JP3120003B2 - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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JP3120003B2
JP3120003B2 JP20699094A JP20699094A JP3120003B2 JP 3120003 B2 JP3120003 B2 JP 3120003B2 JP 20699094 A JP20699094 A JP 20699094A JP 20699094 A JP20699094 A JP 20699094A JP 3120003 B2 JP3120003 B2 JP 3120003B2
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良信 向
栄樹 野呂
慎司 広中
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Honda Motor Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電動機の動力を操舵
補助力としてステアリング系に直接作用させ、ドライバ
の操舵力の軽減を図る電動パワーステアリング装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus in which the power of an electric motor is directly applied to a steering system as a steering assist force to reduce a driver's steering force.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、操舵トルクセンサが検出する操舵トルクに基づい
て目標電流IMSを設定し、この目標電流IMSに対応した
電動機電圧VMで電動機を駆動するとともに、電動機に
流れる電動機電流IMを検出して負帰還(NFB)をか
け、目標電流IMSと電動機電流IMの偏差信号に基づい
て電動機電圧VMを制御して目標電流IMSと等しい電動
機電流IMで電動機を駆動し、ステアリング系に操舵補
助力を作用させるよう構成されたものは知られている。
2. Description of the Related Art In a conventional electric power steering apparatus, a target current IMS is set based on a steering torque detected by a steering torque sensor, and the motor is driven by a motor voltage VM corresponding to the target current IMS. Detecting the flowing motor current IM, applying negative feedback (NFB), controlling the motor voltage VM based on a deviation signal between the target current IMS and the motor current IM, and driving the motor with the motor current IM equal to the target current IMS; 2. Description of the Related Art An arrangement configured to apply a steering assist force to a steering system is known.

【0003】また、従来の電動パワーステアリング装置
は、電動機を駆動する電動機駆動手段をパワーFET
(電界効果トランジスタ)やパワー・トランジスタ等の
スイッチング素子を用いたブリッジ回路で構成し、制御
手段からの制御(例えば、PWM制御)により電動機に
供給するパルス状電源電圧のデューティを変化させるよ
う構成されている。
Further, a conventional electric power steering apparatus employs a motor driving means for driving an electric motor as a power FET.
(Field effect transistor) and a bridge circuit using a switching element such as a power transistor. The duty ratio of the pulsed power supply voltage supplied to the motor is changed by control (for example, PWM control) from the control means. ing.

【0004】図4に従来の電動パワーステアリング装置
の全体構成図、図5に従来の電動パワーステアリング装
置の要部ブロック構成図を示す。図4において、電動パ
ワーステアリング装置1は、ステアリングホイール2、
ステアリング軸3、ハイポイドギア4、ピニオン5aお
よびラック軸5bなどからなるラック&ピニオン機構
5、タイロッド6、操向車輪の前輪7、操舵補助力を発
生する電動機8、ステアリングホイール2に作用する操
舵トルクを検出して操舵トルクに対応した電気信号に変
換された操舵トルク信号Tを出力する操舵トルクセンサ
10、操舵トルク信号Tに基づいて電動機8を駆動、制
御する制御手段12、電動機駆動手段13、電動機電流
検出手段14等を備える。
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a conventional electric power steering device, and FIG. 5 is a block diagram of a main part of the conventional electric power steering device. In FIG. 4, the electric power steering device 1 includes a steering wheel 2,
A rack and pinion mechanism 5 including a steering shaft 3, a hypoid gear 4, a pinion 5a and a rack shaft 5b, a tie rod 6, a front wheel 7 of a steering wheel, an electric motor 8 for generating a steering assist force, and a steering torque acting on the steering wheel 2. A steering torque sensor 10 that outputs a steering torque signal T that is detected and converted into an electric signal corresponding to the steering torque, a control unit 12 that drives and controls the electric motor 8 based on the steering torque signal T, an electric motor driving unit 13, an electric motor It includes a current detecting means 14 and the like.

【0005】ステアリングホイール2を操舵すると、ス
テアリング軸3に設けられた操舵トルクセンサ10が操
舵トルクを検出して対応する電気信号に変換し、操舵ト
ルク信号Tを制御手段12に送る。また、ステアリング
軸3に加えられる回転は、ラック&ピニオン機構5を介
してピニオン5aの回転力がラック軸5bの軸方向の直
線運動に変換され、タイロッド6を介して前輪7の操向
を変化させる。
[0005] When the steering wheel 2 is steered, a steering torque sensor 10 provided on the steering shaft 3 detects the steering torque, converts it into a corresponding electric signal, and sends a steering torque signal T to the control means 12. In addition, in the rotation applied to the steering shaft 3, the rotational force of the pinion 5 a is converted into the axial linear motion of the rack shaft 5 b via the rack & pinion mechanism 5, and the steering of the front wheel 7 is changed via the tie rod 6. Let it.

【0006】制御手段12は操舵トルク信号Tに基づい
て電動機駆動手段13に電動機制御電圧VOを供給し、
電動機駆動手段13は電動機制御電圧VOに対応した電
動機電圧VMを供給して電動機8を駆動する。
The control means 12 supplies a motor control voltage VO to the motor drive means 13 based on the steering torque signal T,
The motor driving means 13 drives the motor 8 by supplying a motor voltage VM corresponding to the motor control voltage VO.

【0007】電動機電圧VMにより駆動された電動機8
は、ハイポイドギア4を介して電動機電圧VMのレベル
および符号に対応した操舵補助力をステアリング系に作
用させ、ステアリングホイール2に加えられる操舵力の
軽減を図るよう構成されている。
The electric motor 8 driven by the electric motor voltage VM
Is configured to apply a steering assist force corresponding to the level and sign of the motor voltage VM to the steering system via the hypoid gear 4 to reduce the steering force applied to the steering wheel 2.

【0008】図5において、電動パワーステアリング装
置1の制御手段12は、操舵トルクセンサ10からの操
舵トルク信号Tに基づいて図6に示す操舵トルク(T)
―目標電流(IMS)特性図の目標電流IMSに変換する目
標電流設定手段15、目標電流IMSと、電動機電流検出
手段14が検出した電動機電流IMの電動機検出電流IM
Dとの偏差信号ΔIを演算する偏差決定手段16、偏差
信号ΔIを電圧に変換し、電動機駆動手段13をPWM
制御して偏差信号ΔIを速やかに0に収束させるような
電動機制御電圧VOを発生する駆動制御手段17を備え
る。
In FIG. 5, the control means 12 of the electric power steering apparatus 1 controls the steering torque (T) shown in FIG. 6 based on the steering torque signal T from the steering torque sensor 10.
A target current setting means 15 for converting to a target current IMS in a target current (IMS) characteristic diagram, a target current IMS, and a motor detection current IM of the motor current IM detected by the motor current detection means 14.
A deviation determining means 16 for calculating a deviation signal ΔI from D, converts the deviation signal ΔI into a voltage, and sets the motor driving means 13 to PWM.
There is provided a drive control means 17 for generating a motor control voltage VO for controlling the deviation signal ΔI to quickly converge to zero.

【0009】電動機駆動手段13は、例えばパワーFE
T(電界効果トランジスタ)等のスイッチング素子4個
を用いたブリッジ回路で構成され、駆動制御手段17か
ら提供されるスイッチオン/オフ信号およびPWM制御
信号からなる電動機制御電圧VOで、2個をペアとした
2組のパワーFETのそれぞれのペアを駆動制御するこ
とにより、電動機8に供給する電動機電圧VMの電圧値
と方向が設定される。なお、電動機電圧VMの方向は、
駆動制御手段17から出力される電動機制御電圧VOの
極性に対応して決定される。
The motor driving means 13 is, for example, a power FE.
A motor control voltage VO composed of a switch-on / off signal and a PWM control signal provided from the drive control means 17 is composed of a bridge circuit using four switching elements such as T (field effect transistor). By driving and controlling each pair of the two power FETs, the voltage value and the direction of the motor voltage VM to be supplied to the motor 8 are set. The direction of the motor voltage VM is
It is determined according to the polarity of the motor control voltage VO output from the drive control means 17.

【0010】例えば、右方向のステアリング操作を行う
と、プラス極性の操舵トルク信号Tが目標電流設定手段
15に入力され、図6に示すプラス極性の操舵トルク信
号Tに対応したプラス極性の目標電流IMSが出力されて
電動機8にもプラス極性の電動機電流IMが流れ、右方
向の操舵補助力が発生する。この状態では、電動機電流
検出手段14が検出する電動機検出電流IMDもプラス極
性となり、偏差決定手段16から出力される偏差信号Δ
Iは電動機電流IMと電動機検出電流IMDの差分(IM−
IMD)となり、偏差信号ΔIは駆動制御手段17の制御
により速やかに0に収束される。
For example, when a rightward steering operation is performed, a positive-polarity steering torque signal T is input to the target current setting means 15, and a positive-polarity target current corresponding to the positive-polarity steering torque signal T shown in FIG. IMS is output, and a positive polarity motor current IM also flows through the motor 8 to generate a steering assist force in the right direction. In this state, the motor detection current IMD detected by the motor current detection means 14 also has a positive polarity, and the deviation signal Δ
I is the difference between the motor current IM and the motor detection current IMD (IM-
IMD), and the deviation signal ΔI quickly converges to 0 under the control of the drive control means 17.

【0011】一方、左方向のステアリング操作を行う
と、図6に示す目標電流IMS、電動機電流IMおよび電
動機検出電流IMDはマイナス極性となり、偏差決定手段
16から出力される偏差信号ΔIは(−IMS+IMD)と
なって偏差信号ΔIは速やかに0に収束される。
On the other hand, when the steering operation in the left direction is performed, the target current IMS, the motor current IM and the motor detection current IMD shown in FIG. 6 become negative polarity, and the deviation signal ΔI output from the deviation determination means 16 becomes (−IMS + IMD). ), And the deviation signal ΔI quickly converges to zero.

【0012】このように、制御手段12は電動機検出電
流IMDの帰還ループを設け、目標電流IMSと電動機検出
電流IMDの偏差信号ΔIを制御するようにしたので、ス
テアリングが左右いずれの方向であっても、偏差信号Δ
Iを0に収束させ、速やかに電動機電流IMが目標電流
IMSとなるよう制御するよう構成される。
As described above, the control means 12 provides the feedback loop of the motor detection current IMD and controls the deviation signal ΔI between the target current IMS and the motor detection current IMD. Is also the deviation signal Δ
It is configured such that I is converged to 0 and the motor current IM is quickly controlled to become the target current IMS.

【0013】[0013]

【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置は、電動機検出電流IMDのフィードバック
により電動機8の駆動を制御するよう構成されているた
め、例えば、車両が停止中の据え切り時にステアリング
ホイールから手を放した時、またはステアリングホイー
ルの戻り操作時には、タイヤからの反力によって電動機
が反対方向に回転し、電動機8の回生作用により発生す
る逆起電力により回生電流IKが流れ、回生電流IKと電
動機電流IMの和に対応した電動機検出電流IMDがフィ
ードバックされるため、偏差信号ΔIが0に収束され
ず、発散したり振動して不快音を発生したり、操舵フィ
ーリングを低下させてしまう課題がある。
Since the conventional electric power steering apparatus is configured to control the driving of the electric motor 8 by feedback of the electric motor detection current IMD, for example, the steering wheel is used when the vehicle is stationary and stationary. When the hand is released from the steering wheel or when the steering wheel is returned, the motor rotates in the opposite direction due to the reaction force from the tire, and the regenerative current IK flows due to the back electromotive force generated by the regenerative action of the motor 8, and the regenerative current IK And the motor detection current IMD corresponding to the sum of the motor current IM is fed back, so that the deviation signal ΔI does not converge to 0, and diverges or vibrates to generate an unpleasant sound or to deteriorate the steering feeling. There are issues.

【0014】次に、電動機電流IMと回生電流IKの関係
について説明する。一般的に、電動機電圧VMは電動機
8のインダクタンス(L)を無視し、電動機電流IM、
電動機抵抗Rm、電動機回転速度NM、誘導電圧係数kS
として数1で表わされる。
Next, the relationship between the motor current IM and the regenerative current IK will be described. Generally, the motor voltage VM ignores the inductance (L) of the motor 8, and the motor current IM,
Motor resistance Rm, motor rotation speed NM, induction voltage coefficient kS
Is represented by Equation 1.

【0015】[0015]

【数1】VM=Rm*IM+kS*NM## EQU1 ## VM = Rm * IM + ks * NM

【0016】数1より電動機電流IMは数2で表わさ
れ、一方、タイヤからの反力によって電動機8が逆回転
した場合の電動機電流IMは数3で表わされる。
From the equation (1), the motor current IM is represented by the equation (2). On the other hand, the motor current IM when the motor 8 rotates in the reverse direction due to the reaction force from the tire is represented by the equation (3).

【0017】[0017]

【数2】IM=(VM−kS*NM)/Rm## EQU2 ## IM = (VM-ks * NM) / Rm

【0018】[0018]

【数3】IM={VM−(−kS*NM)}/Rm## EQU3 ## IM = {VM-(-kS * NM)} / Rm

【0019】数3より明らかなように、ステアリングの
戻り操作時には、回生電流IK(=kS*NM/Rm)の
発生によって電動機電流IMが増加し、制御手段12は
電動機電流IMのフィードバックでは偏差信号ΔIを0
に収束させることができない。
As is apparent from Equation 3, at the time of the return operation of the steering, the motor current IM increases due to the generation of the regenerative current IK (= kS * NM / Rm), and the control means 12 outputs the deviation signal by the feedback of the motor current IM. ΔI is 0
Cannot be converged.

【0020】図3に電動機駆動手段の動作説明図を示
す。図3において、電動機駆動手段13は、ブリッジ回
路を形成する4個のパワーFET(電界効果トランジス
タ)Q1〜Q4を備え、各FETQ1〜Q4はそれぞれ
のソース、ドレイン間にダイオードD1〜D4を内蔵し
ており、Q1およびQ2は直流電源EO、Q2およびQ
4は車体アース(GND)にそれぞれ接続される。一
方、Q1とQ2の接続点、Q3とQ4の接続点間に電動
機8が接続され、図5の駆動制御手段17から供給され
る電動機制御電圧VOでFET(電界効果トランジス
タ)Q1〜Q4のそれぞれのゲートG1〜G4を制御す
ることにより、電動機8に電動機電圧VMと電動機電流
IMを供給する。なお、ブリッジ回路はパワーFETに
代えてダイオードを並列接続したパワートランジスタで
構成される場合もある。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the motor driving means. In FIG. 3, the motor driving means 13 includes four power FETs (field effect transistors) Q1 to Q4 forming a bridge circuit. Each of the FETs Q1 to Q4 has diodes D1 to D4 between its source and drain. Q1 and Q2 are DC power supplies EO, Q2 and Q
Reference numerals 4 are respectively connected to a vehicle body ground (GND). On the other hand, a motor 8 is connected between a connection point of Q1 and Q2 and a connection point of Q3 and Q4, and each of FETs (field effect transistors) Q1 to Q4 is controlled by a motor control voltage VO supplied from the drive control means 17 in FIG. , The motor voltage VM and the motor current IM are supplied to the motor 8 by controlling the gates G1 to G4. The bridge circuit may be constituted by a power transistor in which a diode is connected in parallel instead of the power FET.

【0021】回転方向右のステアリング往き状態では、
例えば、電動機制御電圧VOのオン信号VONをQ1のゲ
ートG1、PWM信号VPWMをQ4のゲートG4、オフ
信号VOFをそれぞれQ2のゲートG2とQ3のゲートG
3に供給することにより、直流電源EO→FET(電界
効果トランジスタ)Q1→電動機8→FET(電界効果
トランジスタ)Q4→車体アース(GND)の経路の電
動機電流IM(破線矢印方向)を電動機8に供給する。
In the right steering direction,
For example, the ON signal VON of the motor control voltage VO is applied to the gate G1 of Q1, the PWM signal VPWM is applied to the gate G4 of Q4, and the OFF signal VOF is applied to the gates G2 and G3 of Q2.
3 to the motor 8, the motor current IM (in the direction of the dashed arrow) of the path of DC power supply EO → FET (field effect transistor) Q1 → motor 8 → FET (field effect transistor) Q4 → vehicle ground (GND) Supply.

【0022】一方、回転方向左のステアリング往き状態
では、オン信号VONをQ3のゲートG3、PWM信号V
PWMをQ2のゲートG2、オフ信号VOFをそれぞれQ1
のゲートG1とQ4のゲートG4に供給することによ
り、直流電源EO→FET(電界効果トランジスタ)Q
3→電動機8→FET(電界効果トランジスタ)Q2→
車体アース(GND)の経路の電動機電流IM(破線矢
印と逆方向)を電動機8に供給する。
On the other hand, when the steering wheel is in the left steering direction, the ON signal VON is applied to the gate G3 of Q3 and the PWM signal V3.
PWM is gate G2 of Q2, and OFF signal VOF is Q1
DC power supply EO → FET (field effect transistor) Q
3 → motor 8 → FET (field effect transistor) Q2 →
The motor current IM (in the direction opposite to the dashed arrow) in the path of the vehicle body ground (GND) is supplied to the motor 8.

【0023】このように、電動機制御電圧VOのオン信
号VONとPWM信号VPWMでブリッジ回路の対辺を形成
するFET(電界効果トランジスタ)Q1とQ4、FE
T(電界効果トランジスタ)Q3とQ2を制御すること
により、電動機電流IMの方向と大きさを決定し、電動
機8の回転方向と回転速度を制御することができる。
As described above, the FETs (field effect transistors) Q1 and Q4, FE, which form the opposite side of the bridge circuit by the ON signal VON of the motor control voltage VO and the PWM signal VPWM.
By controlling T (field effect transistors) Q3 and Q2, the direction and magnitude of the motor current IM can be determined, and the rotation direction and rotation speed of the motor 8 can be controlled.

【0024】また、抵抗RDは電動機電流IMの方向とレ
ベルを電圧VI(極性と電圧値)として検出し、電動機
電流検出手段14で電流に変換して電動機検出電流IMD
を出力し、偏差決定手段16にフィードバックする。
The resistance RD detects the direction and level of the motor current IM as a voltage VI (polarity and voltage value), and converts the voltage and current into a current by a motor current detecting means 14 to detect the motor detection current IMD.
Is output and fed back to the deviation determining means 16.

【0025】次に、回転方向右のステアリング往き状態
から戻り状態に移行した場合、タイヤからの反力により
電動機8に逆起電力が発生し、逆起電力による回生電流
IKが電動機8→ダイオードD3→FET(電界効果ト
ランジスタ)Q1→電動機8の閉ループを流れ、電動機
8に流れる電流は電動機制御電圧VO制御による電動機
電流IMと回生電流IKの和(IM+IK)となって増加す
る。
Next, when the vehicle shifts from the steering forward state in the right direction of rotation to the return state, a counter electromotive force is generated in the motor 8 by the reaction force from the tire, and the regenerative current IK due to the counter electromotive force is changed from the motor 8 to the diode D3. → FET (field effect transistor) Q1 → flows through the closed loop of the motor 8, and the current flowing through the motor 8 increases as the sum (IM + IK) of the motor current IM and the regenerative current IK by the motor control voltage VO control.

【0026】電動機電流検出手段14が増加した電動機
電流(IM+IK)を検出し、電動機電流(IM+IK)に
対応した電動機検出電流IMDを偏差決定手段16にフィ
ードバックするため、電動機8の逆起電力により発生し
た回生電流IKについては制御ができず、図5の駆動制
御手段17は電動機制御電圧VOを決定できなくなって
電動機電流(IM+IK)に寄生発振やハンチング現象を
生じ、ステアリングの戻り時に不快音を発生したり、操
舵フィーリングの低下を招く場合がある。
The motor current detecting means 14 detects the increased motor current (IM + IK) and feeds back the motor detection current IMD corresponding to the motor current (IM + IK) to the deviation determining means 16, so that the motor current is generated by the back electromotive force of the motor 8. The regenerated current IK cannot be controlled, and the drive control means 17 in FIG. 5 cannot determine the motor control voltage VO, causing a parasitic oscillation or a hunting phenomenon in the motor current (IM + IK) and generating an unpleasant sound when the steering returns. Or the steering feeling may be degraded.

【0027】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はステアリングの戻り時にも
目標電流に応じた操舵補助力を発生し、操舵フィーリン
グを向上することができる電動パワーステアリング装置
を提供することにある。
An object of the present invention is to solve such a problem, and an object of the present invention is to generate a steering assist force according to a target current even when the steering wheel returns, and to improve an electric power that can improve the steering feeling. An object of the present invention is to provide a steering device.

【0028】[0028]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手
段に、操舵トルクセンサが検出した操舵トルク信号およ
び電動機回転速度検出手段が検出した電動機回転速度信
号に基づいてステアリング系の往き状態と戻り状態を検
出するステアリング状態検出手段と、電動機回転速度信
号が増加するに伴いレベルが減少する戻り時制御信号を
発生する戻り時制御手段とを設け、ステアリング状態検
出手段は、ステアリング系の戻り状態を検出したときス
テアリング戻り状態に係るステアリング状態信号を戻り
時制御手段に入力し、戻り時制御手段は、ステアリング
状態検出手段からステアリング状態信号が入力される
と、電動機回転速度信号に対応する戻り時制御信号を駆
動制御手段に入力し、駆動制御手段が発生するオン信号
を、戻り時制御信号のレベルに対応するパルス幅変調信
号に変更することを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, an electric power steering apparatus according to the present invention comprises a control means for providing a steering torque signal detected by a steering torque sensor and a motor rotation speed detected by the motor rotation speed detection means. A steering state detecting means for detecting a forward state and a return state of the steering system based on the signal; and a return state control means for generating a return state control signal whose level decreases as the motor rotation speed signal increases, the steering system comprising: Condition detection
The output means detects when the return state of the steering system is detected.
Return steering state signal related to tearing return state
Input to the time control means, the return time control means
Steering state signal is input from state detecting means
The return control signal corresponding to the motor speed signal.
ON signal input to the motion control means and generated by the drive control means
The pulse width modulation signal corresponding to the level of the return control signal.
It is characterized by changing to the number .

【0029】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備えたことを特
徴とする。
Further, in the electric power steering apparatus according to the present invention, the motor rotation speed detecting means includes a motor rotation speed signal based on the motor current signal detected by the motor current detection means and the motor voltage signal detected by the motor voltage detection means. Is provided.

【0030】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備えたことを特徴とす
る。
Further, the electric power steering apparatus according to the present invention is characterized in that the motor current detecting means includes a non-contact type current detecting means using a Hall element.

【0031】[0031]

【作用】この発明に係る電動パワーステアリング装置
は、制御手段に、操舵トルクセンサが検出した操舵トル
ク信号および電動機回転速度検出手段が検出した電動機
回転速度信号に基づいてステアリング系の往き状態と戻
り状態を検出するステアリング状態検出手段と、電動機
回転速度信号が増加するに伴い、減少する戻り時制御信
号を発生する戻り時制御手段とを設けたので、ステアリ
ング状態検出手段がステアリング系の戻り状態を検出し
た場合には、戻り時制御信号に基づいて駆動制御手段が
発生するオン信号を電動機回転速度信号に対応したパル
ス幅変調信号に変更するので、電動機の逆起電力による
回生電流を補償して電動機電流を目標電流に収束させる
ことができる。
In the electric power steering apparatus according to the present invention, the control means controls the forward and return states of the steering system based on the steering torque signal detected by the steering torque sensor and the motor rotation speed signal detected by the motor rotation speed detection means. And a return control means for generating a return control signal that decreases as the motor rotational speed signal increases , so that the steering state detector detects the return state of the steering system. In this case, the ON signal generated by the drive control means is changed to a pulse width modulation signal corresponding to the motor rotation speed signal based on the return control signal, so that the regenerative current due to the back electromotive force of the motor is compensated for. The current can be made to converge to the target current.

【0032】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備えたので、電
動機回転速度センサを用いなくとも電動機回転速度を検
出することができる。
Further, in the electric power steering apparatus according to the present invention, the motor rotation speed detecting means includes a motor rotation speed signal based on the motor current signal detected by the motor current detection means and the motor voltage signal detected by the motor voltage detection means. Is provided, the motor rotation speed can be detected without using a motor rotation speed sensor.

【0033】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備えたので、電動機の動
作に影響を与えず電動機電流を検出することができる。
Further, in the electric power steering apparatus according to the present invention, since the motor current detecting means includes the non-contact type current detecting means using the Hall element, the motor current is detected without affecting the operation of the motor. can do.

【0034】[0034]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の要部ブロック構成図である。図1において、
電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ1
0、制御手段20、電動機駆動手段13、電動機8、電
動機回転速度検出手段30の検出部を構成する電動機電
流検出手段18および電動機電圧検出手段19を備え
る。また、電動機電流検出手段18を介して電動機電流
IMのフィードバックループを形成する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of a main part of an electric power steering apparatus according to the present invention. In FIG.
The electric power steering device includes a steering torque sensor 1
0, a control means 20, a motor drive means 13, a motor 8, a motor current detection means 18 and a motor voltage detection means 19 which constitute a detection part of the motor rotation speed detection means 30. Further, a feedback loop of the motor current IM is formed via the motor current detecting means 18.

【0035】制御手段20はマイクロプロセッサ、RO
M/RAM等のメモリ、インタフェース回路、およびソ
フトプログラムで構成され、目標電流設定手段15、偏
差決定手段16、駆動制御手段21、ローパスフィルタ
(LPF)22Aおよび22B、電動機回転速度演算手
段23、ステアリング状態検出手段24、戻り時制御手
段25を備える。また、ローパスフィルタ(LPF)2
2Aおよび22B、電動機回転速度演算手段23は、電
動機電流検出手段18および電動機電圧検出手段19と
ともに電動機回転速度検出手段30を構成する。
The control means 20 is a microprocessor, RO
It is composed of a memory such as an M / RAM, an interface circuit, and a software program. The target current setting means 15, the deviation determination means 16, the drive control means 21, the low-pass filters (LPF) 22A and 22B, the motor rotation speed calculation means 23, the steering A state detecting unit 24 and a return control unit 25 are provided. In addition, a low-pass filter (LPF) 2
2A and 22B and the motor rotation speed calculating means 23 constitute a motor rotation speed detecting means 30 together with the motor current detecting means 18 and the motor voltage detecting means 19.

【0036】目標電流設定手段15はROM等のメモリ
で構成し、予めメモリに設定した図6に示す操舵トルク
(T)―目標電流(IMS)特性から操舵トルク信号Tに
対応した目標電流信号IMSを選定して偏差決定手段16
に提供する。偏差決定手段16は目標電流信号IMSと、
電動機電流検出手段18およびローパスフィルタ(LP
F)22Aを介してフィードバックされる電動機電流I
Mの電流信号IMFの偏差を演算し、偏差信号ΔIを駆動
制御手段21に供給する。
The target current setting means 15 is constituted by a memory such as a ROM or the like. The target current signal IMS corresponding to the steering torque signal T is obtained from the steering torque (T) -target current (IMS) characteristic shown in FIG. And the deviation determining means 16
To provide. The deviation determining means 16 calculates the target current signal IMS,
Motor current detecting means 18 and a low-pass filter (LP
F) Motor current I fed back via 22A
The deviation of the M current signal IMF is calculated, and the deviation signal ΔI is supplied to the drive control means 21.

【0037】駆動制御手段21はPID(比例・積分・
微分)補償手段、電流―電圧変換手段およびPWM制御
信号発生手段等を備え、偏差信号ΔIをPID制御した
後、電流信号を電圧信号に変換し、電動機制御電圧VO
(VON、VPWM、VOF)を電動機駆動手段13に供給す
る。また、駆動制御手段21は制御電圧変更手段を備
え、後述する戻り時制御手段25からステアリング戻り
時に制御信号VX(例えば、符号化レベル信号)が供給
された場合には、電動機制御電圧VOのオン信号VONを
制御信号VX(例えば、符号化レベル信号)に対応した
PWM信号VOPMWに変更して出力するよう構成する。
The drive control means 21 has a PID (proportional / integral /
Differential) compensating means, current-voltage converting means, PWM control signal generating means, and the like. After the PID control of the deviation signal ΔI, the current signal is converted into a voltage signal, and the motor control voltage VO
(VON, VPWM, VOF) are supplied to the motor driving means 13. The drive control means 21 includes a control voltage changing means. When a control signal VX (for example, an encoding level signal) is supplied at the time of steering return from the return control means 25 described later, the motor control voltage VO is turned on. The signal VON is changed to a PWM signal VOPMW corresponding to a control signal VX (for example, an encoding level signal) and output.

【0038】ローパスフィルタ22Aはアクティブフィ
ルタやソフト処理のフィルタで構成し、電動機電流検出
手段18が検出した電動機電流IMの電動機検出電流IM
Dの所定周波数以上の、例えばノイズレベルを含む不要
帯域レベルを減衰させ、電動機電流IMに対応した電流
信号IMFを偏差決定手段16および電動機回転速度演算
手段23に供給する。ローパスフィルタ22Bもアクテ
ィブフィルタやソフト処理のフィルタで構成し、電動機
電圧検出手段19が検出した電動機電圧VMの電動機検
出電圧VMDの所定周波数以上の、例えばノイズレベルを
含む不要帯域レベルを減衰させ、電動機電圧VMに対応
した電圧信号VMFを電動機回転速度演算手段23に供給
する。
The low-pass filter 22A is constituted by an active filter or a filter of software processing, and the motor detection current IM of the motor current IM detected by the motor current detection means 18 is used.
An unnecessary band level including a noise level which is equal to or higher than the predetermined frequency of D is attenuated, and a current signal IMF corresponding to the motor current IM is supplied to the deviation determining means 16 and the motor rotation speed calculating means 23. The low-pass filter 22B is also constituted by an active filter or a filter of software processing, and attenuates an unnecessary band level including a noise level which is equal to or higher than a predetermined frequency of the motor detection voltage VMD of the motor voltage VM detected by the motor voltage detection means 19, for example. A voltage signal VMF corresponding to the voltage VM is supplied to the motor rotation speed calculating means 23.

【0039】電動機回転速度演算手段23はソフトプロ
グラムの演算機能を備え、ローパスフィルタ22Aから
の電流信号IMFおよびローパスフィルタ22Bからの電
圧信号VMFに基づいて数4で表わされる電動機回転速度
NMを演算し、電動機回転速度信号NMをステアリング状
態検出手段24および戻り時制御手段25に提供する。
The motor rotation speed calculating means 23 has a function of calculating a software program, and calculates the motor rotation speed NM represented by the equation 4 based on the current signal IMF from the low-pass filter 22A and the voltage signal VMF from the low-pass filter 22B. , The motor rotational speed signal NM is provided to the steering state detecting means 24 and the return control means 25.

【0040】[0040]

【数4】NM=(VM−Rm*IM)/kSNM = (VM−Rm * IM) / kS

【0041】なお、電動機回転速度検出手段30は、電
動機電流検出手段18および電動機電圧検出手段19を
回路で構成し、制御手段20の一部を構成するローパス
フィルタ22A、ローパスフィルタ22Bおよび電動機
回転速度演算手段23を用いて電動機電流IM、電動機
電圧VMのノイズ成分を減衰させ、電動機回転速度NMを
演算して検出するので、タコジェネレータ等のセンサに
代えて比較的単純な構成で、検出精度の良い検出器を構
成する。
The motor rotational speed detecting means 30 comprises a motor current detecting means 18 and a motor voltage detecting means 19 as circuits, and a low-pass filter 22A, a low-pass filter 22B and a motor rotational speed which constitute a part of the control means 20. Since the noise component of the motor current IM and the motor voltage VM is attenuated using the calculation means 23 and the motor rotation speed NM is calculated and detected, the detection accuracy is reduced by a relatively simple configuration instead of a sensor such as a tachogenerator. Construct a good detector.

【0042】図2に非接触型の電動機電流検出手段の要
部ブロック構成図を示す。図2において、電動機電流検
出手段18は、非接触型のホール素子18Aおよび電流
変換手段18Bで構成し、ホール素子18Aは電動機8
を駆動する電動機電流IMをホール電圧VHOとして検出
し、電流変換手段18Bはホール電圧VHOを電動機検出
電流IMDに変換して出力するよう構成する。
FIG. 2 is a block diagram of a main part of a non-contact type motor current detecting means. In FIG. 2, the motor current detecting means 18 comprises a non-contact type Hall element 18A and a current converting means 18B.
Is detected as a Hall voltage VHO, and the current converting means 18B is configured to convert the Hall voltage VHO into a motor detection current IMD and output the same.

【0043】電動機電流検出手段18は、電動機8や電
動機駆動手段13の被測定系に影響を及ぼさず電動機電
流IMを検出するので、検出精度が高く、経時変化の少
ない電動機電流検出手段を構成する。
Since the motor current detecting means 18 detects the motor current IM without affecting the measured system of the motor 8 and the motor driving means 13, it constitutes a motor current detecting means with high detection accuracy and little change over time. .

【0044】ステアリング状態検出手段24は比較・判
定機能を備え、操舵トルクセンサ10が検出した操舵ト
ルク信号Tの符号信号Fおよび電動機回転速度演算手段
23で演算したに基づいてステアリングの往き状態また
は戻り状態を検出し、ステアリング状態信号STを戻り
時制御手段25に提供する。
The steering state detecting means 24 has a comparison / judgment function. Based on the sign signal F of the steering torque signal T detected by the steering torque sensor 10 and the result calculated by the motor rotational speed calculating means 23, the steering state is returned or returned. The state is detected, and a steering state signal ST is provided to the return control means 25.

【0045】ステアリング状態は、操舵トルク信号Tの
符号信号Fと電動機回転速度信号NMの符号(極性)信
号Gが一致する場合はステアリング往き状態と判定し、
例えばLレベルのステアリング状態信号STを出力し、
符号信号Fと符号(極性)信号Gが不一致の場合にはス
テアリング戻り状態と判定し、例えばHレベルのステア
リング状態信号STを出力するよう構成する。
When the sign signal F of the steering torque signal T and the sign (polarity) signal G of the motor rotation speed signal NM match, it is determined that the steering is in the forward state.
For example, an L-level steering state signal ST is output,
When the sign signal F and the sign (polarity) signal G do not match, it is determined that the steering is in a return state, and for example, an H level steering state signal ST is output.

【0046】戻り時制御手段25はROM等のメモリ、
切替機能を備え、予め図7に示すような電動機回転速度
NMと制御信号VX(例えば、符号化レベル信号)の対応
データを記憶しておき、電動機回転速度演算手段23か
ら電動機回転速度信号NMが供給されると、対応した制
御信号VX(例えば、符号化レベル信号)を駆動制御手
段21に提供し、駆動制御手段21から出力される電動
機制御電圧VOのオン信号VONを制御信号VXに対応した
PWM信号V0PWMに変更(VON→V0PWM)するよう制御
する。
The return control means 25 is a memory such as a ROM,
A switching function is provided. Corresponding data between the motor rotation speed NM and a control signal VX (for example, an encoding level signal) as shown in FIG. 7 is stored in advance, and the motor rotation speed signal NM is output from the motor rotation speed calculation means 23. When supplied, a corresponding control signal VX (for example, an encoding level signal) is provided to the drive control means 21, and the ON signal VON of the motor control voltage VO output from the drive control means 21 corresponds to the control signal VX. Control is performed so that the PWM signal is changed to V0PWM (VON → V0PWM).

【0047】また、戻り時制御手段25はステアリング
状態検出手段24から供給されるステアリング状態信号
STに基づいて制御信号VXの供給/停止が制御され、ス
テアリング状態信号STがHレベル(ステアリング戻り
状態)の場合は制御信号VXを出力し、ステアリング状
態信号STがLレベル(ステアリング往き状態)の場合
には制御信号VXを停止するよう構成する。
The return control means 25 controls the supply / stop of the control signal VX based on the steering state signal ST supplied from the steering state detection means 24, and the steering state signal ST is at H level (steering return state). In this case, the control signal VX is output, and when the steering state signal ST is at the L level (steering going state), the control signal VX is stopped.

【0048】演算された電動機回転速度NMは電動機電
流IMに対応し、ステアリング戻り時の制御信号VX(例
えば、符号化レベル信号)は電動機回転速度NMに対応
するよう形成し、さらにステアリング戻り時の電動機制
御電圧VOのPWM信号V0PWMも制御信号VXに対応する
よう形成したので、図3に示すようなステアリング戻り
時に電動機8の逆起電力によって回生電流IKが発生し
ても、図3のFET(電界効果トランジスタ)Q1のゲ
ートG1に印加されている電動機制御電圧VOのオン信
号VONをPWM信号V0PWMに変更し、しかも回生電流I
Kに対応したパルス幅のデューティを変化(例えば、回
生電流IKが増加するとパルス幅のオフ時デューティを
増加)し、回生電流IKに相当する電流を減少させるよ
うQ1を制御する。
The calculated motor rotation speed NM corresponds to the motor current IM, and the control signal VX (for example, the encoding level signal) at the time of steering return is formed so as to correspond to the motor rotation speed NM. Since the PWM signal V0PWM of the motor control voltage VO is also formed so as to correspond to the control signal VX, even if the regenerative current IK is generated by the back electromotive force of the motor 8 when the steering returns as shown in FIG. The on signal VON of the motor control voltage VO applied to the gate G1 of the field effect transistor Q1 is changed to the PWM signal V0PWM, and the regenerative current I
The duty of the pulse width corresponding to K is changed (for example, when the regenerative current IK increases, the off-duty of the pulse width increases), and Q1 is controlled so as to reduce the current corresponding to the regenerative current IK.

【0049】続いて、この発明に係る電動パワーステア
リング装置の動作を図3に基づいて説明する。回転方向
右のステアリングの往き状態では、図1の駆動制御手段
21から目標電流IMSに対応した電動機制御電圧VOが
図3に示す電動機駆動手段13に出力され、FET(電
界効果トランジスタ)Q1〜Q4のゲートG1〜G4に
はそれぞれ電動機制御電圧VOを形成するオン信号VO
N、オフ信号VOF、オフ信号VOF、偏差信号ΔIに対応
するPWM信号VPWMが供給され、電動機電流IMが矢印
(破線)の方向に流れ、電動機8が駆動されて操舵方向
に操舵補助力を作用させる。
Next, the operation of the electric power steering apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG. In the forward steering state in the right direction of rotation, the motor control voltage VO corresponding to the target current IMS is output from the drive control means 21 of FIG. 1 to the motor drive means 13 shown in FIG. 3, and FETs (field effect transistors) Q1 to Q4 ON signals VO for forming the motor control voltage VO
N, the OFF signal VOF, the OFF signal VOF, and the PWM signal VPWM corresponding to the deviation signal ΔI are supplied, the motor current IM flows in the direction of the arrow (broken line), and the motor 8 is driven to apply a steering assist force in the steering direction. Let it.

【0050】この状態から、ステアリング戻り状態に移
行すると、タイヤからの反力により電動機8に逆起電力
が発生し、操舵トルクと反対方向に対応した回生電流I
Kが矢印の方向に発生して電動機8に流れる電流は回生
電流IKに目標電流IMSに対応した電動機電流IMが加算
(IM+IK)されたものとなる。
When shifting from this state to the steering return state, a counter electromotive force is generated in the electric motor 8 by the reaction force from the tire, and the regenerative current I corresponding to the direction opposite to the steering torque is generated.
The current that flows in the motor 8 when K occurs in the direction of the arrow is the regenerative current IK plus the motor current IM corresponding to the target current IMS (IM + IK).

【0051】加算された電流(IM+IK)および電動機
電圧VMはそれぞれ図1の電動機電流検出手段18、電
動機電圧検出手段19で検出され、それぞれローパスフ
ィルタ22A、22Bを介してノイズレベルが減衰され
た電流信号IMF、電圧信号VMFが電動機回転速度演算手
段23に入力され、電動機回転速度NMが演算される。
The added current (IM + IK) and the motor voltage VM are detected by the motor current detecting means 18 and the motor voltage detecting means 19 in FIG. 1, respectively, and the currents whose noise levels are attenuated via the low-pass filters 22A and 22B, respectively. The signal IMF and the voltage signal VMF are input to the motor rotation speed calculation means 23, and the motor rotation speed NM is calculated.

【0052】一方、ステリング状態検出手段23が操舵
トルク信号T(符号信号F)および電動機回転速度NM
(符号信号G)からステアリング戻り状態を検出してス
テアリング状態信号STを出力する。
On the other hand, the steering state detecting means 23 detects the steering torque signal T (sign signal F) and the motor rotational speed NM.
A steering return state is detected from (code signal G) and a steering state signal ST is output.

【0053】戻り制御手段25は、ステアリング状態信
号STが入力されると、電動機回転速度信号NMに対応し
た制御信号VXを駆動制御手段21に供給して電動機制
御電圧VOのオン信号VONを制御信号VXのレベルに対応
したPWM信号V0PWMに変更して図3のFET(電界効
果トランジスタ)Q1のゲートG1が制御信号VXに対
応してPWM制御される。
When the steering state signal ST is input, the return control means 25 supplies a control signal VX corresponding to the motor rotation speed signal NM to the drive control means 21 to generate an ON signal VON of the motor control voltage VO. The signal is changed to the PWM signal V0PWM corresponding to the level of VX, and the gate G1 of the FET (field effect transistor) Q1 in FIG. 3 is subjected to PWM control in accordance with the control signal VX.

【0054】ゲートG1がPWM制御されると、FET
Q1およびFETQ4がオフ時に車体アース(GND)
→ダイオードD2→電動機8→ダイオードD3→直流電
源EO(+)の経路で流れる電流により電動機8が発電
作用をするので、電動機電流の増加が抑制され、ステア
リング戻り状態において回生電流IKが電動機駆動手段
13に発生しても、制御手段20は回生電流IKの増加
分を補償して目標電流IMSに等しい電動機電流(IM+
IK)で電動機8を駆動し、ステアリング系に操舵補助
力を作用する。
When the gate G1 is PWM-controlled, the FET
Body ground (GND) when Q1 and FET Q4 are off
→ Diode D2 → Electric motor 8 → Diode D3 → Electric motor 8 generates electric power by a current flowing through the path of DC power supply EO (+). Therefore, an increase in the electric motor current is suppressed, and a regenerative current IK is generated by the electric motor driving means in the steering return state. 13, the control means 20 compensates for the increase in the regenerative current IK and compensates for the motor current (IM +
IK) drives the electric motor 8 to apply a steering assist force to the steering system.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る電動
パワーステアリング装置は、制御手段に、操舵トルクセ
ンサが検出した操舵トルク信号および電動機回転速度検
出手段が検出した電動機回転速度信号に基づいてステア
リング系の往き状態と戻り状態を検出するステアリング
状態検出手段と、電動機回転速度信号が増加するに伴
い、減少する戻り時制御信号を発生する戻り時制御手段
とを設け、ステアリング状態検出手段がステアリング系
の戻り状態を検出した場合には、戻り時制御信号に基づ
いて駆動制御手段が発生するオン信号を電動機回転速度
信号に対応したパルス幅変調信号に変更し、電動機の逆
起電力による回生電流を補償して電動機電流を目標電流
に収束させることができるので、不快音や電動機電流の
ハンチング現象を防止して操舵フィーリングを向上させ
ることができる。
As described above, in the electric power steering apparatus according to the present invention, the control means controls the steering based on the steering torque signal detected by the steering torque sensor and the motor rotation speed signal detected by the motor rotation speed detection means. a steering state detecting means for detecting a state return forward state of the system, accompanied to the motor rotation speed signal increases
Return control means for generating a return control signal that decreases, and when the steering state detection means detects a return state of the steering system, an on-state generated by the drive control means based on the return control signal is provided. Since the signal is changed to a pulse width modulation signal corresponding to the motor rotation speed signal, the regenerative current due to the back electromotive force of the motor can be compensated and the motor current can be made to converge to the target current, so unpleasant noise and hunting phenomenon of the motor current Can be prevented and the steering feeling can be improved.

【0056】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備え、電動機回
転速度センサを用いなくとも電動機回転速度を検出する
ことができるので、構成の単純化ならびに検出精度の向
上を図ることができる。
Further, in the electric power steering apparatus according to the present invention, the motor rotation speed detecting means includes a motor rotation speed signal based on the motor current signal detected by the motor current detection means and the motor voltage signal detected by the motor voltage detection means. Is provided, and the motor rotation speed can be detected without using a motor rotation speed sensor, so that the configuration can be simplified and the detection accuracy can be improved.

【0057】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備え、電動機の動作に影
響を与えず電動機電流を検出することができるので、検
出精度と信頼性の向上を図ることができる。
Further, in the electric power steering apparatus according to the present invention, the motor current detecting means includes a non-contact type current detecting means using a Hall element, and detects the motor current without affecting the operation of the motor. Therefore, detection accuracy and reliability can be improved.

【0058】よって、ステアリングの戻り時にも目標電
流に応じた操舵補助力を発生する操舵フィーリングに優
れた電動パワーステアリング装置を提供することができ
る。
Therefore, it is possible to provide an electric power steering apparatus having an excellent steering feeling that generates a steering assist force according to the target current even when the steering wheel returns.

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

【図1】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
要部ブロック構成図
FIG. 1 is a block diagram of a main part of an electric power steering apparatus according to the present invention.

【図2】非接触型の電動機電流検出手段の要部ブロック
構成図
FIG. 2 is a block diagram of a main part of a non-contact type motor current detecting means.

【図3】電動機駆動手段の動作説明図FIG. 3 is an explanatory diagram of an operation of a motor driving unit.

【図4】従来の電動パワーステアリング装置の全体構成
FIG. 4 is an overall configuration diagram of a conventional electric power steering device.

【図5】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロ
ック構成図
FIG. 5 is a block diagram of a main part of a conventional electric power steering device.

【図6】操舵トルク(T)―目標電流(IMS)特性図FIG. 6 is a characteristic diagram of steering torque (T) -target current (IMS).

【図7】電動機回転速度(NM)―制御信号(VX)特性
FIG. 7 is a characteristic diagram of a motor rotation speed (NM) -control signal (VX).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリングホ
イール、3…ステアリング軸、4…ハイポイドギア、5
…ラック&ピニオン機構、5a…ピニオン、5b…ラッ
ク軸、6…タイロッド、7…前輪、8…電動機、10…
操舵トルクセンサ、12,30…制御手段、13…電動
機駆動手段、14,18…電動機電流検出手段、15…
目標電流設定手段、16…偏差決定手段、17…駆動制
御手段、18A…ホール素子、18B…電流変換手段、
19…電動機電圧検出手段、21…駆動制御手段、22
A,22B…ローパスフィルタ(LPF)、23…電動
機回転速度演算手段、24…ステアリング状態検出手
段、25…戻り時制御手段、30…電動機回転速度検出
手段、D1〜D4…ダイオード、F,G…符号信号、G
1〜G4…ゲート、IK…回生電流、IM…電動機電流、
IMD…電動機検出電流、IMF…電流信号、IMS…目標電
流信号、ΔI…偏差信号、NM…電動機回転速度信号、
Q1〜Q4…パワーFET(電界効果トランジスタ)、
ST…ステアリング状態信号、VM…電動機電圧、VMD…
電動機検出電圧、VMF…電圧信号、VHO…ホール電圧、
VO…電動機制御電圧、VOF…オフ信号、VON…オン信
号、VPWM,VOPWM…PWM信号、VX…制御信号。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1: Electric power steering device, 2: Steering wheel, 3: Steering shaft, 4: Hypoid gear, 5
... Rack and pinion mechanism, 5a ... Pinion, 5b ... Rack shaft, 6 ... Tie rod, 7 ... Front wheel, 8 ... Electric motor, 10 ...
Steering torque sensor, 12, 30 ... control means, 13 ... motor drive means, 14, 18 ... motor current detection means, 15 ...
Target current setting means, 16: deviation determination means, 17: drive control means, 18A: Hall element, 18B: current conversion means,
19: motor voltage detecting means, 21: drive control means, 22
A, 22B: low-pass filter (LPF), 23: motor rotation speed calculation means, 24: steering state detection means, 25: return control means, 30: motor rotation speed detection means, D1 to D4: diodes, F, G ... Code signal, G
1 to G4: gate, IK: regenerative current, IM: motor current,
IMD: motor detection current, IMF: current signal, IMS: target current signal, ΔI: deviation signal, NM: motor rotation speed signal,
Q1 to Q4: power FET (field effect transistor),
ST: Steering state signal, VM: Motor voltage, VMD ...
Motor detection voltage, VMF: voltage signal, VHO: Hall voltage,
VO: electric motor control voltage, VOF: off signal, VON: on signal, VPWM, VOPWM: PWM signal, VX: control signal.

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−144269(JP,A) 特開 平6−8837(JP,A) 特開 平6−219311(JP,A) 実開 平1−101196(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 B62D 5/04 Continuation of the front page (56) References JP-A-6-144269 (JP, A) JP-A-6-8837 (JP, A) JP-A-6-219311 (JP, A) JP-A-1-101196 (JP) , U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) B62D 6/00 B62D 5/04

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルクセンサと、ステアリング系に操舵補助力を作
用させる電動機と、この電動機の回転速度を検出する電
動機回転速度検出手段と、前記電動機の電動機電流を検
出する電動機電流検出手段と、少なくとも前記操舵トル
クセンサが検出した操舵トルク信号に対応した目標電流
信号を発生する目標電流設定手段、前記目標電流信号と
前記電動機電流検出手段が検出した電動機電流信号の偏
差信号を決定する偏差信号決定手段、この偏差信号に基
づいてパルス幅変調信号およびオン信号を発生する駆動
制御手段を備えた制御手段と、この制御手段からの前記
パルス幅変調信号および前記オン信号に基づいてブリッ
ジ回路を形成するスイッチング素子の1組の対辺のそれ
ぞれが同時に制御され、前記電動機を正逆回転駆動する
駆動信号を発生する電動機駆動手段とを備えた電動パワ
ーステアリング装置において、 前記制御手段に、前記操舵トルクセンサが検出した操舵
トルク信号および前記電動機回転速度検出手段が検出し
た前記電動機回転速度信号に基づいてステアリング系の
往き状態と戻り状態を検出するステアリング状態検出手
段と、前記電動機回転速度信号が増加するに伴いレベル
減少する戻り時制御信号を発生する戻り時制御手段と
を設け、前記ステアリング状態検出手段は、ステアリング系の戻
り状態を検出したときステアリング戻り状態に係るステ
アリング状態信号を前記戻り時制御手段に入力し、 前記戻り時制御手段は、前記ステアリング状態検出手段
から前記ステアリング状態信号が入力されると、前記電
動機回転速度信号に対応する前記戻り時制御信号を前記
駆動制御手段に入力し、前記駆動制御手段が発生する前
記オン信号を、前記戻り時制御信号のレベルに対応する
パルス幅変調信号に変更する、 ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
1. A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system, a motor for applying a steering assist force to the steering system, a motor rotation speed detecting means for detecting a rotation speed of the motor, and a motor current of the motor. Motor current detecting means for detecting a target current signal corresponding to at least a steering torque signal detected by the steering torque sensor; a motor current signal detected by the target current signal and the motor current detecting means Control means including a drive control means for generating a pulse width modulation signal and an ON signal based on the deviation signal; and the pulse width modulation signal and the ON signal from the control means. Each of a pair of opposite sides of a switching element forming a bridge circuit based on a signal is simultaneously controlled. An electric power steering device comprising: a motor driving means for generating a drive signal for driving the electric motor to rotate forward and backward. The control means includes: a steering torque signal detected by the steering torque sensor; and a motor rotation speed detecting means. A steering state detecting means for detecting a forward state and a return state of a steering system based on the detected motor rotation speed signal, and a level as the motor rotation speed signal increases.
There is provided a return time control means for generating a return time control signal decreases, the steering state detecting means, return of the steering system
When the steering state is detected, the steering
Inputting the ringing state signal to the return state control means, wherein the return state control means comprises the steering state detection means
When the steering state signal is input from the
The return control signal corresponding to the motive rotation speed signal is
Input to the drive control means and before the drive control means
The ON signal corresponds to the level of the return control signal.
An electric power steering apparatus characterized by changing to a pulse width modulation signal .
【請求項2】 前記電動機回転速度検出手段に、前記電
動機電流検出手段が検出した前記電動機電流信号と電動
機電圧検出手段が検出する電動機電圧信号に基づいて前
記電動機回転速度信号を演算する電動機回転速度演算手
段を備えたことを特徴とする請求項1記載の電動パワー
ステアリング装置。
2. A motor rotation speed for calculating the motor rotation speed signal based on the motor current signal detected by the motor current detection unit and a motor voltage signal detected by the motor voltage detection unit. The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising a calculation unit.
【請求項3】 前記電動機電流検出手段に、ホール素子
を用いた非接触型の電流検出手段を備えたことを特徴と
する請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein said motor current detecting means includes a non-contact type current detecting means using a Hall element.
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