JP2005170185A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを車輪に伝達する操舵トルク伝達経路上に第1、第2モータを配置し、第1、第2モータを選択的に駆動して車輪を操舵する電動パワーステアリング装置に関する。 In the present invention, first and second motors are arranged on a steering torque transmission path for transmitting steering torque input to a steering handle to wheels, and the first and second motors are selectively driven to steer the wheels. The present invention relates to an electric power steering apparatus.
ドライバーがステアリングハンドルに入力する操舵トルクに応じてモータにアシストトルクを発生させ、このアシストトルクでドライバーのステアリング操作をアシストする電動パワーステアリング装置において、前記操舵トルクが小さいためにモータによるアシストが不要であるときに、モータ駆動回路に設けたスイッチ部(フェイルセーフリレー)を開放してモータが不適切な作動をするのを防止するものが、下記特許文献1により公知である。
ところで、フェイルセーフリレーは、リレー本体部を収納するケーシングが大型であり、しかもリレー本体部をON/OFFするための信号線を必要とするため、フェイルセーフリレーを含むモータ駆動回路が大型化してレイアウトが困難になったり、コストアップの要因となったりする問題がある。 By the way, the fail safe relay has a large casing for housing the relay main body, and requires a signal line for turning on / off the relay main body, so the motor drive circuit including the fail safe relay is enlarged. There are problems that layout becomes difficult and causes cost increase.
本発明は、前述の事情に鑑みてなされたもので、2個のモータを備えた電動パワーステアリング装置のフェイルセーフリレーを不要にしてモータ駆動回路の小型化およびコストダウンを図ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object thereof is to reduce the size and cost of a motor drive circuit by eliminating the need for a fail-safe relay of an electric power steering apparatus including two motors. .
上記目的を達成するために、請求項1に記載された発明によれば、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを車輪に伝達する操舵トルク伝達経路上に配置された第1、第2モータと、複数のスイッチング素子を有して第1モータを駆動する第1モータ駆動回路と、複数のスイッチング素子を有して第2モータを駆動する第2モータ駆動回路と、ステアリングハンドルに入力される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、操舵トルクセンサで検出した操舵トルクに基き、第1、第2モータ駆動回路を介して第1、第2モータの駆動を制御する制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、第1モータ駆動回路は第1モータとの間に第1ヒューズを備えるとともに、第2モータ駆動回路は第2モータとの間に第2ヒューズを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置が提案される。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the first and second motors arranged on the steering torque transmission path for transmitting the steering torque input to the steering handle to the wheels, A first motor drive circuit that has a plurality of switching elements to drive the first motor, a second motor drive circuit that has a plurality of switching elements to drive the second motor, and a steering torque input to the steering handle And a control means for controlling the driving of the first and second motors via the first and second motor drive circuits based on the steering torque detected by the steering torque sensor. In the apparatus, the first motor drive circuit includes a first fuse between the first motor and the second motor drive circuit includes a second fuse between the second motor. An electric power steering apparatus characterized by comprising is proposed.
また請求項2に記載された発明によれば、請求項1の構成に加えて、制御手段は、第1、第2モータ駆動回路の何れか一方の異常を検出したときに、その異常となったモータ駆動回路のヒューズに流れる電流を増加させて該ヒューズを溶断することを特徴とする電動パワーステアリング装置が提案される。
According to the invention described in claim 2, in addition to the configuration of
また請求項3に記載された発明によれば、請求項2の構成に加えて、第1、第2モータはブラシレスモータであることを特徴とする電動パワーステアリング装置が提案される。
According to the invention described in
また請求項4に記載された発明によれば、請求項2または請求項3の構成に加えて、前記一方のモータ駆動回路が一方のモータを第1の方向に駆動し、その駆動力と釣り合うように他方のモータ駆動回路が他方のモータを第2の方向に駆動した状態で、前記一方のモータに供給する電流を増加させて該モータに連なるヒューズに溶断することを特徴とする電動パワーステアリング装置が提案される。 According to a fourth aspect of the invention, in addition to the configuration of the second or third aspect, the one motor drive circuit drives one motor in the first direction and balances the drive force. As described above, the electric power steering is characterized in that the current supplied to the one motor is increased and the fuse connected to the motor is blown in a state where the other motor driving circuit drives the other motor in the second direction. A device is proposed.
また請求項5に記載された発明によれば、請求項4の構成に加えて、前記ヒューズの溶断は車両の停止時に行われることを特徴とする電動パワーステアリング装置が提案される。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fourth aspect, an electric power steering device is proposed in which the fuse is blown when the vehicle is stopped.
尚、実施例の第1〜第4スイッチング素子46a〜46dは本発明のスイッチング素子に対応し、実施例の電子制御ユニットUは本発明の制御手段に対応する。
The first to
請求項1の構成によれば、操舵トルク伝達経路上に第1、第2モータを配置した電動パワーステアリング装置において、第1モータ駆動回路は第1モータとの間に第1ヒューズを備え、第2モータ駆動回路は第2モータとの間に第2ヒューズを備えているので、第1モータ駆動回路あるいは第2モータ駆動回路が故障したときに対応する第1、第2ヒューズを切断することで、故障したモータ駆動回路に接続されたモータが不適切な作動を行うのを防止することができ、しかも正常なモータ駆動回路で電動パワーステアリング装置の機能を維持することができる。そしてヒューズはフェイルセーフリレーに比べて小型で安価であり、しかもそれを切断するための特別の配線を必要としないので、第1、第2モータ駆動回路の小型化およびコストダウンを可能にすることができる。 According to the configuration of the first aspect, in the electric power steering apparatus in which the first and second motors are arranged on the steering torque transmission path, the first motor drive circuit includes the first fuse between the first motor and the first motor. Since the two-motor drive circuit includes the second fuse between the second motor and the second motor drive circuit, the first and second fuses corresponding to the failure of the first motor drive circuit or the second motor drive circuit are cut off. The motor connected to the failed motor drive circuit can be prevented from performing an inappropriate operation, and the function of the electric power steering apparatus can be maintained with a normal motor drive circuit. The fuse is smaller and cheaper than the fail-safe relay, and does not require special wiring to cut it, so that the first and second motor drive circuits can be reduced in size and cost. Can do.
請求項2の構成によれば、制御手段が異常となったモータ駆動回路のヒューズに流れる電流を増加させるので、特別な配線や機械的な切断装置を必要とせずにヒューズを溶断することができる。 According to the configuration of the second aspect, since the current flowing through the fuse of the motor drive circuit in which the control means has become abnormal is increased, the fuse can be blown without the need for special wiring or a mechanical cutting device. .
請求項3の構成によれば、第1、第2モータをブラシレスモータとしたので、モータに通電しながらトルクを発生させない制御が可能となり、モータのトルクで車輪が転舵されるのを防止しながらヒューズを確実に溶断することができる。 According to the configuration of the third aspect, since the first and second motors are brushless motors, it is possible to perform control without generating torque while energizing the motors, and to prevent the wheels from being steered by the motor torque. The fuse can be surely blown.
請求項4の構成によれば、モータ駆動回路が故障した側のモータとモータ駆動回路が正常な側のモータとを逆方向に駆動して両モータの駆動力を釣り合わせた状態から、モータ駆動回路が故障した側のモータに供給する電流を増加させて該モータに連なるヒューズを溶断するので、前記釣り合い状態から僅かに電流を増加させるだけでヒューズを容易に溶断することができる。 According to the configuration of the fourth aspect of the present invention, the motor drive is performed from the state in which the motor on the side where the motor drive circuit has failed and the motor on the side where the motor drive circuit is normal are driven in opposite directions to balance the drive force of both motors. Since the current supplied to the motor on the side of the circuit failure is increased and the fuse connected to the motor is blown, the fuse can be easily blown only by slightly increasing the current from the balanced state.
請求項5の構成によれば、車両の停止時にヒューズの溶断を行うので、ヒューズの溶断に伴って万一車輪が操舵されても、車両が回頭しないようにしてドライバーの違和感を解消することができる。 According to the configuration of the fifth aspect, since the fuse is blown when the vehicle is stopped, even if the wheels are steered by the blow of the fuse, the vehicle does not turn and the driver's uncomfortable feeling can be solved. it can.
以下、本発明の実施の形態を、添付の図面に示した本発明の実施例に基づいて説明する。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below based on examples of the present invention shown in the accompanying drawings.
図1〜図8は本発明の第1実施例を示すものであり、図1は電動パワーステアリング装置の全体斜視図、図2は図1の2−2線拡大断面図、図3は図2の3−3線断面図、図4は図1の4−4線拡大断面図、図5はモータ駆動回路を示す図、図6はモータの正転時および逆転時の作用説明図、図7は第1スイッチング素子がON故障したときの作用説明図、図8はヒューズ溶断の作用を説明するフローチャートである。 1 to 8 show a first embodiment of the present invention. FIG. 1 is an overall perspective view of an electric power steering apparatus, FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line 2-2 of FIG. 1, and FIG. FIG. 4 is an enlarged sectional view taken along line 4-4 of FIG. 1, FIG. 5 is a diagram showing a motor drive circuit, FIG. 6 is a diagram for explaining the operation during normal rotation and reverse rotation of the motor, FIG. FIG. 8 is an operation explanatory diagram when the first switching element has an ON failure, and FIG. 8 is a flowchart for explaining the fuse blowing operation.
図1に示すように、ステアリングハンドル11と一体に回転する上部ステアリングシャフト12は、上部ユニバーサルジョイント13、下部ステアリングシャフト14および下部ユニバーサルジョイント15を介して、第1減速機16aから上方に突出するピニオンシャフト17に接続される。第1減速機16aの下端に接続されたステアリングギヤボックス18の左右両端から突出するタイロッド19,19が、左右の車輪WL,WRの図示せぬナックルに接続される。第1減速機16aには第1モータMaが支持されており、この第1モータMaの作動が、第1減速機16aの内部に収納した操舵トルクセンサStからの信号が入力される電子制御ユニットUにより制御される。またステアリングギヤボックス18に第2減速機16bが設けられており、この第2減速機16bに支持された第2モータMbも電子制御ユニットUにより制御される。
As shown in FIG. 1, the
図2および図3に示すように、第1減速機16aはステアリングギヤボックス18と一体の下部ケース21と、その上面にボルト22…で結合された中間ケース23と、その上面にボルト24…で結合された上部ケース25とを備えており、ステアリングギヤボックス18および上部ケース25にボールベアリング26,27で前記ピニオンシャフト17が回転自在に支持される。ピニオンシャフト17の下端に設けられたピニオン28が、ステアリングギヤボックス18の内部に左右移動自在に支持したラックバー29に設けられらラック30に噛合する。ステアリングギヤボックス18に形成した貫通孔18aに押圧部材31が摺動自在に収納されており、貫通孔18aを閉塞するナット部材32との間に配置したスプリング33で押圧部材31をラックバー29の背面に向けて付勢することで、ラックバー29の撓みを抑制してラック30をピニオン28に正しく噛合させることができる。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
第1減速機16aの内部に延びる第1モータMaの回転軸34は、一対のボールベアリング35,36で下部ケース21に回転自在に支持される。第1モータMaの回転軸34に設けられたウオーム37は、ピニオンシャフト17に固定されたウオームホイール38に噛合する。第1減速機16aおよび第1モータMaは第1アシストトルク入力手段40aを構成する。
A
図4に示すように、第2減速機16bの構造は第1減速機16aの構造と類似しているが、第2減速機16bは上部ケース25を備えておらず、ステアリングギヤボックス18および中間ケース23にボールベアリング26,27を介して短いピニオンシャフト17が支持される。そしてピニオンシャフト17の下端に設けたピニオン28が、ラックバー29のラック30に噛合する。第2減速機16bおよび第2モータMbで構成される第2アシストトルク入力手段40bのその他の構造は、第1アシストトルク入力手段40aのそれと同じである。
As shown in FIG. 4, the structure of the
従って、第1、第2モータMa,Mbが駆動されると、それらの回転軸34,34に設けたウオーム37,37に噛合するウオームホイール38,38を介して第1、第2減速機16a,16bのピニオンシャフト17,17,が回転し、ピニオン28,28に噛合する共通のラック30が駆動されることで、ドライバーがステアリングハンドル11に加える操舵トルクが第1、第2モータMa,Mbによってアシストされる。
Therefore, when the first and second motors Ma and Mb are driven, the first and
次に、図5に基づいて電子制御ユニットUからの指令で第1モータMaを駆動する第1モータ駆動回路Caの構造を説明する。尚、第2モータMbを駆動する第2モータ駆動回路Cbの構造は、第1モータ駆動回路Caの構造と同一である。 Next, the structure of the first motor drive circuit Ca that drives the first motor Ma according to a command from the electronic control unit U will be described with reference to FIG. The structure of the second motor drive circuit Cb that drives the second motor Mb is the same as the structure of the first motor drive circuit Ca.
第1モータ駆動回路CaはHブリッジ回路41を備えており、その高圧端子THはシャント抵抗42、パワーリレー43およびチョークコイル44を介して車載の12Vのバッテリ45のプラス極45aに接続され、その低圧端子TLは接地されてバッテリ45のマイナス極45bに接続される。Hブリッジ回路41の第1出力端子TM1および第2出力端子TM2は第1モータMaに接続されており、低圧端子TLおよび第1出力端子TM1が第1スイッチング素子46aで接続され、低圧端子TLおよび第2出力端子TM2が第2スイッチング素子46bで接続され、高圧端子THおよび第1出力端子TM1が第3スイッチング素子46cで接続され、高圧端子THおよび第2出力端子TM2が第4スイッチング素子46dで接続される。第1〜第4スイッチング素子46a〜46dは、例えば電界効果トラジスタ(FET)で構成される。第1出力端子TM1および第2出力端子TM2の何れか一方(実施例では第1出力端子TM1)と第1モータMaとの間に、第1ヒューズ47a(第2ヒューズ47b)が配置される。
The first motor drive circuit Ca includes an H-
バッテリ45からHブリッジ回路41への電力の供給をON/OFFするパワーリレー43は、電子制御ユニットUにより制御されるリレー駆動回路48に接続されてON/OFFする。
The
パワーリレー43およびHブリッジ回路41間に配置されたシャント抵抗42はモータ電流検出回路49に接続されており、電子制御ユニットUに接続されたモータ電流検出回路49は、シャント抵抗42の両端の電位差とシャント抵抗42の抵抗値とに基づいて、バッテリ45からHブリッジ回路41に供給される電流を検出する。
The
第1出力端子TM1の電位VMNおよび第2出力端子TM2の電位VMP、つまり第1モータMaの両端子の電位は、電子制御ユニットUに接続されたモータ端子電圧検出回路50により検出される。第1モータMaが作動していないとき、第1出力端子TM1の電位VMNおよび第2出力端子TM2の電位VMPはバッテリ電圧よりも低いプルアップ電圧にプルアップされている。
The potential VMN of the first output terminal TM1 and the potential VMP of the second output terminal TM2, that is, the potentials of both terminals of the first motor Ma are detected by the motor terminal
Hブリッジ回路41の第1〜第4スイッチング素子46a〜46dは、電子制御ユニットUに接続されたスイッチング素子駆動回路51によりデューティ制御される。即ち、図6(A)に示すように、対角位置にある第1スイッチング素子46aおよび第4スイッチング素子46dがONすると、第1出力端子TM1が低圧端子TLに接続されて0Vになり、第2出力端子TM2が高圧端子THに接続されて12Vになることで、第1モータMaが正転する。このとき、第1スイッチング素子46aおよび第4スイッチング素子46dの何れか一方のデューティ比を制御することで、第1モータMaに流れる電流を制御することができる。
The first to
また図6(B)に示すように、他の対角位置にある第2スイッチング素子46bおよび第3スイッチング素子46cがONすると、第2出力端子TM2が低圧端子TLに接続されて0Vになり、第1出力端子TM1が高圧端子THに接続されて12Vになることで、第1モータMaが逆転する。このとき、第2スイッチング素子46bおよび第3スイッチング素子46cの何れか一方のデューティ比を制御することで、第1モータMaに流れる電流を制御することができる。
As shown in FIG. 6B, when the
第2モータMbも、第2モータ駆動回路Cbによって第1モータMaと同様に制御される。第1、第2モータMa,Mbのうち、第1モータMaが主モータとして使用され、第1モータ駆動回路Caの故障時に第2モータMbが副モータとして第1モータMaをバックアップする。尚、所定時間が経過する毎に、あるいはイグニッションスイッチをONする毎に、主モータおよび副モータの関係を入れ替えても良く、こうすることで第1、第2モータMa,Mbの耐久性を均一化することができる。 The second motor Mb is also controlled in the same manner as the first motor Ma by the second motor drive circuit Cb. Of the first and second motors Ma and Mb, the first motor Ma is used as a main motor, and the second motor Mb backs up the first motor Ma as a sub motor when the first motor drive circuit Ca fails. The relationship between the main motor and the sub motor may be switched every time a predetermined time elapses or every time the ignition switch is turned on, so that the durability of the first and second motors Ma and Mb is made uniform. Can be
次に、上記構成を備えた本発明の実施例の作用を説明する。 Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described.
例えば、第1モータMaが主モータであるとき、図7(A)に示すように、第1スイッチング素子46aがON故障したとする。この状態で、図7(B)に示すように、第1モータMaを駆動すべくスイッチング素子駆動回路51から第2,第3スイッチング素子46b,46cにON指令を出力すると、第1出力端子TM1および第2出力端子TM2が低圧端子TLを介して短絡して第1モータMaが回転不能になるだでけでなく、外力により第1モータMaを駆動しようとしても回生制動力が作用して回転し難くなり電動パワーステアリング装置の機能が損なわれてしまう。
For example, when the first motor Ma is the main motor, it is assumed that the
このような場合、電子制御ユニットUが第1モータ駆動回路Caの故障を検出すると、電子制御ユニットUからの指令で第1モータMaに代わって第2モータMbを主モータとして作動させることで電動パワーステアリング装置の機能を維持するが、第2モータMbが作動して操舵を行うと、その駆動力によって第1モータMaが外部から強制的に回転させられて回生制動力を発生するため、この回生制動力が第2モータMbの駆動力に抵抗するように作用してしまう。そこで電子制御ユニットUは、第2モータMbに供給する電流を通常時の電流よりも大きくし、第1モータMaが発生する回生制動力を相殺し得る駆動力を発生させることで、通常時と同様の操舵を継続することができる。 In such a case, when the electronic control unit U detects a failure of the first motor drive circuit Ca, the second motor Mb is operated as a main motor instead of the first motor Ma in response to a command from the electronic control unit U. Although the function of the power steering device is maintained, when the second motor Mb is operated to perform steering, the first motor Ma is forcibly rotated from the outside by the driving force to generate a regenerative braking force. The regenerative braking force acts so as to resist the driving force of the second motor Mb. Therefore, the electronic control unit U makes the current supplied to the second motor Mb larger than the normal current, and generates a driving force that can cancel the regenerative braking force generated by the first motor Ma. Similar steering can be continued.
このようにして電動パワーステアリング装置による操舵を継続しながら、やがて車両が停止すると、電子制御ユニットUからの指令で第1モータMaに連なる第1ヒューズ47aを溶断することで、第1モータMaが回生制動力を発生できなくし、第2モータMbを通常時の電流で駆動するだけで電動パワーステアリング装置による操舵を継続することができる。車両の停止時に第1ヒューズ47aの溶断を行うのは、第1ヒューズ47aの溶断時に第2モータMbの駆動力でドライバーの予期せぬ操舵が行われて違和感を与えるのを防止するためである。
When the vehicle eventually stops while continuing the steering by the electric power steering device in this way, the first motor Ma is blown by blowing the
次に、車両が停止した後に第1モータMaに連なる第1ヒューズ47aを溶断する手順について説明する。
Next, a procedure for fusing the
例えば、図7(A)に示すように、第1スイッチング素子46aがON故障している場合には、そのON故障の影響を受けないように、電子制御ユニットUから第1、第4スイッチング素子46a,46dにON指令を出力することで第1モータMaを第1の方向に駆動する。これと同時に、電子制御ユニットUから第2モータ駆動回路Cbの第2、第3スイッチング素子46b,46cにON指令を出力することで第2モータMbを第2の方向に駆動し、第1モータMaによる操舵トルクと第2モータMbによる操舵トルクとを釣り合わせる。この状態で、第1モータMaに供給する電流を瞬間的に増加させると第1ヒューズ47aは限界値を超える電流によって溶断し、第1モータMaはもはや回生制動力を発生できなくなって殆ど無負荷で外部から駆動される状態になり、第2モータMbによる操舵を阻害しなくなる。
For example, as shown in FIG. 7A, when the
仮に、第1モータMaに電流を流さない状態から一気に大電流を流して第1ヒューズ47aを溶断しようとすると、非常に大きな電流が必要になって第1ヒューズ47aの溶断が困難になるが、予め第1モータMaおよび第2モータMbに所定の大きさの電流を流して各々が発生する操舵トルクを相殺した状態で、第1モータMaの電流を瞬間的に増加させて第1ヒューズ47aを溶断するので、その際に必要となる電流の増加量を小さくして第1ヒューズ47aを容易に溶断することができる。
If the
以上のように、第1モータMaを駆動する第1モータ駆動回路Caの故障時に、その第1ヒューズ47aを溶断して第1モータMaの回生制動力が電動パワーステアリング装置の機能を阻害するのを阻止するので、従来必要であった大型で重いフェイルセーフリレーや、そのフェイルセーフリレーをON/OFFする信号線が不要になり、スペースおよびコストの節減に寄与することができる。しかも、ヒューズを切断するには、そこを流れる電流を増加させて溶断すれば良いため、特別な配線や機械的な切断装置が不要になってスペースおよびコストの更なる節減が可能になる。
As described above, when the first motor drive circuit Ca that drives the first motor Ma fails, the
次に、上述したヒューズ溶断の作用を、図8のフローチャートに基づいて更に詳細に説明する。 Next, the above-described fuse blowing operation will be described in more detail based on the flowchart of FIG.
先ずステップS1でヒューズ溶断の要求があると、ステップS2で故障側のモータ駆動回路により故障側のモータに通電し、ステップS3で正常側のモータ駆動回路により正常側のモータに通電することで、故障側のモータおよび正常側のモータが出力する操舵トルクを釣り合わせる。 First, when there is a fuse blow request in step S1, by energizing the failure side motor by the failure side motor drive circuit in step S2, and by energizing the normal side motor by the normal side motor drive circuit in step S3, The steering torque output from the motor on the failure side and the motor on the normal side is balanced.
続くステップS4で故障側のモータ駆動回路のデューティ比を所定時間Δtの間、DutyからDuty′に増加させる。その結果、ステップS5で故障側のモータへの電流が0にならなければ、ヒューズが未だ溶断していないと判断し、ステップS6でDuty′をDuty′+αに増加させる。この操作をヒューズが溶断するまで繰り返し、ステップS5で故障側のモータへの電流が0になれば、つまりヒューズが溶断すれば、ステップS7で故障側のモータ駆動回路を停止させ、ステップS8で正常側のモータ駆動回路を停止させる。 In subsequent step S4, the duty ratio of the motor drive circuit on the failure side is increased from Duty to Duty ′ for a predetermined time Δt. As a result, if the current to the motor on the failure side does not become zero in step S5, it is determined that the fuse has not yet blown, and in step S6, Duty ′ is increased to Duty ′ + α. This operation is repeated until the fuse is blown. If the current to the faulty motor becomes zero in step S5, that is, if the fuse blows, the faulty motor drive circuit is stopped in step S7, and normal in step S8. The motor drive circuit on the side is stopped.
このように、故障側のモータおよび正常側のモータを逆方向に駆動して操舵トルクを相殺した状態で、故障側のモータのデューティ比を一時的に増加させてヒューズを溶断するので、ヒューズの溶断時に車輪が操舵されるのを防止できるだけでなく、デューティ比を瞬間的大きく増加させることでヒューズを短時間で溶断することができる。しかもヒューズが溶断するまでデューティ比を段階的に増加させるので、必要最小限の電流でヒューズを溶断することが可能となる。 In this way, in the state where the failure side motor and the normal side motor are driven in the opposite directions to cancel the steering torque, the duty ratio of the failure side motor is temporarily increased to blow the fuse. In addition to preventing the wheels from being steered at the time of fusing, the fuse can be blown in a short time by increasing the duty ratio momentarily. In addition, since the duty ratio is increased stepwise until the fuse is blown, it is possible to blow the fuse with the minimum necessary current.
次に、本発明の第2実施例を説明する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described.
第2実施例は第1、第2モータMa,Mbとして三相ブラシレスモータを採用したものである。ブラシレスモータは電流を供給してもトルクが発生しないような通電が可能であるため、第1、第2モータMa,Mbを逆方向に駆動して車輪の転舵を防止しならヒューズを溶断する必要がなくなり、異常の発生したモータだけに通電してヒューズを溶断することができる。 The second embodiment employs a three-phase brushless motor as the first and second motors Ma and Mb. Since the brushless motor can be energized so that no torque is generated even if a current is supplied, the fuse is blown if the first and second motors Ma and Mb are driven in the reverse direction to prevent the wheels from turning. There is no need, and only the motor in which an abnormality has occurred can be energized to blow the fuse.
図9(A)は三相ブラシレスモータに供給する三相交流電流の通常通電時の波形を示すもので、トルク電流Iq=一定、界磁電流Id=0となってモータは所定のトルクを発生する。それに対し、図9(B)はトルク0通電時の波形を示すもので、通常通電時の波形に比べて各相の位相を90°遅らせることで、トルク電流Iq=0、界磁電流Id=一定となってモータはトルクを発生しなくなる。例えば、図9(B)のA位置における通電の場合には、V相コイルを流れるV相電流とW相コイルを流れるW相電流とが合流してU相コイルに流れるため、効率的にヒューズを溶断することができる。
FIG. 9 (A) shows a waveform during normal energization of the three-phase AC current supplied to the three-phase brushless motor. The torque current Iq = constant and the field current Id = 0, and the motor generates a predetermined torque. To do. On the other hand, FIG. 9B shows a waveform at the time of energization of
このように、ブラシレスモータを採用するとトルクを発生させない通電が可能になるため、第1、第2モータMa,Mbを逆方向に駆動して車輪の転舵を防止しならヒューズを溶断する必要がなくなり、単一のモータしか持たない場合でも車輪の転舵を防止しながらヒューズを溶断することが可能となる。 As described above, when a brushless motor is used, it is possible to energize without generating torque. Therefore, if the first and second motors Ma and Mb are driven in the reverse direction to prevent the wheels from turning, it is necessary to blow the fuse. Thus, even when only a single motor is provided, it is possible to blow the fuse while preventing the wheel from turning.
以上、本発明の実施例を説明したが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明を逸脱することなく種々の設計変更を行うことが可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various design changes can be made without departing from the present invention described in the claims. It is.
例えば、第1〜第4スイッチング素子46a〜46dは電界効果トランジスタ(FET)に限定されず、絶縁ゲート・バイポーラトランジスタ(IGBT)等の他種のスイッチング素子であっても良い。
For example, the first to
また第1、第2モータMa,Mbを配置する位置は実施例に限定されず、ステアリングハンドル11から車輪WL,WRへの操舵トルク伝達経路上の任意の位置に配置することができる。 The positions at which the first and second motors Ma and Mb are arranged are not limited to the embodiment, and can be arranged at arbitrary positions on the steering torque transmission path from the steering handle 11 to the wheels WL and WR.
11 ステアリングハンドル
46a 第1スイッチング素子(スイッチング素子)
46b 第2スイッチング素子(スイッチング素子)
46c 第3スイッチング素子(スイッチング素子)
46d 第4スイッチング素子(スイッチング素子)
47a 第1ヒューズ
47b 第2ヒューズ
Ca 第1モータ駆動回路
Cb 第2モータ駆動回路
Ma 第1モータ
Mb 第2モータ
St 操舵トルクセンサ
U 電子制御ユニット(制御手段)
WL 車輪
WR 車輪
11 Steering handle 46a First switching element (switching element)
46b Second switching element (switching element)
46c 3rd switching element (switching element)
46d Fourth switching element (switching element)
47a
WL wheel WR wheel
Claims (5)
複数のスイッチング素子(46a〜46d)を有して第1モータ(Ma)を駆動する第1モータ駆動回路(Ca)と、
複数のスイッチング素子(46a〜46d)を有して第2モータ(Mb)を駆動する第2モータ駆動回路(Cb)と、
ステアリングハンドル(11)に入力される操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ(St)と、
操舵トルクセンサ(St)で検出した操舵トルクに基き、第1、第2モータ駆動回路(Ca,Cb)を介して第1、第2モータ(Ma,Mb)の駆動を制御する制御手段(U)と、
を備えた電動パワーステアリング装置において、
第1モータ駆動回路(Ca)は第1モータ(Ma)との間に第1ヒューズ(47a)を備えるとともに、第2モータ駆動回路(Cb)は第2モータ(Mb)との間に第2ヒューズ(47b)を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 First and second motors (Ma, Mb) disposed on a steering torque transmission path for transmitting the steering torque input to the steering handle (11) to the wheels (WL, WR);
A first motor driving circuit (Ca) having a plurality of switching elements (46a to 46d) and driving the first motor (Ma);
A second motor drive circuit (Cb) having a plurality of switching elements (46a to 46d) and driving the second motor (Mb);
A steering torque sensor (St) for detecting a steering torque input to the steering handle (11);
Control means (U) for controlling the driving of the first and second motors (Ma, Mb) via the first and second motor drive circuits (Ca, Cb) based on the steering torque detected by the steering torque sensor (St). )When,
In the electric power steering apparatus with
The first motor drive circuit (Ca) includes a first fuse (47a) between the first motor (Ma) and the second motor drive circuit (Cb) includes a second fuse between the second motor (Mb). An electric power steering apparatus comprising a fuse (47b).
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JP2011223788A (en) * | 2010-04-13 | 2011-11-04 | Toshiba Mitsubishi-Electric Industrial System Corp | Motor drive device |
JP2011225176A (en) * | 2010-04-22 | 2011-11-10 | Nsk Ltd | Vehicular steering device |
JP2016068583A (en) * | 2014-09-26 | 2016-05-09 | 富士重工業株式会社 | Electric power steering device |
-
2003
- 2003-12-10 JP JP2003411901A patent/JP2005170185A/en active Pending
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