JP2003291839A - 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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- JP2003291839A JP2003291839A JP2002105588A JP2002105588A JP2003291839A JP 2003291839 A JP2003291839 A JP 2003291839A JP 2002105588 A JP2002105588 A JP 2002105588A JP 2002105588 A JP2002105588 A JP 2002105588A JP 2003291839 A JP2003291839 A JP 2003291839A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】高価な電流センサを用いることなくモータ電流
を正確に検出することができ、これにより不所望な振動
を効果的に防止することができる電動パワーステアリン
グ装置を提供する。 【解決手段】ステアリング機構に操舵補助力を与えるた
めの電動モータＭに流れるモータ電流は電流センサ６に
よって検出される。電流センサ６は、ホール素子を用い
たもので、ヒステリシスを有する入出力特性を示す。電
流センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmは、モータ
電流補正値ΔＩmによって補正され、補正後のモータ電
流検出値Ｉm′（＝Ｉm＋ΔＩm）に基づいて、電動モー
タＭのフィードバック制御が行われる。モータ電流補正
値ΔＩmは、モータ電流検出値Ｉmが増加傾向にあるか減
少傾向にあるか、および電動モータＭの目標電流値Ｉに
応じて可変設定される。
を正確に検出することができ、これにより不所望な振動
を効果的に防止することができる電動パワーステアリン
グ装置を提供する。 【解決手段】ステアリング機構に操舵補助力を与えるた
めの電動モータＭに流れるモータ電流は電流センサ６に
よって検出される。電流センサ６は、ホール素子を用い
たもので、ヒステリシスを有する入出力特性を示す。電
流センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmは、モータ
電流補正値ΔＩmによって補正され、補正後のモータ電
流検出値Ｉm′（＝Ｉm＋ΔＩm）に基づいて、電動モー
タＭのフィードバック制御が行われる。モータ電流補正
値ΔＩmは、モータ電流検出値Ｉmが増加傾向にあるか減
少傾向にあるか、および電動モータＭの目標電流値Ｉに
応じて可変設定される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータの駆
動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する構成の
電動パワーステアリング装置に関する。
動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する構成の
電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、車両のステアリング機構に電
動モータが発生するトルクを伝達することにより、操舵
の補助を行う電動パワーステアリング装置が用いられて
いる。電動モータは、ステアリングホイールに加えられ
た操舵トルクや車速に応じて定められた目標電流値に基
づいて駆動制御されるようになっている。より具体的に
は、電動モータの制御のための電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）が装備されており、この電子制御ユニットには、電
動モータに流れるモータ電流を検出するための電流セン
サの検出信号が入力されるようになっている。電子制御
ユニットは、電流センサが検出するモータ電流が目標電
流値に等しくなるように、電動モータをフィードバック
制御する。
動モータが発生するトルクを伝達することにより、操舵
の補助を行う電動パワーステアリング装置が用いられて
いる。電動モータは、ステアリングホイールに加えられ
た操舵トルクや車速に応じて定められた目標電流値に基
づいて駆動制御されるようになっている。より具体的に
は、電動モータの制御のための電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）が装備されており、この電子制御ユニットには、電
動モータに流れるモータ電流を検出するための電流セン
サの検出信号が入力されるようになっている。電子制御
ユニットは、電流センサが検出するモータ電流が目標電
流値に等しくなるように、電動モータをフィードバック
制御する。
【０００３】電動モータへの供給電流が大きいため、電
流センサには、ホール素子を利用したものが適用される
ことが多い。ただし、コスト上の問題から、高精度のも
のを装備することはできず、安価なホール素子が用いら
れるのが現状である。
流センサには、ホール素子を利用したものが適用される
ことが多い。ただし、コスト上の問題から、高精度のも
のを装備することはできず、安価なホール素子が用いら
れるのが現状である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、安価なホール
素子の入出力特性は、図４に示すように、顕著なヒステ
リシス特性を示す。すなわち、モータ電流が増加傾向に
あるときには、実際の値よりも低いモータ電流値に対応
した出力電圧（モータ電流検出値）となり、逆に、モー
タ電流が減少傾向にあるときには、実際の値よりも高い
モータ電流値に対応した出力電圧となる。しかも、実際
のモータ電流値に対するホール素子出力の誤差は、ピー
ク電流値に依存する。
素子の入出力特性は、図４に示すように、顕著なヒステ
リシス特性を示す。すなわち、モータ電流が増加傾向に
あるときには、実際の値よりも低いモータ電流値に対応
した出力電圧（モータ電流検出値）となり、逆に、モー
タ電流が減少傾向にあるときには、実際の値よりも高い
モータ電流値に対応した出力電圧となる。しかも、実際
のモータ電流値に対するホール素子出力の誤差は、ピー
ク電流値に依存する。
【０００５】このような電流センサの出力誤差は、電動
モータのトルクリップルの原因となり、操舵時における
不所望な振動を引き起こす。そこで、この発明の目的
は、高価な電流センサを用いることなくモータ電流を正
確に検出することができ、これにより不所望な振動を効
果的に防止することができる電動パワーステアリング装
置を提供することである。
モータのトルクリップルの原因となり、操舵時における
不所望な振動を引き起こす。そこで、この発明の目的
は、高価な電流センサを用いることなくモータ電流を正
確に検出することができ、これにより不所望な振動を効
果的に防止することができる電動パワーステアリング装
置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モー
タ（Ｍ）の駆動力をステアリング機構（３３）に伝達し
て操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出するトルクセンサ（８）と、このトル
クセンサが検出する操舵トルクに基づいて、上記電動モ
ータの目標電流値を設定する目標電流値設定手段（４
１）と、上記電動モータに流れるモータ電流を検出して
モータ電流検出値を出力する電流センサ（６）と、この
電流センサが出力するモータ電流検出値が増加傾向にあ
るか減少傾向にあるかを検出するモータ電流増減検出手
段（４５）と、このモータ電流増減検出手段がモータ電
流検出値の増加傾向を検出したときには、第１の態様で
上記電流センサが出力するモータ電流検出値を補正し、
上記モータ電流増減検出手段がモータ電流検出値の減少
傾向を検出したときには、上記第１の態様とは異なる第
２の態様で上記電流センサが出力するモータ電流検出値
を補正して、補正後のモータ電流検出値を出力するモー
タ電流値補正手段（４２，４６）と、このモータ電流値
補正手段によって出力される補正後のモータ電流検出値
と、上記目標電流値設定手段によって設定される目標電
流値との偏差に基づいて、上記電動モータをフィードバ
ック制御するモータ制御手段（４３，４４）とを含むこ
とを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モー
タ（Ｍ）の駆動力をステアリング機構（３３）に伝達し
て操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、
操舵トルクを検出するトルクセンサ（８）と、このトル
クセンサが検出する操舵トルクに基づいて、上記電動モ
ータの目標電流値を設定する目標電流値設定手段（４
１）と、上記電動モータに流れるモータ電流を検出して
モータ電流検出値を出力する電流センサ（６）と、この
電流センサが出力するモータ電流検出値が増加傾向にあ
るか減少傾向にあるかを検出するモータ電流増減検出手
段（４５）と、このモータ電流増減検出手段がモータ電
流検出値の増加傾向を検出したときには、第１の態様で
上記電流センサが出力するモータ電流検出値を補正し、
上記モータ電流増減検出手段がモータ電流検出値の減少
傾向を検出したときには、上記第１の態様とは異なる第
２の態様で上記電流センサが出力するモータ電流検出値
を補正して、補正後のモータ電流検出値を出力するモー
タ電流値補正手段（４２，４６）と、このモータ電流値
補正手段によって出力される補正後のモータ電流検出値
と、上記目標電流値設定手段によって設定される目標電
流値との偏差に基づいて、上記電動モータをフィードバ
ック制御するモータ制御手段（４３，４４）とを含むこ
とを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００７】なお、括弧内の数字は、後述の実施形態に
おける対応構成要素等を表す。以下、この項において同
じ。この発明によれば、電流センサが出力するモータ電
流検出値が、モータ電流値補正手段によって補正され、
この補正後のモータ電流検出値と目標電流値とに基づい
て電動モータがフィードバック制御される。したがっ
て、モータ電流値補正手段により、電流センサの入出力
特性に応じて、その検出誤差を補償するようにモータ電
流検出値を補正することによって、安価で精度の良くな
い電流センサを用いる場合であっても、正確なモータ電
流値の検出が可能になり、これに応じてステアリング機
構の不所望な振動を効果的に防止することができる。
おける対応構成要素等を表す。以下、この項において同
じ。この発明によれば、電流センサが出力するモータ電
流検出値が、モータ電流値補正手段によって補正され、
この補正後のモータ電流検出値と目標電流値とに基づい
て電動モータがフィードバック制御される。したがっ
て、モータ電流値補正手段により、電流センサの入出力
特性に応じて、その検出誤差を補償するようにモータ電
流検出値を補正することによって、安価で精度の良くな
い電流センサを用いる場合であっても、正確なモータ電
流値の検出が可能になり、これに応じてステアリング機
構の不所望な振動を効果的に防止することができる。
【０００８】しかも、モータ電流値補正手段は、モータ
電流検出値が増加傾向にあるか減少傾向にあるかに応じ
て、異なる２つの態様でモータ電流検出値を補正するか
ら、たとえば、電流センサが、ヒステリシスを有する入
出力特性のもの（たとえばホール素子を含むもの）であ
ったとしても、モータ電流検出値を適正に補正して、そ
の検出誤差を良好に補償することができる。請求項２記
載の発明は、上記モータ電流値補正手段は、上記電流セ
ンサが出力するモータ電流検出値に応じて変化するモー
タ電流補正値を生成するモータ電流補正値生成手段（４
６）と、このモータ電流補正値生成手段によって生成さ
れるモータ電流補正値に基づいて上記電流センサが出力
するモータ電流検出値を補正するモータ電流値補正部
（４２）とを含むことを特徴とする請求項１記載の電動
パワーステアリング装置である。
電流検出値が増加傾向にあるか減少傾向にあるかに応じ
て、異なる２つの態様でモータ電流検出値を補正するか
ら、たとえば、電流センサが、ヒステリシスを有する入
出力特性のもの（たとえばホール素子を含むもの）であ
ったとしても、モータ電流検出値を適正に補正して、そ
の検出誤差を良好に補償することができる。請求項２記
載の発明は、上記モータ電流値補正手段は、上記電流セ
ンサが出力するモータ電流検出値に応じて変化するモー
タ電流補正値を生成するモータ電流補正値生成手段（４
６）と、このモータ電流補正値生成手段によって生成さ
れるモータ電流補正値に基づいて上記電流センサが出力
するモータ電流検出値を補正するモータ電流値補正部
（４２）とを含むことを特徴とする請求項１記載の電動
パワーステアリング装置である。
【０００９】この構成によれば、電流センサが出力する
モータ電流検出値に応じたモータ電流補正値に基づき、
モータ電流検出値が補正されるから、電流センサの検出
誤差をより正確に補償することができる。たとえば、モ
ータ電流検出値が増加傾向にあるときの電流センサの出
力特性に応じた第１モータ電流補正値曲線（Ｃ１１，Ｃ
１２，Ｃ１３）と、モータ電流検出値が減少傾向にある
ときの電流センサの出力特性に対応した第２モータ電流
補正値曲線（Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）とのいずれかに
従って、モータ電流検出値を補正することとすればよ
い。上記の第１モータ電流補正値曲線および第２モータ
電流補正値曲線は、モータ電流検出値の様々な値に対応
するモータ電流補正値の値を定めたマップ（テーブル）
の形式でメモリ（２３）に記憶しておくこととしてもよ
い。
モータ電流検出値に応じたモータ電流補正値に基づき、
モータ電流検出値が補正されるから、電流センサの検出
誤差をより正確に補償することができる。たとえば、モ
ータ電流検出値が増加傾向にあるときの電流センサの出
力特性に応じた第１モータ電流補正値曲線（Ｃ１１，Ｃ
１２，Ｃ１３）と、モータ電流検出値が減少傾向にある
ときの電流センサの出力特性に対応した第２モータ電流
補正値曲線（Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３）とのいずれかに
従って、モータ電流検出値を補正することとすればよ
い。上記の第１モータ電流補正値曲線および第２モータ
電流補正値曲線は、モータ電流検出値の様々な値に対応
するモータ電流補正値の値を定めたマップ（テーブル）
の形式でメモリ（２３）に記憶しておくこととしてもよ
い。
【００１０】請求項３記載の発明は、上記モータ電流補
正値生成手段は、上記目標電流値設定手段が設定する目
標電流値に応じて変化するモータ電流補正値を生成する
ものであることを特徴とする請求項２記載の電動パワー
ステアリング装置である。この発明によれば、モータ電
流補正値が、目標電流値に応じて定められるので、さら
に適正に電流センサの検出誤差を補償することができ
る。たとえば、電流センサがヒステリシスを有する入出
力特性のものである場合に、電流センサの検出誤差は、
モータ電流のピーク値に依存する。モータ電流のピーク
値は、目標電流値に依存するから、目標電流値に応じて
モータ電流補正値を可変設定することによって、電流セ
ンサの検出誤差を良好に排除することができる。
正値生成手段は、上記目標電流値設定手段が設定する目
標電流値に応じて変化するモータ電流補正値を生成する
ものであることを特徴とする請求項２記載の電動パワー
ステアリング装置である。この発明によれば、モータ電
流補正値が、目標電流値に応じて定められるので、さら
に適正に電流センサの検出誤差を補償することができ
る。たとえば、電流センサがヒステリシスを有する入出
力特性のものである場合に、電流センサの検出誤差は、
モータ電流のピーク値に依存する。モータ電流のピーク
値は、目標電流値に依存するから、目標電流値に応じて
モータ電流補正値を可変設定することによって、電流セ
ンサの検出誤差を良好に排除することができる。
【００１１】たとえば、目標電流値の種々の値に対応し
た第１モータ電流補正値曲線群（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１
３）および第２モータ電流補正値曲線群（Ｃ２１，Ｃ２
２，Ｃ２３）を用意しておけばよい。より具体的には、
メモリ（２３）に、上記第１モータ電流補正値曲線群お
よび第２モータ電流補正値曲線群に対応した複数のマッ
プを格納しておき、モータ電流検出値が増加傾向にある
か減少傾向にあるか、および目標電流値の値に応じて、
いずれかのマップを選択するとともに、このマップから
電流センサが出力するモータ電流検出値に対応するモー
タ電流補正値を読み出すこととすればよい。
た第１モータ電流補正値曲線群（Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１
３）および第２モータ電流補正値曲線群（Ｃ２１，Ｃ２
２，Ｃ２３）を用意しておけばよい。より具体的には、
メモリ（２３）に、上記第１モータ電流補正値曲線群お
よび第２モータ電流補正値曲線群に対応した複数のマッ
プを格納しておき、モータ電流検出値が増加傾向にある
か減少傾向にあるか、および目標電流値の値に応じて、
いずれかのマップを選択するとともに、このマップから
電流センサが出力するモータ電流検出値に対応するモー
タ電流補正値を読み出すこととすればよい。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の
電気的構成を示すブロック図である。操作部材としての
ステアリングホイール３１に加えられた操舵トルクは、
ステアリングシャフト３２を介して、ステアリング機構
３３に伝達される。ステアリング機構３３には、電動モ
ータＭから操舵補助力が伝達されるようになっている。
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、この
発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の
電気的構成を示すブロック図である。操作部材としての
ステアリングホイール３１に加えられた操舵トルクは、
ステアリングシャフト３２を介して、ステアリング機構
３３に伝達される。ステアリング機構３３には、電動モ
ータＭから操舵補助力が伝達されるようになっている。
【００１３】ステアリングホイール３１に加えられた操
舵トルクは、トルクセンサ８によって検出されるように
なっている。このトルクセンサ８の出力信号は、電動モ
ータＭを駆動制御するための電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）４０に入力されている。電子制御ユニット４０に
は、さらに、車速センサ７の出力信号が与えられてい
る。電動モータＭは、たとえば３相ブラシレスモータか
らなっている。この電動モータＭの制御のために、レゾ
ルバ等からなる回転角センサ５が設けられている。回転
角センサ５は、電動モータＭのロータの回転角を検出し
て、電子制御ユニット４０に入力する。
舵トルクは、トルクセンサ８によって検出されるように
なっている。このトルクセンサ８の出力信号は、電動モ
ータＭを駆動制御するための電子制御ユニット（ＥＣ
Ｕ）４０に入力されている。電子制御ユニット４０に
は、さらに、車速センサ７の出力信号が与えられてい
る。電動モータＭは、たとえば３相ブラシレスモータか
らなっている。この電動モータＭの制御のために、レゾ
ルバ等からなる回転角センサ５が設けられている。回転
角センサ５は、電動モータＭのロータの回転角を検出し
て、電子制御ユニット４０に入力する。
【００１４】電子制御ユニット４０は、電動モータＭに
駆動電流を供給するための駆動回路１と、ＣＰＵ２１、
ＲＡＭ２２およびＲＯＭ２３を含むマイクロコンピュー
タ２とを備えている。駆動回路１は、電源（たとえば車
載バッテリ）３とアース４との間にパワーＭＯＳＦＥＴ
１１Ｕ，１２Ｕの直列回路と、パワーＭＯＳＦＥＴ１１
Ｖ，１２Ｖの直列回路と、パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｗ，
１２Ｗの直列回路とを並列に接続したインバータ回路で
構成されている。パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｕ，１２Ｕの
直列回路は、これら２個のパワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｕ，
１２Ｕの接続点で電動モータＭのＵ相巻線に接続されて
いる。また、パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｖ，１２Ｖの直列
回路は、これら２個のパワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｖ，１２
Ｖの接続点で電動モータＭのＶ相巻線に接続されてい
る。そして、パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｗ，１２Ｗの直列
回路は、これら２個のパワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｗ，１２
Ｗの接続点で電動モータＭのＷ相巻線に接続されてい
る。
駆動電流を供給するための駆動回路１と、ＣＰＵ２１、
ＲＡＭ２２およびＲＯＭ２３を含むマイクロコンピュー
タ２とを備えている。駆動回路１は、電源（たとえば車
載バッテリ）３とアース４との間にパワーＭＯＳＦＥＴ
１１Ｕ，１２Ｕの直列回路と、パワーＭＯＳＦＥＴ１１
Ｖ，１２Ｖの直列回路と、パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｗ，
１２Ｗの直列回路とを並列に接続したインバータ回路で
構成されている。パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｕ，１２Ｕの
直列回路は、これら２個のパワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｕ，
１２Ｕの接続点で電動モータＭのＵ相巻線に接続されて
いる。また、パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｖ，１２Ｖの直列
回路は、これら２個のパワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｖ，１２
Ｖの接続点で電動モータＭのＶ相巻線に接続されてい
る。そして、パワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｗ，１２Ｗの直列
回路は、これら２個のパワーＭＯＳＦＥＴ１１Ｗ，１２
Ｗの接続点で電動モータＭのＷ相巻線に接続されてい
る。
【００１５】駆動回路１から電動モータＭのＵ相巻線お
よびＶ相巻線への給電経路上には、それぞれＵ相電流セ
ンサ６ＵおよびＶ相電流センサ６Ｖ（以下、総称すると
きには「電流センサ６」という。）が設けられている。
電流センサ６には、たとえばホール素子を用いたものが
適用される。この電流センサ６の出力信号は、マイクロ
コンピュータ２に与えられるようになっている。マイク
ロコンピュータ２は、回転角センサ５の検出信号に基づ
いて、電動モータＭの各相の目標電流値を設定し、その
目標電流値とＵ相電流センサ６ＵおよびＶ相電流センサ
６Ｖの検出信号とに基づいて、駆動回路１の各パワーＭ
ＯＳＦＥＴのオン／オフを制御する。
よびＶ相巻線への給電経路上には、それぞれＵ相電流セ
ンサ６ＵおよびＶ相電流センサ６Ｖ（以下、総称すると
きには「電流センサ６」という。）が設けられている。
電流センサ６には、たとえばホール素子を用いたものが
適用される。この電流センサ６の出力信号は、マイクロ
コンピュータ２に与えられるようになっている。マイク
ロコンピュータ２は、回転角センサ５の検出信号に基づ
いて、電動モータＭの各相の目標電流値を設定し、その
目標電流値とＵ相電流センサ６ＵおよびＶ相電流センサ
６Ｖの検出信号とに基づいて、駆動回路１の各パワーＭ
ＯＳＦＥＴのオン／オフを制御する。
【００１６】図２は、マイクロコンピュータ２の機能的
な構成を説明するためのブロック図である。マイクロコ
ンピュータ２は、ＲＯＭ２３に記憶された動作プログラ
ムを実行することによって、実質的に複数の機能処理部
として作用する。すなわち、マイクロコンピュータ２
は、車速センサ７およびトルクセンサ８の出力信号に基
づいて電動モータＭの目標電流値Ｉoを設定する目標電
流値設定部４１と、電流センサ６が出力するモータ電流
検出値Ｉmを補正するモータ電流値補正部４２と、モー
タ電流値補正部４２が出力する補正後のモータ電流検出
値Ｉm′の目標電流値Ｉoに対する偏差Ｉo−Ｉm′を求め
る偏差演算部４３と、この偏差演算部４３によって求め
られた偏差Ｉo−Ｉm′に基づいて駆動回路１に駆動制御
信号を与えるモータ制御部４４とを備えている。
な構成を説明するためのブロック図である。マイクロコ
ンピュータ２は、ＲＯＭ２３に記憶された動作プログラ
ムを実行することによって、実質的に複数の機能処理部
として作用する。すなわち、マイクロコンピュータ２
は、車速センサ７およびトルクセンサ８の出力信号に基
づいて電動モータＭの目標電流値Ｉoを設定する目標電
流値設定部４１と、電流センサ６が出力するモータ電流
検出値Ｉmを補正するモータ電流値補正部４２と、モー
タ電流値補正部４２が出力する補正後のモータ電流検出
値Ｉm′の目標電流値Ｉoに対する偏差Ｉo−Ｉm′を求め
る偏差演算部４３と、この偏差演算部４３によって求め
られた偏差Ｉo−Ｉm′に基づいて駆動回路１に駆動制御
信号を与えるモータ制御部４４とを備えている。
【００１７】マイクロコンピュータ２は、さらに、電流
センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmが増加傾向に
あるかまたは減少傾向にあるかを検出するモータ電流増
減検出部４５を備え、さらに、モータ電流増減検出部４
５の検出結果、電流センサ６が出力するモータ電流検出
値Ｉmおよび目標電流値設定部４１が設定する目標電流
値Ｉoに基づいて、モータ電流補正値ΔＩmを生成するモ
ータ電流補正値生成部４６を備えている。このモータ電
流補正値生成部４６が生成するモータ電流補正値ΔＩm
は、モータ電流値補正部４２においてモータ電流検出値
Ｉmに加算され、この加算結果が補正後のモータ電流検
出値Ｉm′として偏差演算部４３に与えられることにな
る。
センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmが増加傾向に
あるかまたは減少傾向にあるかを検出するモータ電流増
減検出部４５を備え、さらに、モータ電流増減検出部４
５の検出結果、電流センサ６が出力するモータ電流検出
値Ｉmおよび目標電流値設定部４１が設定する目標電流
値Ｉoに基づいて、モータ電流補正値ΔＩmを生成するモ
ータ電流補正値生成部４６を備えている。このモータ電
流補正値生成部４６が生成するモータ電流補正値ΔＩm
は、モータ電流値補正部４２においてモータ電流検出値
Ｉmに加算され、この加算結果が補正後のモータ電流検
出値Ｉm′として偏差演算部４３に与えられることにな
る。
【００１８】モータ制御部４４は、目標電流値Ｉoと補
正後のモータ電流検出値Ｉmとの偏差Ｉo−Ｉm′に対応
したデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成し、このＰＷ
Ｍ制御信号を駆動回路１に入力する。こうして、駆動回
路１のパワーＭＯＳＦＥＴがＰＷＭ制御信号のデューテ
ィでオン／オフされ、車速および操舵トルクに応じた電
流が電動モータＭに供給され、これにより、この電動モ
ータＭから車速および操舵トルクに応じた駆動力（操舵
補助力）が発生されることになる。
正後のモータ電流検出値Ｉmとの偏差Ｉo−Ｉm′に対応
したデューティ比のＰＷＭ制御信号を生成し、このＰＷ
Ｍ制御信号を駆動回路１に入力する。こうして、駆動回
路１のパワーＭＯＳＦＥＴがＰＷＭ制御信号のデューテ
ィでオン／オフされ、車速および操舵トルクに応じた電
流が電動モータＭに供給され、これにより、この電動モ
ータＭから車速および操舵トルクに応じた駆動力（操舵
補助力）が発生されることになる。
【００１９】図３は、目標電流値設定部４１の働きを説
明するための図であり、操舵トルクに対する目標電流値
Ｉoの関係が示されている。操舵トルクは、たとえば右
方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向
への操舵のためのトルクが負の値にとられている。ま
た、目標電流値Ｉoは、電動モータＭから右方向操舵の
ための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とさ
れ、電動モータＭから左方向操舵のための操舵補助力を
発生させるべきときには負の値とされる。
明するための図であり、操舵トルクに対する目標電流値
Ｉoの関係が示されている。操舵トルクは、たとえば右
方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向
への操舵のためのトルクが負の値にとられている。ま
た、目標電流値Ｉoは、電動モータＭから右方向操舵の
ための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とさ
れ、電動モータＭから左方向操舵のための操舵補助力を
発生させるべきときには負の値とされる。
【００２０】目標電流値Ｉoは、操舵トルクの正の値に
対しては正の値をとり、操舵トルクの負の値に対しては
負の値をとる。操舵トルクが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲（不感
帯）の微小な値のときには、目標電流値Ｉoは零とされ
る。また、目標電流値Ｉoは、車速センサ７によって検
出される車速が大きいほど、その絶対値が小さく設定さ
れるようになっている。これにより、低速走行時には大
きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時に
は操舵補助力を小さくすることができる。
対しては正の値をとり、操舵トルクの負の値に対しては
負の値をとる。操舵トルクが−Ｔ１〜Ｔ１の範囲（不感
帯）の微小な値のときには、目標電流値Ｉoは零とされ
る。また、目標電流値Ｉoは、車速センサ７によって検
出される車速が大きいほど、その絶対値が小さく設定さ
れるようになっている。これにより、低速走行時には大
きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時に
は操舵補助力を小さくすることができる。
【００２１】図４は、電流センサ６の入出力特性を示す
図である。ホール素子（とくに安価なホール素子）を用
いた電流センサ６は、ヒステリシスを有する入出力特性
を示す。すなわち、ヒステリシス曲線Ｌ１１，Ｌ１２，
Ｌ１３で示されているように、モータ電流が増大すると
きには、曲線Ｌｉで示す理論出力値よりも、電流センサ
６の出力値（モータ電流検出値Ｉm）は低くなり、モー
タ電流値が減少するときには、曲線Ｌｉで示される理論
出力値よりも大きな出力値（モータ電流検出値Ｉm）が
電流センサ６から導出される。
図である。ホール素子（とくに安価なホール素子）を用
いた電流センサ６は、ヒステリシスを有する入出力特性
を示す。すなわち、ヒステリシス曲線Ｌ１１，Ｌ１２，
Ｌ１３で示されているように、モータ電流が増大すると
きには、曲線Ｌｉで示す理論出力値よりも、電流センサ
６の出力値（モータ電流検出値Ｉm）は低くなり、モー
タ電流値が減少するときには、曲線Ｌｉで示される理論
出力値よりも大きな出力値（モータ電流検出値Ｉm）が
電流センサ６から導出される。
【００２２】さらに、ヒステリシス曲線Ｌ１１，Ｌ１
２，Ｌ１３に示すように、電流センサ６の検出誤差（理
論出力値に対する実際の出力値の偏差）は、電動モータ
Ｍに流れるピーク電流値が大きいほど大きく現れる。モ
ータ電流値補正部４２では、電流センサ６が検出するモ
ータ電流検出値Ｉmを、曲線Ｌｉ上の理論出力値に補正
するための処理が行われる。図５（Ａ）（Ｂ）は、モー
タ電流補正値生成部４６の働きを説明するための図であ
る。図５（Ａ）には、モータ電流検出値Ｉmが増加傾向
にあるときに採用されるモータ電流補正値曲線群が示さ
れており、図５（Ｂ）には、モータ電流検出値Ｉmが減
少傾向にあるときに採用されるモータ電流補正値曲線群
が示されている。
２，Ｌ１３に示すように、電流センサ６の検出誤差（理
論出力値に対する実際の出力値の偏差）は、電動モータ
Ｍに流れるピーク電流値が大きいほど大きく現れる。モ
ータ電流値補正部４２では、電流センサ６が検出するモ
ータ電流検出値Ｉmを、曲線Ｌｉ上の理論出力値に補正
するための処理が行われる。図５（Ａ）（Ｂ）は、モー
タ電流補正値生成部４６の働きを説明するための図であ
る。図５（Ａ）には、モータ電流検出値Ｉmが増加傾向
にあるときに採用されるモータ電流補正値曲線群が示さ
れており、図５（Ｂ）には、モータ電流検出値Ｉmが減
少傾向にあるときに採用されるモータ電流補正値曲線群
が示されている。
【００２３】図５（Ａ）の曲線Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３
は、それぞれ、図４の曲線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の下
側部分（モータ電流検出値Ｉmの増加時に相当する部
分）に対応した電流センサ６の出力信号を補正するため
に用いられるモータ電流補正値ΔＩmを示す。同様に、
図５（Ｂ）の曲線Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３は、それぞ
れ、図４の曲線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３における上側部
分（モータ電流検出値Ｉmの減少時に相当する部分）に
対応する電流センサ６の出力信号を補正するために用い
られるモータ電流補正値を示す。
は、それぞれ、図４の曲線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の下
側部分（モータ電流検出値Ｉmの増加時に相当する部
分）に対応した電流センサ６の出力信号を補正するため
に用いられるモータ電流補正値ΔＩmを示す。同様に、
図５（Ｂ）の曲線Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３は、それぞ
れ、図４の曲線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３における上側部
分（モータ電流検出値Ｉmの減少時に相当する部分）に
対応する電流センサ６の出力信号を補正するために用い
られるモータ電流補正値を示す。
【００２４】モータ電流補正値ΔＩmは、電流センサ６
が出力するモータ電流検出値Ｉmに応じて変化する値と
なっており、モータ電流検出値Ｉmに対応するモータ電
流補正値ΔＩmを当該モータ電流検出値Ｉmに加算するこ
とによって、図４の曲線Ｌｉに対応した理論出力値に相
当する補正後のモータ電流検出値Ｉm′（＝Ｉm′＋ΔＩ
m）が得られるようになっている。すなわち、曲線Ｌ１
１，Ｌ１２，Ｌ１３の下側部分に対して、図５（Ａ）の
曲線Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３にそれぞれ従うモータ電流
補正値ΔＩmによる補正を施すことにより、理論出力値
に対応した曲線Ｌｉが得られる。
が出力するモータ電流検出値Ｉmに応じて変化する値と
なっており、モータ電流検出値Ｉmに対応するモータ電
流補正値ΔＩmを当該モータ電流検出値Ｉmに加算するこ
とによって、図４の曲線Ｌｉに対応した理論出力値に相
当する補正後のモータ電流検出値Ｉm′（＝Ｉm′＋ΔＩ
m）が得られるようになっている。すなわち、曲線Ｌ１
１，Ｌ１２，Ｌ１３の下側部分に対して、図５（Ａ）の
曲線Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３にそれぞれ従うモータ電流
補正値ΔＩmによる補正を施すことにより、理論出力値
に対応した曲線Ｌｉが得られる。
【００２５】同様に、曲線Ｌ１１，Ｌ１２，Ｌ１３の上
側部分に対して、図５（Ｂ）に示す曲線Ｃ２１，Ｃ２
２，Ｃ２３にそれぞれ従うモータ電流補正値ΔＩmによ
る補正を施すことにより、理論出力値に対応した曲線Ｌ
ｉが得られる。モータ電流検出値Ｉmの増加時には、電
流センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmは理論出力
値を下回るので、曲線Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３に従うモ
ータ電流補正値ΔＩmは正の値とされている。したがっ
て、モータ電流検出値Ｉmは増加補正されることにな
る。
側部分に対して、図５（Ｂ）に示す曲線Ｃ２１，Ｃ２
２，Ｃ２３にそれぞれ従うモータ電流補正値ΔＩmによ
る補正を施すことにより、理論出力値に対応した曲線Ｌ
ｉが得られる。モータ電流検出値Ｉmの増加時には、電
流センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmは理論出力
値を下回るので、曲線Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３に従うモ
ータ電流補正値ΔＩmは正の値とされている。したがっ
て、モータ電流検出値Ｉmは増加補正されることにな
る。
【００２６】また、モータ電流検出値Ｉmの減少時に
は、電流センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmは理
論出力値を上回るので、曲線Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３に
従うモータ電流補正値ΔＩmは負の値とされている。し
たがって、モータ電流検出値Ｉmは減少補正されること
になる。図５（Ａ）（Ｂ）に示すモータ電流補正値曲線
群は、モータ電流検出値Ｉmの様々な値にそれぞれ適切
なモータ電流補正値ΔＩmを対応付けたマップ（テーブ
ル）の形式で、マイクロコンピュータ２内のメモリ（た
とえば、ＲＯＭ２３）に記憶されている。すなわち、曲
線Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３に
対応するマップが用意されている。
は、電流センサ６が出力するモータ電流検出値Ｉmは理
論出力値を上回るので、曲線Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３に
従うモータ電流補正値ΔＩmは負の値とされている。し
たがって、モータ電流検出値Ｉmは減少補正されること
になる。図５（Ａ）（Ｂ）に示すモータ電流補正値曲線
群は、モータ電流検出値Ｉmの様々な値にそれぞれ適切
なモータ電流補正値ΔＩmを対応付けたマップ（テーブ
ル）の形式で、マイクロコンピュータ２内のメモリ（た
とえば、ＲＯＭ２３）に記憶されている。すなわち、曲
線Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３，Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３に
対応するマップが用意されている。
【００２７】モータ電流増減検出部４５の検出結果に応
じて、モータ電流補正値曲線群Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３
またはモータ電流補正値曲線群Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３
のいずれかが選択され、さらに、目標電流値設定部４１
によって設定される目標電流値Ｉoに基づいて、曲線群
Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３のなかのいずれか１つまたは曲
線群Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３のなかのいずれか１つが選
択されることになる。すなわち、モータ電流補正値生成
部４６は、目標電流値設定部４１が設定する目標電流値
Ｉoをモータ電流値のピーク値と見なして、曲線Ｃ１
１，Ｃ１２，Ｃ１３；Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３のいずれ
かを選択する。より具体的には、目標電流値Ｉoが大き
いほど、絶対値が大きなモータ電流補正値ΔＩmに相当
する曲線が選択される。
じて、モータ電流補正値曲線群Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３
またはモータ電流補正値曲線群Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３
のいずれかが選択され、さらに、目標電流値設定部４１
によって設定される目標電流値Ｉoに基づいて、曲線群
Ｃ１１，Ｃ１２，Ｃ１３のなかのいずれか１つまたは曲
線群Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３のなかのいずれか１つが選
択されることになる。すなわち、モータ電流補正値生成
部４６は、目標電流値設定部４１が設定する目標電流値
Ｉoをモータ電流値のピーク値と見なして、曲線Ｃ１
１，Ｃ１２，Ｃ１３；Ｃ２１，Ｃ２２，Ｃ２３のいずれ
かを選択する。より具体的には、目標電流値Ｉoが大き
いほど、絶対値が大きなモータ電流補正値ΔＩmに相当
する曲線が選択される。
【００２８】モータ電流補正値生成部４６は、このよう
にして選択される１つのモータ電流補正値曲線に対応し
たマップを選択し、電流センサ６が出力するモータ電流
検出値Ｉmに対応したモータ電流補正値ΔＩmを当該マッ
プから読み出して生成する。マイクロコンピュータ２
は、所定のサンプリング周期毎に電流センサ６の検出信
号をサンプリングする。そこで、モータ電流増減検出部
４５は、所定時間間隔毎のモータ電流検出値Ｉmを参照
して、モータ電流検出値Ｉmが増加傾向にあるか減少傾
向にあるかを検出し、その検出結果をモータ電流補正値
生成部モータ電流値補正部４６に与えるようになってい
る。
にして選択される１つのモータ電流補正値曲線に対応し
たマップを選択し、電流センサ６が出力するモータ電流
検出値Ｉmに対応したモータ電流補正値ΔＩmを当該マッ
プから読み出して生成する。マイクロコンピュータ２
は、所定のサンプリング周期毎に電流センサ６の検出信
号をサンプリングする。そこで、モータ電流増減検出部
４５は、所定時間間隔毎のモータ電流検出値Ｉmを参照
して、モータ電流検出値Ｉmが増加傾向にあるか減少傾
向にあるかを検出し、その検出結果をモータ電流補正値
生成部モータ電流値補正部４６に与えるようになってい
る。
【００２９】以上のように、この実施形態によれば、電
流センサ６の入出力特性に現れるヒステリシスが補正さ
れ、補正後のモータ電流検出値Ｉm′と目標電流値Ｉoと
の偏差Ｉo−Ｉm′に基づいて電動モータＭがフィードバ
ック制御される。これにより、電流センサ６の検出誤差
に起因する電動モータＭのトルクリップルを抑制するこ
とができるから、ステアリング機構３３に不所望な振動
が生じることを防止できる。
流センサ６の入出力特性に現れるヒステリシスが補正さ
れ、補正後のモータ電流検出値Ｉm′と目標電流値Ｉoと
の偏差Ｉo−Ｉm′に基づいて電動モータＭがフィードバ
ック制御される。これにより、電流センサ６の検出誤差
に起因する電動モータＭのトルクリップルを抑制するこ
とができるから、ステアリング機構３３に不所望な振動
が生じることを防止できる。
【００３０】以上、この発明の一実施形態について説明
したが、この発明は他の形態で実施することもでき、特
許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更
を施すことが可能である。
したが、この発明は他の形態で実施することもでき、特
許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更
を施すことが可能である。
【図１】この発明の一実施形態に係る電動パワーステア
リング装置の電気的構成を示すブロック図である。
リング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】電動モータの制御のための構成を説明するため
のブロック図である。
のブロック図である。
【図３】操舵トルクに対する目標電流値の関係を示す図
である。
である。
【図４】電流センサの入出力特性を示す図である。
【図５】モータ電流補正値曲線を示す図である。
１ 駆動回路
２ マイクロコンピュータ
６，６Ｕ，６Ｖ 電流センサ（ホール素子）
７ 車速センサ
８ トルクセンサ
３１ ステアリングホイール
３３ ステアリング機構
４０ 電子制御ユニット（ＥＣＵ）
４１ 目標電流値設定部
４２ モータ電流値補正部
４３ 偏差演算部（モータ制御手段）
４４ モータ制御部
４６ モータ電流補正値生成部
Ｍ 電動モータ
Claims (3)
- 【請求項１】電動モータの駆動力をステアリング機構に
伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であ
って、 操舵トルクを検出するトルクセンサと、 このトルクセンサが検出する操舵トルクに基づいて、上
記電動モータの目標電流値を設定する目標電流値設定手
段と、 上記電動モータに流れるモータ電流を検出してモータ電
流検出値を出力する電流センサと、 この電流センサが出力するモータ電流検出値が増加傾向
にあるか減少傾向にあるかを検出するモータ電流増減検
出手段と、 このモータ電流増減検出手段がモータ電流検出値の増加
傾向を検出したときには、第１の態様で上記電流センサ
が出力するモータ電流検出値を補正し、上記モータ電流
増減検出手段がモータ電流検出値の減少傾向を検出した
ときには、上記第１の態様とは異なる第２の態様で上記
電流センサが出力するモータ電流検出値を補正して、補
正後のモータ電流検出値を出力するモータ電流値補正手
段と、 このモータ電流値補正手段によって出力される補正後の
モータ電流検出値と、上記目標電流値設定手段によって
設定される目標電流値との偏差に基づいて、上記電動モ
ータをフィードバック制御するモータ制御手段とを含む
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】上記モータ電流値補正手段は、上記電流セ
ンサが出力するモータ電流検出値に応じて変化するモー
タ電流補正値を生成するモータ電流補正値生成手段と、
このモータ電流補正値生成手段によって生成されるモー
タ電流補正値に基づいて上記電流センサが出力するモー
タ電流検出値を補正するモータ電流値補正部とを含むこ
とを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング
装置。 - 【請求項３】上記モータ電流補正値生成手段は、上記目
標電流値設定手段が設定する目標電流値に応じて変化す
るモータ電流補正値を生成するものであることを特徴と
する請求項２記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105588A JP3969162B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002105588A JP3969162B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003291839A true JP2003291839A (ja) | 2003-10-15 |
| JP3969162B2 JP3969162B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=29243166
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002105588A Expired - Fee Related JP3969162B2 (ja) | 2002-04-08 | 2002-04-08 | 電動パワーステアリング装置 |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3969162B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016144226A (ja) * | 2015-01-29 | 2016-08-08 | ファナック株式会社 | 電流検出モードの変更機能を備えたモータ駆動装置 |
| CN108698639A (zh) * | 2016-02-29 | 2018-10-23 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置 |
| JP2021027593A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | ファナック株式会社 | モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
-
2002
- 2002-04-08 JP JP2002105588A patent/JP3969162B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| CN105846746A (zh) * | 2015-01-29 | 2016-08-10 | 发那科株式会社 | 电动机驱动装置 |
| US9698717B2 (en) | 2015-01-29 | 2017-07-04 | Fanuc Corporation | Motor drive device provided with function of changing current detection mode |
| CN105846746B (zh) * | 2015-01-29 | 2017-11-28 | 发那科株式会社 | 电动机驱动装置 |
| CN108698639A (zh) * | 2016-02-29 | 2018-10-23 | 日本精工株式会社 | 电动助力转向装置 |
| JP2021027593A (ja) * | 2019-07-31 | 2021-02-22 | ファナック株式会社 | モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
| JP7391561B2 (ja) | 2019-07-31 | 2023-12-05 | ファナック株式会社 | モータ駆動装置及びモータ駆動方法 |
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