JP2001260907A - 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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Abstract
した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに
供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをよ
り小さくすることが出来る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と、車載バッテリー電圧が印
加される駆動回路13により駆動される操舵補助用のモ
ータ24とを備え、トルクセンサ10が検出した操舵ト
ルクに基づいて定めたモータ電流指令値に従って、駆動
回路13がモータ24を回転駆動する電動パワーステア
リング装置。モータ電流指令値が第1閾値より大きいか
否かを判定する手段12と、判定する手段12が大きい
と判定したときに、車載バッテリー電圧を昇圧する為の
昇圧指令を出力する手段12と、その出力した昇圧指令
により、車載バッテリー電圧を昇圧する昇圧回路(1
3)とを備える構成である。
Description
出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電
流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従ってモー
タを回転駆動する電動パワーステアリング装置に関する
ものである。
グ装置は、車両の操舵力をモータにより補助するもので
あり、これは、舵輪が操舵軸を介して連結された舵取機
構に、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセ
ンサと、舵取機構の動作を補助するモータとを設け、ト
ルクセンサが検出した操舵トルクに応じてモータを駆動
させることにより舵輪への操作力を軽減するように構成
してある。
操舵補助用のモータが例えばブラシレスモータである場
合、その特性は、図10に示すように、印加される電圧
が大きい程、回転数は大きくなるが、流される電流によ
り定まる回転トルクの最大値は、電圧によらず一定であ
り、印加される電圧が大きい程、同じ回転トルクでもよ
り高速に回転することが可能である。
は、車載バッテリーにより駆動され、車載バッテリーの
電圧変動は例えば10〜16Vと想定されている。操舵
補助用のモータは、車載バッテリーの電圧変動を考慮し
て、想定される最低電圧(10V)に合わせて設計され
ている為、低電圧・大電流モータとなっており、そのサ
イズは、より高電圧に合わせて設計されるものに比べて
大きくなっているという問題がある。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、車載バッテ
リーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力が得
られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出
来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすること
が出来る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。
ーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出
するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される
駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備
え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、
前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めた
モータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを
回転駆動する電動パワーステアリング装置において、前
記モータ電流指令値が第1閾値より大きいか否かを判定
する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記車
載バッテリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する手
段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッ
テリー電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路
は、該昇圧回路が昇圧した電圧が印加されるべくなして
あることを特徴とする。
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補
助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動
回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵ト
ルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定
め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータ
を回転駆動する。判定する手段が、モータ電流指令値が
第1閾値より大きいか否かを判定し、出力する手段は、
判定する手段が大きいと判定したときに、前記車載バッ
テリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する。昇圧回
路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車
載バッテリー電圧を昇圧し、駆動回路は、昇圧回路が昇
圧した電圧が印加される。これにより、車載バッテリー
の電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られ
る電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操
舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来
る電動パワーステアリング装置を実現することが出来
る。
置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を昇圧し
ているときに、前記モータ電流指令値が前記第1閾値よ
り小さい第2閾値より小さいか否かを判定する手段と、
該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の
降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段が出力し
た降圧指令により、前記昇圧回路は昇圧することを停止
すべくなしてあることを特徴とする。
圧回路が前記車載バッテリー電圧を昇圧しているとき
に、判定する手段が、モータ電流指令値が第1閾値より
小さい第2閾値より小さいか否かを判定し、小さいと判
定したときに、出力する手段が電圧を降圧する為の降圧
指令を出力し、その出力した降圧指令により、昇圧回路
は昇圧することを停止するので、駆動回路に印加する車
載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは降
圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなっ
たときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助
用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータ
の車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止する
ことが出来る電動パワーステアリング装置を実現するこ
とが出来る。
置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ
と、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆
動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセン
サが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべ
きモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に
従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モー
タが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パ
ワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値
が第1閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段
が大きいと判定したときに、前記回転トルクを演算する
手段と、該手段が演算した回転トルクに応じて、前記車
載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する
為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧
指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に
昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回
路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあること
を特徴とする。
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補
助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動
回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵ト
ルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定
め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータ
を回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵
力を補助する。判定する手段が、モータ電流指令値が第
1閾値より大きいか否かを判定し、演算する手段は、判
定する手段が大きいと判定したときに、回転トルクを演
算する。出力する手段は、演算する手段が演算した回転
トルクに応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めて
ある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回
路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車
載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。駆動回路
は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
あるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテ
リー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が
低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を
操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用
のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パ
ワーステアリング装置を実現することが出来る。
置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ
と、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆
動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセン
サが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべ
きモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に
従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モー
タが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パ
ワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値
が第1閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段
が大きいと判定したときに、前記回転トルクの、前記モ
ータが出力可能な最大回転トルクに対する割合を演算す
る手段と、該手段が演算した割合に応じて、前記車載バ
ッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の
昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令
により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧
する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が
昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあることを特
徴とする。
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補
助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動
回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵ト
ルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定
め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータ
を回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵
力を補助する。判定する手段が、モータ電流指令値が第
1閾値より大きいか否かを判定し、演算する手段は、判
定する手段が大きいと判定したときに、前記回転トルク
の、モータが出力可能な最大回転トルクに対する割合を
演算する。出力する手段は、演算する手段が演算した割
合に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある
所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回路
は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車載
バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。駆動回路
は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
あるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテ
リー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が
低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を
操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用
のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パ
ワーステアリング装置を実現することが出来る。
置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所
定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が
前記第1閾値より小さい第2閾値より小さいか否かを判
定する手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧
を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、
該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記
車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停
止すべくなしてあることを特徴とする。
置では、昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定
電圧に昇圧しているときに、判定する手段が、モータ電
流指令値が所定値より小さいか否かを判定し、出力する
手段は、判定する手段が小さいと判定したときに、電圧
を降圧する為の降圧指令を出力する。昇圧回路は、出力
する手段が出力した降圧指令により、前記車載バッテリ
ー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止する。これ
により、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧
する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー
電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要で
なくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を
操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用
のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を
防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実
現することが出来る。
置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ
と、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆
動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセン
サが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべ
きモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に
従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モー
タが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パ
ワーステアリング装置において、前記モータの回転数を
検出する回転数検出器と、該回転数検出器が検出した回
転数が第1閾値より大きいか否かを判定する手段と、該
手段が大きいと判定したときに、前記回転数に応じて、
前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇
圧する為の昇圧指令を出力する昇圧指令出力手段と、該
昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載
バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを
備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧
が印加されるべくなしてあることを特徴とする。
ルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補
助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動
回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵ト
ルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定
め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータ
を回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵
力を補助する。回転数検出器がモータの回転数を検出
し、判定する手段は、回転数検出器が検出した回転数が
第1閾値より大きいか否かを判定する。判定する手段が
大きいと判定したときに、昇圧指令出力手段は、回転数
検出器が検出した回転数に応じて、前記車載バッテリー
電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令
を出力する。昇圧回路は、昇圧指令出力手段が出力した
昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を予め定めて
ある所定電圧に昇圧し、駆動回路は、昇圧回路が昇圧し
た所定電圧が印加される。
載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリ
ー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られ
る電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操
舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来
る電動パワーステアリング装置を実現することが出来
る。
置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所
定電圧に昇圧しているときに、前記回転数検出器が検出
した回転数が第1閾値より小さい第2閾値より小さいか
否かを判定する第1判定手段と、該第1判定手段が小さ
いと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出
力する降圧指令出力手段とを更に備え、該降圧指令出力
手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記車
載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止
すべくなしてあることを特徴とする。
圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧
しているときに、第1判定手段が、回転数検出器が検出
した回転数が第1閾値より小さい第2閾値より小さいか
否かを判定する。降圧指令出力手段は、第1判定手段が
小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令
を出力し、昇圧回路は、降圧指令出力手段が出力した降
圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧
に昇圧することを停止する。これにより、駆動回路に印
加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなった
ときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが
出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇
圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに
供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテ
リー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る
電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
置は、前記モータ電流指令値が第3閾値より大きいか否
かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したとき
に、前記回転トルクを演算する演算手段とを更に備え、
前記昇圧指令出力手段は、該演算手段が演算した回転ト
ルク及び前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧
を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出
力し、前記昇圧回路は、前記昇圧指令出力手段が出力し
た昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定
電圧に昇圧すべくなしてあることを特徴とする。
定する手段が、モータ電流指令値が第3閾値より大きい
か否かを判定し、判定する手段が大きいと判定したとき
に、演算手段が回転トルクを演算する。昇圧指令出力手
段は、演算手段が演算した回転トルク及び回転数検出器
が検出した回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を
予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力
し、昇圧回路は、昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令
により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧
する。
あるときに、モータの回転トルク及びモータの回転数に
応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車
載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助
力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給すること
が出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくする
ことが出来る電動パワーステアリング装置を実現するこ
とが出来る。
置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所
定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が
前記第3閾値より小さい第4閾値より小さいか否かを判
定する第2判定手段を更に備え、前記降圧指令出力手段
は、該第2判定手段及び前記第1判定手段のそれぞれの
判定結果に基づき、前記所定電圧を前記車載バッテリー
電圧に降圧する為の降圧指令を出力すべくなしてあるこ
とを特徴とする。
圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧
しているときに、第2判定手段が、モータ電流指令値が
第3閾値より小さい第4閾値より小さいか否かを判定
し、降圧指令出力手段は、第2判定手段及び第1判定手
段のそれぞれの判定結果に基づき、前記所定電圧を前記
車載バッテリー電圧に降圧する為の降圧指令を出力す
る。これにより、駆動回路に印加する車載バッテリー電
圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バ
ッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力
が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリ
ー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操
舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効
率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング
装置を実現することが出来る。
装置は、前記昇圧回路は、前記昇圧指令により作動する
チョッパを備えたことを特徴とする。
圧回路は、昇圧指令により作動するチョッパを備えてい
るので、簡単な構成の昇圧回路により、車載バッテリー
の電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られ
る電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操
舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来
る電動パワーステアリング装置を実現することが出来
る。
装置は、前記モータ電流指令値は、前記モータをPWM
制御する為のデューティ比であり、前記駆動回路は、該
デューティ比に基づくPWM制御により、前記モータを
回転駆動すべくなしてあることを特徴とする。
ータ電流指令値は、モータをPWM制御する為のデュー
ティ比であり、駆動回路は、このデューティ比に基づく
PWM制御により、モータを回転駆動するので、車載バ
ッテリーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力
が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが
出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくするこ
とが出来る電動パワーステアリング装置を実現すること
が出来る。
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が検出し出力したトルク検出信号が、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が検出し出力し
た車速信号が、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。
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
フリレー接点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
レー接点15aのモータ駆動回路13側端子から与えら
れる。
信号、車速信号及び後述するモータ電流信号に基づき、
メモリ18内のトルク/電流テーブル18aを参照する
ことにより、モータ電流指令値(PWM指令値)を作成
し、作成したモータ電流指令値はモータ駆動回路13へ
与えられる。モータ駆動回路13は、フェイルセーフリ
レー接点15aを通じて、車載バッテリーPの電源電圧
が印加され、与えられたモータ電流指令値に基づき、操
舵補助用のモータであるブラシレスモータ24を回転駆
動させる。
タ位置検出器14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。ブラシレスモー
タ24に流れるモータ電流は、モータ電流検出回路17
により検出され、モータ電流信号としてマイクロコンピ
ュータ12に与えられる。
動回路13及びモータ電流検出回路17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(ロ
ータ)24bと、この回転子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。
の電源電圧がコイルLを通じてダイオードD7のアノー
ドに印加され、ダイオードD7のカソードは、スイッチ
ング回路8bの正極側端子に接続されている。ダイオー
ドD7のアノードと接地端子との間に、トランジスタQ
7が接続され、トランジスタQ7のソース−ドレイン間
にはダイオードD8が寄生している。ダイオードD7の
カソードと接地端子との間に平滑コンデンサC1が接続
され、平滑コンデンサC1の両端子には、平滑コンデン
サC1の両端電圧を検出する回路電圧検出回路26が接
続されている。回路電圧検出回路26が出力した電圧検
出はマイクロコンピュータ12に与えられる。
コンピュータ12から与えられた昇降圧指令(昇圧指
令、降圧指令)に基づき、PWM信号を作成し出力する
PWM回路25が接続されている。上述したコイルL、
ダイオードD7、平滑コンデンサC1、トランジスタQ
7及びPWM回路25は昇圧チョッパ回路8d(チョッ
パ回路)を構成している。
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。
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。
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から回転方向及びモータ電流指令値(PWM指令値)
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24bの回転位置とに応じて、トランジスタQ
1〜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。
転磁界から回転力を受け回転する。ゲート制御回路8c
は、また、モータ電流指令値に従って、トランジスタQ
1〜Q6のオン/オフをPWM(Pulse Width Modulati
on)制御することにより、ブラシレスモータ24の回転
トルクを増減制御する。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
を吸収する為のものである。モータ電流検出回路17
は、ブラシレスモータ24の各端子U,V,Wに流れる
電流を検出して加算し、モータ電流信号としてマイクロ
コンピュータ12に与える。
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、操舵補助動作において、先ず、トルクセンサ10が
検出したトルク検出信号をインターフェイス回路11を
介して読込み(S2)、次に、車速センサ20が検出し
た車速信号をインターフェイス回路21を介して読込む
(S4)。マイクロコンピュータ12は、読込んだ(S
4)車速信号及び読込んだ(S2)トルク検出信号か
ら、トルク/電流テーブル18aを参照して、目標モー
タ電流を決定する(S6)。
ータ電流検出回路17からモータ電流信号を読込み(S
8)、決定した(S6)目標モータ電流と読込んだ(S
8)モータ電流信号との差を演算し(S10)、演算し
た差に基づき、ブラシレスモータ24に目標モータ電流
を流すべく、モータ電流指令値を決定する(S12)。
した(S12)モータ電流指令値に応じたPWM指令値
及び回転方向を決定し(S14)、決定したPWM指令
値及び回転方向の指示信号をモータ駆動回路13へ与え
る(S16)と共に、PWM指令値に基づき、モータ駆
動回路13のスイッチング回路8bに印加する電圧を昇
圧又は降圧する為の動作を行い(S18)、リターンし
て他の処理へ移る。モータ駆動回路13は、与えられた
PWM指令値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。
印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作(S18)を
示すフローチャートである。先ず、マイクロコンピュー
タ12は、フラグF=1であるか否かを判定し(S2
0)、フラグF=1でないときは、決定した(図3S1
4)PWM指令値が90%より大きいか否かを判定する
(S22)。
バッテリーPの電源電圧が例えば12Vのとき、ゲート
制御回路8cがPWM指令値に従ってオン/オフ動作を
行うことにより、ブラシレスモータ24に実際に印加す
る電圧(平均電圧)を制御し、ブラシレスモータ24に
目標モータ電流を流すようにしている。従って、PWM
指令値が90%であるとき、ブラシレスモータ24に実
際に印加される電圧(平均電圧)は、図5(a)に示す
ように、PWM指令値が100%であるときに、実際に
印加される12Vより低くなっている。
(図3S14)PWM指令値が90%より大きいときは
(S22)、PWM回路25に昇圧指令を与え(S2
4)、フラグFを1にする(S26)。PWM回路25
は昇圧指令を与えられると、所定のPWM信号によりト
ランジスタQ7をオン/オフして、昇圧チョッパ回路8
dを作動させ、スイッチング回路8bに印加する電圧を
例えば、図5(b)に示すように、16Vに昇圧する。
マイクロコンピュータ12は、16Vに昇圧していると
きは、回路電圧検出回路26からの電圧検出信号をフィ
ードバック信号として、昇圧指令により16Vを維持す
るように制御する。
(図3S14)PWM指令値が90%より小さいときは
(S22)、操舵補助動作へリターンする。マイクロコ
ンピュータ12は、昇圧チョッパ回路8dが作動し、ス
イッチング回路8bに印加する電圧を昇圧しているとき
も、昇圧していないときと同様、図3のフローチャート
に示す操舵補助動作を行う。
1であるときは(S20)、スイッチング回路8bに印
加する電圧を、図5(b)に示すように、16Vに昇圧
しているときであり、決定した(図3S14)PWM指
令値が50%より小さいか否かを判定する(S28)。
マイクロコンピュータ12は、決定した(図3S14)
PWM指令値が50%より小さいときは(S28)(ブ
ラシレスモータ24に実際に印加している電圧(平均電
圧)は12Vより低い)、PWM回路25に降圧指令を
与え(S30)、フラグFを0にする(S32)。
と、昇圧チョッパ回路8dの動作を停止して、スイッチ
ング回路8bに印加する電圧を、図5(a)に示すよう
に、12Vに復帰させる。マイクロコンピュータ12
は、決定した(図3S14)PWM指令値が50%より
大きいときは(S28)、操舵補助動作へリターンす
る。尚、モータ電流指令値としては、電圧の印加パルス
幅を変調するPWM方式でデューティ比を変化させてい
る。具体的には、モータ電流指令値をPWM指令値とし
て出力して、モータの補助力の制御を行っている。例え
ば、正弦波と三角波とを対比する正弦波近似PWM方式
の同期式の場合は、正弦波の半波長間でのデューティ比
(PWM値)がモータ電流指令値となる。
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、ロータ位置検出器14が検出したロータ位置信号が
回転数検出器27に与えられ、回転数検出器27は、与
えられたロータ位置信号からブラシレスモータ24の回
転数を検出し、その回転数信号をマイクロコンピュータ
12に与える。マイクロコンピュータ12は、トルクセ
ンサ10が検出からのトルク検出信号と、回転数検出器
27からの回転数信号と、スイッチング回路8bに印加
されるべき電圧との関係を、図9に示すように定めたメ
モリ18内のトルク/回転数/電圧テーブル18dを備
えている。
動回路13a及びモータ電流検出回路17の構成を示す
ブロック図である。ロータ位置検出器14が検出したロ
ータ位置信号は、上述したように、回転数検出器27に
与えられる。モータ駆動回路13aは、平滑コンデンサ
C1の両端電圧を検出する回路電圧検出回路26(図
2)を備えていない。その他の構成は、実施の形態1に
おいて説明した電動パワーステアリング装置の構成(図
1、図2)と同様であるので、同様箇所には同一符号を
付して説明を省略する。
アリング装置の動作を、それを示す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の操舵
補助動作は、実施の形態1において説明した図3のフロ
ーチャートと同様であるので、説明を省略し、スイッチ
ング回路8bに印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動
作(図3S18)を、それを示す図8のフローチャート
を参照しながら説明する。先ず、マイクロコンピュータ
12は、フラグF=1であるか否かを判定し(S4
0)、フラグF=1でないときは、スイッチング回路8
bに印加する電圧を昇圧していないときであり、決定し
た(図3S14)PWM指令値が100%であるか否か
を判定する(S42)。
バッテリーPの電源電圧が例えば12Vのとき、ゲート
制御回路8cがPWM指令値に従ってオン/オフ動作を
行うことにより、ブラシレスモータ24に実際に印加す
る電圧(平均電圧)を制御し、ブラシレスモータ24に
目標モータ電流を流すようになっている。従って、PW
M指令値が100%であるとき、ブラシレスモータ24
に実際に印加される電圧(平均電圧)は、図9に示すよ
うに、12Vであり、PWM指令値が100%でないと
きは、実際に印加される電圧(平均電圧)は12Vより
低くなっている。
(図3S14)PWM指令値が100%であるときは
(S42)、回転数検出器27からの回転数信号を読込
み(S44)、回転数信号と図9に示すようなトルク/
回転数/電圧テーブル18dとから、スイッチング回路
8bに印加する電圧が12Vのときの、回転数信号に対
応するブラシレスモータ24の回転トルク値、又はその
最大トルク値に対する割合Rを演算する(S46)。
した(S46)回転トルク値又は割合Rに応じた昇圧値
を、トルク/回転数/電圧テーブル18dから決定し、
PWM回路25にその昇圧指令を与え(S50)、フラ
グFを1にする(S52)。昇圧指令は、割合Rに応じ
た昇圧値が、図9に示すように、例えば2.5Vである
とき、PWM値20%を示し、5Vであるとき、PWM
値40%を示す。 尚、演算した(S46)回転トルク
値が、最大トルク値であるとき又は割合Rが100%で
あるときは、昇圧指令を与えない。
と、そのPWM信号によりトランジスタQ7をオン/オ
フして、昇圧チョッパ回路8dを作動させ、スイッチン
グ回路8bに印加する電圧を、例えば、図9に示すよう
に、2.5V分、5V分と昇圧し、14.5V、17V
にする。マイクロコンピュータ12は、決定した(図3
S14)PWM指令値が100%でないときは(S4
2)、操舵補助動作へリターンする。マイクロコンピュ
ータ12は、昇圧チョッパ回路8dが作動し、スイッチ
ング回路8bに印加する電圧を昇圧しているときも、昇
圧していないときと同様、図3のフローチャートに示す
操舵補助動作を行う。
1であるときは(S40)、スイッチング回路8bに印
加する電圧を、図9に示すように、昇圧しているときで
あり、決定した(図3S14)PWM指令値が50%よ
り小さいか否かを判定する(S54)。マイクロコンピ
ュータ12は、決定した(S14)PWM指令値が50
%より小さいときは(S54)(ブラシレスモータ24
に実際に印加している電圧(平均電圧)は12Vより低
い)、PWM回路25に降圧指令を与え(S56)、フ
ラグFを0にする(S58)。
と、昇圧チョッパ回路8dの動作を停止して、スイッチ
ング回路8bに印加する電圧を、図9に示すように、1
2Vに復帰させる。マイクロコンピュータ12は、決定
した(S14)PWM指令値が50%より大きいときは
(S54)、操舵補助動作へリターンする。
M指令値が100%であるか否かを判定し(S42)、
回転数を読込み(S44)、割合Rを演算する(S4
6)する代わりに、回転数検出器27から回転数信号を
読込み、その回転数が、図9に示すように、最大トルク
でモータ電流PWM指令値100%に対応する回転数N
1より大きいか否かを判定し、大きいと判定したとき
に、その読込んだ回転数に応じて、予め定めてある昇圧
値を決定する(S48)ようにすることも可能である。
この場合には、PWM指令値が50%より小さいか否か
を判定する(S54)代わりに、図9に示すように、回
転数N1より小さい回転数N2より小さいか否かを判定
し、回転数N2より小さいときは、PWM回路25に降
圧指令を与える(S56)ようにする。
出器27から読込んだ回転数を使用して、それぞれPW
M指令値の所定値及び回転数N1との大小を判定し、そ
れらの判定結果に基づいて、PWM指令値及び回転数に
応じて予め定めてある昇圧値を決定し、PWM回路25
に昇圧指令を与え(S50)、上述したPWM指令値及
び回転数検出器27から読込んだ回転数を使用して、そ
れぞれPWM指令値50%及び回転数N2との大小を判
定し、それらの判定結果に基づいて、PWM回路25に
降圧指令を与える(S56)ようにしても良い。また、
請求項における車載バッテリー電圧は、駆動回路に直接
印加される場合に限定されることはなく、他の回路が介
在して、駆動回路に間接的に印加される場合も含めるも
のとする。
装置によれば、車載バッテリーの電圧が低下しても、常
に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモ
ータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイ
ズをより小さくすることが出来る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、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を
昇圧する必要がなくなったときは降圧することが出来、
大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させ
ずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給す
ることが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電
圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パ
ワーステアリング装置を実現することが出来る。
グ装置によれば、モータ電流指令値が最大値であるとき
に、モータの回転トルクに応じて、車載バッテリー電圧
を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下して
も、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助
用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータ
のサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステ
アリング装置を実現することが出来る。
置によれば、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を
昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテ
リー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必
要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電
圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補
助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低
下を防止することが出来る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、モータの回転数に応じて、車載バッテリー
電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下
しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵
補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモ
ータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワー
ステアリング装置を実現することが出来る。
グ装置によれば、駆動回路に印加する車載バッテリー電
圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バ
ッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力
が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリ
ー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操
舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効
率低下を防止することが出来る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、モータ電流指令値が最大値であるときに、
モータの回転トルク及びモータの回転数に応じて、車載
バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー
電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる
電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵
補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る
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、簡単な構成の昇圧回路により、車載バッ
テリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が
得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出
来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすること
が出来る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、車載バッテリーの電圧が変動しても、常
に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモ
ータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイ
ズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリン
グ装置を実現することが出来る。
施の形態の要部構成を示すブロック図である。
電流検出回路の構成を示すブロック図である。
を示すフローチャートである。
圧する為の動作を示すフローチャートである。
作を説明する為の説明図である。
施の形態の要部構成を示すブロック図である。
電流検出回路の構成を示すブロック図である。
圧する為の動作を示すフローチャートである。
作を説明する為の説明図である。
ラシレスモータの特性を示す特性図である。
Claims (11)
- 【請求項1】 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトル
クセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路
により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記ト
ルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータ
に流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流
指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動す
る電動パワーステアリング装置において、 前記モータ電流指令値が第1閾値より大きいか否かを判
定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記
車載バッテリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する
手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バ
ッテリー電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回
路は、該昇圧回路が昇圧した電圧が印加されるべくなし
てあ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】 前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧
を昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第
1閾値より小さい第2閾値より小さいか否かを判定する
手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧
する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段
が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は昇圧するこ
とを停止すべくなしてある請求項1記載の電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項3】 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトル
クセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路
により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記ト
ルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータ
に流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流
指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動
し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助
する電動パワーステアリング装置において、 前記モータ電流指令値が第1閾値より大きいか否かを判
定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記
回転トルクを演算する手段と、該手段が演算した回転ト
ルクに応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてあ
る所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、
該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー
電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記
駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加され
るべくなしてあ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4】 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトル
クセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路
により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記ト
ルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータ
に流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流
指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動
し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助
する電動パワーステアリング装置において、 前記モータ電流指令値が第1閾値より大きいか否かを判
定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記
回転トルクの、前記モータが出力可能な最大回転トルク
に対する割合を演算する手段と、該手段が演算した割合
に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所
定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手
段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧
を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動
回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべ
くなしてあ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5】 前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧
を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流
指令値が前記第1閾値より小さい第2閾値より小さいか
否かを判定する手段と、該手段が小さいと判定したとき
に、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更
に備え、該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回
路は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する
ことを停止すべくなしてある請求項3又は4記載の電動
パワーステアリング装置。 - 【請求項6】 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトル
クセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路
により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記ト
ルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータ
に流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流
指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動
し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助
する電動パワーステアリング装置において、 前記モータの回転数を検出する回転数検出器と、該回転
数検出器が検出した回転数が第1閾値より大きいか否か
を判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、
前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定
めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する昇
圧指令出力手段と、該昇圧指令出力手段が出力した昇圧
指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に
昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回
路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあること
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項7】 前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧
を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記回転数検出
器が検出した回転数が第1閾値より小さい第2閾値より
小さいか否かを判定する第1判定手段と、該第1判定手
段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧
指令を出力する降圧指令出力手段とを更に備え、該降圧
指令出力手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路
は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧するこ
とを停止すべくなしてある請求項6記載の電動パワース
テアリング装置。 - 【請求項8】 前記モータ電流指令値が第3閾値より大
きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定し
たときに、前記回転トルクを演算する演算手段とを更に
備え、前記昇圧指令出力手段は、該演算手段が演算した
回転トルク及び前記回転数に応じて、前記車載バッテリ
ー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指
令を出力し、前記昇圧回路は、前記昇圧指令出力手段が
出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前
記所定電圧に昇圧すべくなしてある請求項6又は7記載
の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項9】 前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧
を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流
指令値が前記第3閾値より小さい第4閾値より小さいか
否かを判定する第2判定手段を更に備え、前記降圧指令
出力手段は、該第2判定手段及び前記第1判定手段のそ
れぞれの判定結果に基づき、前記所定電圧を前記車載バ
ッテリー電圧に降圧する為の降圧指令を出力すべくなし
てある請求項7又は8記載の電動パワーステアリング装
置。 - 【請求項10】 前記昇圧回路は、前記昇圧指令により
作動するチョッパを備えた請求項1〜9の何れかに記載
の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項11】 前記モータ電流指令値は、前記モータ
をPWM制御する為のデューティ比であり、前記駆動回
路は、該デューティ比に基づくPWM制御により、前記
モータを回転駆動すべくなしてある請求項1〜10の何
れかに記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (8)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000076928A JP3675692B2 (ja) | 2000-03-17 | 2000-03-17 | 電動パワーステアリング装置 |
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US09/810,777 US6502024B2 (en) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Electric power steering apparatus |
EP05006563A EP1561671B1 (en) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Electric power steering apparatus |
DE60125605T DE60125605T2 (de) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Elektrische Servolenkung |
EP01106367A EP1134146B1 (en) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Electric power steering apparatus |
DE60111663T DE60111663T2 (de) | 2000-03-17 | 2001-03-16 | Elektrische Servolenkung |
Applications Claiming Priority (1)
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