JP2003244988A - Motor drive - Google Patents

Motor drive

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JP2003244988A
JP2003244988A JP2002042495A JP2002042495A JP2003244988A JP 2003244988 A JP2003244988 A JP 2003244988A JP 2002042495 A JP2002042495 A JP 2002042495A JP 2002042495 A JP2002042495 A JP 2002042495A JP 2003244988 A JP2003244988 A JP 2003244988A
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JP
Japan
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current
driving
bridge circuit
electric motor
pair
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Application number
JP2002042495A
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Japanese (ja)
Inventor
Makoto Kimura
誠 木村
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Unisia JKC Steering Systems Co Ltd
Original Assignee
Unisia JKC Steering Systems Co Ltd
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Publication date
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P7/00Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
    • H02P7/06Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
    • H02P7/18Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
    • H02P7/24Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
    • H02P7/28Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
    • H02P7/285Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
    • H02P7/29Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the generation of a regenerative current by eliminating deviation between driving timings of a pair of FETs of a bridge circuit 22, in an electric power steering device which includes an assist motor 8 and the bridge circuit 22 formed by bridge-connecting the FETs 22a to 22d for driving the assist motor 8 by switching operations. <P>SOLUTION: A driving timing determination means for determining timing for driving the motor 8 based on a triangle wave with a prescribed frequency and a plurality of thresholds are provided at a main microcomputer 24M. The driving timings of the pair of FETs (FETs 22a, 22d for clockwise driving or FETs 22b, 22c for counter-clockwise driving) on upper and lower stages of the bridge circuit 22 are determined based on the same threshold as the thresholds. The FET 22c which forms one pair is on-controlled during driving the FETs 22a, 22d forming the other pair and at the off-timing of duty control. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電流フィードバッ
ク制御により電動機を駆動する電動機駆動装置に係り、
特に車両の操舵系に対して操舵補助力を発生するアシス
トモータを有した電動パワーステアリング装置の電動機
駆動装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor driving device for driving a motor by current feedback control,
In particular, the present invention relates to an electric motor drive device of an electric power steering device having an assist motor that generates a steering assist force for a steering system of a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に電動パワーステアリング装置は例
えば図3のように構成されていた。図3において、ステ
アリングホィール1は第1のステアリングシャフト2a
およびユニバーサルジョイント3を介して第2のステア
リングシャフト2bに連結されている。
2. Description of the Related Art Generally, an electric power steering apparatus is constructed as shown in FIG. In FIG. 3, the steering wheel 1 is a first steering shaft 2a.
And is connected to the second steering shaft 2b via the universal joint 3.

【0003】この第2のステアリングシャフト2bは、
ピニオン4およびラック5を介して操向車輪のタイロッ
ド6に結合されている。第2のステアリングシャフト2
bにはステアリングホィール1の操舵トルクを検出する
トルクセンサ7が設けられ、ステアリングホィール1の
操舵力を補助するアシストモータ8が減速ギヤ9を介し
て第2のステアリングシャフト2bに結合されている。
10はセンサによりエンジン回転数、車速、操舵輪荷重
等の車両の走行状態を検出する車両状態検出装置であ
る。
The second steering shaft 2b is
It is connected to a tie rod 6 of a steering wheel via a pinion 4 and a rack 5. Second steering shaft 2
A torque sensor 7 for detecting the steering torque of the steering wheel 1 is provided at b, and an assist motor 8 for assisting the steering force of the steering wheel 1 is coupled to the second steering shaft 2b via a reduction gear 9.
Reference numeral 10 denotes a vehicle state detection device that detects a running state of the vehicle such as engine speed, vehicle speed, and steering wheel load by a sensor.

【0004】11は、車両状態検出装置10の検出出
力、トルクセンサ7の検出トルク、図示省略の電流検出
器、電圧検出器から得た検出電流、検出電圧等からモー
タ駆動電流(目標電流指令値)を求め、該目標電流指令
値に基づいてアシストモータ8に供給する電流を制御す
るコントローラであり、例えばマイクロコンピュータで
構成されている。
Reference numeral 11 denotes a motor drive current (target current command value) from the detection output of the vehicle state detection device 10, the detection torque of the torque sensor 7, the detection current obtained from a current detector (not shown), a voltage detector, detection voltage, etc. ) Is obtained and the current supplied to the assist motor 8 is controlled based on the target current command value, and is composed of, for example, a microcomputer.

【0005】12は、イグニッションキーのキースイッ
チ投入によりオンとなり、例えば誤動作時にオフとなる
リレーである。コントローラ11およびアシストモータ
8は、リレー12を介して供給されるバッテリ13の電
源によって駆動される。
Reference numeral 12 is a relay which is turned on by turning on a key switch of an ignition key and is turned off, for example, in case of a malfunction. The controller 11 and the assist motor 8 are driven by the power source of the battery 13 supplied via the relay 12.

【0006】上記のように構成された装置では、コント
ローラ11のモータ駆動制御部によってアシストモータ
8を駆動し、操舵トルクにアシストトルクを付加してス
テアリングホィール1の操作性を向上させている。
In the apparatus constructed as described above, the motor drive control section of the controller 11 drives the assist motor 8 to add the assist torque to the steering torque to improve the operability of the steering wheel 1.

【0007】上記のように構成された電動パワーステア
リング装置の電動機駆動装置としては、例えば特開20
01−58578号公報に開示されている装置がある。
この装置は、4つのトランジスタでHブリッジ回路を形
成し、PWM(パルス幅変調)制御することにより電動
機を駆動制御している。前記公報の明細書中に記載され
ているように、Hブリッジ回路におけるPWM制御に
は、上段または下段の一方だけをPWM駆動する方法
と、上下段両方をPWM駆動する方法とがある。
An example of an electric motor drive device for an electric power steering device constructed as described above is, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
There is a device disclosed in Japanese Patent Application No. 01-58578.
This device forms an H-bridge circuit with four transistors and controls the drive of the electric motor by PWM (pulse width modulation) control. As described in the specification of the above publication, PWM control in the H-bridge circuit includes a method of PWM driving only one of the upper and lower stages and a method of PWM driving both the upper and lower stages.

【0008】このうち、上下段両方をPWM駆動する方
法においては、上段または下段の一方だけをPWM駆動
する方法に比べて電動機に制動作用が生じにくいといっ
た長所がある。
Among them, the method of PWM driving both upper and lower stages has an advantage that the braking action is less likely to occur in the electric motor as compared with the method of PWM driving only one of the upper and lower stages.

【0009】この上下段PWM駆動制御においては、三
角波(所定周波数の搬送波)に対して閾値を設け、例え
ば三角波が閾値以上の期間においてデューティオンとす
ることによりトランジスタの駆動タイミングを決定して
いる。
In this upper and lower PWM drive control, a threshold value is set for a triangular wave (carrier wave of a predetermined frequency), and the drive timing of the transistor is determined by, for example, turning on the duty during a period when the triangular wave is at or above the threshold value.

【0010】この閾値はHブリッジ回路の同じ側の上下
段が同時にオンとならないように異なる値で2値設けら
れ、一方の閾値に基づいて左右の上段側トランジスタを
駆動制御し、他方の閾値に基づいて左右の下段側トラン
ジスタを駆動制御していた。
This threshold is provided with two different values so that the upper and lower stages on the same side of the H-bridge circuit do not turn on at the same time. Based on one threshold value, the left and right upper stage transistors are driven and controlled, and the other threshold value is set. Based on this, the lower transistors on the left and right sides are drive-controlled.

【0011】この異なる閾値によって生じる駆動タイミ
ングのずれはデッドタイムと呼ばれ、上下段両方がオン
とならない時間を確保している。
The difference in drive timing caused by the different thresholds is called dead time, which secures a time during which both upper and lower stages are not turned on.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記デッ
ドタイムは、右側(左側)駆動用トランジスタの上下段
駆動タイミングにもずれを生じさせ、結果としてHブリ
ッジ回路内に回生電流を生じさせる。
However, the dead time causes a deviation in the upper and lower driving timings of the right (left) driving transistor, resulting in a regenerative current in the H bridge circuit.

【0013】よって、Hブリッジ回路の上流または下流
側に電流検出用抵抗を設け、この電流検出用抵抗によっ
て検出された電流値に基づいて電流フィードバック制御
を行っている電動機の駆動回路においては、電流検出用
抵抗の検出する電流値の値と、電動機に流れる電流値と
の間には回生電流の分だけ誤差が生じてしまう。
Therefore, in the drive circuit of the electric motor in which the current detection resistor is provided on the upstream side or the downstream side of the H bridge circuit and the current feedback control is performed based on the current value detected by the current detection resistor, An error is generated between the value of the current value detected by the detection resistor and the value of the current flowing through the electric motor by the amount of the regenerative current.

【0014】従って、所望の電流フィードバック制御が
行われず、操舵フィーリングが悪化する虞れがあるとい
った問題があった。
Therefore, there is a problem in that the desired current feedback control is not performed and the steering feeling may be deteriorated.

【0015】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
その目的は、ブリッジ回路の対を成す半導体素子(左駆
動用の上下段素子または右駆動用の上下段素子)の駆動
タイミングのずれを無くして回生電流の発生を防ぎ、こ
れによって電動機に流れる電流値と検出電流値とを一致
させて、適切な電流フィードバック制御を行うことがで
きる電動機駆動装置を提供することにある。
The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to shift a drive timing of a semiconductor element (upper-stage element for left driving or upper-stage element for right driving) forming a pair of bridge circuits. It is an object of the present invention to provide a motor drive device capable of performing appropriate current feedback control by eliminating the occurrence of regenerative current to prevent generation of regenerative current, thereby matching the current value flowing in the motor with the detected current value.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の本発明の電動機駆動装置は、電動機と、ブリッジ接続
された複数の半導体素子のスイッチング動作により前記
電動機を駆動するブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の
上流または下流側に設けられた電流検出手段と、前記電
動機に与える電流指令値を演算する電流指令値演算手段
と、前記電流指令値と、前記電流検出手段によって検出
された電流値との偏差に基づいて前記電流指令値を補正
する電流フィードバック手段とを備えた電動機駆動装置
において、前記電流指令値演算手段は、所定周波数の搬
送波信号と複数の閾値とに基づいて前記電動機を駆動す
るタイミングを決定する駆動タイミング決定手段を有
し、前記ブリッジ回路の対を成す上下段の半導体素子
は、ともに前記閾値と同一の閾値に基づいて駆動タイミ
ングが決定されることを特徴としている。
An electric motor drive apparatus of the present invention for solving the above problems is an electric motor, a bridge circuit for driving the electric motor by a switching operation of a plurality of bridge-connected semiconductor elements, and the bridge. Of the current detection means provided on the upstream side or the downstream side of the circuit, the current command value calculation means for calculating the current command value given to the electric motor, the current command value, and the current value detected by the current detection means. In a motor drive device including a current feedback unit that corrects the current command value based on a deviation, the current command value calculation unit is a timing for driving the motor based on a carrier signal of a predetermined frequency and a plurality of threshold values. A driving timing determining means for determining, and the upper and lower semiconductor elements forming a pair of the bridge circuit are both the threshold value and Is characterized in that driving timing is determined based on one threshold value.

【0017】また前記ブリッジ回路の半導体素子は、ト
ランジスタおよびダイオードの逆並列接続体か又は電界
効果トランジスタによって各々構成され、前記駆動タイ
ミング決定手段は、前記ブリッジ回路の一方の対を成す
半導体素子の駆動時であってデューティ制御のオフタイ
ミングにおいて、他方の対を成す半導体素子をオン制御
することを特徴としている。
Further, the semiconductor element of the bridge circuit is constituted by an antiparallel connection body of a transistor and a diode or a field effect transistor, and the drive timing determining means drives the semiconductor element forming one pair of the bridge circuit. It is characterized in that the semiconductor element forming the other pair is ON-controlled at time and at the OFF-timing of the duty control.

【0018】また前記電動機は操舵トルクを補助するア
シストトルクを発生させるアシストモータで構成されて
いることを特徴としている。
Further, the electric motor is characterized by being composed of an assist motor for generating an assist torque for assisting the steering torque.

【0019】[0019]

【発明の実施の形態】以下図面を参照しながら本発明の
一実施形態例を説明する。図1は、本発明を前記図3の
電動パワーステアリング装置に適用した実施形態例を示
している。図1において図3と同一部分は同一符号をも
って示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows an embodiment in which the present invention is applied to the electric power steering apparatus of FIG. 1, the same parts as those in FIG. 3 are indicated by the same reference numerals.

【0020】図1において、バッテリ13の正極側はリ
レー回路12aおよび電流検出用抵抗21を介して、F
ET(電界効果トランジスタ)22a〜22dをブリッ
ジ接続して成るブリッジ回路22に接続されている。
In FIG. 1, the positive electrode side of the battery 13 is connected to the F circuit via the relay circuit 12a and the current detecting resistor 21.
It is connected to a bridge circuit 22 formed by bridge-connecting ETs (field effect transistors) 22a to 22d.

【0021】FET22aおよび22cの共通接続点P
1とFET22bおよび22dの共通接続点P2との間に
は、アシストモータ8が接続されている。FET22c
および22dの共通接続点は接地されている(バッテリ
13の負極側に接続されている)。
A common connection point P of the FETs 22a and 22c
The assist motor 8 is connected between 1 and the common connection point P 2 of the FETs 22b and 22d. FET 22c
The common connection point of 22 and 22d is grounded (connected to the negative electrode side of the battery 13).

【0022】24Mは、前記電流検出用抵抗21に流れ
る電流により検出した電圧をオペアンプ25を介して取
り込んだ電圧や、トルクセンサ7のトルク検出信号等か
らモータ駆動電流(目標電流指令値)を演算し、該目標
電流指令値に基づいてアシストモータ8に供給する電流
を制御するメインマイクロコンピュータである。
Reference numeral 24 M denotes a motor drive current (target current command value) from the voltage detected by the current flowing through the current detecting resistor 21 through the operational amplifier 25, the torque detection signal of the torque sensor 7, and the like. It is a main microcomputer that calculates and controls the current supplied to the assist motor 8 based on the target current command value.

【0023】このメインマイクロコンピュータ24
Mは、前記目標電流指令値および電流検出用抵抗21に
よって検出された電流値に基づいてアシストモータ8の
駆動を電流値フィードバック制御する電流フィードバッ
ク制御機能や、所定周波数の搬送波信号(例えば三角
波)と複数の閾値に基づいてアシストモータ8をPWM
駆動するタイミングを決定する駆動タイミング決定機能
等を有している。
This main microcomputer 24
M is a current feedback control function for performing current value feedback control of the drive of the assist motor 8 based on the target current command value and the current value detected by the current detection resistor 21, and a carrier signal of a predetermined frequency (for example, triangular wave). PWM assist motor 8 based on multiple thresholds
It has a drive timing determining function for determining the drive timing.

【0024】24Sは、例えば図3の車両状態検出装置
10から検出した車両の走行状態に基づいて装置の異常
を判断する機能を備えたサブマイクロコンピュータであ
る。
Reference numeral 24 S is a sub-microcomputer having a function of judging an abnormality of the apparatus based on the running state of the vehicle detected by the vehicle state detecting apparatus 10 of FIG. 3, for example.

【0025】26はメインマイクロコンピュータ24M
およびサブマイクロコンピュータ24Sからアンドゲー
ト27aを介して導入される制御信号に基づいて、リレ
ー回路12aのコイルを励磁してその接点をオンした
り、該コイルを非励磁としてその接点をオフするリレー
駆動回路である。
26 is a main microcomputer 24 M
And on the sub-microcomputer 24 S to the control signal introduced via the AND gate 27a, a relay to turn off the contact point and the contact point or on, the coil as a non-energized by energizing the coil of the relay circuit 12a It is a drive circuit.

【0026】メインマイクロコンピュータ24Mおよび
サブマイクロコンピュータ24Sからは、イネーブル信
号用の制御信号がアンドゲート27bに入力され、該ア
ンドゲート27bのゲート出力(イネーブル信号)はア
ンドゲート27c,27dの各一方の入力端子に入力さ
れる。
A control signal for an enable signal is input to the AND gate 27b from the main microcomputer 24 M and the sub microcomputer 24 S , and the gate output (enable signal) of the AND gate 27b is supplied to each of the AND gates 27c and 27d. It is input to one of the input terminals.

【0027】前記アンドゲート27c,27dの各他方
の入力端子には、メインマイクロコンピュータ24M
らの目標電流指令信号が供給され、各出力端子はプリド
ライバ28a,28bに接続されている。
The target current command signal from the main microcomputer 24 M is supplied to the other input terminal of each of the AND gates 27c and 27d, and each output terminal is connected to the predrivers 28a and 28b.

【0028】前記28a,28bおよび28c,28d
はメインマイクロコンピュータ24 Mで演算された目標
電流指令値に基づいて決定されるデューティ比のパルス
幅変調(PWM)信号を、前記ブリッジ回路22のFE
T22a,22b,22c,22dの各ゲートに供給し
て該FETをオン、オフ制御するプリドライバである。
28a, 28b and 28c, 28d
Is the main microcomputer 24 MGoal calculated by
Pulse with duty ratio determined based on current command value
The width modulation (PWM) signal is fed to the FE of the bridge circuit 22.
Supply to each gate of T22a, 22b, 22c, 22d
Is a pre-driver that controls the FET to be turned on and off.

【0029】尚メインマイクロコンピュータ24M、サ
ブマイクロコンピュータ24Sとその周辺回路との信号
の授受は図示省略のインターフェースを介して行われる
ものである。
Signals are exchanged between the main microcomputer 24 M , the sub microcomputer 24 S and its peripheral circuits via an interface (not shown).

【0030】上記のように構成された装置において、通
常運転時は、メインマイクロコンピュータ24Mおよび
サブマイクロコンピュータ24Sからアンドゲート27
aに例えばハイレベル信号が供給されており、リレー駆
動回路26から出力されるリレー駆動信号によってリレ
ー回路12aのコイルが励磁状態にされ、その接点がオ
ンとなり、バッテリ13からブリッジ回路22へ電源が
供給されている。
In the apparatus constructed as described above, during the normal operation, the main microcomputer 24 M and the sub microcomputer 24 S to the AND gate 27.
For example, a high level signal is supplied to a, the coil of the relay circuit 12a is excited by the relay drive signal output from the relay drive circuit 26, the contact is turned on, and the battery 13 supplies power to the bridge circuit 22. Is being supplied.

【0031】またメインマイクロコンピュータ24M
よびサブマイクロコンピュータ24Sからアンドゲート
27bには、ともにハイレベル信号が供給され、該アン
ドゲート27bの出力信号(ハイレベルのイネーブル信
号)によってアンドゲート27c,27dの各一方の入
力ゲートにはハイレベル信号が入力されている。
A high-level signal is supplied from the main microcomputer 24 M and the sub-microcomputer 24 S to the AND gate 27b, and the AND gates 27c and 27d are output by the output signal (high-level enable signal) of the AND gate 27b. A high level signal is input to one of the input gates.

【0032】ブリッジ回路22は、例えば上下段同時P
WM駆動方式の場合は、右回転であれば一方の対を成す
FET22a,22dがプリドライバ28a,28dに
よってパルス幅変調制御され、左回転であれば他方の対
を成すFET22b,22cがプリドライバ28b,2
8cによってパルス幅変調制御される。
The bridge circuit 22 includes, for example, the upper and lower stage simultaneous P
In the case of the WM drive system, the FETs 22a and 22d forming one pair are subjected to pulse width modulation control by the pre-drivers 28a and 28d in the case of right rotation, and the FETs 22b and 22c forming the other pair are in the pre-driver 28b in case of left rotation. , 2
The pulse width modulation is controlled by 8c.

【0033】このためバッテリ13からリレー回路12
aおよび電流検出用抵抗21を介してブリッジ回路22
に供給される電流は、FET22a(又は22b)→ア
シストモータ8→FET22d(又は22c)→接地な
る経路で流れ、アシストモータ8は右回転(又は左回
転)する。これによって、ステアリングホィール1によ
り操舵操作されている方向へ回転して、操舵力を補助す
る。
Therefore, from the battery 13 to the relay circuit 12
bridge circuit 22 via a and the current detection resistor 21.
The current supplied to the FET flows in a path of FET 22a (or 22b) → assist motor 8 → FET 22d (or 22c) → ground, and the assist motor 8 rotates to the right (or to the left). As a result, the steering wheel 1 rotates in the direction in which the steering operation is performed, and assists the steering force.

【0034】本実施形態例では、図2に示すように、所
定周波数の三角波信号と複数の閾値、例えばXH,XL
を比較して各FETの駆動タイミングを決定している。
In this embodiment, as shown in FIG. 2, the drive timing of each FET is determined by comparing a triangular wave signal of a predetermined frequency with a plurality of threshold values, for example, X H and X L.

【0035】すなわち例えばアシストモータ8を右回転
駆動させる場合、三角波レベルが閾値XHを超える期間
(例えば時刻t2〜t4の期間)中に、一方の対を成すF
ET22aと22dを、実線で示すように同一タイミン
グでオン制御する。
That is, for example, when the assist motor 8 is driven to rotate to the right, one pair of F is formed during the period when the triangular wave level exceeds the threshold value X H (for example, the period from time t 2 to t 4 ).
The ETs 22a and 22d are turned on at the same timing as shown by the solid line.

【0036】このとき他方の対を成すFETのうち下段
のFET22cは、三角波レベルが閾値XLを超える期
間(例えば時刻t1〜t5の期間)中オフ制御し、上段の
FET22bは常時オフ制御しておく。
The lower FET22c of this time FET forming the other pair, the triangular wave level controls (period for example, time t 1 ~t 5) Medium-off period exceeding the threshold value X L, upper FET22b Constantly off control I'll do it.

【0037】このように一対のFET22a,22dを
同一の閾値XHによって同一タイミングでオン制御して
いるので、ブリッジ回路22には駆動タイミングずれに
よる回生電流は発生しない。
In this way, since the pair of FETs 22a and 22d are on-controlled at the same timing by the same threshold value X H , the bridge circuit 22 does not generate a regenerative current due to a drive timing shift.

【0038】これによってアシストモータ8に流れる電
流値と電流検出用抵抗21で検出される電流値が一致
し、適切な電流フィードバック制御が行える。
As a result, the value of the current flowing through the assist motor 8 matches the value of the current detected by the current detecting resistor 21, and appropriate current feedback control can be performed.

【0039】また一方の対を成すFET22a,22d
は、三角波レベルが閾値XH以下となる期間(例えば時
刻t4〜t8の期間)において同一タイミングでオフ制御
されるが、このとき他方の対を成すFETのうち下段の
FET22cを、三角波レベルが閾値XL以下となる期
間(例えば時刻t5〜t7の期間)中オン制御している。
The FETs 22a and 22d forming one pair
Is off-controlled at the same timing in a period in which the triangular wave level is equal to or lower than the threshold value X H (for example, in the period from time t 4 to t 8 ). There has been a medium on control threshold X L or less and consisting period (e.g. a period of time t 5 ~t 7).

【0040】このように一方の対を成すFET(22
a,22d)の駆動時であってデューティ制御のオフタ
イミングにおいて、他方の対を成すFET(22c)を
オン制御しているので、FET22a,22dのオフ時
の逆起電力により流れる戻り電流は、FETのダイオー
ドを流れることなくFET22cを介して流れ、発熱量
が抑制される。さらに回生電流は発生しない。
In this way, one pair of FETs (22
a, 22d) is being driven and the other pair of FETs (22c) are on-controlled at the duty control OFF timing, the return current flowing by the counter electromotive force when the FETs 22a, 22d are OFF is: It flows through the FET 22c without flowing through the diode of the FET, and the amount of heat generation is suppressed. Furthermore, no regenerative current is generated.

【0041】尚デッドタイム(例えば時刻t1,t2間、
時刻t4,t5間、時刻t7,t8間)は、異なる閾値
H、XLによって容易に作成される。
Dead time (for example, between times t 1 and t 2 ,
Times t 4 and t 5 and times t 7 and t 8 ) are easily created by different thresholds X H and X L.

【0042】またアシストモータ8を左回転駆動させる
場合の各FETの制御タイミングは図2の破線のように
示される。
The control timing of each FET when the assist motor 8 is driven to rotate counterclockwise is shown by the broken line in FIG.

【0043】すなわち三角波レベルが閾値XL以下とな
る期間(例えば時刻t5〜t7の期間)中にFET22
b,22cを同一タイミングでオン制御し、このときF
ET22dは、三角波レベルが閾値XH以下となる期間
(例えば時刻t4〜t8の期間)においてオフ制御され、
FET22aは常時オフ制御される。
That is, during the period when the triangular wave level is below the threshold value X L (for example, the period from time t 5 to t 7 ), the FET 22
b and 22c are turned on at the same timing, and at this time, F
ET22d is off-controlled in a period (e.g. a period of time t 4 ~t 8) triangular wave level is equal to or less than the threshold X H,
The FET 22a is always off-controlled.

【0044】またFET22b,22cのオフ期間(例
えば時刻t1〜t5の期間)中は、三角波レベルが閾値X
H以上となる期間(例えば時刻t2〜t4の期間)におい
てFET22dのみがオン制御される。
[0044] Further FET22b, Among OFF period of 22c (e.g. a period of time t 1 ~t 5), triangular wave level threshold X
Only FET22d are on-controlled in H or become period (e.g. a period of time t 2 ~t 4).

【0045】このような左回転時の作用、効果も前記と
同様となる。
The action and effect at the time of such counterclockwise rotation are similar to the above.

【0046】尚、上段(又は下段)FETをPWM駆動
し、下段(又は上段)FETを常時オン駆動する方式と
するには、右回転時であれば、下段のFET22dを常
時オン制御(FET22dへの制御信号をハイレベル固
定)し、また左回転時であれば下段のFET22cを常
時オン制御(FET22cへの制御信号をハイレベル固
定)すれば容易に実現できる。
In order to adopt a system in which the upper (or lower) FET is PWM-driven and the lower (or upper) FET is always on-driven, the lower FET 22d is always on-controlled (to the FET 22d) during right rotation. Control signal is fixed to a high level), and in the case of left rotation, the lower FET 22c is always on-controlled (the control signal to the FET 22c is fixed to a high level).

【0047】また、前記上下段FETともPWM駆動す
る方式と、上下段FETのうち一方をPWM、他方を常
時オン駆動する方式は、例えばアシストモータの電流方
向と回転方向が一致するか否かを条件として切り換える
ように構成しても良い。
Further, in the method in which both the upper and lower FETs are PWM-driven and in the method in which one of the upper and lower FETs is PWM and the other is always ON, for example, it is determined whether the current direction of the assist motor and the rotation direction match. It may be configured to switch as a condition.

【0048】上記のように、ブリッジ回路の対を成す上
下段のFETを、ともに同一の閾値で駆動しているの
で、デューティを与えるレジスタ上で同時にデッドタイ
ムも決定することができ、これによって複雑なソフトウ
ェアによりデッドタイムを作成する必要がなくなり、ソ
フトウェアの負荷を軽減することができる。
As described above, since the upper and lower FETs forming a pair of the bridge circuit are both driven with the same threshold value, the dead time can be determined at the same time on the register which gives the duty, which makes it complicated. Since it is not necessary to create dead time with various software, the load on software can be reduced.

【0049】すなわち、インバータ制御用回路のU相を
FET22a、U′相をFET22c、V相をFET2
2d、V′相をFET22bに接続する(従来は、U相
をFET22a、U′相をFET22c、V相をFET
22b、V′相をFET22dに接続していた)事によ
り、上下段同時PWM駆動時FET22a/22c用レ
ジスタ及びFET22b/22d用レジスタを同一値設
定とする事で容易にPWM出力が可能である。
That is, the U phase of the inverter control circuit is FET 22a, the U'phase is FET 22c, and the V phase is FET2.
2d, V ′ phase is connected to FET 22b (U-phase is FET 22a, U ′ phase is FET 22c, V phase is FET
By connecting the 22b and V'phases to the FET 22d), the PWM output can be easily performed by setting the FET 22a / 22c register and the FET 22b / 22d register to the same value during the upper and lower stage simultaneous PWM drive.

【0050】尚、前記メインマイクロコンピュータ24
Mおよびサブマイクロコンピュータ24Sは合体させて単
体で構成しても良い。
Incidentally, the main microcomputer 24
The M and the sub-microcomputer 24 S may be combined to form a single unit.

【0051】またブリッジ回路を構成する半導体素子
は、FETに限らず他の半導体素子、例えばトランジス
タおよびダイオードの逆並列接続体で構成されても良
い。
The semiconductor element forming the bridge circuit is not limited to the FET, but may be another semiconductor element, for example, an antiparallel connection body of a transistor and a diode.

【0052】さらに本発明は、電動パワーステアリング
装置のアシストモータに適用するに限らず、他の電動機
駆動装置に適用しても良く、その場合も前記と同様の作
用、効果を奏する。
Furthermore, the present invention is not limited to being applied to the assist motor of the electric power steering device, but may be applied to other electric motor drive devices, and in that case, the same operation and effect as described above can be obtained.

【0053】[0053]

【発明の効果】(1)以上のように請求項1に記載の本
発明によれば、ブリッジ回路の対を成す半導体素子(左
回転駆動用の上段と下段の半導体素子、又は右回転駆動
用の上段と下段の半導体素子)は同じ駆動タイミングで
制御されるため、駆動タイミングのずれによる回生電流
は発生しない。よって電動機に流れる電流値と電流検出
手段によって検出される電流値とが一致し、適切な電流
フィードバック制御を行うことができる。
As described above, according to the present invention as set forth in claim 1, semiconductor elements forming a pair of bridge circuits (upper and lower semiconductor elements for left rotation driving, or right rotation driving). Since the upper and lower semiconductor devices are controlled at the same drive timing, a regenerative current due to the drive timing deviation is not generated. Therefore, the value of the current flowing through the electric motor matches the value of the current detected by the current detecting means, and appropriate current feedback control can be performed.

【0054】また、ブリッジ回路の対を成す上下段の半
導体素子を、ともに同一の閾値で駆動しているので、デ
ューティを与えるレジスタ上で同時にデッドタイムも決
定することができ、これによって複雑なソフトウェアに
よりデッドタイムを作成する必要がなくなり、ソフトウ
ェアの負荷を軽減することができる。 (2)また請求項2に記載の本発明によれば、デューテ
ィ制御のオフタイミングにおける戻り電流はダイオード
を通らずトランジスタ側を通過するので、発熱量を小さ
く抑えることができる。 (3)また請求項3に記載の本発明によれば、電動パワ
ーステアリング装置のアシストモータ駆動装置におい
て、駆動タイミングのずれによる回生電流は発生しな
い。よってアシストモータに流れる電流値と電流検出手
段によって検出される電流値とが一致し、適切な電流フ
ィードバック制御を行うことができる。このため良好な
電流フィードバック制御によって操舵フィーリングが向
上する。
Further, since the upper and lower semiconductor elements forming a pair of the bridge circuit are both driven at the same threshold value, the dead time can be determined at the same time on the register giving the duty, which allows complicated software. This eliminates the need to create dead time and reduces the load on software. (2) According to the present invention described in claim 2, since the return current at the off timing of the duty control does not pass through the diode but passes through the transistor side, it is possible to suppress the amount of heat generation. (3) According to the third aspect of the present invention, in the assist motor driving device of the electric power steering device, the regenerative current due to the drive timing deviation is not generated. Therefore, the value of the current flowing through the assist motor matches the value of the current detected by the current detecting means, and appropriate current feedback control can be performed. Therefore, the steering feeling is improved by the good current feedback control.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態例を示すモータ制御ブロッ
ク図。
FIG. 1 is a motor control block diagram showing an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の一実施形態例のブリッジ回路の各FE
Tの制御のようすを示すタイムチャート。
FIG. 2 is an FE of a bridge circuit according to an embodiment of the present invention.
The time chart which shows the state of control of T.

【図3】電動パワーステアリング装置の一例を示す構成
図。
FIG. 3 is a configuration diagram showing an example of an electric power steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…ステアリングホィール 7…トルクセンサ 8…アシストモータ 12a…リレー回路 13…バッテリ 21…電流検出用抵抗 22…ブリッジ回路 22a〜22d…FET 24M…メインマイクロコンピュータ 24S…サブマイクロコンピュータ 25…オペアンプ 26…リレー駆動回路 27a〜27d…アンドゲート 28a〜28d…プリドライバ1 ... steering wheel 7 ... torque sensor 8 ... assist motor 12a ... relay circuit 13 ... Battery 21 ... current detection resistor 22 ... bridge circuit 22a to 22d ... FET 24 M ... main microcomputer 24 S ... sub microcomputer 25 ... operational amplifier 26 ... relay drive circuits 27a to 27d ... AND gates 28a to 28d ... pre-driver

───────────────────────────────────────────────────── 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 137:00 B62D 137:00 Fターム(参考) 3D032 CC08 CC22 CC24 DA15 DA21 DA64 DA65 DB11 DC09 DC31 DD02 DD17 DE14 EB11 EB30 EC23 EC40 GG01 3D033 CA12 CA13 CA14 CA15 CA16 CA17 CA18 CA19 CA20 CA21 5H571 AA03 BB10 CC04 FF01 FF09 GG04 HA09 HD02 JJ03 LL22 LL46 MM02 MM16 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) B62D 137: 00 B62D 137: 00 F term (reference) 3D032 CC08 CC22 CC24 DA15 DA21 DA64 DA65 DB11 DC09 DC31 DD02 DD17 DE14 EB11 EB30 EC23 EC40 GG01 3D033 CA12 CA13 CA14 CA15 CA16 CA17 CA18 CA19 CA20 CA21 5H571 AA03 BB10 CC04 FF01 FF09 GG04 HA09 HD02 JJ03 LL22 LL46 MM02 MM16

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電動機と、ブリッジ接続された複数の半
導体素子のスイッチング動作により前記電動機を駆動す
るブリッジ回路と、前記ブリッジ回路の上流または下流
側に設けられた電流検出手段と、前記電動機に与える電
流指令値を演算する電流指令値演算手段と、前記電流指
令値と、前記電流検出手段によって検出された電流値と
の偏差に基づいて前記電流指令値を補正する電流フィー
ドバック手段とを備えた電動機駆動装置において、 前記電流指令値演算手段は、所定周波数の搬送波信号と
複数の閾値とに基づいて前記電動機を駆動するタイミン
グを決定する駆動タイミング決定手段を有し、 前記ブリッジ回路の対を成す上下段の半導体素子は、と
もに前記閾値と同一の閾値に基づいて駆動タイミングが
決定されることを特徴とする電動機駆動装置。
1. An electric motor, a bridge circuit for driving the electric motor by a switching operation of a plurality of bridge-connected semiconductor elements, a current detection means provided upstream or downstream of the bridge circuit, and the electric motor. A motor including a current command value calculating means for calculating a current command value, and a current feedback means for correcting the current command value based on a deviation between the current command value and the current value detected by the current detecting means. In the drive device, the current command value calculation means has drive timing determination means for determining timing for driving the electric motor based on a carrier wave signal of a predetermined frequency and a plurality of threshold values, and forms a pair of the bridge circuit. In the lower semiconductor elements, the drive timing is determined based on the same threshold value as the threshold value. Machine drive.
【請求項2】 前記ブリッジ回路の半導体素子は、トラ
ンジスタおよびダイオードの逆並列接続体か又は電界効
果トランジスタによって各々構成され、 前記駆動タイミング決定手段は、前記ブリッジ回路の一
方の対を成す半導体素子の駆動時であってデューティ制
御のオフタイミングにおいて、他方の対を成す半導体素
子をオン制御することを特徴とする請求項1に記載の電
動機駆動装置。
2. A semiconductor element of the bridge circuit is constituted by an antiparallel connection body of a transistor and a diode or a field effect transistor, and the drive timing determining means is a semiconductor element forming one pair of the bridge circuit. 2. The electric motor drive device according to claim 1, wherein the semiconductor elements forming the other pair are turned on at the time of driving and when the duty control is turned off.
【請求項3】 前記電動機は操舵トルクを補助するアシ
ストトルクを発生させるアシストモータで構成されてい
ることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動機駆動
装置。
3. The electric motor drive device according to claim 1, wherein the electric motor comprises an assist motor that generates an assist torque that assists the steering torque.
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