JP2001106106A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JP2001106106A JP2001106106A JP28888199A JP28888199A JP2001106106A JP 2001106106 A JP2001106106 A JP 2001106106A JP 28888199 A JP28888199 A JP 28888199A JP 28888199 A JP28888199 A JP 28888199A JP 2001106106 A JP2001106106 A JP 2001106106A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 特別なセンサが不要で、路面の摩擦係数を求
めることが出来、求めた摩擦係数に基づき操舵力補助を
行う電動パワーステアリング装置の提供。 【解決手段】 舵輪（図示せず）に加わる操舵トルクを
検出するトルクセンサ１０の検出値及び操向車輪と路面
との摩擦係数に基づき、操舵力補助用モータ２４のモー
タ電流の目標値を決定し、モータ電流が目標値になるよ
うに、モータ２４を回転駆動し、操舵力補助を行う電動
パワーステアリング装置。モータ２４としてブラシレス
モータ２４を備え、ブラシレスモータ２４のロータの位
置を検出するロータ位置検出器１４の検出値により、舵
輪の舵角速度を算出する舵角速度算出手段１２と、トル
クセンサ１０の検出値によりトルク変化を算出するトル
ク変化算出手段１２と、それらが算出した舵角速度及び
トルク変化に基づき、摩擦係数を求める手段１２とを備
えている。
めることが出来、求めた摩擦係数に基づき操舵力補助を
行う電動パワーステアリング装置の提供。 【解決手段】 舵輪（図示せず）に加わる操舵トルクを
検出するトルクセンサ１０の検出値及び操向車輪と路面
との摩擦係数に基づき、操舵力補助用モータ２４のモー
タ電流の目標値を決定し、モータ電流が目標値になるよ
うに、モータ２４を回転駆動し、操舵力補助を行う電動
パワーステアリング装置。モータ２４としてブラシレス
モータ２４を備え、ブラシレスモータ２４のロータの位
置を検出するロータ位置検出器１４の検出値により、舵
輪の舵角速度を算出する舵角速度算出手段１２と、トル
クセンサ１０の検出値によりトルク変化を算出するトル
ク変化算出手段１２と、それらが算出した舵角速度及び
トルク変化に基づき、摩擦係数を求める手段１２とを備
えている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵トルクの検出
値及び操向車輪と路面との摩擦係数に基づいて、操舵力
補助用モータのモータ電流の目標値を決定し、モータ電
流が目標値になるように、前記モータを回転駆動し、操
舵力補助を行う電動パワーステアリング装置の改良に関
するものである。
値及び操向車輪と路面との摩擦係数に基づいて、操舵力
補助用モータのモータ電流の目標値を決定し、モータ電
流が目標値になるように、前記モータを回転駆動し、操
舵力補助を行う電動パワーステアリング装置の改良に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置とし
て、例えば、特開平１１−４８９９８号公報には、ラッ
ク軸力に基づいて演算したタイヤと路面との摩擦係数を
用いて、摩擦係数が低い状態でも、不用意にステアリン
グを切り過ぎないような操舵を促すことが可能であり、
通常走行時の操舵フィーリングも悪化することがないパ
ワーステアリング装置が開示されている。
て、例えば、特開平１１−４８９９８号公報には、ラッ
ク軸力に基づいて演算したタイヤと路面との摩擦係数を
用いて、摩擦係数が低い状態でも、不用意にステアリン
グを切り過ぎないような操舵を促すことが可能であり、
通常走行時の操舵フィーリングも悪化することがないパ
ワーステアリング装置が開示されている。
【０００３】また、特開平５−２１３２２２号公報に
は、操舵軸に作用するトルクを検出するトルクセンサ
と、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサと、検出
された操舵角に基づいて、操舵角と予め決めた関係にあ
る基準セルフアライニングトルク（基準自動調心トル
ク）を決定する基準セルフアライニングトルク決定手段
とを備え、決定した基準セルフアライニングトルクと検
出したトルク（路面からの実際のセルフアライニングト
ルクを表す）とを比較することにより、路面摩擦係数の
大小を判定し、この判定に基づいて、路面摩擦係数の大
小に関係なく、運転者がいつも同じ操舵フィーリングで
ハンドルを戻し操作できる電動式パワーステアリング装
置のハンドル復元制御装置が開示されている。
は、操舵軸に作用するトルクを検出するトルクセンサ
と、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサと、検出
された操舵角に基づいて、操舵角と予め決めた関係にあ
る基準セルフアライニングトルク（基準自動調心トル
ク）を決定する基準セルフアライニングトルク決定手段
とを備え、決定した基準セルフアライニングトルクと検
出したトルク（路面からの実際のセルフアライニングト
ルクを表す）とを比較することにより、路面摩擦係数の
大小を判定し、この判定に基づいて、路面摩擦係数の大
小に関係なく、運転者がいつも同じ操舵フィーリングで
ハンドルを戻し操作できる電動式パワーステアリング装
置のハンドル復元制御装置が開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上述したような、（路
面）摩擦係数又はそれに関連する数値を求めて、それら
に基づき操舵補助を行う従来技術では、摩擦係数又はそ
れに関連する数値を求める為に、特別なセンサが必要で
あり、部品コストが掛かるという問題があった。本発明
は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、
特別なセンサを必要とせずに、操向車輪と路面との摩擦
係数を求めることが出来、求めた摩擦係数に基づき操舵
力補助を行う電動パワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。
面）摩擦係数又はそれに関連する数値を求めて、それら
に基づき操舵補助を行う従来技術では、摩擦係数又はそ
れに関連する数値を求める為に、特別なセンサが必要で
あり、部品コストが掛かるという問題があった。本発明
は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、
特別なセンサを必要とせずに、操向車輪と路面との摩擦
係数を求めることが出来、求めた摩擦係数に基づき操舵
力補助を行う電動パワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】操舵補助力に対するステ
アリング（舵輪）の実際の応答は、「車両の重量（前軸
荷重）」及び「タイヤと路面との摩擦係数μ」で一義的
に定まると考えられる。例えば、図６（ａ）において、
時刻ｔ0 ，ｔ1 のアシスト（操舵補助）指令の変化（Ｖ
1 −Ｖ0 ）に対する応答（ステアリング変位）は、摩擦
係数μが「１」であれば、図６（ｂ）に示すように、
（Ｐ1 −Ｐ0 ）となる。摩擦係数μが「０．５」であれ
ば、（Ｐ1 ´−Ｐ0 ´）となる。
アリング（舵輪）の実際の応答は、「車両の重量（前軸
荷重）」及び「タイヤと路面との摩擦係数μ」で一義的
に定まると考えられる。例えば、図６（ａ）において、
時刻ｔ0 ，ｔ1 のアシスト（操舵補助）指令の変化（Ｖ
1 −Ｖ0 ）に対する応答（ステアリング変位）は、摩擦
係数μが「１」であれば、図６（ｂ）に示すように、
（Ｐ1 −Ｐ0 ）となる。摩擦係数μが「０．５」であれ
ば、（Ｐ1 ´−Ｐ0 ´）となる。
【０００６】ここで、変化に対する応答ΔＰ／ΔＶから
摩擦係数μを求めるテーブルは、図７に示すように、車
両特性として事前に把握されている。また、アシスト指
令の変化ΔＶは操舵トルクの検出値Ｔの変化ｄＴ／ｄｔ
（トルク変化）に、ステアリング変位は舵角センサの検
出値ｄの変化ｄθ／ｄｔ（舵角速度）に、それぞれ対応
している。従って、変化に対する応答ΔＰ／ΔＶ（＝
（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ））から摩擦係数μを推
定出来、時刻ｔ0 ，ｔ1 において算定された値は、実際
の制御においては、時刻ｔ1 ，ｔ2 に反映される。
摩擦係数μを求めるテーブルは、図７に示すように、車
両特性として事前に把握されている。また、アシスト指
令の変化ΔＶは操舵トルクの検出値Ｔの変化ｄＴ／ｄｔ
（トルク変化）に、ステアリング変位は舵角センサの検
出値ｄの変化ｄθ／ｄｔ（舵角速度）に、それぞれ対応
している。従って、変化に対する応答ΔＰ／ΔＶ（＝
（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ））から摩擦係数μを推
定出来、時刻ｔ0 ，ｔ1 において算定された値は、実際
の制御においては、時刻ｔ1 ，ｔ2 に反映される。
【０００７】算定された摩擦係数μについては、例え
ば、図８に示すようなアシスト指令補正テーブルを用意
しておくことで、摩擦係数μが小さい場合でも、不用意
にステアリングを切り過ぎることを防止することが出来
る。図８において、（ａ）は強アシスト、（ｂ）は中ア
シスト、（ｃ）は弱アシストの場合であり、例えば、
「車両の重量（前軸荷重）」に応じて、（ａ）は重量大
のとき、（ｂ）は重量中のとき、（ｃ）は重量小のとき
のように切り換え、より高精度の操舵補助を行うことが
考えられる。この場合、前軸荷重の変化を詳しく把握す
る必要があるが、重量センサを設けることも考えられ
る。
ば、図８に示すようなアシスト指令補正テーブルを用意
しておくことで、摩擦係数μが小さい場合でも、不用意
にステアリングを切り過ぎることを防止することが出来
る。図８において、（ａ）は強アシスト、（ｂ）は中ア
シスト、（ｃ）は弱アシストの場合であり、例えば、
「車両の重量（前軸荷重）」に応じて、（ａ）は重量大
のとき、（ｂ）は重量中のとき、（ｃ）は重量小のとき
のように切り換え、より高精度の操舵補助を行うことが
考えられる。この場合、前軸荷重の変化を詳しく把握す
る必要があるが、重量センサを設けることも考えられ
る。
【０００８】尚、上述した説明では、説明を簡単にする
為に、過去１区間（時刻ｔ0 ，ｔ1）検出値により摩擦
係数μを推定するようにしているが、ノイズを除去する
為にも、実際には過去数区間（例えば４区間（ｔ0 ，ｔ
1 ）（ｔ1 ，ｔ2 ）（ｔ2 ，ｔ3 ）（ｔ3 ，ｔ4 ））の
平均により推定する。
為に、過去１区間（時刻ｔ0 ，ｔ1）検出値により摩擦
係数μを推定するようにしているが、ノイズを除去する
為にも、実際には過去数区間（例えば４区間（ｔ0 ，ｔ
1 ）（ｔ1 ，ｔ2 ）（ｔ2 ，ｔ3 ）（ｔ3 ，ｔ4 ））の
平均により推定する。
【０００９】第１発明に係る電動パワーステアリング装
置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ
を備え、該トルクセンサの検出値及び操向車輪と路面と
の摩擦係数に基づいて、操舵力補助用モータのモータ電
流の目標値を決定し、モータ電流が目標値になるよう
に、前記モータを回転駆動し、操舵力補助を行う電動パ
ワーステアリング装置において、前記舵輪の舵角を検出
する舵角センサと、該舵角センサが検出した舵角により
前記舵輪の舵角速度を算出する舵角速度算出手段と、前
記トルクセンサの検出値により操舵トルクの変化を算出
するトルク変化算出手段と、前記舵角速度算出手段が算
出した舵角速度及び前記トルク変化算出手段が算出した
トルク変化に基づき、前記摩擦係数を求める手段とを備
えることを特徴とする。
置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ
を備え、該トルクセンサの検出値及び操向車輪と路面と
の摩擦係数に基づいて、操舵力補助用モータのモータ電
流の目標値を決定し、モータ電流が目標値になるよう
に、前記モータを回転駆動し、操舵力補助を行う電動パ
ワーステアリング装置において、前記舵輪の舵角を検出
する舵角センサと、該舵角センサが検出した舵角により
前記舵輪の舵角速度を算出する舵角速度算出手段と、前
記トルクセンサの検出値により操舵トルクの変化を算出
するトルク変化算出手段と、前記舵角速度算出手段が算
出した舵角速度及び前記トルク変化算出手段が算出した
トルク変化に基づき、前記摩擦係数を求める手段とを備
えることを特徴とする。
【００１０】この電動パワーステアリング装置では、ト
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、トルク
センサの検出値及び操向車輪と路面との摩擦係数に基づ
いて、操舵力補助用モータのモータ電流の目標値を決定
し、モータ電流が目標値になるように、モータを回転駆
動し、操舵力補助を行う。舵角センサが舵輪の舵角を検
出し、舵角速度算出手段は、舵角センサが検出した舵角
により舵輪の舵角速度を算出し、トルク変化算出手段
は、トルクセンサの検出値により操舵トルクの変化を算
出する。求める手段は、舵角速度算出手段が算出した舵
角速度及びトルク変化算出手段が算出したトルク変化に
基づき、操向車輪と路面との摩擦係数を求める。これに
より、特別なセンサを必要とせずに、操向車輪と路面と
の摩擦係数を求めることが出来、求めた摩擦係数に基づ
き操舵力補助を行う電動パワーステアリング装置を実現
することが出来る。
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、トルク
センサの検出値及び操向車輪と路面との摩擦係数に基づ
いて、操舵力補助用モータのモータ電流の目標値を決定
し、モータ電流が目標値になるように、モータを回転駆
動し、操舵力補助を行う。舵角センサが舵輪の舵角を検
出し、舵角速度算出手段は、舵角センサが検出した舵角
により舵輪の舵角速度を算出し、トルク変化算出手段
は、トルクセンサの検出値により操舵トルクの変化を算
出する。求める手段は、舵角速度算出手段が算出した舵
角速度及びトルク変化算出手段が算出したトルク変化に
基づき、操向車輪と路面との摩擦係数を求める。これに
より、特別なセンサを必要とせずに、操向車輪と路面と
の摩擦係数を求めることが出来、求めた摩擦係数に基づ
き操舵力補助を行う電動パワーステアリング装置を実現
することが出来る。
【００１１】第２発明に係る電動パワーステアリング装
置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ
を備え、該トルクセンサの検出値及び操向車輪と路面と
の摩擦係数に基づいて、操舵力補助用モータのモータ電
流の目標値を決定し、モータ電流が目標値になるよう
に、前記モータを回転駆動し、操舵力補助を行う電動パ
ワーステアリング装置において、前記モータとしてブラ
シレスモータを備え、該ブラシレスモータのロータの位
置を検出するロータ位置検出器の検出値により、前記舵
輪の舵角速度を算出する舵角速度算出手段と、前記トル
クセンサの検出値によりトルク変化を算出するトルク変
化算出手段と、前記舵角速度算出手段が算出した舵角速
度及び前記トルク変化算出手段が算出したトルク変化に
基づき、前記摩擦係数を求める手段とを備えることを特
徴とする。
置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ
を備え、該トルクセンサの検出値及び操向車輪と路面と
の摩擦係数に基づいて、操舵力補助用モータのモータ電
流の目標値を決定し、モータ電流が目標値になるよう
に、前記モータを回転駆動し、操舵力補助を行う電動パ
ワーステアリング装置において、前記モータとしてブラ
シレスモータを備え、該ブラシレスモータのロータの位
置を検出するロータ位置検出器の検出値により、前記舵
輪の舵角速度を算出する舵角速度算出手段と、前記トル
クセンサの検出値によりトルク変化を算出するトルク変
化算出手段と、前記舵角速度算出手段が算出した舵角速
度及び前記トルク変化算出手段が算出したトルク変化に
基づき、前記摩擦係数を求める手段とを備えることを特
徴とする。
【００１２】この電動パワーステアリング装置では、ト
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、トルク
センサの検出値及び操向車輪と路面との摩擦係数に基づ
いて、操舵力補助用モータのモータ電流の目標値を決定
し、モータ電流が目標値になるように、モータを回転駆
動し、操舵力補助を行う。操舵力補助用モータは、ブラ
シレスモータであり、そのロータの位置を検出するロー
タ位置検出器の検出値に基づき、その固定子に流れる電
流の経路を切り換え、回転磁界を発生させ回転する。舵
角速度算出手段は、ロータ位置検出器の検出値により、
舵輪の舵角速度を算出し、トルク変化算出手段は、トル
クセンサの検出値によりトルク変化を算出する。求める
手段は、舵角速度算出手段が算出した舵角速度及びトル
ク変化算出手段が算出したトルク変化に基づき、摩擦係
数を求める。これにより、専用のセンサを必要とせず
に、操向車輪と路面との摩擦係数を求めることが出来、
求めた摩擦係数に基づき操舵力補助を行う電動パワース
テアリング装置を実現することが出来る。
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、トルク
センサの検出値及び操向車輪と路面との摩擦係数に基づ
いて、操舵力補助用モータのモータ電流の目標値を決定
し、モータ電流が目標値になるように、モータを回転駆
動し、操舵力補助を行う。操舵力補助用モータは、ブラ
シレスモータであり、そのロータの位置を検出するロー
タ位置検出器の検出値に基づき、その固定子に流れる電
流の経路を切り換え、回転磁界を発生させ回転する。舵
角速度算出手段は、ロータ位置検出器の検出値により、
舵輪の舵角速度を算出し、トルク変化算出手段は、トル
クセンサの検出値によりトルク変化を算出する。求める
手段は、舵角速度算出手段が算出した舵角速度及びトル
ク変化算出手段が算出したトルク変化に基づき、摩擦係
数を求める。これにより、専用のセンサを必要とせず
に、操向車輪と路面との摩擦係数を求めることが出来、
求めた摩擦係数に基づき操舵力補助を行う電動パワース
テアリング装置を実現することが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、本発明を、その実施の形
態を示す図面を参照しながら説明する。 実施の形態１．図１は、本発明に係る電動パワーステア
リング装置の実施の形態１の要部構成を示すブロック図
である。この電動パワーステアリング装置は、操舵軸
（図示せず）に加えられたトルクを検出するトルクセン
サ１０の検出トルクが、インターフェイス回路１１を介
してマイクロコンピュータ１２へ与えられ、車速を検出
する車速センサ２０の検出信号が、インターフェイス回
路２１を介してマイクロコンピュータ１２へ与えられ
る。また、操舵軸の舵角を検出する舵角センサ２２の舵
角信号が、インターフェイス回路２３を介してマイクロ
コンピュータ１２へ与えられる。
態を示す図面を参照しながら説明する。 実施の形態１．図１は、本発明に係る電動パワーステア
リング装置の実施の形態１の要部構成を示すブロック図
である。この電動パワーステアリング装置は、操舵軸
（図示せず）に加えられたトルクを検出するトルクセン
サ１０の検出トルクが、インターフェイス回路１１を介
してマイクロコンピュータ１２へ与えられ、車速を検出
する車速センサ２０の検出信号が、インターフェイス回
路２１を介してマイクロコンピュータ１２へ与えられ
る。また、操舵軸の舵角を検出する舵角センサ２２の舵
角信号が、インターフェイス回路２３を介してマイクロ
コンピュータ１２へ与えられる。
【００１４】マイクロコンピュータ１２から出力される
リレー制御信号がリレー駆動回路１５へ入力され、リレ
ー駆動回路１５はリレー制御信号に従ってフェイルセー
フリレー１５ａをオン又はオフさせる。マイクロコンピ
ュータ１２から出力されるクラッチ制御信号はクラッチ
駆動回路１６へ入力され、クラッチ駆動回路１６はクラ
ッチ制御信号に従ってクラッチ１９をオン又はオフさせ
る。クラッチ１９の駆動電源は、フェイルセーフリレー
１５ａのモータ駆動回路１３側端子から与えられる。
リレー制御信号がリレー駆動回路１５へ入力され、リレ
ー駆動回路１５はリレー制御信号に従ってフェイルセー
フリレー１５ａをオン又はオフさせる。マイクロコンピ
ュータ１２から出力されるクラッチ制御信号はクラッチ
駆動回路１６へ入力され、クラッチ駆動回路１６はクラ
ッチ制御信号に従ってクラッチ１９をオン又はオフさせ
る。クラッチ１９の駆動電源は、フェイルセーフリレー
１５ａのモータ駆動回路１３側端子から与えられる。
【００１５】マイクロコンピュータ１２は、検出トル
ク、車速、舵角及び後述するモータ電流に基づき、メモ
リ１８内の車両特性テーブル１８ｃ、アシスト指令補正
テーブル１８ｂ及びトルク／電流テーブル１８ａを参照
することにより、モータ制御信号を作成し、作成したモ
ータ制御信号はモータ駆動回路１３へ与えられる。モー
タ駆動回路１３は、与えられたモータ制御信号に基づ
き、操舵補助用モータであるブラシレスモータ２４を回
転駆動させる。ブラシレスモータ２４が回転する際、レ
ゾルバ又はロータリエンコーダ等のロータ位置検出器１
４がそのロータ位置を検出し、モータ駆動回路１３は、
この検出したロータ位置信号に基づき、ブラシレスモー
タ２４を回転制御する。モータ駆動回路１３に流れるブ
ラシレスモータ２４のモータ電流は、モータ電流検出回
路１７により検出され、マイクロコンピュータ１２に与
えられる。
ク、車速、舵角及び後述するモータ電流に基づき、メモ
リ１８内の車両特性テーブル１８ｃ、アシスト指令補正
テーブル１８ｂ及びトルク／電流テーブル１８ａを参照
することにより、モータ制御信号を作成し、作成したモ
ータ制御信号はモータ駆動回路１３へ与えられる。モー
タ駆動回路１３は、与えられたモータ制御信号に基づ
き、操舵補助用モータであるブラシレスモータ２４を回
転駆動させる。ブラシレスモータ２４が回転する際、レ
ゾルバ又はロータリエンコーダ等のロータ位置検出器１
４がそのロータ位置を検出し、モータ駆動回路１３は、
この検出したロータ位置信号に基づき、ブラシレスモー
タ２４を回転制御する。モータ駆動回路１３に流れるブ
ラシレスモータ２４のモータ電流は、モータ電流検出回
路１７により検出され、マイクロコンピュータ１２に与
えられる。
【００１６】図２は、ブラシレスモータ２４と、モータ
駆動回路１３に含まれるその駆動回路の構成を示すブロ
ック図である。ブラシレスモータ２４は、コイルＡ，
Ｂ，Ｃがスター結線された固定子２４ａと、コイルＡ，
Ｂ，Ｃが発生させる回転磁界により回転する回転子２４
ｂと、この回転子（ロータ）２４ｂの回転位置を検出す
るロータ位置検出器（ロータリエンコーダ）１４とを備
えている。
駆動回路１３に含まれるその駆動回路の構成を示すブロ
ック図である。ブラシレスモータ２４は、コイルＡ，
Ｂ，Ｃがスター結線された固定子２４ａと、コイルＡ，
Ｂ，Ｃが発生させる回転磁界により回転する回転子２４
ｂと、この回転子（ロータ）２４ｂの回転位置を検出す
るロータ位置検出器（ロータリエンコーダ）１４とを備
えている。
【００１７】モータ駆動回路１３のスイッチング回路８
ｂは、直流電源端子と接地端子との間に、直列接続され
たトランジスタＱ１，Ｑ２と、逆方向に直列接続された
ダイオードＤ１，Ｄ２とが並列接続され、直列接続され
たトランジスタＱ３，Ｑ４と、逆方向に直列接続された
ダイオードＤ３，Ｄ４とが並列接続され、直列接続され
たトランジスタＱ５，Ｑ６と、逆方向に直列接続された
ダイオードＤ５，Ｄ６とが並列接続されている。
ｂは、直流電源端子と接地端子との間に、直列接続され
たトランジスタＱ１，Ｑ２と、逆方向に直列接続された
ダイオードＤ１，Ｄ２とが並列接続され、直列接続され
たトランジスタＱ３，Ｑ４と、逆方向に直列接続された
ダイオードＤ３，Ｄ４とが並列接続され、直列接続され
たトランジスタＱ５，Ｑ６と、逆方向に直列接続された
ダイオードＤ５，Ｄ６とが並列接続されている。
【００１８】トランジスタＱ１，Ｑ２の共通接続節点
と、ダイオードＤ１，Ｄ２の共通接続節点とには、スタ
ー結線されたコイルＡの他方の端子Ｕが接続され、トラ
ンジスタＱ３，Ｑ４の共通接続節点と、ダイオードＤ
３，Ｄ４の共通接続節点とには、スター結線されたコイ
ルＢの他方の端子Ｖが接続され、トランジスタＱ５，Ｑ
６の共通接続節点と、ダイオードＤ５，Ｄ６の共通接続
節点とには、スター結線されたコイルＣの他方の端子Ｗ
が接続されている。
と、ダイオードＤ１，Ｄ２の共通接続節点とには、スタ
ー結線されたコイルＡの他方の端子Ｕが接続され、トラ
ンジスタＱ３，Ｑ４の共通接続節点と、ダイオードＤ
３，Ｄ４の共通接続節点とには、スター結線されたコイ
ルＢの他方の端子Ｖが接続され、トランジスタＱ５，Ｑ
６の共通接続節点と、ダイオードＤ５，Ｄ６の共通接続
節点とには、スター結線されたコイルＣの他方の端子Ｗ
が接続されている。
【００１９】ロータ位置検出器１４が検出した、回転子
２４ｂの回転位置は、ゲート制御回路８ｃに通知され
る。ゲート制御回路８ｃには、マイクロコンピュータ１
２から回転方向及び出力レベルの指示信号が与えられ
る。ゲート制御回路８ｃは、回転方向の指示と回転子２
４ｂの回転位置とに応じて、トランジスタＱ１〜Ｑ６の
各ゲートをオン／オフし、例えば、Ｕ−Ｖ，Ｕ−Ｗ，Ｖ
−Ｗ，Ｖ−Ｕ，Ｗ−Ｕ，Ｗ−Ｖ，Ｕ−Ｖのように、固定
子２４ａに流れる電流の経路を切り換え、回転磁界を発
生させる。回転子２４ｂは、永久磁石であり、この回転
磁界から回転力を受け回転する。出力レベルである電流
値は、トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフをＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）制御することにより増減制
御する。ダイオードＤ１〜Ｄ６は、トランジスタＱ１〜
Ｑ６のオン／オフにより発生するノイズを吸収するため
のものである。
２４ｂの回転位置は、ゲート制御回路８ｃに通知され
る。ゲート制御回路８ｃには、マイクロコンピュータ１
２から回転方向及び出力レベルの指示信号が与えられ
る。ゲート制御回路８ｃは、回転方向の指示と回転子２
４ｂの回転位置とに応じて、トランジスタＱ１〜Ｑ６の
各ゲートをオン／オフし、例えば、Ｕ−Ｖ，Ｕ−Ｗ，Ｖ
−Ｗ，Ｖ−Ｕ，Ｗ−Ｕ，Ｗ−Ｖ，Ｕ−Ｖのように、固定
子２４ａに流れる電流の経路を切り換え、回転磁界を発
生させる。回転子２４ｂは、永久磁石であり、この回転
磁界から回転力を受け回転する。出力レベルである電流
値は、トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフをＰＷＭ
（Pulse Width Modulation）制御することにより増減制
御する。ダイオードＤ１〜Ｄ６は、トランジスタＱ１〜
Ｑ６のオン／オフにより発生するノイズを吸収するため
のものである。
【００２０】以下に、このような構成の電動パワーステ
アリング装置の動作を、それを示す図３のフローチャー
トを参照しながら説明する。マイクロコンピュータ１２
は、舵角センサ２２が検出した舵角信号θを読込み（Ｓ
２）、読込んだ舵角信号θを微分して、舵角速度ｄθ／
ｄｔを算出する（Ｓ４）。次に、マイクロコンピュータ
１２は、トルクセンサ１０が検出したトルク検出信号Ｔ
を読込み（Ｓ６）、読込んだトルク検出信号Ｔを微分し
て、トルク変化ｄＴ／ｄｔを算出する（Ｓ８）。
アリング装置の動作を、それを示す図３のフローチャー
トを参照しながら説明する。マイクロコンピュータ１２
は、舵角センサ２２が検出した舵角信号θを読込み（Ｓ
２）、読込んだ舵角信号θを微分して、舵角速度ｄθ／
ｄｔを算出する（Ｓ４）。次に、マイクロコンピュータ
１２は、トルクセンサ１０が検出したトルク検出信号Ｔ
を読込み（Ｓ６）、読込んだトルク検出信号Ｔを微分し
て、トルク変化ｄＴ／ｄｔを算出する（Ｓ８）。
【００２１】マイクロコンピュータ１２は、算出した
（Ｓ４，８）舵角速度ｄθ／ｄｔ及びトルク変化ｄＴ／
ｄｔにより、（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）を演算
し、演算した（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）（＝ΔＰ
／ΔＶ）から、図７に示すような車両特性テーブル１８
ｃを参照して、操向車輪と路面との摩擦係数μを求める
（Ｓ１０）。次に、マイクロコンピュータ１２は、求め
た（Ｓ１０）摩擦係数μから、図７に示すようなアシス
ト指令補正テーブル１８ｂを参照して、アシスト係数
（操舵補助係数）を決定する（Ｓ１２）。
（Ｓ４，８）舵角速度ｄθ／ｄｔ及びトルク変化ｄＴ／
ｄｔにより、（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）を演算
し、演算した（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）（＝ΔＰ
／ΔＶ）から、図７に示すような車両特性テーブル１８
ｃを参照して、操向車輪と路面との摩擦係数μを求める
（Ｓ１０）。次に、マイクロコンピュータ１２は、求め
た（Ｓ１０）摩擦係数μから、図７に示すようなアシス
ト指令補正テーブル１８ｂを参照して、アシスト係数
（操舵補助係数）を決定する（Ｓ１２）。
【００２２】次に、マイクロコンピュータ１２は、モー
タ電流検出回路１７が検出したモータ電流信号、及び車
速センサ２０が検出した車速信号を読込む（Ｓ１４，１
６）。マイクロコンピュータ１２は、読込んだ（Ｓ１
６）車速信号及び読込んだ（Ｓ６）トルク検出信号か
ら、トルク／電流テーブル１８ａを参照して、モータ電
流を求め、求めたモータ電流に、決定した（Ｓ１２）ア
シスト係数を乗じて目標モータ電流を算出する。
タ電流検出回路１７が検出したモータ電流信号、及び車
速センサ２０が検出した車速信号を読込む（Ｓ１４，１
６）。マイクロコンピュータ１２は、読込んだ（Ｓ１
６）車速信号及び読込んだ（Ｓ６）トルク検出信号か
ら、トルク／電流テーブル１８ａを参照して、モータ電
流を求め、求めたモータ電流に、決定した（Ｓ１２）ア
シスト係数を乗じて目標モータ電流を算出する。
【００２３】次いで、マイクロコンピュータ１２は、算
出した目標モータ電流と、読込んだ（Ｓ１４）モータ電
流信号とを比較し、ブラシレスモータ２４に目標モータ
電流を流すべく、出力レベル及び回転方向を決定し（Ｓ
１８）、出力レベル及び回転方向の指示信号をモータ駆
動回路１３へ与える（Ｓ２０）。モータ駆動回路１３
は、与えられた出力レベル及び回転方向の指示信号に基
づき、ブラシレスモータ２４を回転駆動させる。
出した目標モータ電流と、読込んだ（Ｓ１４）モータ電
流信号とを比較し、ブラシレスモータ２４に目標モータ
電流を流すべく、出力レベル及び回転方向を決定し（Ｓ
１８）、出力レベル及び回転方向の指示信号をモータ駆
動回路１３へ与える（Ｓ２０）。モータ駆動回路１３
は、与えられた出力レベル及び回転方向の指示信号に基
づき、ブラシレスモータ２４を回転駆動させる。
【００２４】実施の形態２．図４は、本発明に係る電動
パワーステアリング装置の実施の形態２の要部構成を示
すブロック図である。この電動パワーステアリング装置
は、実施の形態１において説明した図１の電動パワース
テアリング装置の要部構成から、舵角センサ２２とイン
ターフェイス回路２３とを省き、ブラシレスモータ２４
（永久磁石同期電動機、スイッチドリラクタンスモー
タ、同期型スイッチドリラクタンスモータであっても良
い）のロータ位置検出器１４が検出したロータ位置信号
が、マイクロコンピュータ１２へも与えられている。そ
の他の構成は、図２のブラシレスモータ２４及びモータ
駆動回路１３の構成も含めて、実施の形態１の電動パワ
ーステアリング装置の要部構成（図１）と同様であるの
で、説明を省略する。
パワーステアリング装置の実施の形態２の要部構成を示
すブロック図である。この電動パワーステアリング装置
は、実施の形態１において説明した図１の電動パワース
テアリング装置の要部構成から、舵角センサ２２とイン
ターフェイス回路２３とを省き、ブラシレスモータ２４
（永久磁石同期電動機、スイッチドリラクタンスモー
タ、同期型スイッチドリラクタンスモータであっても良
い）のロータ位置検出器１４が検出したロータ位置信号
が、マイクロコンピュータ１２へも与えられている。そ
の他の構成は、図２のブラシレスモータ２４及びモータ
駆動回路１３の構成も含めて、実施の形態１の電動パワ
ーステアリング装置の要部構成（図１）と同様であるの
で、説明を省略する。
【００２５】以下に、このような構成の電動パワーステ
アリング装置の動作を、それを示す図５のフローチャー
トを参照しながら説明する。マイクロコンピュータ１２
は、ロータ位置検出器１４が検出したロータ位置検出信
号θR を読込み（Ｓ２２）、読込んだロータ位置検出信
号θR を微分して、舵角速度ｄθ／ｄｔ（＝ｄθR ／ｄ
ｔ）を算出する（Ｓ２４）。ここで、ロータ位置検出信
号θR は舵角信号θに関連しており、舵角速度ｄθ／ｄ
ｔ＝ｄθR ／ｄｔと見做すことができる。次に、マイク
ロコンピュータ１２は、トルクセンサ１０が検出したト
ルク検出信号Ｔを読込み（Ｓ２６）、読込んだトルク検
出信号Ｔを微分して、トルク変化ｄＴ／ｄｔを算出する
（Ｓ２８）。
アリング装置の動作を、それを示す図５のフローチャー
トを参照しながら説明する。マイクロコンピュータ１２
は、ロータ位置検出器１４が検出したロータ位置検出信
号θR を読込み（Ｓ２２）、読込んだロータ位置検出信
号θR を微分して、舵角速度ｄθ／ｄｔ（＝ｄθR ／ｄ
ｔ）を算出する（Ｓ２４）。ここで、ロータ位置検出信
号θR は舵角信号θに関連しており、舵角速度ｄθ／ｄ
ｔ＝ｄθR ／ｄｔと見做すことができる。次に、マイク
ロコンピュータ１２は、トルクセンサ１０が検出したト
ルク検出信号Ｔを読込み（Ｓ２６）、読込んだトルク検
出信号Ｔを微分して、トルク変化ｄＴ／ｄｔを算出する
（Ｓ２８）。
【００２６】マイクロコンピュータ１２は、算出した
（Ｓ２４，２８）舵角速度ｄθ／ｄｔ及びトルク変化ｄ
Ｔ／ｄｔにより、（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）を演
算し、演算した（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）（＝Δ
Ｐ／ΔＶ）から、図７に示すような車両特性テーブル１
８ｃを参照して、操向車輪と路面との摩擦係数μを求め
る（Ｓ３０）。次に、マイクロコンピュータ１２は、求
めた（Ｓ３０）摩擦係数μから、図７に示すようなアシ
スト指令補正テーブル１８ｂを参照して、アシスト係数
（操舵補助係数）を決定する（Ｓ３２）。
（Ｓ２４，２８）舵角速度ｄθ／ｄｔ及びトルク変化ｄ
Ｔ／ｄｔにより、（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）を演
算し、演算した（ｄθ／ｄｔ）／（ｄＴ／ｄｔ）（＝Δ
Ｐ／ΔＶ）から、図７に示すような車両特性テーブル１
８ｃを参照して、操向車輪と路面との摩擦係数μを求め
る（Ｓ３０）。次に、マイクロコンピュータ１２は、求
めた（Ｓ３０）摩擦係数μから、図７に示すようなアシ
スト指令補正テーブル１８ｂを参照して、アシスト係数
（操舵補助係数）を決定する（Ｓ３２）。
【００２７】次に、マイクロコンピュータ１２は、モー
タ電流検出回路１７が検出したモータ電流信号、及び車
速センサ２０が検出した車速信号を読込む（Ｓ３４，３
６）。マイクロコンピュータ１２は、読込んだ（Ｓ３
６）車速信号及び読込んだ（Ｓ２６）トルク検出信号か
ら、トルク／電流テーブル１８ａを参照して、モータ電
流を求め、求めたモータ電流に、決定した（Ｓ３２）ア
シスト係数を乗じて目標モータ電流を算出する。
タ電流検出回路１７が検出したモータ電流信号、及び車
速センサ２０が検出した車速信号を読込む（Ｓ３４，３
６）。マイクロコンピュータ１２は、読込んだ（Ｓ３
６）車速信号及び読込んだ（Ｓ２６）トルク検出信号か
ら、トルク／電流テーブル１８ａを参照して、モータ電
流を求め、求めたモータ電流に、決定した（Ｓ３２）ア
シスト係数を乗じて目標モータ電流を算出する。
【００２８】次いで、マイクロコンピュータ１２は、算
出した目標モータ電流と、読込んだ（Ｓ３４）モータ電
流信号とを比較し、ブラシレスモータ２４に目標モータ
電流を流すべく、出力レベル及び回転方向を決定し（Ｓ
３８）、出力レベル及び回転方向の指示信号をモータ駆
動回路１３へ与える（Ｓ４０）。モータ駆動回路１３
は、与えられた出力レベル及び回転方向の指示信号に基
づき、ブラシレスモータ２４を回転駆動させる。
出した目標モータ電流と、読込んだ（Ｓ３４）モータ電
流信号とを比較し、ブラシレスモータ２４に目標モータ
電流を流すべく、出力レベル及び回転方向を決定し（Ｓ
３８）、出力レベル及び回転方向の指示信号をモータ駆
動回路１３へ与える（Ｓ４０）。モータ駆動回路１３
は、与えられた出力レベル及び回転方向の指示信号に基
づき、ブラシレスモータ２４を回転駆動させる。
【００２９】
【発明の効果】第１発明に係る電動パワーステアリング
装置によれば、特別なセンサを必要とせずに、操向車輪
と路面との摩擦係数を求めることが出来、求めた摩擦係
数に基づき操舵力補助を行う電動パワーステアリング装
置を実現することが出来る。
装置によれば、特別なセンサを必要とせずに、操向車輪
と路面との摩擦係数を求めることが出来、求めた摩擦係
数に基づき操舵力補助を行う電動パワーステアリング装
置を実現することが出来る。
【００３０】第２発明に係る電動パワーステアリング装
置によれば、専用のセンサを必要とせずに、操向車輪と
路面との摩擦係数を求めることが出来、求めた摩擦係数
に基づき操舵力補助を行う電動パワーステアリング装置
を実現することが出来る。
置によれば、専用のセンサを必要とせずに、操向車輪と
路面との摩擦係数を求めることが出来、求めた摩擦係数
に基づき操舵力補助を行う電動パワーステアリング装置
を実現することが出来る。
【図１】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実
施の形態の要部構成を示すブロック図である。
施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図２】ブラシレスモータとその駆動回路の構成を示す
ブロック図である。
ブロック図である。
【図３】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動
作を示すフローチャートである。
作を示すフローチャートである。
【図４】本発明に係る電動パワーステアリング装置の実
施の形態の要部構成を示すブロック図である。
施の形態の要部構成を示すブロック図である。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動
作を示すフローチャートである。
作を示すフローチャートである。
【図６】本発明に係る電動パワーステアリング装置の原
理を説明する為の説明図である。
理を説明する為の説明図である。
【図７】変化に対する応答から摩擦係数を求めるテーブ
ル（車両特性テーブル）を説明する為の説明図である。
ル（車両特性テーブル）を説明する為の説明図である。
【図８】アシスト指令補正テーブルを説明する為の説明
図である。
図である。
１０ トルクセンサ １２ マイクロコンピュータ（舵角速度算出手段、トル
ク変化算出手段、摩擦係数を求める手段） １３ モータ駆動回路 １４ ロータ位置検出器 １７ モータ電流検出回路 １８ａ トルク／電流テーブル １８ｂ アシスト指令補正テーブル １８ｃ 車両特性テーブル（摩擦係数を求める手段） ２２ 舵角センサ ２４ ブラシレスモータ（操舵力補助用モータ）
ク変化算出手段、摩擦係数を求める手段） １３ モータ駆動回路 １４ ロータ位置検出器 １７ モータ電流検出回路 １８ａ トルク／電流テーブル １８ｂ アシスト指令補正テーブル １８ｃ 車両特性テーブル（摩擦係数を求める手段） ２２ 舵角センサ ２４ ブラシレスモータ（操舵力補助用モータ）
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00 (72)発明者 陳 恵徳 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 (72)発明者 永野 英信 大阪府大阪市中央区南船場三丁目５番８号 光洋精工株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC48 DA03 DA09 DA15 DA23 DA50 DA63 DA64 DA82 DC03 DC04 DC08 DC09 DD01 DD10 DD17 EB11 EC23 EC25 EC27 GG01 3D033 CA03 CA11 CA13 CA16 CA17 CA18 CA19 CA20 CA21
Claims (2)
- 【請求項１】 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトル
クセンサを備え、該トルクセンサの検出値及び操向車輪
と路面との摩擦係数に基づいて、操舵力補助用モータの
モータ電流の目標値を決定し、モータ電流が目標値にな
るように、前記モータを回転駆動し、操舵力補助を行う
電動パワーステアリング装置において、 前記舵輪の舵角を検出する舵角センサと、該舵角センサ
が検出した舵角により前記舵輪の舵角速度を算出する舵
角速度算出手段と、前記トルクセンサの検出値により操
舵トルクの変化を算出するトルク変化算出手段と、前記
舵角速度算出手段が算出した舵角速度及び前記トルク変
化算出手段が算出したトルク変化に基づき、前記摩擦係
数を求める手段とを備えることを特徴とする電動パワー
ステアリング装置。 - 【請求項２】 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトル
クセンサを備え、該トルクセンサの検出値及び操向車輪
と路面との摩擦係数に基づいて、操舵力補助用モータの
モータ電流の目標値を決定し、モータ電流が目標値にな
るように、前記モータを回転駆動し、操舵力補助を行う
電動パワーステアリング装置において、 前記モータとしてブラシレスモータを備え、該ブラシレ
スモータのロータの位置を検出するロータ位置検出器の
検出値により、前記舵輪の舵角速度を算出する舵角速度
算出手段と、前記トルクセンサの検出値によりトルク変
化を算出するトルク変化算出手段と、前記舵角速度算出
手段が算出した舵角速度及び前記トルク変化算出手段が
算出したトルク変化に基づき、前記摩擦係数を求める手
段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28888199A JP2001106106A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28888199A JP2001106106A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001106106A true JP2001106106A (ja) | 2001-04-17 |
Family
ID=17735986
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28888199A Pending JP2001106106A (ja) | 1999-10-08 | 1999-10-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001106106A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007246035A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2015064249A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置および車両用操舵制御方法 |
-
1999
- 1999-10-08 JP JP28888199A patent/JP2001106106A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007246035A (ja) * | 2006-03-17 | 2007-09-27 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2015064249A1 (ja) * | 2013-10-31 | 2015-05-07 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置および車両用操舵制御方法 |
| CN105658502A (zh) * | 2013-10-31 | 2016-06-08 | 日产自动车株式会社 | 车辆用转向操纵控制装置以及车辆用转向操纵控制方法 |
| EP3064415A4 (en) * | 2013-10-31 | 2016-11-16 | Nissan Motor | VEHICLE STEERING CONTROL DEVICE AND VEHICLE STEERING CONTROL METHOD |
| JP6070859B2 (ja) * | 2013-10-31 | 2017-02-01 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置および車両用操舵制御方法 |
| US10040474B2 (en) | 2013-10-31 | 2018-08-07 | Nissan Motor Co., Ltd. | Steering control device for vehicle and steering control method for vehicle |
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