JP2008105652A - Electric power steering device - Google Patents

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Kenri Mori
堅吏 森
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of surely preventing motor overcurrent generated by a motor back electromotive force when a steering mechanism reaches a steering limit state. <P>SOLUTION: The electric power steering device controls an electric motor 8 for generating a steering auxiliary force to a steering system based on a steering torque detected by a steering torque detection part 16. The electric power steering device is equipped with a rotational speed information detection part 20 for detecting the rotational speed information of the electric motor 8, a voltage limiting part 24 which limits a voltage command value generated at a motor control part 23 to a limit value of either a set value for setting the upper limit of the voltage command value or a fixed value when a motor drive current detected by a current detection part 19 exceeds a predetermined value, and a limit value setting part 25 for setting the limit value of the voltage limiting part 24 based on the rotational speed information detected by the rotational speed information detection part. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵系に対して入力される操舵トルクに応じた操舵補助力を発生する電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that generates a steering assist force according to a steering torque input to a steering system.

この種の電動パワーステアリング装置としては、例えばステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて演算された電流指令値に基づいてステアリング機構に操舵補助力を与えるモータを制御する電動パワーステアリング装置の制御装置であり、検出電流値の異なる2つの過電流検出回路を設け、検出電流値の低い方で過電流が検出された時は、前記モータ駆動のためのPWMのデューティを電流制御の応答時間内に制限し、検出電流値の高い方で過電流が検出された時は、前記モータ電流出力を停止すると共にリレーを開放するようにした電動パワーステアリング装置の制御装置が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−240459号公報(第1頁、図1)
This type of electric power steering apparatus is, for example, a control apparatus for an electric power steering apparatus that controls a motor that applies a steering assist force to a steering mechanism based on a current command value calculated based on a steering torque generated in a steering shaft. Yes, two overcurrent detection circuits with different detection current values are provided, and when overcurrent is detected at the lower detection current value, the duty of PWM for driving the motor is limited within the response time of current control Then, when an overcurrent is detected at a higher detected current value, a control device for an electric power steering device is proposed in which the motor current output is stopped and the relay is opened (for example, Patent Documents). 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-240459 (first page, FIG. 1)

しかしながら、上記特許文献1に記載の従来例にあっては、ステアリング機構がラックエンドに達するか又はタイヤが縁石等に接触してそれ以上の操舵ができない操舵限界状態となって過電流を検出した際に、PWMのデューティ比を制限することで、モータ過電流の発生を防止するものであるが、モータ逆起電圧を考慮していないので、下記に述べる理由によって十分に効果を上げることが出来なくなってきた。   However, in the conventional example described in Patent Document 1 described above, an overcurrent is detected when the steering mechanism reaches the rack end or the tire comes into contact with a curb or the like and cannot be steered further. In this case, the PWM duty ratio is limited to prevent the occurrence of motor overcurrent. However, since the motor back electromotive voltage is not taken into consideration, the effect can be sufficiently improved for the reasons described below. It ’s gone.

すなわち、近年、電動パワーステアリング装置は例えばスポーツ用多目的車(SUV:Sports Utility Vehicle)等の大型車両に採用されることで高出力化要求は加速しており、電動パワーステアリング装置に用いられるモータの逆起電圧はより大きくなる傾向にある。また、大型車両となることで、タイヤが大きくなるなどの要因から、ステアリングホイールを操舵したときのタイヤからの反力が大きくなるため、ラックエンドに到達したり、タイヤが縁石等に接触したりして、それ以上の操舵ができない操舵限界状態となった際にステアリングホイールが戻される力が大きくなり、モータの回転速度が速くなって発生するモータ逆起電圧も大きくなる。さらに高出力化の要求により、モータや電子制御ユニット(ECU)の抵抗値低減も進んでいる。   That is, in recent years, the demand for higher output has accelerated due to the adoption of electric power steering devices for large vehicles such as sports utility vehicles (SUVs). For example, motors used in electric power steering devices The counter electromotive voltage tends to be larger. Also, because of the large size of the vehicle, the reaction force from the tire when steering the steering wheel increases due to factors such as the tire becoming larger, so it reaches the rack end or the tire touches the curb etc. As a result, when the steering limit state is reached where further steering is not possible, the force that the steering wheel returns is increased, and the motor counter-electromotive voltage generated by the motor rotating speed is increased. Furthermore, the resistance value of motors and electronic control units (ECUs) has been reduced due to the demand for higher output.

このため、前述した特許文献1の従来例では、ステアリング機構がラックエンドに到達して過電流を検出した際に、PWMのデューティを制限することで、モータ過電流の発生を抑えようとするが、上記のような背景により操舵限界状態に達してステアリングホイールが戻された際に、モータ逆起電圧が大きくなること、さらに抵抗値が小さくなっている等の理由で、故障検出用の過電流判定の閾値を超えるほどの、モータ逆起電圧による(発電状態による)過電流が発生し、故障していないにもかかわらずモータ電流出力が停止されてしまうおそれがある。   For this reason, in the conventional example of Patent Document 1 described above, when the steering mechanism reaches the rack end and detects an overcurrent, the PWM duty is limited to suppress the occurrence of the motor overcurrent. Due to the above background, when the steering limit is reached and the steering wheel is returned, the motor back electromotive force voltage becomes larger and the resistance value becomes smaller. An overcurrent (due to the power generation state) due to the motor back electromotive voltage that exceeds the determination threshold may occur, and the motor current output may be stopped despite no failure.

そこで、本発明は、上記従来例の未解決の課題に着目してなされたものであり、ステアリング機構が操舵限界状態に達したときに、モータ逆起電圧によって発生するモータ過電流を確実に防止することができる電動式パワーステアリング装置を提供することを目的としている。   Therefore, the present invention has been made paying attention to the unsolved problems of the conventional example described above, and reliably prevents motor overcurrent generated by the motor back electromotive voltage when the steering mechanism reaches the steering limit state. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can be used.

上記目的を達成するために、請求項1に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部と、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいてモータ電流指令値を生成し、生成したモータ電流指令値と前記電流検出部で検出したモータ駆動電流とに基づいて前記電動モータを駆動する電圧指令値を生成して前記電動モータを駆動制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記電動モータの回転速度情報を検出する回転速度情報検出部と、前記電流検出部で検出したモータ駆動電流が所定値を超えたときに、前記モータ制御部で生成する電圧指令値を当該電圧指令値の上限を設定する設定値及び固定値の何れかでなる制限値に制限する電圧制限部と、該電圧制限部の制限値を前記回転速度情報検出部で検出した回転速度情報に基づいて設定する制限値設定部とを備えたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to claim 1 includes an electric motor that generates a steering assist force for a steering system, and a steering torque detector that detects a steering torque transmitted to the steering system. And a current detection unit that detects a drive current of the electric motor, and a motor current command value is generated based on the steering torque detected by the steering torque detection unit, and is detected by the generated motor current command value and the current detection unit. An electric power steering device including a motor control unit that generates a voltage command value for driving the electric motor based on the motor driving current and controls the driving of the electric motor, the rotational speed information of the electric motor A rotation speed information detection unit for detecting the voltage and a voltage command generated by the motor control unit when the motor drive current detected by the current detection unit exceeds a predetermined value. A voltage limiter that limits the limit value to either a set value or a fixed value that sets the upper limit of the voltage command value, and rotation speed information in which the limit value of the voltage limiter is detected by the rotation speed information detector And a limit value setting unit that is set based on the above.

また、請求項2に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部と、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいてモータ電流指令値を生成し、生成したモータ電流指令値と前記電流検出部で検出したモータ駆動電流とに基づいて前記電動モータを駆動する電圧指令値を生成して前記電動モータを駆動制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、前記電流検出部で検出したモータ駆動電流が所定値を超えたときに、前記モータ制御部で生成する電圧指令値を当該電圧指令値の上限を設定する設定値及び固定値の何れかでなる制限値に制限する電圧制限部を備え、前記電動モータの逆起電圧を推定して前記電圧制限部で制限した電圧指令値に加算するようにしたことを特徴としている。   An electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention includes an electric motor that generates a steering assist force for a steering system, a steering torque detector that detects a steering torque transmitted to the steering system, and an electric motor A current detection unit that detects a drive current, a motor current command value is generated based on the steering torque detected by the steering torque detection unit, and the generated motor current command value and the motor drive current detected by the current detection unit An electric power steering device including a motor control unit that generates a voltage command value for driving the electric motor based on the motor control unit and controls the driving of the electric motor, wherein the motor driving current detected by the current detection unit is a predetermined value. When the value exceeds the voltage command value, the voltage command value generated by the motor control unit is limited to a limit value made up of either a set value or a fixed value that sets the upper limit of the voltage command value. Comprising a pressure limit portion, it is characterized in that by estimating the counter electromotive voltage of the electric motor was set to be added to the voltage command value limited by the voltage limiting unit.

さらに、請求項3に係る電動パワーステアリング装置は、操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部と、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいてモータ電流指令値を生成し、生成したモータ電流指令値と前記電流検出部で検出したモータ駆動電流とに基づいて前記電動モータを駆動する電圧指令値を生成して前記電動モータを駆動制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの回転速度情報を検出する回転速度情報検出部と、前記電流検出部で検出したモータ駆動電流が所定値を超えたときに、前記モータ制御部で生成する電圧指令値を当該電圧指令値の上限を設定する設定値及び固定値の何れかでなる制限値に制限する電圧制限部と、該電圧制限部の制限値を前記回転速度情報検出部で検出した回転速度情報に基づいて設定する制限値設定部とを備え、前記電動モータの逆起電圧を推定して前記電圧制限部で制限した電圧指令値に加算するようにしたことを特徴としている。
Furthermore, an electric power steering apparatus according to a third aspect of the present invention includes an electric motor that generates a steering assist force for a steering system, a steering torque detection unit that detects a steering torque transmitted to the steering system, and A current detection unit that detects a drive current, a motor current command value is generated based on the steering torque detected by the steering torque detection unit, and the generated motor current command value and the motor drive current detected by the current detection unit An electric power steering apparatus comprising: a motor control unit that generates a voltage command value for driving the electric motor based on the driving control of the electric motor;
A rotation speed information detection unit that detects rotation speed information of the electric motor, and a voltage command value that is generated by the motor control unit when the motor drive current detected by the current detection unit exceeds a predetermined value. A voltage limiter that limits the limit value to either a set value or a fixed value that sets the upper limit of the value, and sets the limit value of the voltage limiter based on the rotational speed information detected by the rotational speed information detector And a limit value setting unit for estimating the back electromotive force of the electric motor and adding the estimated value to the voltage command value limited by the voltage limiting unit.

さらにまた、請求項4に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1又は3に係る発明において、回転角度情報から前記電動モータの角速度を演算するか或いは前記モータの端子電圧と電流から推定するように構成されていることを特徴としている。
なおさらに、請求項5に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1、3及び4の何れか1つの発明において、前記操舵系の操舵方向を検出する操舵方向検出部を備え、前記制限値設定部は、前記操舵方向検出部で検出した操舵方向に応じて制限値を可変するように構成されていることを特徴としている。
Furthermore, the electric power steering device according to claim 4 is the invention according to claim 1 or 3, wherein the angular velocity of the electric motor is calculated from the rotation angle information or is estimated from the terminal voltage and current of the motor. It is characterized by being composed.
Still further, according to a fifth aspect of the present invention, the electric power steering apparatus according to any one of the first, third, and fourth aspects further includes a steering direction detection unit that detects a steering direction of the steering system, and the limit value setting unit. Is characterized in that the limit value is varied in accordance with the steering direction detected by the steering direction detector.

また、請求項6に係る電動パワーステアリング装置は、請求項5に係る発明において、前記制限値設定部は、前記操舵方向検出部で検出した操舵方向が、切り増し方向の時には前記制限値設定部の制限値を小さな値に設定し、切り戻し方向と判定された時に回転速度が大きくなるにつれて前記制限値設定部の制限値を大きな値に設定するように構成されていることを特徴としている。   According to a sixth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the fifth aspect of the invention, the limit value setting unit is configured such that the limit value setting unit is set when the steering direction detected by the steering direction detection unit is the additional direction. The limit value is set to a small value, and the limit value of the limit value setting unit is set to a large value as the rotational speed increases when it is determined to be the switchback direction.

さらに、請求項7に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1、3乃至6の何れか1つの発明において、前記制限値設定部は、回転速度情報に応じて連続的に制限値を変化させるように構成されていることを特徴としている。
さらにまた、請求項8に係る電動パワーステアリング装置は、請求項1、3乃至6の何れか1つに係る発明において、前記制限値設定部は、回転速度情報に応じて段階的に制限値を変化させるように構成されていることを特徴としている。
Further, according to a seventh aspect of the present invention, in the electric power steering device according to any one of the first, third, and sixth aspects, the limit value setting unit continuously changes the limit value according to the rotation speed information. It is characterized by being configured.
Furthermore, the electric power steering device according to claim 8 is the invention according to any one of claims 1, 3 to 6, wherein the limit value setting unit sets the limit value stepwise according to the rotation speed information. It is characterized by being configured to change.

本発明によれば、電動モータの回転速度情報を検出して、電動モータに対する電圧指令値を制限する制限値を回転速度情報に基づいて設定するので、ステアリング機構が操舵限界状態となったときに、タイヤの反力即ちキックバックによる電動モータの逆転駆動によって発生する逆起電圧を、電圧指令値を制限することにより抑制することができ、モータ過電流の発生を確実に防止することができ、過電流検出による操舵補助制御停止を確実に防止することができるという効果が得られる。   According to the present invention, the rotational speed information of the electric motor is detected, and the limit value for limiting the voltage command value for the electric motor is set based on the rotational speed information. Therefore, when the steering mechanism enters the steering limit state. The counter electromotive voltage generated by the reverse drive of the electric motor due to the reaction force of the tire, that is, kickback can be suppressed by limiting the voltage command value, and the occurrence of motor overcurrent can be reliably prevented, The effect that the steering assist control stoppage due to the overcurrent detection can be surely prevented is obtained.

また、制限値で制限した電圧指令値に推定した電動モータの逆起電圧を加算することにより、ステアリング機構が操舵限界状態となったときに、タイヤの反力即ちキックバックによる電動モータの逆転駆動によって発生する逆起電圧を相殺して、モータ過電流の発生を確実に防止することができ、過電流検出による操舵補助制御停止を確実に防止することができるという効果が得られる。   Further, by adding the estimated back electromotive force of the electric motor to the voltage command value limited by the limit value, when the steering mechanism is in a steering limit state, the electric motor reversely drives by the reaction force of the tire, that is, kickback. This counteracts the back electromotive voltage generated by, so that the occurrence of motor overcurrent can be reliably prevented, and stop of steering assist control due to overcurrent detection can be reliably prevented.

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、本発明の一実施形態を示す全体構成図であって、図中、1はステアリング機構であり、このステアリング機構1はステアリングホイール2が装着されたステアリングシャフト3と、このステアリングシャフト3のステアリングホイール2とは反対側に連結されたラックピニオン機構4と、このラックピニオン機構4にタイロッド等の連結機構5を介して連結された左右の転舵輪6とを備えている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 1 denotes a steering mechanism. The steering mechanism 1 includes a steering shaft 3 on which a steering wheel 2 is mounted, and the steering shaft 3. A rack and pinion mechanism 4 connected to the opposite side of the steering wheel 2 and left and right steered wheels 6 connected to the rack and pinion mechanism 4 via a connecting mechanism 5 such as a tie rod.

そして、ステアリングシャフト3には、減速機7を介して電動モータ8が連結されている。この電動モータ8は、例えば三相交流駆動されるブラシレスモータで構成され、電動パワーステアリング装置の操舵補助力を発生する操舵補助力発生用モータとして動作する。
そして、電動モータ8は車両に搭載されたバッテリ11から出力されるバッテリ電圧Vbがヒューズ12を介して供給される制御装置13によって駆動制御される。
An electric motor 8 is connected to the steering shaft 3 via a speed reducer 7. The electric motor 8 is constituted by, for example, a brushless motor driven by three-phase alternating current, and operates as a steering assist force generating motor that generates a steering assist force of the electric power steering apparatus.
The electric motor 8 is driven and controlled by a control device 13 to which a battery voltage Vb output from a battery 11 mounted on the vehicle is supplied via a fuse 12.

この制御装置13には、ステアリングシャフト3に配設された操舵トルクセンサ16で検出されたステアリングホイール2に入力される操舵トルクTが入力されていると共に、電動モータ8に配設されたレゾルバ17で検出されたモータ回転角θMが入力され、さらに車速センサ18で検出した車速検出値Vsが入力されると共に、モータ電流検出部19で検出した電動モータ8の各相電流Ima、Imb及びImcが入力されている。 A steering torque T input to the steering wheel 2 detected by a steering torque sensor 16 disposed on the steering shaft 3 is input to the control device 13, and a resolver 17 disposed on the electric motor 8. The motor rotation angle θ M detected in step S3 is input, and the vehicle speed detection value Vs detected by the vehicle speed sensor 18 is input, and the phase currents Ima, Imb, and Imc of the electric motor 8 detected by the motor current detection unit 19 are input. Is entered.

ここで、操舵トルクセンサ16は、ステアリングホイール2に付与されてステアリングシャフト3に伝達された操舵トルクを検出するもので、例えば、操舵トルクを図示しない入力軸及び出力軸間に介挿したトーションバーの捩れ角変位に変換し、この捩れ角変位を磁気信号で検出し、それを電気信号に変換するように構成されている。この操舵トルクセンサ16は、図2に示すように、入力される操舵トルクが零のときには、所定の中立操舵トルク検出値T0となり、この状態から例えば右切りすると、操舵トルクの増加に応じて中立操舵トルク検出値T0より増加する値となり、操舵トルクが零の状態から左切りすると操舵トルクの増加に応じて中立操舵トルクT0より減少する操舵トルク検出値Tを出力するように構成されている。 Here, the steering torque sensor 16 detects the steering torque applied to the steering wheel 2 and transmitted to the steering shaft 3. For example, the torsion bar in which the steering torque is interposed between an input shaft and an output shaft (not shown). The torsional angular displacement is converted into an electrical signal, and the torsional angular displacement is detected with a magnetic signal and converted into an electrical signal. As shown in FIG. 2, the steering torque sensor 16 has a predetermined neutral steering torque detection value T 0 when the input steering torque is zero. The steering torque detection value T is a value that increases from the neutral steering torque detection value T 0 , and when the steering torque is turned to the left from the zero state, the steering torque detection value T that decreases from the neutral steering torque T 0 according to the increase of the steering torque is output. ing.

制御装置13は、図3に示すように、レゾルバ17の検出信号に基づいて回転速度情報を演算する回転速度情報演算部20と、操舵トルクセンサ16で検出した操舵トルクT及び車速センサ18で検出した車速Vsが入力されこれらに基づいて電動モータ8に対する3相の電流指令値IAref、IBref及びICrefを演算する電流指令値演算部21と、この電流指令値演算部21で算出された電流指令値IAref、IBref及びICrefからモータ電流検出部19で検出された各相電流Ima、Imb及びImcを減算して電流偏差ΔIA、ΔIB及びΔICを算出する減算部22と、この減算部22から出力される電流偏差ΔIA、ΔIB及びΔICに電流制御を行って電圧指令値VAref、VBref及びVCrefを演算する電流制御部23と、この電流制御部23から出力される電圧指令値VAref、VBref及びVCrefを制限する電圧制限部24と、この電圧制限部24での制限値をモータ角速度ωmに基づいて設定する制限値設定部25と、電圧制限部24で制限された制限電圧指令値VLAref、VLBref及びVLCrefが入力されて電動モータ8を駆動制御するモータ駆動回路26と、モータ電流検出部19で検出したモータ駆動電流Ima〜Imcの何れか1つが定格レベルより大きい過電流判断閾値を有するデューティ制限用の過電流検出部27と、この過電流検出部27の過電流判断閾値より大きい過電流判断閾値を有する故障検出用の過電流検出部28とを備えている。 As shown in FIG. 3, the control device 13 is detected by a rotation speed information calculation unit 20 that calculates rotation speed information based on a detection signal of the resolver 17, a steering torque T detected by the steering torque sensor 16, and a vehicle speed sensor 18. The current vehicle speed Vs is input, and based on these, the current command value calculation unit 21 for calculating the three-phase current command values I Aref , I Bref and I Cref for the electric motor 8, and the current command value calculation unit 21 are used. A subtractor 22 for subtracting the phase currents Ima, Imb and Imc detected by the motor current detector 19 from the current command values I Aref , I Bref and I Cref to calculate current deviations ΔI A , ΔI B and ΔI C ; The current control unit 23 performs current control on the current deviations ΔI A , ΔI B and ΔI C output from the subtracting unit 22 to calculate the voltage command values V Aref , V Bref and V Cref , and the current control unit 23. Or The outputted voltage command value V Aref, a voltage limiting unit 24 for limiting the V Bref and V Cref, the limit value setting unit 25 for setting on the basis of the limit value at the voltage limiting unit 24 to the motor angular velocity .omega.m, voltage limits The motor drive circuit 26 that drives and controls the electric motor 8 by receiving the limit voltage command values V LAref , V LBref, and V LCref limited by the unit 24, and the motor drive currents Ima to Imc detected by the motor current detection unit 19 Overcurrent detection unit 27 for duty limitation having an overcurrent determination threshold value that any one of which is larger than the rated level, and overcurrent for failure detection having an overcurrent determination threshold value that is larger than the overcurrent determination threshold value of this overcurrent detection unit 27 And a detector 28.

回転速度情報演算部20は、図4に示すように、レゾルバ17の出力信号が入力されてモータ回転角θmを検出するモータ回転角検出部20aと、このモータ回転角検出部20aで検出したモータ回転角θmに基づいて電気角θeを算出する電気角演算部20bと、モータ回転角検出部20aで検出したモータ回転角θmを微分してモータ角速度ωmを算出するモータ角速度演算部20cとを備えている。   As shown in FIG. 4, the rotation speed information calculation unit 20 receives the output signal of the resolver 17 and detects a motor rotation angle θm, and a motor detected by the motor rotation angle detection unit 20a. An electrical angle calculation unit 20b that calculates an electrical angle θe based on the rotation angle θm, and a motor angular speed calculation unit 20c that calculates a motor angular velocity ωm by differentiating the motor rotation angle θm detected by the motor rotation angle detection unit 20a. ing.

電流指令値演算部21は、図4に示すように、回転速度情報演算部20で演算された電気角θe及びモータ角速度ωmが入力され、操舵トルクセンサ16から入力される操舵トルクTと車速検出値Vsとに基づいて図5に示す操舵補助電流指令値IM *を算出する操舵補助電流指令値算出マップを参照して操舵補助電流指令値IM *を算出する操舵補助電流指令値演算部31と、この操舵補助電流指令値演算部31で算出された操舵補助電流指令値IM *、回転速度情報演算部20から入力される電気角θe及びモータ角速度ωmに基づいて3相電流指令値を生成する電流指令値算出部32とで構成されている。 As shown in FIG. 4, the current command value calculation unit 21 receives the electrical angle θe and the motor angular velocity ωm calculated by the rotation speed information calculation unit 20 and detects the steering torque T and the vehicle speed input from the steering torque sensor 16. The steering assist current command value calculation unit for calculating the steering assist current command value I M * with reference to the steering assist current command value calculation map for calculating the steering assist current command value I M * shown in FIG. 5 based on the value Vs. 31, a three-phase current command value based on the steering assist current command value I M * calculated by the steering assist current command value calculation unit 31, the electrical angle θe and the motor angular velocity ωm input from the rotation speed information calculation unit 20. And a current command value calculation unit 32 for generating.

ここで、操舵補助電流指令値演算部31は、操舵トルクT及び車速Vsをもとに図5に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して電流指令値でなる操舵補助電流指令値IM *を算出する。
この操舵補助電流指令値算出マップは、図5に示すように、横軸に操舵トルクTをとり、縦軸に操舵補助電流指令値IM *をとると共に、車速Vsをパラメータとした放物線状の曲線で表される特性線図で構成され、操舵トルクTが“0”からその近傍の設定値Ts1までの間は操舵補助電流指令値IM *が“0”を維持し、操舵トルクTが設定値Ts1を超えると最初は操舵補助指令値IM *が操舵トルクTの増加に対して比較的緩やかに増加するが、さらに操舵トルクTが増加すると、その増加に対して操舵補助電流指令値IM *が急峻に増加するように設定され、この特性曲線が車速の増加に従って傾きが小さくなるように設定されている。
Here, the steering assist current command value calculation unit 31 refers to the steering assist current command value calculation map shown in FIG. 5 based on the steering torque T and the vehicle speed Vs, and the steering assist current command value I M that is a current command value. * Is calculated.
As shown in FIG. 5, the steering assist current command value calculation map has a parabolic shape with the steering torque T on the horizontal axis, the steering assist current command value I M * on the vertical axis, and the vehicle speed Vs as a parameter. It is composed of a characteristic diagram represented by a curve, and the steering assist current command value I M * is maintained at “0” while the steering torque T is between “0” and a set value Ts1 in the vicinity thereof, and the steering torque T is When the set value Ts1 is exceeded, initially, the steering assist command value I M * increases relatively gently with respect to the increase in the steering torque T, but when the steering torque T further increases, the steering assist current command value with respect to the increase. I M * is set so as to increase steeply, and this characteristic curve is set so that the inclination becomes smaller as the vehicle speed increases.

また、電流指令値算出部32は、操舵補助電流指令値IM *とモータ角速度ωmと電気角θeとに基づいてd軸目標電流Id*を算出するd軸目標電流算出部41と、電気角θeに基づいてd−q軸誘起電圧モデルEMF(Electromotive Force)のd軸EMF成分ed(θe)及びq軸EMF成分eq(θe)を算出する誘起電圧モデル算出部42と、この誘起電圧モデル算出部42から出力されるd軸EMF成分ed(θe)及びq軸EMF成分eq(θe)とd軸目標電流算出部31から出力されるd軸目標電流Id*と操舵補助電流指令値IM *とに基づいてq軸目標電流Iq*を算出するq軸目標電流算出部43と、d軸目標電流算出部41から出力されるd軸目標電流Id*とq軸目標電流算出部43から出力されるq軸目標電流Iq*とを3相電流指令値IAref、IBref及びICrefに変換する2相/3相変換部44とを備えている。
また、電流制御部23は、減算部22から入力される電流偏差ΔIA、ΔIB及びΔICの夫々についてPI制御処理等の電流フィードバック制御処理を行い電圧指令値VAref、VBref及びVCrefを算出する。
The current command value calculation unit 32 includes a d-axis target current calculation unit 41 that calculates a d-axis target current Id * based on the steering assist current command value I M * , the motor angular velocity ωm, and the electrical angle θe, and an electrical angle. An induced voltage model calculation unit 42 that calculates a d-axis EMF component ed (θe) and a q-axis EMF component eq (θe) of a dq-axis induced voltage model EMF (Electromotive Force) based on θe, and the induced voltage model calculation D-axis EMF component ed (θe) and q-axis EMF component eq (θe) output from the unit 42, d-axis target current Id * output from the d-axis target current calculation unit 31, and steering assist current command value I M * The q-axis target current Iq * is calculated based on the q-axis target current calculation unit 43, the d-axis target current Id * output from the d-axis target current calculation unit 41, and the q-axis target current calculation unit 43. that the q-axis target current Iq * Phase current command value I Aref, and a 2-phase / 3-phase conversion unit 44 for converting the I Bref and I Cref.
Further, the current control unit 23 performs current feedback control processing such as PI control processing on each of the current deviations ΔI A , ΔI B, and ΔI C input from the subtraction unit 22 to perform voltage command values V Aref , V Bref, and V Cref. Is calculated.

さらに、電圧制限部24は、モータ電流検出部19で検出したモータ電流Ima〜Imcの何れか1つが過電流判断閾値IMAXより小さい過電流判断閾値IMAX′以上であるときに過電流状態であることを検出して過電流検出信号CDを出力する過電流検出部27で、過電流状態を検出したときに、後述するモータ駆動回路26のFETゲート駆動回路52から出力されるパルス幅変調(PWM)信号が電界効果トランジスタやリレーを破損することがないようなモータ駆動電流となるように抑制する電圧制限値即ち後述する制限値設定部25で設定された電圧制限値VLSが設定され、電流制御部23から出力される電圧指令値VAref、VBref及びVCrefを過電流状態ではない正常時には電圧制限値VLU(100%)で制限し、過電流状態であるときには電圧制限値VLSで制限する電圧制限処理を行う。 Furthermore, the voltage limiting unit 24, an overcurrent state when any one of the motor current Ima~Imc detected by the motor current detector 19 although overcurrent determination threshold I MAX is smaller than the overcurrent judgment threshold value I MAX 'or When an overcurrent state is detected by the overcurrent detection unit 27 that detects the presence and outputs an overcurrent detection signal CD, a pulse width modulation (output from the FET gate drive circuit 52 of the motor drive circuit 26 described later) PWM) signal is set to a voltage limit value that is suppressed to a motor driving current that does not damage the field effect transistor or the relay, that is, a voltage limit value V LS set by a limit value setting unit 25 described later, current control unit 23 a voltage command value output from the V Aref, the V Bref and V Cref limited by the voltage limit value V LU during normal not in an overcurrent condition (100%), the overcurrent state der Sometimes it performs voltage limiting process for limiting voltage limit value V LS.

制限値設定部25は、前述した回転速度情報演算部20のモータ角速度演算部20cで演算されたモータ角速度ωmが入力され、このモータ角速度ωmに応じて電圧制限値VLSを設定する。この制限値VLSは、図6に示すようにモータ角速度ωmの絶対値|ωm|が所定値ωs以下である時には比較的小さな値VLLに設定し、モータ角速度ωmの絶対値|ωm|が所定値ωsを上回るにつれて大きな値になるように設定し、モータ角速度ωmの絶対値|ωm|がさらに大きくなり所定値ωs2に到達したときには電圧制限値VLU(100%)となるようにするように設定される。 The limit value setting unit 25 receives the motor angular speed ωm calculated by the motor angular speed calculation unit 20c of the rotation speed information calculation unit 20 described above, and sets the voltage limit value V LS according to the motor angular speed ωm. As shown in FIG. 6, the limit value V LS is set to a relatively small value V LL when the absolute value | ωm | of the motor angular velocity ωm is equal to or less than a predetermined value ωs, and the absolute value | ωm | The absolute value | ωm | of the motor angular velocity ωm is further increased so as to become the voltage limit value V LU (100%) when the absolute value | ωm | Set to

また、操舵方向検出部を持つ構成である場合には、切り増し方向と判定された時には電圧制限値VLSを比較的小さな値VLLに設定し、切り戻し方向と判定されたときにはモータ角速度ωmの絶対値|ωm|に基づいて図6に示すように制限値を変化させるように設定される。
また、モータ駆動回路26は、図7に示すように、2つの電界効果トランジスタQua及びQubが直列に接続された直列回路と、この直列回路と並列に接続された同様に2つの電界効果トランジスタQva及びQvbの直列回路、電界効果トランジスタQwa及びQwbの直列回路とで構成されるインバータ回路51を有する。このインバータ回路51の電界効果トランジスタQua及びQubの接続点、電界効果トランジスタQva及びQvbの接続点並びに電界効果トランジスタQwa及びQwbの接続点が電動モータ8のスター結線された各励磁コイルLa、Lb並びにLcに接続され、さらにインバータ回路51から電動モータ8に出力されるモータ駆動電流Ima〜Imcがモータ電流検出回路19で検出される。
Further, in the case of the configuration having the steering direction detection unit, the voltage limit value V LS is set to a relatively small value V LL when it is determined that the direction is increased, and the motor angular velocity ωm is determined when it is determined that the direction is the return direction. Based on the absolute value of | ωm |, the limit value is set to change as shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the motor drive circuit 26 includes a series circuit in which two field effect transistors Qua and Qub are connected in series, and two field effect transistors Qva connected in parallel with the series circuit. And an inverter circuit 51 including a series circuit of Qvb and a series circuit of field effect transistors Qwa and Qwb. In the inverter circuit 51, the connection points of the field effect transistors Qua and Qub, the connection points of the field effect transistors Qva and Qvb, and the connection points of the field effect transistors Qwa and Qwb are connected to the respective excitation coils La, Lb and Motor drive currents Ima to Imc connected to Lc and output from the inverter circuit 51 to the electric motor 8 are detected by the motor current detection circuit 19.

また、モータ駆動回路26は、インバータ回路51の各電界効果トランジスタQua〜Qwbを制御するFETゲート駆動回路52を有する。このFETゲート駆動回路52は、インバータ回路51の電界効果トランジスタQua〜Qwbを、前述した電圧制限部24から出力される電圧指令値VLAref、VLBref及びVLCrefに基づいて決定されるデューティ比Da、Db及びDcのPWM(パルス幅変調)信号によってON/OFFすることにより、実際に電動モータ8に流れる電流Ima、Imb及びImcが制御される。ここで、デューティ比Da、Db及びDcの大きさに伴って上アームを構成する電界効果トランジスタQua、Qva及びQwaと下アームを構成する電界効果トランジスタQub、Qvb及びQwbは、夫々アームショートを避けるためのデッドタイムを持ってPWM駆動される。 Further, the motor drive circuit 26 includes an FET gate drive circuit 52 that controls the field effect transistors Qua to Qwb of the inverter circuit 51. The FET gate drive circuit 52 uses the duty ratio Da determined by the field effect transistors Qua to Qwb of the inverter circuit 51 based on the voltage command values V LAref , V LBref and V LCref output from the voltage limiting unit 24 described above. The currents Ima, Imb, and Imc that actually flow through the electric motor 8 are controlled by being turned on / off by PWM (pulse width modulation) signals of Db and Dc. Here, the field effect transistors Qua, Qva, and Qwa that constitute the upper arm and the field effect transistors Qub, Qvb, and Qwb that constitute the lower arm according to the sizes of the duty ratios Da, Db, and Dc, respectively, avoid an arm short circuit. PWM drive with a dead time is required.

さらに、モータ駆動回路26は、故障検出用の過電流検出部28から過電流検出信号CFが入力されたときに、FETゲート駆動回路52から出力されるパルス幅変調信号をオフ状態とすると共に、リレー72をオフ状態とする。
次に、上記実施形態の動作を説明する。
今、図7に示すイグニッションスイッチ71をオン状態とすることにより、制御装置13にバッテリ11からの電源が投入されて、制御装置13での操舵補助制御処理が開始されると共に、リレー72が通電状態となってモータ駆動回路26にバッテリ電圧Vbが供給されて電動モータ8を駆動可能な状態となる。
Furthermore, the motor drive circuit 26 turns off the pulse width modulation signal output from the FET gate drive circuit 52 when the overcurrent detection signal CF is input from the overcurrent detection unit 28 for failure detection. The relay 72 is turned off.
Next, the operation of the above embodiment will be described.
Now, by turning on the ignition switch 71 shown in FIG. 7, the power from the battery 11 is turned on to the control device 13, the steering assist control processing in the control device 13 is started, and the relay 72 is energized. Thus, the battery voltage Vb is supplied to the motor drive circuit 26 and the electric motor 8 can be driven.

このとき、電流指令値演算部21では、操舵トルクセンサ16で検出した操舵トルク検出値Tを読込み、次いで、読込んだ操舵トルク検出値Tから中立トルクT0を減算して実際の操舵トルクTを算出し、この操舵トルクTと車速センサ18から入力される車速Vsとに基づいて図5に示す操舵補助電流指令値算出マップを参照して算出する。
また、モータ回転角検出回路20aで検出したモータ回転角θmがモータ角速度演算部20cに供給されて、このモータ角速度演算部20cで微分処理することにより、モータ角速度ωmを算出し、算出した電気角θe及びモータ角速度ωmとが電流指令値演算部21の電流指令値算出部32に供給されて、操舵補助電流指令値IM *、電気角θe及びモータ角速度ωmに基づいてd−q軸指令値演算処理を実行して、目標d軸電流Id*及び目標q軸電流Iq*を算出し、これら目標d軸電流Id*及び目標q軸電流Iq*を2相/3相変換処理して3相の相電流指令値IAref、IBref及びICrefを算出する。
At this time, the current command value calculating section 21, reads the steering torque detection value T detected by the steering torque sensor 16, then the actual steering torque T by subtracting the neutral torque T 0 from I read steering torque detection value T Is calculated with reference to the steering assist current command value calculation map shown in FIG. 5 based on the steering torque T and the vehicle speed Vs input from the vehicle speed sensor 18.
Further, the motor rotation angle θm detected by the motor rotation angle detection circuit 20a is supplied to the motor angular velocity calculation unit 20c, and the motor angular velocity calculation unit 20c performs differentiation processing to calculate the motor angular velocity ωm, and the calculated electrical angle θe and the motor angular velocity ωm are supplied to the current command value calculation unit 32 of the current command value calculation unit 21, and the dq axis command value is based on the steering auxiliary current command value I M * , the electrical angle θe, and the motor angular velocity ωm. An arithmetic process is executed to calculate a target d-axis current Id * and a target q-axis current Iq * , and the target d-axis current Id * and the target q-axis current Iq * are subjected to a two-phase / three-phase conversion process to obtain a three-phase Phase current command values I Aref , I Bref and I Cref are calculated.

そして、算出した相電流指令値IAref、IBref及びICrefとモータ電流検出部19で検出したモータ相電流Ima、Imb及びImcとを減算部22で減算して電流偏差ΔIA、ΔIB及びΔICを算出し、これら電流偏差ΔIA、ΔIB及びΔIWCを電流制御部23に供給してPI制御処理を行って各相の電圧指令値VAref、VBref及びVCrefを算出する。
そして、算出した各相電圧指令値VAref、VBref及びVCrefをモータ駆動回路26のFETゲート駆動回路52に出力する。このため、FETゲート駆動回路52で、モータ駆動回路26の電界効果トランジスタQua〜Qwbをパルス幅変調制御することにより、モータ駆動回路26から電動モータ8に三相駆動電流を供給して、この電動モータ8でステアリングホイール2に作用された操舵トルクに応じた方向の操舵補助力を発生させ、この操舵補助力が減速機7を介してステアリングシャフト3に伝達される。
Then, the calculated phase current command values I Aref , I Bref and I Cref and the motor phase currents Ima, Imb and Imc detected by the motor current detection unit 19 are subtracted by the subtraction unit 22 to obtain current deviations ΔI A , ΔI B and ΔI C is calculated, and these current deviations ΔI A , ΔI B and ΔI WC are supplied to the current control unit 23 to perform PI control processing, and voltage command values V Aref , V Bref and V Cref for each phase are calculated.
The calculated phase voltage command values V Aref , V Bref and V Cref are output to the FET gate drive circuit 52 of the motor drive circuit 26. Therefore, the FET gate drive circuit 52 supplies the three-phase drive current from the motor drive circuit 26 to the electric motor 8 by controlling the pulse width modulation of the field effect transistors Qua to Qwb of the motor drive circuit 26. A steering assist force in a direction corresponding to the steering torque applied to the steering wheel 2 is generated by the motor 8, and this steering assist force is transmitted to the steering shaft 3 via the speed reducer 7.

このとき、車両が停車している状態でステアリングホイール2を操舵する所謂据え切り状態では、車速Vsが零であって、図5に示す操舵補助電流指令値算出マップの特性線の勾配が大きいことにより、小さい操舵トルクTで大きな操舵補助指令値IM *を算出するので、電動モータ8で大きな操舵補助力を発生して軽い操舵を行うことができる。
この車両の停車状態から車両を発進させて走行状態となったとき、車速の増加に従って、図5に示す操舵補助電流指令値算出マップの特性線の勾配が低くなるように設定していることから、操舵補助指令値IM *も小さい値となり、電動モータ8で発生される操舵補助トルクは据切り時の操舵補助トルクに比較して小さくなる。
At this time, in a so-called stationary state in which the steering wheel 2 is steered while the vehicle is stopped, the vehicle speed Vs is zero, and the gradient of the characteristic line of the steering assist current command value calculation map shown in FIG. 5 is large. Thus, a large steering assist command value I M * is calculated with a small steering torque T, so that a large steering assist force can be generated by the electric motor 8 and light steering can be performed.
When the vehicle is started from the stopped state to the traveling state, the gradient of the characteristic line of the steering assist current command value calculation map shown in FIG. 5 is set to become lower as the vehicle speed increases. Further, the steering assist command value I M * is also a small value, and the steering assist torque generated by the electric motor 8 is smaller than the steering assist torque at the time of stationary.

何れの操舵状態であっても、過電流検出部27でモータ駆動電流Ima〜Imcの何れか1つが過電流判断閾値IMAX′以上となって過電流状態が検出されて過電流検出信号CDが電圧制限部24に出力されると、電圧制限部24で電圧制限値VLSが設定される。このため、電圧制限部24で、電流制御部23から出力される電圧指令値VAref、VBref及びVCrefを電圧制限値VLSに制限することにより、モータ駆動回路26のFETゲート駆動回路52で電解効果トランジスタやリレーを破損しない程度のモータ駆動電流Ima〜Imcとなるパルス幅変調信号をインバータ51に供給して、モータ駆動回路26を保護する。 In any steering state, any one of the motor drive currents Ima to Imc becomes equal to or higher than the overcurrent determination threshold I MAX ′ in the overcurrent detection unit 27, and the overcurrent state is detected, and the overcurrent detection signal CD is generated. When output to the voltage limiter 24, the voltage limiter 24 sets the voltage limit value V LS . For this reason, the voltage limiting unit 24 limits the voltage command values V Aref , V Bref and V Cref output from the current control unit 23 to the voltage limiting value V LS , whereby the FET gate driving circuit 52 of the motor driving circuit 26. Then, a pulse width modulation signal having a motor driving current Ima to Imc that does not damage the field effect transistor or the relay is supplied to the inverter 51 to protect the motor driving circuit 26.

さらに、過電流検出部28でモータ駆動電流Ima〜Imcの何れか1つが過電流判断閾値IMAX以上となって過電流状態が検出されると、モータ駆動回路26に異常が発生した故障状態であると判断して、モータ駆動回路26のFETゲート駆動回路52から出力されるパルス幅変調信号が全てオフ状態となると共に、リレー72がオフ状態となり、モータ駆動回路26を保護する。 Further, when any one of the motor drive current Ima~Imc overcurrent detection unit 28 is an overcurrent condition becomes overcurrent determination threshold I MAX or more is detected, in a fault condition abnormality in the motor drive circuit 26 has occurred It is determined that the pulse width modulation signal output from the FET gate drive circuit 52 of the motor drive circuit 26 is all turned off, and the relay 72 is turned off to protect the motor drive circuit 26.

しかしながら、図8に示すように、ステアリングホイール2を切り増し方向即ち操舵中立位置から離れる方向に比較的緩やかに操舵している状態から時点t1で、比較的高速に操舵する状態に移行すると、これに応じて操舵トルクTが増加することから、電流指令値演算部21で算出される操舵補助電流指令値IM *が図8(a)に示すように増加する。
このとき、モータ角速度ωmは図8(b)に示すように、まだ、所定値ωs未満であるので、制限値設定部25で設定される制限値VLSは図8(c)に示すように小さな値VLLに設定される。
However, as shown in FIG. 8, when the steering wheel 2 is steered relatively slowly in the direction in which the steering wheel 2 is increased, that is, in the direction away from the steering neutral position, the state is changed to a state where the steering wheel 2 is steered at a relatively high speed at time t1. Therefore, the steering assist current command value I M * calculated by the current command value calculation unit 21 increases as shown in FIG. 8A.
At this time, as shown in FIG. 8B, the motor angular velocity ωm is still less than the predetermined value ωs, so the limit value V LS set by the limit value setting unit 25 is as shown in FIG. 8C. A small value V LL is set.

一方、操舵補助電流指令値IM *に応じてモータ駆動回路26から出力されるモータ駆動電流Ima〜Imcの振幅値は図8(d)に示すように過電流検出閾値IMAX′より遥かに小さい値となっているので、デューティ制限用過電流検出部27から検出信号CDが出力されることはなく、電圧制限部24では100%を表す最大値VLUの制限値VLSが選択されている。 On the other hand, the amplitude values of the motor drive currents Ima to Imc output from the motor drive circuit 26 in accordance with the steering assist current command value I M * are far greater than the overcurrent detection threshold I MAX ′, as shown in FIG. since a small value, not that the detection signal CD from the duty limiting overcurrent detection unit 27 is output, the maximum value V LU limit V LS representing a 100% in the voltage limiting section 24 is selected Yes.

このため、電流制御部23で生成された電圧指令値VAref〜VCrefが制限値VLSで制限されることはなく、モータ駆動回路26に出力される。したがって、モータ駆動回路26から出力されるモータ電流Ima〜Imcの振幅値が図8(d)に示すように、操舵トルクTの増加に応じて徐々に増加する。
その後、時点t2で、モータ角速度ωmが図8(b)に示すように、所定値ωsを超える状態となると、これに応じて制限値設定部25で設定される電圧制限値VLSが図8(c)に示すように徐々に増加し、電流指令値演算部21で算出される操舵補助電流指令値IM *も増加していることから、電流制御部23から出力される電圧指令値VAref〜VCrefも増加し、これに応じてモータ駆動回路26から出力されるモータ駆動電流Ima〜Imcの振幅値が図8(d)に示すように増加する。
Therefore, the voltage command values V Aref to V Cref generated by the current control unit 23 are not limited by the limit value V LS and are output to the motor drive circuit 26. Therefore, the amplitude values of the motor currents Ima to Imc output from the motor drive circuit 26 gradually increase as the steering torque T increases as shown in FIG.
Thereafter, when the motor angular velocity ωm exceeds the predetermined value ωs at time t2, as shown in FIG. 8B, the voltage limit value V LS set by the limit value setting unit 25 in response thereto is shown in FIG. Since the steering assist current command value I M * calculated by the current command value calculation unit 21 is gradually increased as shown in (c), the voltage command value V output from the current control unit 23 is also increased. Aref to V Cref also increase, and accordingly, the amplitude values of the motor drive currents Ima to Imc output from the motor drive circuit 26 increase as shown in FIG.

その後、時点t3で、モータ角速度ωmが減少傾向となると、これに応じて制限値設定部25で設定される電圧制限値VLSもモータ角速度ωmの減少に応じて減少する。その後、時点t4で、電流指令値演算部21で算出される操舵補助電流指令値IM *が最大値に達すると、以後操舵補助電流指令値IM *が最大値を維持し、これに応じてモータ駆動回路26から出力されるモータ駆動電流Ima〜Imcの振幅も図8(d)に示すように過電流検出閾値IMAX′よりは小さいが比較的大きな一定値に維持される。 Thereafter, when the motor angular velocity ωm tends to decrease at time t3, the voltage limit value V LS set by the limit value setting unit 25 correspondingly decreases as the motor angular velocity ωm decreases. Thereafter, at time t4, maintaining the * steering assist current command value I M calculated by the current command value calculating section 21 reaches the maximum value, the subsequent steering assist current command value I M * is the maximum value, according to this As shown in FIG. 8D, the amplitudes of the motor drive currents Ima to Imc output from the motor drive circuit 26 are maintained at a relatively large constant value, although smaller than the overcurrent detection threshold value I MAX ′.

その後、時点t5で、ステアリング機構1がラックストロークエンドに達するか又はタイヤが縁石等に接触することにより、それ以上の操舵ができない操舵限界状態に達すると、モータ角速度ωmが図8(b)に示すように、比較的急激に減少して“0”となり、その後タイヤの反力即ちキックバック力によって転舵輪6が切り戻し方向に移動され、この逆方向駆動力が減速機7を介して電動モータ8に伝達されることから、この電動モータ8もそれまでの回転方向とは逆方向に比較的大きなモータ角速度−ωmで逆転駆動される状態となる。   Thereafter, at time t5, when the steering mechanism 1 reaches the rack stroke end or the tire comes into contact with a curb stone or the like and reaches a steering limit state where further steering is not possible, the motor angular velocity ωm becomes as shown in FIG. As shown in the figure, it decreases relatively rapidly to “0”, and then the steered wheels 6 are moved in the back-turning direction by the reaction force of the tires, that is, the kickback force, and this reverse direction driving force is electrically driven via the speed reducer 7. Since the electric motor 8 is transmitted to the motor 8, the electric motor 8 is also reversely driven at a relatively large motor angular velocity −ωm in the direction opposite to the rotation direction so far.

このように、電動モータ8が逆転駆動状態となると、電動モータ8が発電状態となり、電動モータ8が高速逆転駆動されることにより、発生する電流がモータ駆動電流Ima〜Imcに重畳されることにより、モータ駆動電流Ima〜Imcの振幅値が図8(d)に示すように増加することになり、時点t7でモータ駆動電流Ima〜Imcの振幅値が過電流閾値IMAX′に達すると、デューティ制限用過電流検出部27から検出信号CDが電圧制限部24に出力される。 As described above, when the electric motor 8 is in the reverse drive state, the electric motor 8 is in the power generation state, and the electric motor 8 is driven at high speed reverse rotation, whereby the generated current is superimposed on the motor drive currents Ima to Imc. When the amplitude values of the motor drive currents Ima to Imc increase as shown in FIG. 8D, and the amplitude values of the motor drive currents Ima to Imc reach the overcurrent threshold I MAX ′ at time t7, the duty cycle A detection signal CD is output from the limiting overcurrent detection unit 27 to the voltage limiting unit 24.

このため、電圧制限部24では、それまでの最大値VLUに代えて制限値設定部25で設定される電圧制限値VLSを選択する。このとき、モータ角速度ωmが図8(b)に示すように−ωsを下回ることにより、制限値設定部25で設定される電圧制限値VLSが図8(c)に示すように最小値VLLから増加し始め、これに応じて電圧制限部24からモータ駆動回路26に出力される制限された電圧指令値VLAref〜VLCrefが増加することになり、この電圧指令値VLAref〜VLCrefの増加により、タイヤのキックバック現象によって電動モータ8の発電状態で発生する逆起電圧を相殺することができる。 For this reason, the voltage limiter 24 selects the voltage limit value VLS set by the limit value setting unit 25 instead of the maximum value VLU so far. At this time, when the motor angular velocity ωm falls below −ωs as shown in FIG. 8B, the voltage limit value V LS set by the limit value setting unit 25 becomes the minimum value V as shown in FIG. 8C. They started to increase LL, results in the limited voltage command value V LAref ~V LCref output from the voltage limiting unit 24 to the motor drive circuit 26 increases accordingly, the voltage command value V LAref ~V LCref As a result, the counter electromotive voltage generated in the power generation state of the electric motor 8 due to the kickback phenomenon of the tire can be offset.

この結果、発電による逆起電圧によって生じる電流がモータ駆動電流Ima〜Imcに重畳されることを確実に防止することができ、モータ駆動電流Ima〜Imcは図8(d)に示すように過電流検出閾値IMAX′近傍に維持されることになり、過電流検出値閾値IMAXに達することが確実に防止される。
その後、時点t9で、電流指令値演算部21で生成される操舵補助電流指令値IM *が減少することにより、電流制御部23から出力される電圧指令値VAref〜VCrefも減少することから電圧制限部24から出力される電圧制限された電圧指令値VLAref〜VLCrefも減少し、モータ駆動回路26から出力されるモータ駆動電流Ima〜Imcも過電流検出閾値IMAX′より減少することになる。
As a result, it is possible to reliably prevent the current generated by the counter electromotive voltage generated by the power generation from being superimposed on the motor drive currents Ima to Imc, and the motor drive currents Ima to Imc are overcurrent as shown in FIG. It is maintained in the vicinity of the detection threshold value I MAX ′, and it is reliably prevented that the overcurrent detection value threshold value I MAX is reached.
Thereafter, at time t9, the steering assist current command value I M * generated by the current command value calculation unit 21 decreases, so that the voltage command values V Aref to V Cref output from the current control unit 23 also decrease. The voltage command values V LAref to V LCref output from the voltage limiter 24 are also reduced, and the motor drive currents Ima to Imc output from the motor drive circuit 26 are also reduced from the overcurrent detection threshold I MAX ′. It will be.

この状態となると、デューティ制限用過電流検出部27から検出信号CDが出力されない状態となるので、電圧制限部24で、電圧制限値がVLSから最大値VLUに復帰され、通常状態に復帰する。
なお、タイヤのキックバック現象が収まると、電動モータ8の切り戻し方向の回転力がなくなることにより、モータ角速度ωmが略“0”に戻る。
In this state, since the detection signal CD is not output from the duty limiting overcurrent detection unit 27, the voltage limiting unit 24 returns the voltage limit value from V LS to the maximum value V LU and returns to the normal state. To do.
When the tire kickback phenomenon is settled, the motor angular velocity ωm returns to substantially “0” due to the absence of the rotational force of the electric motor 8 in the switchback direction.

この操舵限界状態で、さらにステアリングホイール2を切り増し方向に操舵した場合には、ステアリング機構1がラックストロークエンドに到達しているか又はタイヤが縁石等に接触しているので、それ以上の操舵は行うことはできないため、モータ駆動電流Ima〜Imcの振幅値が増加して過電流検出閾値IMAX′に達したときには、電圧制限部24で制限値設定部25で設定される電圧制限値VLSを選択する。このとき、制限値設定部25では、モータ角速度ωmが略“0”であり、その絶対値|ωm|が所定値ωs未満となるので、電圧制限値VLSは最小値VLLに設定されることから、電圧指令値VAref〜VCrefが小さい値に制限されてモータ駆動回路26から出力されるモータ駆動電流Ima〜Imcが低下されて過電流によるモータ駆動回路26も電動モータ8の損傷を確実に防止することができる。 When the steering wheel 2 is further steered in the steering limit state in this steering limit state, the steering mechanism 1 has reached the rack stroke end or the tire is in contact with a curb or the like. Since it cannot be performed, when the amplitude value of the motor drive currents Ima to Imc increases and reaches the overcurrent detection threshold value I MAX ′, the voltage limit value V LS set by the limit value setting unit 25 by the voltage limit unit 24 is reached. Select. At this time, in the limit value setting unit 25, the motor angular velocity ωm is substantially “0”, and the absolute value | ωm | is less than the predetermined value ωs, so the voltage limit value V LS is set to the minimum value V LL. Therefore, the voltage command values V Aref to V Cref are limited to a small value, and the motor drive currents Ima to Imc output from the motor drive circuit 26 are reduced, so that the motor drive circuit 26 is also damaged by the overcurrent. It can be surely prevented.

なお、上記第1の実施形態では、モータ角速度ωmの絶対値|ωm|が所定値ωs以上であるときに制限値VLSを変更する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、操舵方向が切り増し方向から切り戻し方向に反転したときに制限値VLSを変更するようにしてもよい。この操舵方向が切り増し方向であるか切り戻し方向であるかを判断するには、図9に示すように、モータ角速度ωmの符号と操舵トルクT又は電流指令値IM *の符号とからステアリングホイール2が操舵中立位置から離れる方向の切り増し方向であるか操舵中立位置に戻る切り戻し方向であるかを判断することができ、この操舵方向の判断信号を制限値設定部25に出力することにより、制限値設定部25で、ステアリングホイール2が切り増し方向であるときには電圧制限値VLSを最小値VLLに固定し、ステアリングホイール2が切り戻し方向であるときには電圧制限値VLSを上述した第1の実施形態と同様にモータ角速度ωmに基づいて可変するようにしてもよい。この場合には、ステアリングホイール2の切り増し方向への操舵時に不必要に電圧制限値VLSを増加させることがなくなり、操舵限界に達したときにのみ電圧制限値VLSをモータ角速度ωmに基づいて可変させることができる。 In the first embodiment, the case where the limit value V LS is changed when the absolute value | ωm | of the motor angular velocity ωm is equal to or greater than the predetermined value ωs has been described. However, the present invention is not limited to this. The limit value V LS may be changed when the steering direction is reversed from the increasing direction to the returning direction. In order to determine whether the steering direction is the direction of increase or return, as shown in FIG. 9, the steering is determined from the sign of the motor angular velocity ωm and the sign of the steering torque T or the current command value I M *. It is possible to determine whether the wheel 2 is in the direction of increasing in the direction away from the steering neutral position or in the direction of returning to return to the steering neutral position, and this determination signal of the steering direction is output to the limit value setting unit 25. Thus, the limit value setting unit 25 fixes the voltage limit value V LS to the minimum value V LL when the steering wheel 2 is in the turning-up direction, and sets the voltage limit value V LS above when the steering wheel 2 is in the turning-back direction. As in the first embodiment, it may be varied based on the motor angular velocity ωm. In this case, there is no increasing unnecessarily the voltage limit value V LS when steering in the turning-increasing direction of the steering wheel 2, based on the voltage limit value V LS only upon reaching the steering limit the motor angular velocity ωm Can be varied.

また、上記第1の実施形態においては、制限値設定部25で、図6に示す電圧制限値算出マップを参照してモータ角速度ωmの増加に応じて連続的に変化する電圧制限値VLSを算出する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータ角速度ωmの増加に応じて段階的に電圧制限値VLSを増加させるようにしてもよい。
さらに、上記第1の実施形態においては、モータ角速度ωmの絶対値|ωm|に基づいて電圧制限値VLSを設定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図10(a)に示すように、例えばバッテリ11のバッテリ電圧Vbが高くなったときには、破線図示のように上限値VLUをこれより高い上限値VLU′に変更するようにしてもよい。さらにまた、電動モータ8の温度上昇によって同一モータ角速度ωmでもモータ逆起電圧が下がることになるので、電動モータ8の温度を検出して、検出した温度に基づいて図10(b)で破線図示のように特性線の傾きを緩やかにしてモータ角速度ωmの絶対値|ωm|が所定値ωs2より大きな所定値ωs2″に達したときに電圧制限値VLSが最大値VLUに達するようにしてもよい。
Further, in the first embodiment, the limit value setting unit 25 refers to the voltage limit value calculation map shown in FIG. 6 and determines the voltage limit value V LS that continuously changes as the motor angular velocity ωm increases. Although the case of calculating has been described, the present invention is not limited to this, and the voltage limit value V LS may be increased stepwise as the motor angular velocity ωm increases.
Furthermore, although the case where the voltage limit value V LS is set based on the absolute value | ωm | of the motor angular velocity ωm has been described in the first embodiment, the present invention is not limited to this. ), For example, when the battery voltage Vb of the battery 11 becomes high, the upper limit value V LU may be changed to an upper limit value V LU ′ higher than the upper limit value V LU as shown in the broken line. Furthermore, since the motor back electromotive force voltage decreases at the same motor angular velocity ωm due to the temperature rise of the electric motor 8, the temperature of the electric motor 8 is detected, and the broken line is shown in FIG. 10B based on the detected temperature. As shown in FIG. 5, when the absolute value | ωm | of the motor angular velocity ωm reaches a predetermined value ωs2 ″ larger than the predetermined value ωs2, the voltage limit value V LS reaches the maximum value V LU by making the inclination of the characteristic line gentle. Also good.

次に、本発明の第2の実施形態を図11について説明する。
この第2の実施形態では、電圧制限部24での制限値をモータ角速度ωmによらない固定値で変更するようにして、ステアリング機構1が操舵限界状態となったときの過電流発生を防止するようにしたものである。
すなわち、第2の実施形態では、前述した第1の実施形態における制御装置13が、図3の構成において、制限値設定部25が省略されて通常状態(過電流が発生していない状態)では、電圧制限部24の制限値が比較的低い制限値VLLに固定され、これに代えて電動モータ8の逆起電圧を推定する逆起電圧推定部60が設けられ、この逆起電圧推定部60で推定された各相の逆起電圧推定値VAemf、VBemf及びVCemfが電圧制限部24から出力される制限電圧指令値VLAref、VLBref及びVLCrefに加算部29で加算されるように構成されていることを除いては図3と同様の構成を有し、図3との対応部分には同一符号を付し、その詳細説明はこれを省略する。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
In the second embodiment, the limit value in the voltage limiter 24 is changed to a fixed value that does not depend on the motor angular velocity ωm, thereby preventing the occurrence of overcurrent when the steering mechanism 1 enters the steering limit state. It is what I did.
That is, in the second embodiment, the control device 13 in the first embodiment described above is in the normal state (the state where no overcurrent has occurred) in which the limit value setting unit 25 is omitted in the configuration of FIG. The limit value of the voltage limiting unit 24 is fixed to a relatively low limit value V LL , and a counter electromotive voltage estimating unit 60 for estimating the counter electromotive voltage of the electric motor 8 is provided instead. The estimated back electromotive force values VAemf, VBemf, and VCemf estimated at 60 are added to the limit voltage command values V LAref , V LBref, and V LCref output from the voltage limiter 24 by the adder 29. Except for the above, the configuration is the same as in FIG. 3, and the same reference numerals are given to the corresponding parts to FIG. 3, and the detailed description thereof is omitted.

ここで、逆起電圧推定部60は、前述した回転速度情報演算部20のモータ角速度演算部20cから出力されるモータ角速度ωmと回転角θeとに基づいて下記(1)〜(3)式の演算を行って各相の逆起電圧推定値VAemf、VBemf及びVCemfを推定する。
VAemf=F(θe)・ωm …………(1)
VBemf=F(θe+2π/3)・ωm ………(2)
VCemf=F(θe+4π/3)・ωm ………(3)
ここで、F(θe)は単位角速度での逆起電圧である。
Here, the back electromotive force estimation unit 60 uses the following formulas (1) to (3) based on the motor angular velocity ωm and the rotation angle θe output from the motor angular velocity calculation unit 20c of the rotation speed information calculation unit 20 described above. An arithmetic operation is performed to estimate the back electromotive force estimated values VAemf, VBemf, and VCemf of each phase.
VAemf = F (θe) · ωm (1)
VBemf = F (θe + 2π / 3) · ωm (2)
VCemf = F (θe + 4π / 3) · ωm (3)
Here, F (θe) is a counter electromotive voltage at a unit angular velocity.

ステアリング機構1がラックストロークエンドに達するかタイヤが縁石等に接触して操舵限界状態となり、タイヤの反力即ちキックバック力によってステアリングシャフトが高速で逆回転されたときに生じる発電状態によるモータ8の各相の逆起電圧VAemf、VBemf及びVCemfは大きな値となるため、加算部29で比較的小さな値で制限した制限電圧指令VLAref、VLBref及びVLCrefに逆起電圧推定部60で推定された各相の逆起電圧推定値VAemf、VBemf及びVCemfを加算することにより、加算部29から出力される最終的な電圧指令値は、モータ8の各相の逆起電圧VAmemf、VBmemf及びVCmemfを相殺するような電圧指令値となる。 When the steering mechanism 1 reaches the rack stroke end or the tire comes into contact with a curb stone or the like to enter a steering limit state, and the motor 8 is caused by a power generation state that occurs when the steering shaft is reversely rotated at a high speed by the reaction force of the tire, that is, the kickback force. Since the back electromotive voltages VAemf, VBemf, and VCemf of each phase are large values, the back electromotive force estimation unit 60 estimates the limited voltage commands V LAref , V LBref, and V LCref limited by a relatively small value by the adding unit 29. By adding the estimated back electromotive voltage values VAemf, VBemf, and VCemf of each phase, the final voltage command value output from the adding unit 29 is obtained from the back electromotive voltages VAmemf, VBmemf, and VCmemf of each phase of the motor 8. The voltage command value cancels out.

このため、操舵限界状態となった後のキックバック現象によって電動モータ8で大きな逆起電圧が発生してもトータルのモータ駆動電流を過電流判断用閾値IMAX未満に抑制することができ、故障用の過電流検出部28による検出を確実に防止することができる。
なお、上記第2の実施形態においては、モータ逆起電圧推定部60でモータ角速度ωmと回転角Θeに基づいて各相の逆起電圧推定値VAemf、VBemf及びVCemfを推定する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図12に示すように、電動モータ8の各相端子電圧を検出する端子電圧検出部61を設け、この端子電圧検出部61で検出した端子電圧とモータ電流検出器19で検出された電流検出値に基づいて逆起電圧推定部60で各相逆起電圧を推定することもできる。
For this reason, even if a large back electromotive voltage is generated in the electric motor 8 due to the kickback phenomenon after the steering limit state is reached, the total motor drive current can be suppressed below the overcurrent determination threshold I MAX , Therefore, the detection by the overcurrent detection unit 28 can be reliably prevented.
In the second embodiment, the case where the motor back electromotive force estimation unit 60 estimates the back electromotive force estimated values VAemf, VBemf, and VCemf of each phase based on the motor angular velocity ωm and the rotation angle Θe has been described. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 12, a terminal voltage detection unit 61 for detecting each phase terminal voltage of the electric motor 8 is provided, and the terminal voltage and motor current detected by the terminal voltage detection unit 61 are provided. Based on the detected current value detected by the detector 19, the back electromotive force estimation unit 60 can also estimate each phase back electromotive voltage.

つまり、電動モータ8としてY結線モータを適用する場合に、電動モータの中点電圧を検出して、この中点電圧を各モータ端子電圧Va〜Vcから減算して相電圧Vih(i=a〜c)を算出し、この相電圧Vihに基づいて下記(4)式の演算を行って各相の逆起電圧eiを算出するようにしてもよい。
ei=Vih−(Ri+s・Li)・Ii …………(4)
モータの中点電圧は下記(5)式のように電動モータ8の各モータ端子電圧の総和を求めて、その値をモータの相数で除した値をモータ中点電圧Vnとして各相電圧を算出するようにしてもよい。
That is, when a Y-connection motor is applied as the electric motor 8, the midpoint voltage of the electric motor is detected, and the midpoint voltage is subtracted from the motor terminal voltages Va to Vc to obtain the phase voltage Vih (i = a to c) may be calculated, and the back electromotive force ei of each phase may be calculated by performing the following equation (4) based on the phase voltage Vih.
ei = Vih− (Ri + s · Li) · Ii (4)
The motor midpoint voltage is obtained by calculating the sum of the motor terminal voltages of the electric motor 8 as shown in the following equation (5), and dividing the value by the number of phases of the motor to obtain the motor midpoint voltage Vn. You may make it calculate.

Vn=(Va+Vb+Vc+……+Vx)÷モータ相数 ……(5)
さらに、図13に示すように、前述した第1の実施形態における電圧制限部24とモータ駆動回路26との間に第2の実施形態の加算部29を介挿し、この加算部29にモータ逆起電圧推定部60を接続するようにしてもよく、この場合には、第1の実施形態及び第2の実施形態における双方の効果を発揮することができる。
Vn = (Va + Vb + Vc +... + Vx) / number of motor phases (5)
Further, as shown in FIG. 13, the adding unit 29 of the second embodiment is inserted between the voltage limiting unit 24 and the motor driving circuit 26 in the first embodiment described above, and the motor reverse is inserted in the adding unit 29. The electromotive force estimation unit 60 may be connected. In this case, both effects in the first embodiment and the second embodiment can be exhibited.

本発明の一実施形態を示す概略構成図である。It is a schematic structure figure showing one embodiment of the present invention. 操舵トルクセンサから出力される操舵トルク検出信号の特性線図である。FIG. 6 is a characteristic diagram of a steering torque detection signal output from a steering torque sensor. 図1の制御装置の具体的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the specific structure of the control apparatus of FIG. 図3の電流指令値演算部の具体的構成を示すブロックである。It is a block which shows the specific structure of the electric current command value calculating part of FIG. 操舵補助電流指令値演算部で使用する操舵トルクと操舵補助指令値との関係を表す操舵補助指令値算出マップを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the steering assist command value calculation map showing the relationship between the steering torque and steering assist command value which are used in a steering assist current command value calculating part. 制限値設定部で使用するモータ角速度の絶対値と電圧制限値との関係を表す電圧制限値算出マップを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the voltage limit value calculation map showing the relationship between the absolute value of the motor angular velocity used by a limit value setting part, and a voltage limit value. モータ駆動回路を示すブロック図である。It is a block diagram which shows a motor drive circuit. 第1の実施形態における動作の説明に供する波形図である。It is a wave form diagram with which it uses for description of the operation | movement in 1st Embodiment. 切り増し方向及び切り戻し方向を表す操舵方向判断テーブルである。It is a steering direction judgment table showing an additional direction and a return direction. 制限値設定部で使用するモータ角速度の絶対値と電圧制限値との関係を表す電圧制限値算出マップの変形例を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the modification of the voltage limiting value calculation map showing the relationship between the absolute value of the motor angular velocity used by a limiting value setting part, and a voltage limiting value. 本発明の第2の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施形態の変形例を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the modification of the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の他の実施形態を示すブロック図である。It is a block diagram which shows other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1…ステアリング機構、2…ステアリングホイール、3…ステアリングシャフト、7…減速機、8…電動モータ、11車載バッテリ、13…制御装置、16…操舵トルクセンサ、17…レゾルバ、18車速センサ、19…電流検出部、20…回転速度情報演算部、20a…モータ回転角検出部、20b…電気角演算部、20c…モータ角速度演算部、演算21…電流指令値演算部、22…減算部、23…電流制御部、24…電圧制限部、25…制限値設定部、26…モータ駆動回路、60…モータ逆起電圧推定部、61…端子電圧検出部   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering mechanism, 2 ... Steering wheel, 3 ... Steering shaft, 7 ... Reduction gear, 8 ... Electric motor, 11 Car-mounted battery, 13 ... Control device, 16 ... Steering torque sensor, 17 ... Resolver, 18 vehicle speed sensor, 19 ... Current detection unit, 20 ... rotational speed information calculation unit, 20a ... motor rotation angle detection unit, 20b ... electrical angle calculation unit, 20c ... motor angular speed calculation unit, calculation 21 ... current command value calculation unit, 22 ... subtraction unit, 23 ... Current control unit, 24 ... voltage limiting unit, 25 ... limit value setting unit, 26 ... motor drive circuit, 60 ... motor back electromotive voltage estimation unit, 61 ... terminal voltage detection unit

Claims (8)

操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部と、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいてモータ電流指令値を生成し、生成したモータ電流指令値と前記電流検出部で検出したモータ駆動電流とに基づいて前記電動モータを駆動する電圧指令値を生成して前記電動モータを駆動制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの回転速度情報を検出する回転速度情報検出部と、前記電流検出部で検出したモータ駆動電流が所定値を超えたときに、前記モータ制御部で生成する電圧指令値を当該電圧指令値の上限を設定する設定値及び固定値の何れかでなる制限値に制限する電圧制限部と、該電圧制限部の制限値を前記回転速度情報検出部で検出した回転速度情報に基づいて設定する制限値設定部と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。
An electric motor that generates a steering assist force for the steering system; a steering torque detector that detects a steering torque transmitted to the steering system; a current detector that detects a drive current of the electric motor; and the steering torque A motor current command value is generated based on the steering torque detected by the detection unit, and a voltage command value for driving the electric motor is generated based on the generated motor current command value and the motor drive current detected by the current detection unit. And an electric power steering device comprising a motor control unit for driving and controlling the electric motor,
A rotation speed information detection unit that detects rotation speed information of the electric motor, and a voltage command value that is generated by the motor control unit when the motor drive current detected by the current detection unit exceeds a predetermined value. A voltage limiter that limits the limit value to either a set value or a fixed value that sets the upper limit of the value, and sets the limit value of the voltage limiter based on the rotational speed information detected by the rotational speed information detector An electric power steering apparatus comprising: a limit value setting unit that performs
操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部と、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいてモータ電流指令値を生成し、生成したモータ電流指令値と前記電流検出部で検出したモータ駆動電流とに基づいて前記電動モータを駆動する電圧指令値を生成して前記電動モータを駆動制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記電流検出部で検出したモータ駆動電流が所定値を超えたときに、前記モータ制御部で生成する電圧指令値を当該電圧指令値の上限を設定する設定値及び固定値の何れかでなる制限値に制限する電圧制限部を備え、前記電動モータの逆起電圧を推定して前記電圧制限部で制限した電圧指令値に加算するようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric motor that generates a steering assist force for the steering system; a steering torque detector that detects a steering torque transmitted to the steering system; a current detector that detects a drive current of the electric motor; and the steering torque A motor current command value is generated based on the steering torque detected by the detection unit, and a voltage command value for driving the electric motor is generated based on the generated motor current command value and the motor drive current detected by the current detection unit. And an electric power steering device comprising a motor control unit for driving and controlling the electric motor,
When the motor drive current detected by the current detection unit exceeds a predetermined value, the voltage command value generated by the motor control unit is limited to either a set value or a fixed value that sets the upper limit of the voltage command value An electric power steering apparatus comprising: a voltage limiting unit that limits a value; and estimating a back electromotive voltage of the electric motor and adding the estimated voltage to a voltage command value limited by the voltage limiting unit.
操舵系に対して操舵補助力を発生する電動モータと、前記操舵系に伝達される操舵トルクを検出する操舵トルク検出部と、前記電動モータの駆動電流を検出する電流検出部と、前記操舵トルク検出部で検出した操舵トルクに基づいてモータ電流指令値を生成し、生成したモータ電流指令値と前記電流検出部で検出したモータ駆動電流とに基づいて前記電動モータを駆動する電圧指令値を生成して前記電動モータを駆動制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記電動モータの回転速度情報を検出する回転速度情報検出部と、前記電流検出部で検出したモータ駆動電流が所定値を超えたときに、前記モータ制御部で生成する電圧指令値を当該電圧指令値の上限を設定する設定値及び固定値の何れかでなる制限値に制限する電圧制限部と、該電圧制限部の制限値を前記回転速度情報検出部で検出した回転速度情報に基づいて設定する制限値設定部とを備え、前記電動モータの逆起電圧を推定して前記電圧制限部で制限した電圧指令値に加算するようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric motor that generates a steering assist force for the steering system; a steering torque detector that detects a steering torque transmitted to the steering system; a current detector that detects a drive current of the electric motor; and the steering torque A motor current command value is generated based on the steering torque detected by the detection unit, and a voltage command value for driving the electric motor is generated based on the generated motor current command value and the motor drive current detected by the current detection unit. And an electric power steering device comprising a motor control unit for driving and controlling the electric motor,
A rotation speed information detection unit that detects rotation speed information of the electric motor, and a voltage command value that is generated by the motor control unit when the motor drive current detected by the current detection unit exceeds a predetermined value. A voltage limiter that limits the limit value to either a set value or a fixed value that sets the upper limit of the value, and sets the limit value of the voltage limiter based on the rotational speed information detected by the rotational speed information detector An electric power steering apparatus comprising: a limit value setting unit configured to estimate a back electromotive voltage of the electric motor and add the estimated value to a voltage command value limited by the voltage limiting unit.
前記回転速度情報検出部は、回転角度情報から前記電動モータの角速度を演算するか或いは前記モータの端子電圧と電流から推定するように構成されていることを特徴とする請求項1又は3に記載の電動パワーステアリング装置。   The said rotation speed information detection part is comprised so that the angular velocity of the said electric motor may be calculated from rotation angle information, or it may be estimated from the terminal voltage and electric current of the said motor. Electric power steering device. 前記操舵系の操舵方向を検出する操舵方向検出部を備え、前記制限値設定部は、前記操舵方向検出部で検出した操舵方向に応じて制限値を可変するように構成されていることを特徴とする請求項1、3及び4の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   A steering direction detection unit that detects a steering direction of the steering system is provided, and the limit value setting unit is configured to vary the limit value according to the steering direction detected by the steering direction detection unit. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1, 3, and 4. 前記制限値設定部は、前記操舵方向検出部で検出した操舵方向が、切り増し方向の時には前記制限値設定部の制限値を小さな値に設定し、切り戻し方向と判定された時にモータ回転速度が大きくなるにつれて前記制限値設定部の制限値を大きな値に設定するように構成されていることを特徴とする請求項5に記載の電動パワーステアリング装置。   The limit value setting unit sets the limit value of the limit value setting unit to a small value when the steering direction detected by the steering direction detection unit is in the direction to increase the rotation, and the motor rotation speed when it is determined as the return direction. 6. The electric power steering apparatus according to claim 5, wherein the limit value of the limit value setting unit is set to a larger value as the value becomes larger. 前記制限値設定部は、回転速度情報に応じて連続的に制限値を変化させるように構成されていることを特徴とする請求項1、3乃至6の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering according to any one of claims 1 to 3, wherein the limit value setting unit is configured to continuously change the limit value in accordance with rotation speed information. apparatus. 前記制限値設定部は、回転速度情報に応じて段階的に制限値を変化させるように構成されていることを特徴とする請求項1、3乃至6の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。   The electric power steering according to any one of claims 1 to 3, wherein the limit value setting unit is configured to change the limit value in a stepwise manner in accordance with rotation speed information. apparatus.
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