JP3390332B2 - 車両の電動機駆動装置 - Google Patents

車両の電動機駆動装置

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JP3390332B2
JP3390332B2 JP20813997A JP20813997A JP3390332B2 JP 3390332 B2 JP3390332 B2 JP 3390332B2 JP 20813997 A JP20813997 A JP 20813997A JP 20813997 A JP20813997 A JP 20813997A JP 3390332 B2 JP3390332 B2 JP 3390332B2
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Control Of Driving Devices And Active Controlling Of Vehicle (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、車両に搭載され
た電動機を駆動する車両の電動機駆動装置に係り、特に
電動機を駆動するPWM(パルス幅変調)信号がAMラ
ジオにノイズとして混入することを防止する車両の電動
機駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の車両の電動機駆動装置は、車両に
搭載される電動パワーステアリング装置、4輪操舵の後
輪操舵用装置、自動操舵装置、パワーウィンドウ装置等
があり、これらの装置の電動機の駆動をバッテリの一定
電圧で行ない、電動機に流す電流を変化させるための一
手段としてPWM(パルス幅変調)駆動で行なってい
る。
【0003】なお、PWM駆動周波数は、PWM駆動信
号が音声となって乗員に聞こえるのを防止することと、
PWM駆動のスイッチングロスが少ないことを考慮し
て、例えば16KHzから30KHzの範囲に設定する
のが好ましい。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の車両の電動機駆
動装置は、PWM駆動周波数を、例えば17KHzに固
定し、PWM駆動の波形はパルスであるため、基本周波
数(17KHz)の整数倍の高調波成分を含んでおり、
この高調波成分がラジオのチャネル周波数の近傍となる
場合には、カーラジオのAM(振幅変調)信号として受
信され、ノイズとなって聞こえる課題がある。
【0005】例えば、ドライバが運転中にNHK第1
(チャネル周波数594KHz)を聞いている状態を想
定すると、PWM駆動周波数が17KHzに設定されて
いる場合には、PWM駆動周波数の35倍の高調波成分
(17KHz×35=595KHz)がチャネル周波数
594KHzの近傍となり、チャネル周波数594KH
zと高調波成分の周波数595KHzの偏差(絶対値:
1KHz)が音声信号として発生し、カーラジオからノ
イズとして聞こえてしまう。
【0006】同様に、他のチャネル周波数のラジオを聞
いている場合でも、PWM駆動周波数の高調波成分が、
チャネル周波数の近傍になる場合にはカーラジオからノ
イズとして聞こえてしまう。
【0007】PWM駆動周波数の高調波成分がAMラジ
オに受信されてノイズとなる現象を防止するため、PW
M駆動信号のパルス波形を鈍らして高調波成分を減衰さ
せることが試みられてきたが、パルス波形を鈍らすと電
動機駆動回路(例えば、スイッチング素子FETで構成
されたブリッジ回路)のスイッチングロスが増加してF
ETからの発熱が増加し、放熱フィン等を用いた発熱対
策の課題、FET素子のオン抵抗を小さくしたり、FE
Tを並列接続する等の部品選択や部品点数の増加を招き
製品コストが増加してしまう課題がある。
【0008】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、第1の目的はPWM駆動制御信号をA
Mラジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数の
チャネル周波数間隔の整数倍に設定し、PWM駆動制御
信号の高調波成分がチャネル周波数間隔の整数倍になる
ようにすることによってPWM駆動周波数の高調波成分
に起因してAMカーラジオへ混入するノイズを防止する
ことにある。
【0009】また、第2の目的はPWM駆動制御信号の
高調波成分の周波数をAM放送局として割り当てられた
チャネル周波数のチャネル周波数間隔の(整数+0.
5)倍に設定し、PWM駆動制御信号の高調波成分がチ
ャネル周波数間隔の(整数+0.5)倍になるようにす
ることによってPWM駆動周波数の高調波成分に起因し
てAMカーラジオへ混入するノイズを防止することにあ
る。
【0010】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項1に係る車両の電動機駆動装置の制御手段は、P
WM駆動制御信号の駆動周波数をAMラジオ放送局とし
て割り当てられたチャネル周波数のチャネル周波数間隔
の整数倍に設定する駆動制御手段を備えたことを特徴と
する。
【0011】この発明に係る車両の電動機駆動装置の制
御手段は、PWM駆動制御信号の駆動周波数をAMラジ
オ放送局として割り当てられたチャネル周波数のチャネ
ル周波数間隔の整数倍に設定する駆動制御手段を備えた
ので、PWM駆動制御信号の高調波成分の放射ノイズを
AMラジオ放送局のチャネル間隔周波数の整数倍で発生
させることにより、放射ノイズが実際に使用されている
AMラジオ放送局のチャネル周波数に一致した場合に
は、ラジオ受信機の検波作用でチャネル周波数とともに
放射ノイズを除去することができる。
【0012】一方、放射ノイズが実際使用されているA
Mラジオ放送局のチャネル周波数に一致しない場合で
も、AMラジオ放送局として割り当てられたチャネル周
波数と一致するので、放射ノイズを実際使用されている
AMラジオ放送局のチャネル周波数からチャネル周波数
間隔だけずらして放射ノイズの受信を防止することがで
きる。
【0013】請求項2に係る車両の電動機駆動装置の制
御手段は、PWM駆動制御信号の駆動周波数をAMラジ
オ放送局として割り当てられたチャネル周波数のチャネ
ル周波数間隔の(整数+0.5)倍に設定する駆動制御
手段を備えたことを特徴とする。
【0014】この発明に係る車両の電動機駆動装置の制
御手段は、PWM駆動制御信号の駆動周波数をAMラジ
オ放送局として割り当てられたチャネル周波数のチャネ
ル周波数間隔の(整数+0.5)倍に設定する駆動制御
手段を備えたので、PWM駆動制御信号の高調波成分の
放射ノイズをAMラジオ放送局のチャネル周波数間隔の
(整数+0.5)倍で発生させることにより、放射ノイ
ズをAMラジオ放送局として割り当てられたチャネル周
波数やチャネル周波数間隔の中間の値に一致させること
ができ、AMラジオ放送局のチャネル周波数から充分離
れた値にして放射ノイズの受信を防止することができ
る。
【0015】請求項3に係る駆動制御手段は、高精度の
水晶振動子に基づいてPWM駆動制御信号の駆動周波数
を設定することを特徴とする。
【0016】この発明に係る駆動制御手段は、高精度の
水晶振動子に基づいてPWM駆動制御信号の駆動周波数
を設定するので、駆動周波数の高調波成分と、実際使用
されているAMラジオ放送局のチャネル周波数、AMラ
ジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数、また
はチャネル周波数間隔の中間の値との偏差を0にするこ
とができる。
【0017】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、電動機を
駆動するPWM駆動信号の高調波成分の放射ノイズを実
際のAMラジオ放送局のチャネル周波数、または割り当
てられたチャネル周波数に一致させ、AMラジオ受信時
の放射ノイズの影響を防止するものである。
【0018】また、本発明は、電動機を駆動するPWM
駆動信号の高調波成分の放射ノイズをAM放送局に割り
当てられたチャネル周波数、またはチャネル周波数間隔
の中間値に一致させ、放射ノイズをAMラジオで受信し
ないようにしたものである。
【0019】図1はこの発明に係る車両の電動機駆動装
置の基本ブロック構成図である。図1において、車両の
電動機駆動装置1は、マイクロプロセッサを基本に各種
演算機能、処理機能、メモリで構成し、目標電流信号設
定手段21、偏差演算手段22、駆動制御手段23を備
える。
【0020】目標電流信号設定手段21は、ROM等の
メモリで構成し、予め実験値や設計値に基づいて設定さ
れた電動機起動信号データKSに対応した目標電流信号
データIMSを設定しておき、電動機起動手段13から電
動機起動信号KSが供給された場合には対応する目標電
流信号データIMSを読み出し、目標電流信号IMSを偏差
演算手段22に供給する。
【0021】偏差演算手段22は、減算器またはソフト
制御の減算機能で構成し、目標電流信号設定手段21か
ら供給される目標電流信号IMSと、電動機電流検出手段
18が検出した電動機電流IMに対応した電動機電流信
号IMOとの偏差ΔI(=IMS−IMO)を演算し、偏差信
号ΔIを駆動制御手段23に供給する。
【0022】駆動制御手段23は、PIDコントロー
ラ、制御信号発生手段、N倍周波数設定手段を備え、偏
差演算手段22から供給される偏差信号ΔIに比例
(P)、積分(I)および微分(D)演算を施した後、
オン信号VONおよび所定のデューティ比を有するPWM
駆動制御信号VPWMからなる電動機制御信号VOを電動機
駆動手段16に供給する。
【0023】また、駆動制御手段23は、N倍周波数設
定手段、または(N+0.5)倍周波数設定手段を備
え、制御手段15全体の動作を決定する基準クロック、
または専用に設けた高精度の水晶振動子で決定される高
精度のクロックに基づいてPWM駆動制御信号VPWM
駆動周波数を設定する。
【0024】電動機駆動手段16は、例えば4個のパワ
ーFET(電界効果トランジスタ)、4個のIGBT
(絶縁ゲートバイポーラトランジスタ)等のスイッチン
グ素子からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号
Oに基づいてブリッジ回路の対角にある2個一対のス
イッチング素子をそれぞれPWM(パルス幅変調)駆
動、オン駆動し、電動機電圧VM(電動機電流はIM)を
出力して電動機10を駆動する。
【0025】電動機電流検出手段18は、電動機10に
実際に流れる電動機電流IMを検出し、電動機電流IM
対応した電動機電流信号IMOを制御手段15にフィード
バック(負帰還)する。
【0026】なお、図1において、偏差演算手段22、
駆動制御手段23、電動機駆動手段16および電動機電
流検出手段18は、負帰還ループ(NFB)を形成す
る。
【0027】図2は請求項1に係る駆動制御手段の実施
の形態要部ブロック構成図である。図2において、駆動
制御手段23は、PIDコントローラ24、制御信号発
生手段25、N倍周波数設定手段26を備える。
【0028】PIDコントローラ24は、比例(P)演
算機能、積分(I)演算機能、微分(D)演算機能を備
え、偏差演算手段22から供給される偏差信号ΔIに比
例制御、積分制御および微分制御を施した後、合成した
合成信号ICを制御信号発生手段25に提供する。
【0029】制御信号発生手段25は、オン信号発生手
段、PWM駆動制御信号発生手段等を備え、PIDコン
トローラ24から提供される合成信号ICに基づいてオ
ン信号VONおよび所定のデューティ比を有するPWM駆
動制御信号VPWMからなる電動機制御信号VOを電動機駆
動手段16に供給する。
【0030】また、制御信号発生手段25は、N倍周波
数設定手段26から供給される周波数信号fNAに一致し
たPWM駆動制御信号VPWMの駆動周波数fNAを決定す
る。
【0031】N倍周波数設定手段26は、プログラマブ
ル・カウンタ等の分周回路または分周機能を備え、制御
手段15全体の動作を制御するマイクロプロセッサの基
準クロックCLをAMラジオ放送局として割り当てられ
たチャネル周波数のチャネル周波数間隔Δfの整数倍N
となるよう分周(分周数K)し、数1で表わされるチャ
ネル周波数間隔Δfの整数倍Nの駆動周波数fNAを発生
し、PWM駆動制御信号VPWMの駆動周波数fNAを制御
信号発生手段25に提供する。
【0032】
【数1】fNA=Δf×N=CL/K
【0033】チャネル周波数間隔Δfの整数倍Nは、駆
動周波数fNAが音声となって乗員に聞こえないこと、な
らびにPWM駆動のスイッチングロスが少ないことの要
求条件から、16KHzから30KHzの範囲になるよ
う設定する。
【0034】一方、本発明が適用できる条件は、AMラ
ジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数を
KN、チャネル周波数fKNのチャネル周波数間隔をΔf
として、数2で表わされる。
【0035】
【数2】fKN=n×Δf ただし、nは整数
【0036】数1に示すN倍周波数設定手段26の分周
数Kを設定し、PWM駆動制御信号VPWMの駆動周波数
NAを設定するため、一例として日本のAMラジオ放送
に適用する場合について説明する。
【0037】日本のAMラジオ放送局として割り当てら
れているチャネル周波数fKNのチャネル周波数間隔Δf
は9KHz(Δf=9KHz)で、実際のAM放送局の
チャネル周波数fKNも東京地区の場合、NHK第1が5
94KHz、NHK第2が693KHz、TBSラジオ
が954KHz、文化放送が1134KHz、ラジオ日
本が1242KHzがそれぞれ割り当てられている。
【0038】これらの実際のAM放送局のチャネル周波
数fKNの全ては、チャネル周波数間隔Δf(=9KH
z)の整数倍になっている。NHK第1の594KH
z、NHK第2の693KHz、TBSラジオの954
KHz、文化放送の1134KHz、ラジオ日本の12
42KHzは、それぞれチャネル周波数間隔Δf(=9
KHz)の66倍、77倍、106倍、126倍、13
8倍に設定されている。
【0039】N倍周波数設定手段26で発生するPWM
駆動制御信号VPWMの駆動周波数fN Aは、16KHzか
ら30KHzの範囲が望ましいため、チャネル周波数間
隔Δfを9KHzとすると、数1より整数倍Nの取る得
る値は、2倍(N=2)または3倍(N=3)となる。
【0040】整数N=2の場合には駆動周波数fNAを1
8KHz(=9KHz×2)に設定し、整数N=3の場
合には駆動周波数fNAを27KHZ(=9KHz×3)
に設定する。
【0041】したがって、N倍周波数設定手段26は、
駆動周波数fNAを18KHzに設定する場合には分周数
K=CL/18KHzに決定し、駆動周波数fNAを27
KHzに設定する場合には分周数K=CL/27KHz
に決定する。
【0042】図5はこの発明に係るPWM信号の駆動周
波数(fNA)をチャネル周波数間隔Δf(=9KHz)
の整数倍に設定した場合のチャネル周波数(fKN)と駆
動周波数(fNA)の関係図である。図5において、
(a)図はチャネル周波数間隔Δfの2倍(fNA=18
KHz)の場合の関係図、(b)図はチャネル周波数間
隔Δfの3倍(fNA=27KHz)の場合の関係図を示
す。
【0043】(a)図において、駆動周波数(fNA=1
8KHz)の高調波成分は、NHK第2(チャネル周波
数fKN=693KHz)を除いて、NHK第1、TBS
ラジオ、文化放送およびニッポン放送のチャネル周波数
KNに一致する。
【0044】NHK第2(チャネル周波数fKN=693
KHz)は、駆動周波数(fNA=18KHz)の高調波
成分(次数nHが38、39)からチャネル周波数間隔
Δf(=9KHz)だけずれており、実際に使用されて
いるAMラジオ放送局ではないが、AMラジオ放送局と
して割り当てられたチャネル周波数fKNと一致する。
【0045】一方、(b)図において、駆動周波数(f
NA=27KHz)の高調波成分は、NHK第2(チャネ
ル周波数fKN=693KHz)およびTBSラジオ(チ
ャネル周波数fKN=954KHz)を除いて、NHK第
1、文化放送およびニッポン放送のチャネル周波数fKN
に一致する。
【0046】NHK第2(チャネル周波数fKN=693
KHz)およびTBSラジオ(チャネル周波数fKN=9
54KHz)は、駆動周波数(fNA=27KHz)の高
調波成分がチャネル周波数fKNから最も近い場合でもチ
ャネル周波数間隔Δf(=9KHz)だけずれており、
実際に使用されているAMラジオ放送局ではないが、A
Mラジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数f
KNと一致する。
【0047】このように、この発明に係る車両の電動機
駆動装置1の制御手段15は、PWM駆動制御信号V
PWMの駆動周波数fNAをAMラジオ放送局として割り当
てられたチャネル周波数fKNのチャネル周波数間隔Δf
の整数倍Nに設定する駆動制御手段23を備えたので、
PWM駆動制御信号VPWMの高調波成分の放射ノイズを
AMラジオ放送局のチャネル周波数間隔Δf(=9KH
z)の整数倍で発生させることにより、放射ノイズが実
際に使用されているAMラジオ放送局のチャネル周波数
に一致した場合には、ラジオ受信機の検波作用でチャネ
ル周波数とともに放射ノイズを除去することができる。
【0048】一方、放射ノイズが実際使用されているA
Mラジオ放送局のチャネル周波数に一致しない場合で
も、AMラジオ放送局として割り当てられたチャネル周
波数と一致するので、放射ノイズを実際使用されている
AMラジオ放送局のチャネル周波数からチャネル周波数
間隔Δfだけずらして放射ノイズの受信を防止すること
ができる。
【0049】図3は請求項2に係る駆動制御手段の実施
の形態要部ブロック構成図である。図3において、駆動
制御手段27は、PIDコントローラ24、制御信号発
生手段25、(N+0.5)倍周波数設定手段28を備
える。なお、PIDコントローラ24および制御信号発
生手段25は、図2の駆動制御手段23に示したものと
同様の構成、作用を有するので、説明を省略する。
【0050】(N+0.5)倍周波数設定手段28は、
プログラマブル・カウンタ等の分周回路または分周機能
を備え、制御手段15全体の動作を制御するマイクロプ
ロセッサの基準クロックCLをAMラジオ放送局として
割り当てられたチャネル周波数のチャネル周波数間隔Δ
fの(整数N+0.5)倍となるよう分周(分周数KT
し、数3で表わされるチャネル周波数間隔Δfの(整数
N+0.5)倍の駆動周波数fNBを発生し、PWM駆動
制御信号VPWMの駆動周波数fNBを制御信号発生手段2
5に提供する。
【0051】
【数3】fNB=Δf×(N+0.5)=CL/KT
【0052】チャネル周波数間隔Δfの(整数N+0.
5)倍は、駆動周波数fNBが音声となって乗員に聞こえ
ないこと、ならびにPWM駆動のスイッチングロスが少
ないことの要求条件から16KHzから30KHzの範
囲になるよう設定する。
【0053】一方、本発明が適用できる条件が、数2で
表わされることは図2の場合と同様である。
【0054】数3に示す(N+0.5)倍周波数設定手
段28の分周数KTを設定し、PWM駆動制御信号VPWM
の駆動周波数fNBを設定するため、既に説明した日本の
AMラジオ放送への適用を想定する。
【0055】(N+0.5)倍周波数設定手段28で発
生するPWM駆動制御信号VPWMの駆動周波数fNBは、
16KHzから30KHzの範囲が望ましいため、チャ
ネル周波数間隔Δfを9KHzとすると、数3より(整
数N+0.5)倍の取る得る値は、2.5倍(N+0.5
=2.5)となり、22.5KHz(=9KHz×2.
5)に設定する。
【0056】したがって、(N+0.5)倍周波数設定
手段28は、駆動周波数fNBを22.5KHzに設定す
るように分周数KT=CL/22.5KHzとする。
【0057】図6はこの発明に係るPWM信号の駆動周
波数(fNB)をチャネル周波数間隔Δf(=9KHz)
の(整数N+0.5)倍に設定した場合のチャネル周波
数(fKN)と駆動周波数(fNB)の関係図である。
【0058】図6において、駆動周波数(fNB=22.
5KHz)の高調波成分は、NHK第1、NHK第2、
TBSラジオ、文化放送およびニッポン放送のチャネル
周波数fKNには一致しない。
【0059】NHK第2(チャネル周波数fNK=693
KHz)に対して駆動周波数(fNB=22.5KHz)
の31次高調波が697.5KHzとなり、チャネル周
波数fNK(=693KHz)から4.5KHzだけ離れ
た値となり、チャネル周波数間隔Δf(=9KHz)の
中間値と一致する。
【0060】同様に、ニッポン放送(チャネル周波数f
NK=1242KHz)に対して駆動周波数(fNB=2
2.5KHz)の55次高調波が1237.5KHzとな
り、チャネル周波数fNK(=1242KHz)から4.
5KHzだけ離れた値となり、チャネル周波数間隔Δf
(=9KHz)の中間値(=4,5KHz)と一致す
る。
【0061】駆動周波数(fNB=22.5KHz)の高
調波を実際に使用されているAMラジオ放送局のチャネ
ル周波数またはAMラジオ放送局として割り当てられた
チャネル周波数のチャネル周波数間隔Δf(=9KH
z)の中間値となるようにすることで、駆動周波数(f
NB=22.5KHz)の高調波成分の放射ノイズがラジ
オ受信機で受信することを防止することができる。
【0062】また、NHK第1、TBSラジオおよび文
化放送のチャネル周波数fNKに対して駆動周波数(fNB
=22.5KHz)の高調波が9KHzだけずれてチャ
ネル周波数間隔Δf(=9KHz)と等しくなり、AM
ラジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数と一
致する。
【0063】このように、この発明に係る車両の電動機
駆動装置1の制御手段15は、PWM駆動制御信号V
PWMの駆動周波数fNBをAMラジオ放送局として割り当
てられたチャネル周波数fNKのチャネル周波数間隔Δf
の(整数+0.5)倍に設定する駆動制御手段28を備
えたので、PWM駆動制御信号の高調波成分の放射ノイ
ズをAMラジオ放送局のチャネル周波数間隔Δfの(整
数+0.5)倍で発生させることにより、放射ノイズを
AMラジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数
やチャネル周波数間隔Δfの中間の値に一致させること
ができ、AMラジオ放送局のチャネル周波数から充分離
れた値にして放射ノイズの受信を防止することができ
る。
【0064】図2および図3に示す駆動制御手段におい
て、PWM信号の駆動周波数fNA、fNBを決定する基準
クロックCLの精度は、駆動周波数fNA、fNBの高調波
成分の周波数精度も決定することになる。
【0065】したがって、駆動周波数fNA、fNBの高調
波成分の周波数を実際に使用されているAMラジオ放送
局のチャネル周波数に一致させる際、AMラジオ放送局
として割り当てられたチャネル周波数に一致させる際、
またはAMラジオ放送局として割り当てられたチャネル
周波数のチャネル周波数間隔の中間値に一致させるため
には、基準クロックCLに高精度が要求される。
【0066】基準クロックCLに誤差があると、チャネ
ル周波数fKNに対する駆動周波数fN A、fNBの高調波成
分の周波数の偏差がビート信号となり、ラジオ受信機か
らノイズとなって聞こえてしまう。
【0067】次に、チャネル周波数fKNと、駆動周波数
NA、fNBの高調波成分の周波数の偏差が0となるよう
な基準クロックCLの生成について説明する。
【0068】図4は請求項3に係る駆動制御手段の要部
ブロック構成図である。図4において、駆動制御手段2
9は、図1に対応した駆動周波数fNAを発生するN倍周
波数設定手段30を備える。
【0069】N倍周波数設定手段30は、基準クロック
L源として専用の高精度の水晶振動子Xを用いて発生
させた高精度の基準クロックCLを分周してPWM駆動
制御信号VPWMの駆動周波数fNAを決定し、この駆動周
波数fNAを制御信号発生手段25に供給して高精度のP
WM駆動制御信号VPWMを電動機制御信号VOとして電動
機駆動手段16に供給する。
【0070】基準クロックCLの発生源を高精度の水晶
振動子Xで構成したので、駆動周波数fNAの高調波成分
の周波数を、実際に使用されているAMラジオ放送局の
チャネル周波数、AMラジオ放送局として割り当てられ
たチャネル周波数、またはAMラジオ放送局として割り
当てられたチャネル周波数のチャネル周波数間隔の中間
値に高精度に一致させることができる。
【0071】このように、この発明に係る駆動制御手段
15は、高精度の水晶振動子Xに基づいてPWM駆動制
御信号VPWMの駆動周波数fNAを設定するので、駆動周
波数fNAの高調波成分と、実際使用されているAMラジ
オ放送局のチャネル周波数、AMラジオ放送局として割
り当てられたチャネル周波数、またはチャネル周波数間
隔Δfの中間の値との偏差を0にすることができる。
【0072】なお、図4では図2の基準クロックCL
水晶振動子Xで構成した実施の形態を示したが、図3の
基準クロックCLを水晶振動子Xで構成することもでき
る。
【0073】図7はこの発明を適用した電動パワーステ
アリング装置の全体構成図である。図7において、電動
パワーステアリング装置40は、ステアリングホイール
17に一体的に設けられたステアリング軸2に自在継ぎ
手3a、3bを備えた連結軸3を介し、ステアリング・
ギアボックス4内に設けたラック&ピニオン機構5のピ
ニオン5aに連結されて手動操舵力発生手段6を構成す
る。
【0074】ピニオン5aに噛み合うラック歯7aを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸7
は、その両端にタイロッド8を介して転動輪としての左
右の前輪9が連結される。
【0075】このようにして、ステアリングホイール1
7操舵時には通常のラック&ピニオン式の手動操舵力発
生手段6を介し、マニュアルステアリングで前輪9を転
動させて車両の向きを変えている。
【0076】手動操舵力発生手段6による操舵力を軽減
するため、操舵補助力を供給する電動機10をラック軸
7と同軸的に配設し、ラック軸7と同軸に設けられたボ
ールねじ機構11を介して推力に変換し、ラック軸7
(ボールねじ軸11a)に作用させる。
【0077】ステアリング・ギアボックス4内には、電
動機起動手段12を構成するドライバの手動操舵トルク
の方向と大きさを検出する図1に示す電動機起動手段1
3を構成する操舵トルクセンサ12を配置し、操舵トル
クセンサ12が検出した操舵トルクに対応したアナログ
電気信号の操舵トルク信号TS(電動機起動信号KS)を
制御手段15に提供する。
【0078】制御手段15は、図1で説明したようにマ
イクロプロセッサを基本に各種演算手段、処理手段、信
号発生手段、メモリ等で構成し、操舵トルク信号TS
対応する電動機制御信号VO(例えば、オン信号VON
PWM駆動制御信号VPWMの混成信号)を発生して電動
機駆動手段16を駆動制御する。
【0079】また、制御手段15は、図2で説明したよ
うに、駆動制御手段23に、プログラマブル・カウンタ
等の分周回路または分周機能を備え、制御手段15全体
の動作を制御するマイクロプロセッサの基準クロックC
L、または高精度の水晶振動子Xが発生する基準クロッ
クCLをAMラジオ放送局として割り当てられたチャネ
ル周波数のチャネル周波数間隔Δfの整数倍Nとなるよ
う分周(分周数K)し、数1で表わされるチャネル周波
数間隔Δfの整数倍Nの駆動周波数fNAを発生するN倍
周波数設定手段26を備える。
【0080】電動機10を駆動する電動機駆動手段1
6、および電動機電流IMを検出して対応した電動機電
流信号IMOに変換し、制御手段15にフィードバックす
る電動機電流検出手段18についても図1に示すものと
同様なので、説明は省略する。
【0081】図7において、車両の電動機駆動装置は、
制御手段15、電動機駆動手段16、電動機電流検出手
段18および電動機10で構成する。
【0082】このように、本発明の車両の電動機駆動装
置1を電動パワーステアリング装置40に適用すること
によって電動機をPWM駆動するPWM駆動周波数に起
因してカーラジオに混入するノイズを防止することがで
きる。
【0083】なお、図7は本発明の車両の電動機駆動装
置を電動パワーステアリング装置に適用した例を示した
が、4輪操舵の後輪操舵用装置、自動操舵装置、パワー
ウィンドウ装置にも同様に適用することができる。
【0084】
【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る車両
の電動機駆動装置の制御手段は、PWM駆動制御信号の
駆動周波数をAMラジオ放送局として割り当てられたチ
ャネル周波数のチャネル周波数間隔の整数倍に設定する
駆動制御手段を備え、PWM駆動制御信号の高調波成分
の放射ノイズをAMラジオ放送局のチャネル間隔周波数
の整数倍で発生させることにより、放射ノイズが実際に
使用されているAMラジオ放送局のチャネル周波数に一
致した場合には、ラジオ受信機の検波作用でチャネル周
波数とともに放射ノイズを除去することができるので、
PWM駆動制御信号の高調波成分の放射ノイズのラジオ
への混入を防止することができる。
【0085】また、放射ノイズが実際使用されているA
Mラジオ放送局のチャネル周波数に一致しない場合で
も、AMラジオ放送局として割り当てられたチャネル周
波数と一致するので、放射ノイズを実際使用されている
AMラジオ放送局のチャネル周波数からチャネル周波数
間隔だけずらして放射ノイズの受信を防止することがで
きるので、PWM駆動制御信号の高調波成分の放射ノイ
ズのラジオへの混入を防止することができる。
【0086】請求項2に係る車両の電動機駆動装置の制
御手段は、PWM駆動制御信号の駆動周波数をAMラジ
オ放送局として割り当てられたチャネル周波数のチャネ
ル周波数間隔の(整数+0.5)倍に設定する駆動制御
手段を備え、PWM駆動制御信号の高調波成分の放射ノ
イズをAMラジオ放送局のチャネル周波数間隔の(整数
+0.5)倍で発生させることにより、放射ノイズをA
Mラジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数や
チャネル周波数間隔の中間の値に一致させることがで
き、AMラジオ放送局のチャネル周波数から充分離れた
値にして放射ノイズの受信を防止することができるの
で、PWM駆動制御信号の高調波成分の放射ノイズのラ
ジオへの混入を防止することができる。
【0087】請求項3に係る駆動制御手段は、高精度の
水晶振動子に基づいてPWM駆動制御信号の駆動周波数
を設定し、駆動周波数の高調波成分と、実際使用されて
いるAMラジオ放送局のチャネル周波数、AMラジオ放
送局として割り当てられたチャネル周波数、またはチャ
ネル周波数間隔の中間の値との偏差を0にすることがで
きるので、PWM駆動制御信号の高調波成分の放射ノイ
ズのラジオへの混入を防止することができる。
【0088】よって、PWMの駆動周波数の高調波成分
に伴う放射ノイズをAMラジオ受信機で受信することを
防止し、S/N比の高いAMラジオ受信ができる車両の
電動機駆動装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明に係る車両の電動機駆動装置の基本ブ
ロック構成図
【図2】請求項1に係る駆動制御手段の実施の形態要部
ブロック構成図
【図3】請求項2に係る駆動制御手段の実施の形態要部
ブロック構成図
【図4】請求項3に係る駆動制御手段の要部ブロック構
成図
【図5】この発明に係るPWM信号の駆動周波数
(fNA)をチャネル周波数間隔Δf(=9KHz)の整
数倍に設定した場合のチャネル周波数(fKN)と駆動周
波数(fNA)の関係図
【図6】この発明に係るPWM信号の駆動周波数
(fNB)をチャネル周波数間隔Δf(=9KHz)の
(整数N+0.5)倍に設定した場合のチャネル周波数
(fKN)と駆動周波数(fNB)の関係図
【図7】この発明を適用した電動パワーステアリング装
置の全体構成図
【符号の説明】
1…車両の電動機駆動装置、2…ステアリング軸、3…
連結軸、4…ステアリング・ギアボックス、5…ラック
&ピニオン機構、6…手動操舵力発生手段、7…ラック
軸、8…タイロッド、9…左右の前輪、10…電動機、
11…ボールねじ機構、12…操舵トルクセンサ、13
…電動機起動手段(操舵トルクセンサ)、15…制御手
段、16…電動機駆動手段、17…ステアリングホイー
ル、18…電動機電流検出手段、21…目標電流信号設
定手段、22…偏差演算手段、23,27,29…駆動
制御手段、24…PIDコントローラ、25…制御信号
発生手段、26,30…N倍周波数設定手段、28…
(N+0.5)倍周波数設定手段、CL…基準クロック、
S…電動機起動信号、IC…合成信号、IM…電動機電
流、IMS…目標電流信号、IMO…電動機電流信号、ΔI
…偏差信号、VO…電動機制御信号、VON…オン信号、
PWM…PWM信号、VM…電動機電圧、fKN…チャネル
周波数、fNA,fNB…駆動周波数、Δf…チャネル周波
数間隔、K,KT…分周数、N…整数。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平8−85468(JP,A) 特開 平5−213207(JP,A) 特開 平2−106465(JP,A) 特開 平8−91237(JP,A) 特開 平8−244634(JP,A) 特開 平8−207794(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 5/04 B62D 6/00 B60R 16/00

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ラジオ受信機が装備された車両に設けら
    れた電動機と、この電動機を駆動する電動機駆動手段
    と、電動機起動信号に基づいて前記電動機駆動手段をP
    WM駆動制御するPWM駆動制御信号を発生する制御手
    段と、を備えた車両の電動機駆動装置において、 前記制御手段は、PWM駆動制御信号の駆動周波数をA
    Mラジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数の
    チャネル周波数間隔の整数倍に設定する駆動制御手段を
    備えたことを特徴とする車両の電動機駆動装置。
  2. 【請求項2】 ラジオ受信機が装備された車両に設けら
    れた電動機と、この電動機を駆動する電動機駆動手段
    と、電動機起動信号に基づいて前記電動機駆動手段をP
    WM駆動制御するPWM駆動制御信号を発生する制御手
    段と、を備えた車両の電動機駆動装置において、 前記制御手段は、PWM駆動制御信号の駆動周波数をA
    Mラジオ放送局として割り当てられたチャネル周波数の
    チャネル周波数間隔の(整数+0.5)倍に設定する駆
    動制御手段を備えたことを特徴とする車両の電動機駆動
    装置。
  3. 【請求項3】 前記駆動制御手段は、高精度の水晶振動
    子に基づいてPWM駆動制御信号の駆動周波数を設定す
    ることを特徴とする請求項1または請求項2記載の車両
    の電動機駆動装置。
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