JP2011025872A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ECU11は、各マイコン18u,18v,18wが、それぞれ独立に、その対応相について相電流フィードバック制御を実行することにより、非結線モータであるモータ12の各相に対し、それぞれ独立に正弦波通電を行なう。また、これら各マイコン18u,18v,18wは、その対応相以外の二相について、それぞれ相電流指令値と実際の電流値との偏差を監視し、その偏差が所定の閾値を超える場合には、当該相に異常が生じたものと判定する。そして、ECU11は、各マイコン18u,18v,18wのうちの二つが、共に、残る一相に異常が発生したものと判定した場合には、当該相が異常である旨の判定を確定する。
【選択図】図2
Description
図1に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置(EPS)1において、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト3は、コラムシャフト3a、インターミディエイトシャフト3b、及びピニオンシャフト3cを連結してなる。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド6を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪7の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
図2に示すように、本実施形態では、EPSアクチュエータ10の駆動源であるモータ12には、三相(U,V,W)の各モータコイル12u,12v,12wが互いに結線されていない非結線のブラシレスモータが採用されている。そして、ECU11は、その各相のモータコイル12u,12v,12wに対して、それぞれ独立に正弦波通電を行なうことにより、同モータ12に三相の駆動電力を供給する構成となっている。
尚、説明の便宜のため、以下、場合により、U,V,W相のうちの任意の一相を「X相」と表記するとともに、そのX相において用いられる操舵トルク及びモータ回転角については、それぞれ「τn」「θn」として表記する(n=1,2,3)。そして、更に、このX相を対応相とする場合には、その対応相以外の二相をそれぞれ「Y相」「Z相」として表記することとする。
次に、本実施形態のEPSにおける異常検出の態様について説明する。
図3に示すように、本実施形態では、マイコン18xには、状態判定部35が設けられており、上記二相/三相変換部26における座標変換の実行により演算された各相電流指令値のうち、対応相以外の二相の相電流指令値Iy*,Iz*は、この状態判定部35に入力されるようになっている。また、この状態判定部35には、その対応相以外の二相の各相電流値Iy´,Iz´が入力されるようになっている。そして、状態判定部35は、これらの各相電流指令値Iy*,Iz*と各相電流値Iy´,Iz´の各偏差に基づいて、その対応相以外の二相の制御系、即ちY相、Z相の制御系についての異常判定を実行する。
(1)ECU11は、各マイコン18u,18v,18wが、それぞれ独立に、その対応相について相電流フィードバック制御を実行することにより、非結線モータであるモータ12の各相に対し、それぞれ独立に正弦波通電を行なう。また、これら各マイコン18u,18v,18wは、その対応相以外の二相について、それぞれ相電流指令値と実際の電流値との偏差を監視し、その偏差が所定の閾値を超える場合には、当該相に異常が生じたものと判定する。そして、ECU11は、各マイコン18u,18v,18wのうちの二つが、共に、残る一相に異常が発生したものと判定した場合には、当該相が異常である旨の判定を確定する。
即ち、ブラシレスモータは、所謂二相駆動が可能であり、且つ非結線モータでは、その何れか一相に異常が発生した場合であっても、その異常が残る二相に対する通電の障害とはならない。従って、上記構成のように、その異常発生相への通電のみを停止することで、フェールセーフを図りつつ、そのパワーアシスト制御を続行することができる。その結果、高い信頼性と運転者の利便性と両立させることができる。
(7)ECU11には、操舵トルクτを検出可能な独立した三系統のセンサ信号Sa,Sb,Scが入力され、各マイコン18u,18v,18wは、その対応する各センサ信号Sa,Sb,Scに基づいて、それぞれ独立に操舵トルクτ1,τ2,τ3を検出する。そして、各マイコン18u,18v,18wは、それぞれ独立に、その操舵トルクτ1,τ2,τ3に基づく目標アシスト力及びそれに対応するq軸電流指令値Iq*の演算を実行する。
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のEPSに具体化した。しかし、これに限らず、所謂ピニオン型やラックアシスト型のEPSに具体化してもよい。
(イ)請求項1〜請求項4の何れか一項に記載のパワーステアリング装置において、各相毎に、当該相の前記各制御信号出力手段がその相電流検出に用いる第1の電流センサと、当該相以外の二相の前記制御信号出力手段が当該相の相電流検出に用いる第2の電流センサとを備えたこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
(ハ)請求項1〜請求項4、及び上記(イ)、(ロ)の何れか一項に記載のパワーステアリング装置において、前記制御手段には、前記操舵トルクを検出可能な独立した三系統のセンサ信号が入力されるとともに、前記各制御信号出力手段は、対応する前記センサ信号により検出される操舵トルクに基づいて、それぞれが独立して前記電流指令値を演算すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
Claims (4)
- モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記アシスト力に対応したモータトルクを発生させるべくモータ制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づく駆動電力を前記モータに供給する駆動回路とを備えてなるとともに、前記制御信号出力手段は、検出される操舵トルクに基づき目標アシスト力に相当する電流指令値を演算して電流フィードバック演算を実行することにより前記モータ制御信号を生成する電動パワーステアリング装置において、
前記モータは、三相の各モータコイルが互いに結線されていない非結線のブラシレスモータであって、
前記制御手段には、前記モータの各相に対応して独立に設けられた三系統の前記駆動回路及び前記制御信号出力手段が設けられ、
前記各制御信号出力手段は、前記目標アシスト力に相当する二相座標系の電流指令値を各相の相電流指令値に変換することにより、その対応相について相電流フィードバック制御を実行するとともに、該対応相以外の二相について、前記相電流指令値と相電流値との偏差に基づく異常判定を実行し、
前記制御手段は、何れか二相の前記制御信号出力手段において、残る一相に異常が発生したものと判定された場合には、該判定を確定すること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、前記異常が発生した旨の判定が確定した場合には、その異常発生相への通電のみを停止し、残る二相への通電を継続すること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記各制御信号出力手段は、前記対応相以外の二相に関する異常判定の結果を状態信号として出力するものであって、
前記制御手段は、各相毎に、当該相に関する二つの前記状態信号が共に異常を示す場合に該異常を示す確定状態信号を出力する状態判定器と、前記確定状態信号が前記異常を示す場合に当該相への通電を停止させる停止手段とを備えること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項3に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記各駆動回路は、前記モータ制御信号に基づくゲート電圧が印加されることにより、対応相の前記モータコイルに前記通電するものであって、
前記制御手段は、前記確定状態信号が正常を示す場合に対応相の前記駆動回路に対して前記ゲート電圧の印加を実行する各相毎に独立したプリドライバを備えること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
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