JP4131393B2 - 電動パワーステアリングの制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリングの制御装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4131393B2 JP4131393B2 JP2003038173A JP2003038173A JP4131393B2 JP 4131393 B2 JP4131393 B2 JP 4131393B2 JP 2003038173 A JP2003038173 A JP 2003038173A JP 2003038173 A JP2003038173 A JP 2003038173A JP 4131393 B2 JP4131393 B2 JP 4131393B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- motor current
- current detection
- temperature
- motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/0481—Power-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 monitoring the steering system, e.g. failures
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/0481—Power-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 monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/0496—Power-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 monitoring the steering system, e.g. failures by using a temperature sensor
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の操舵力軽減及び操舵フィーリングの向上に資する車両の電動パワーステアリングの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動式のパワーステアリングにおいては、操舵系のねじりトルクを検出するねじりトルクセンサの出力信号に基づいて算出したアシスト信号に応じて、電動モータの回転方向や回転トルクを制御することで、運転者の操舵負荷を軽減している。例えば、必要な回転トルクを発生させるために、モータ電流検出回路によって検出される実モータ電流を所定の電流値に一致させる制御を行い、応答性に優れる電動パワーステアリングを構成する旨の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３８６５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータ電流検出回路は、オペアンプの温度特性に起因して温度によって出力が変化するという特性を有している。そして、このようなモータ電流検出回路の出力に基づいて電動モータを制御することにより、温度変化によって操舵トルクが変動するという問題がある。特に、近年では、電流検出回路のゲインが従来よりも大きくなってきているため、温度変化による微小な電流検出出力の変動が、運転者の操舵フィーリングにも悪影響を与える可能性が生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を可能とすることにより、運転者の操舵フィーリングの向上に資する電動パワーステアリングの制御装置を提供することを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、操舵機構を補助操舵する電動モータを通電駆動するモータ駆動手段と、前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、そのモータ電流検出手段によって検出された電流検出出力を、前記操舵機構における操舵トルクに基づく前記モータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行う制御手段と、を備えた電動パワーステアリングの制御装置において、前記モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられ、温度を検出する温度検出手段と、その温度検出手段の出力に基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正する補正手段と、前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力特性データを記憶する特性データ記憶手段と、を備え、前記補正手段は、前記温度検出手段の出力と、前記特性データ記憶手段に記憶された前記モータ電流検出手段の出力特性データとに基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正することを特徴とする。
【０００７】
従って、モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されてモータ電流検出手段の近傍に設けられた温度検出手段が、温度を検出し、補正手段が、温度検出手段の出力に基づいてモータ電流検出手段の出力を補正し、制御手段が、その補正後のモータ電流検出手段の出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータが駆動される。よって、モータ電流検出手段の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができる。特に、モータ電流検出手段と温度検出手段とが、同一の半導体上に構成されているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。
また、特性データ記憶手段が、温度検出手段の出力に対するモータ電流検出手段の出力特性データを記憶し、補正手段が、前記温度検出手段の出力と前記特性データ記憶手段に記憶された前記モータ電流検出手段の出力特性データとに基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正するので、モータ電流検出手段の温度特性を出力特性データに基づいて補正することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、前記特性データ記憶手段が、２以上の温度条件下における前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力に基づいて得られた特性データを記憶することを特徴とする。
【０００９】
従って、特性データ記憶手段が、２以上の温度条件下における前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力に基づいて得られた特性データを記憶するので、補正手段は、モータ電流検出手段の温度特性を出力特性データに基づいて高精度に補正することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、前記特性データ記憶手段が、データ書き換え可能な不揮発性メモリからなることを特徴とする。
【００１１】
従って、温度検出手段の出力に対するモータ電流検出手段の出力特性を測定した後に、その得られた特性データをデータ書き換え可能な不揮発性メモリへ書き込むことができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、前記温度検出手段が、前記モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられたことを特徴とする。
【００１３】
従って、温度検出手段が、モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出手段の近傍に設けられているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、操舵機構を補助操舵する電動モータを通電駆動するモータ駆動手段と、前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、そのモータ電流検出手段によって検出された電流検出出力を、前記操舵機構における操舵トルクに基づく前記モータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行う制御手段と、を備えた電動パワーステアリングの制御装置において、前記モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられ、温度を検出する温度検出手段と、その温度検出手段の出力に基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正する補正手段と、を備え、前記温度検出手段は、前記モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されて前記モータ電流検出手段におけるオペアンプの近傍に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
従って、モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されてモータ電流検出手段の近傍に設けられた温度検出手段が、温度を検出し、補正手段が、温度検出手段の出力に基づいてモータ電流検出手段の出力を補正し、制御手段が、その補正後のモータ電流検出手段の出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータが駆動される。よって、モータ電流検出手段の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができる。特に、モータ電流検出手段と温度検出手段とが、同一の半導体上に構成されているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。
また、温度検出手段が、モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出手段におけるオペアンプの近傍に設けられているので、モータ電流検出手段におけるオペアンプ近傍の温度変化を正確に検出してオペアンプの出力オフセット電圧の温度ドリフトを高精度に補正することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した電動パワーステアリングの制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は電動パワーステアリング装置１の全体構成図であり、図２は電動パワーステアリング装置１の制御系統についてモータ電流検出回路１４及び温度検出回路１５を中心に示すハードウェア構成図である。
【００２０】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、図１に示す様に、ステアリング２の操舵によってステアリングシャフト３に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサ４と、操舵機構に動力を与えてステアリング２の操舵力を補助する電動モータ５と、この電動モータ５を駆動制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する）１０等とから構成されている。尚、ＥＣＵ１０が本発明の電動パワーステアリングの制御装置に相当するものである。
【００２１】
トルクセンサ４は、操舵トルクを電気信号に変換して検出するもので、例えばポテンショメータによって構成され、ステアリングシャフト３に発生する操舵トルクの大きさに応じて出力電圧が変化するものである。
【００２２】
ＥＣＵ１０は、モータ駆動回路１１と、マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵと称する）１２と、ＥＥＰＲＯＭ１３と、モータ電流検出回路１４と、温度検出回路１５等とから構成されている。
【００２３】
尚、モータ駆動回路１１が本発明のモータ駆動手段を、ＣＰＵ１２が制御手段を、ＥＥＰＲＯＭ１３が特性データ記憶手段及び不揮発性メモリを、モータ電流検出回路１４がモータ電流検出手段を、温度検出回路１５が温度検出手段をそれぞれ構成するものである。
【００２４】
モータ駆動回路１１は、図２に示す様に、４個のＦＥＴ１１１（第１ＦＥＴ１１１ａ、第２ＦＥＴ１１１ｂ、第３ＦＥＴ１１１ｃ、第４ＦＥＴ１１１ｄ）で構成されるＨ型のブリッジ回路であり、ＣＰＵ１２で演算された電流指令値に基づいて図示しない駆動信号出力回路より出力されるモータ駆動信号（ＰＷＭ信号）に基づいて、電動モータ５をＰＷＭ駆動する。
【００２５】
ＣＰＵ１２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力ポート，システムコントローラ等からなるマイクロコンピュータシステムを１チップに集積した１チップマイクロコンピュータを用いて構成されている。ＣＰＵ１２は、トルクセンサ４から入力するトルク信号Ｔと車速センサ６（図１参照）から入力する車速信号Ｖとに基づいてモータ５を駆動するための目標電流値を演算する。さらに、モータ電流検出回路１４による電流検出出力の温度特性を補正し、その補正後の電流検出出力を目標電流値に一致させるようにＰＩＤフィードバック制御等を行う。
【００２６】
ＥＥＰＲＯＭ１３は、電気的にデータ書き換え可能な不揮発性メモリであって、温度検出回路１５の温度検出出力に対するモータ電流検出回路１４の電流検出出力の特性データを記憶する。尚、出荷検査時に行われるＥＥＰＲＯＭ１３への特性データの書き込みについては後述する。
【００２７】
モータ電流検出回路１４は、モータ駆動回路１１の低位側に接続された電流検出用のシャント抵抗ＲＳの両端の電圧からモータ５に流れる電流を検出し、その電流値に対応する電流検出結果を電圧信号（モータ電流信号）としてＣＰＵ１２に出力する。より詳細には、モータ電流検出回路１４は、オペアンプＯＰ１と、シャント抵抗ＲＳの一端（モータ駆動回路１１側）とオペアンプＯＰ１の反転入力端子との間に接続された第１の抵抗Ｒ１と、シャント抵抗ＲＳの他端（グランド側）とオペアンプＯＰ１の非反転入力端子との間に接続された第２の抵抗Ｒ２と、オペアンプＯＰ１の反転入力端子とオペアンプＯＰ１の出力端子との間に接続された第３の抵抗Ｒ３と、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子と電位Ｖ１との間に接続された第４の抵抗Ｒ４とから構成されている、いわゆる差動増幅回路である。尚、本実施形態では、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値が互いに同一に設定され、抵抗Ｒ３とＲ４の抵抗値が互いに同一に設定されている。但し、本発明では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は、必ずしもこのように設定する必要はない。
【００２８】
温度検出回路１５は、モータ電流検出回路１４と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出回路１４の近傍に設けられ、温度検出結果を電圧信号としてＣＰＵ１２に出力する。温度検出回路１５は、より詳細には、カソード側がグランドに接続された温度検出用のダイオード群１６と、一端が電源電圧ＶＣＣに接続されると共に他端がダイオード群１６のアノード側に接続されてダイオード群１６に一定電流を供給する定電流回路１７と、オペアンプＯＰ２とから構成されている。ここで、ダイオード群１６は、複数個（例えば、４個）のダイオードが直列接続されて構成されている。また、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子にはダイオード群１６のアノード側が接続され、反転入力端子はオペアンプＯＰ２の出力端子と接続され、オペアンプＯＰ２からダイオード群１６のアノード側の電位を検出出力するように構成されている。そして、温度が変化することに応じてダイオード群１６を構成する各ダイオードの特性が変化するため、オペアンプＯＰ２、すなわち温度検出回路１５から温度に応じた検出出力がなされる。
【００２９】
ここで、温度検出用回路１５の構成については、電流検出回路１４の温度モニターできる手段であればどの様な構成であっても問題は無い。
【００３０】
尚、モータ電流検出回路１４におけるオペアンプＯＰ１の出力オフセット電圧の温度ドリフトを高精度に補正するためにオペアンプＯＰ１近傍の温度変化を正確に検出する必要があるので、ダイオード群１６を、できる限りオペアンプＯＰ１近傍に配置することが好ましい。
【００３１】
次に、モータ電流検出回路１４の検出出力オフセット電圧と温度検出回路１５の検出出力との関係について説明する。尚、モータ電流検出回路１４の検出出力オフセット電圧とは、モータ駆動回路１１を流れる実電流が０［Ａ］の時のモータ電流検出回路１４の出力電圧を意味し、この検出出力オフセット電圧は図３（ａ）に示すように温度によって変化するものである。
【００３２】
電流検出回路１４及び温度検出回路１５が集積されたＩＣの実温度と電流検出回路１４の電流検出出力オフセット電圧とは、例えば、図３（ａ）のグラフ（実線で示す曲線）に示される関係を有している。ここで、電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆは、温度Ｔの関数として、Ｖｏｆ＝ｆ１（Ｔ）のように表すことができる（ｆ１は所定の関数）。
【００３３】
一方、ＩＣの実温度と温度検出回路１５の温度検出出力とは、例えば、図３（ｂ）のグラフ（実線で示す直線）に示される関係を有している。ここで、温度検出出力Ｖｄｅｃｔは、温度Ｔの関数として、Ｖｄｅｃｔ＝ｆ２（Ｔ）のように表すことができる（ｆ２は所定の関数）。
【００３４】
ここで、上記の２つの式より実温度Ｔを消去することにより、電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆは、温度検出出力Ｖｄｅｃｔの関数として、Ｖｏｆ＝ｆ３（Ｖｄｅｃｔ）のように表すことができる（ｆ３は所定の関数）。そして、電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆと温度検出出力Ｖｄｅｃｔとの関係は、例えば、図３（ｃ）のグラフ（実線で示す曲線）のように表される。
【００３５】
従って、予め、任意の複数のＩＣ温度条件における電流検出回路１４の電流検出出力オフセット電圧及び温度検出回路１５の温度検出出力をそれぞれ測定して、その結果を特性データとしてメモリに記憶しておくことにより、温度検出出力Ｖｄｅｃｔに応じた電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆを得ることができる。
【００３６】
本実施形態では、ＥＣＵ１０の出荷検査時に、異なる３つの温度条件下で電流検出出力オフセット電圧及び温度検出出力を測定し（図３（ａ）、（ｂ）のグラフ上の丸印）、これらの測定結果を温度検出出力に対する電流検出出力の特性データとしてＥＥＰＲＯＭ１３へ電気的に書き込む。尚、測定した３つの温度条件以外の温度検出出力については、直線補間を行うことにより、対応する電流検出出力オフセット電圧を求めることができる。図３（ｃ）のグラフでは、３点を用いて破線で示す折れ線状の直線補間を行った例を示している。尚、より多くの温度条件における測定結果を用いるほど、図３（ｃ）において、実線の曲線で示される真の特性グラフに近い特性データを得ることができる。
【００３７】
近年では、ＩＣ内部にＥＥＰＲＯＭが内蔵されているものもあり、この様なＩＣを使用する場合は、予めＩＣ検査時、具体的には低温、室温、高温検査時に電流検出出力オフセット電圧値とその時の温度出力値を書き込むことも可能である。
【００３８】
尚、ＥＣＵ１０出荷検査時おける温度条件は、例えば、低温（実使用状態で想定される最低温度、例えば、−４０℃）、常温（例えば、２５℃）、高温（実使用状態で想定される最高温度、例えば、８５℃）の３点に設定される。
【００３９】
次に、上述した構成を有する電動パワーステアリング装置１における作用について説明する。
【００４０】
モータ電流検出回路１４は、モータ駆動回路１１の低位側に接続された電流検出用のシャント抵抗ＲＳの両端の電圧からモータ５に流れる電流を検出し、その電流値に対応する電流検出結果を電圧信号としてＣＰＵ１２に出力する。電流検出出力は、ＣＰＵ１２に入力されると、内蔵するＡ／Ｄ変換器によってデジタル値に変換される。
【００４１】
一方、モータ電流検出回路１４の近傍に設けられた温度検出回路１５は、温度検出結果を電圧信号としてＣＰＵ１２に出力する。温度検出出力は、ＣＰＵ１２に入力されると、内蔵するＡ／Ｄ変換器によってデジタル値に変換される。
【００４２】
ＣＰＵ１２は、予めＥＥＰＲＯＭ１３に記憶された温度検出出力に対する電流検出出力の特性データを参照して、ＣＰＵ１２のＲＡＭに記憶し、この記憶したデータをもとに、温度検出出力に対応する電流検出出力オフセット電圧を求める。次に、その電流検出出力オフセット電圧を用いて電流検出出力の補正を行う。そして、トルク信号Ｔと車速信号Ｖとに基づいて演算された電流指令値と補正後の電流検出出力との差に基づき、ＰＩＤなどのフィードバック制御を行って、適正な駆動電流のデューティ比を設定し、モータ駆動回路１１を制御する。
【００４３】
上述したことから明らかなように、本実施形態によれば、モータ電流検出回路１４の近傍に設けられた温度検出回路１５が、温度を検出し、ＣＰＵ１２が、ＥＥＰＲＯＭ１３に記憶された温度検出出力に対するモータ電流検出出力の出力特性データを参照し、温度検出出力に基づいてモータ電流検出出力を補正し、その補正後のモータ電流検出出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動回路１１に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータ５が駆動される。よって、モータ電流検出回路１４の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、ＥＥＰＲＯＭ１３が、２以上の温度条件下における温度検出回路１５の出力に対するモータ電流検出回路１４の出力に基づいて得られた特性データを記憶するので、ＣＰＵ１２は、モータ電流検出回路１４の温度特性を出力特性データに基づいて絶対温度を検出することなく高精度に補正することができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、特性データ記憶手段が、データ書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１３によって構成されているので、ＥＣＵ１０の出荷検査時に、温度検出回路１５の出力に対するモータ電流検出回路１４の出力特性を測定した後に、その得られた特性データを電気的に書き込むことができる。
【００４６】
または、ＥＥＰＲＯＭ内蔵のＩＣの場合は、ＩＣ出荷検査時に予め上記特性データを記憶させることが出来る。
【００４７】
また、本実施形態によれば、モータ電流検出回路１４と温度検出回路１５とが、同一のＩＣ（半導体）上に構成されているので、温度検出回路１５の温度出力は、モータ電流検出回路１４の温度を正確にモニターすることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、半導体において温度検出回路１５がモータ電流検出回路１４の極近傍に配置されているので、温度検出回路１５の温度出力は、モータ電流検出回路１４の温度をより一層、正確にモニターすることができる。
【００４９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【００５０】
例えば、前記実施形態では、ＥＣＵ１０の出荷検査時における電流検出出力及び温度検出出力の測定温度条件を３点に設定したが、実温度に対する電流検出出力オフセット電圧特性が直線の特性を示す場合には、温度条件を２点のみに設定してもよい。要するに、２以上の温度条件で電流検出出力及び温度検出出力を測定すればよいのである。
【００５１】
また、前記実施形態では、特性データ記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ１３を採用したが、フラッシュメモリ等の他のタイプの不揮発性メモリを採用してもよい。あるいは、ＩＣと同一プロセスにＥＥＰＲＯＭが内蔵できる場合は、ＩＣ内部にＥＥＰＲＯＭを入れたものに記憶してもよい。
【００５２】
また、図２に示した温度検出回路１５の回路構成は一例であり、同等の温度検出機能を発揮する他のいかなる手段を採用することも可能である。
【００５３】
また、モータ電流検出回路１４のオペアンプの構成は、図１に示した１段増幅の回路ではなく、２段以上の増幅回路としてもよい。図４は、モータ電流検出回路１４’を２個のオペアンプＯＰ１ａ、１ｂを用いて２段増幅とした変形例のハードウェア構成を示している。
【００５４】
また、上述した温度特性の補正については、モータ電流の検出のみではなく、例えばトルクセンサ入力部のオペアンプの中立点（トルクがかかっていない状態を意味する）のオフセット電圧値を補正したい場合にも適用可能である。トルクセンサ入力にも温度特性の補正を適用した場合、同様に安定したモータ電流制御が可能となり、これにより運転者の操舵フィーリングの一層の向上を図ることができる。図５は、トルクセンサからトルクセンサ信号が入力されるトルクセンサ出力インタフェース回路２４の近傍に温度検出回路２５を設けて、オフセット電圧値を補正するように構成した変形例の電動パワーステアリング装置１’の全体構成図であり、図６は、トルクセンサ出力インタフェース回路２４及び温度検出回路２５を中心に示すハードウェア構成図である。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されてモータ電流検出手段の近傍に設けられた温度検出手段が、温度を検出し、補正手段が、温度検出手段の出力に基づいてモータ電流検出手段の出力を補正し、制御手段が、その補正後のモータ電流検出手段の出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータが駆動される。よって、モータ電流検出手段の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができるという効果を奏する。特に、モータ電流検出手段と温度検出手段とが、同一の半導体上に構成されているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。さらに、トルクセンサ入力にも温度特性の補正を適用した場合、同様に安定したモータ電流制御が可能となり、これにより運転者の操舵フィーリングの一層の向上を図ることができる。
特に、請求項１に記載の発明によれば、特性データ記憶手段が、温度検出手段の出力に対するモータ電流検出手段の出力特性データを記憶し、補正手段が、前記温度検出手段の出力と前記特性データ記憶手段に記憶された前記モータ電流検出手段の出力特性データとに基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正するので、モータ電流検出手段の温度特性を出力特性データに基づいて補正することができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、温度検出手段が、モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出手段におけるオペアンプの近傍に設けられているので、モータ電流検出手段におけるオペアンプ近傍の温度変化を正確に検出してオペアンプの出力オフセット電圧の温度ドリフトを高精度に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】 電動パワーステアリング装置の制御系統についてモータ電流検出回路及び温度検出回路を中心に示すハードウェア構成図である。
【図３】 （ａ）はＩＣの実温度と電流検出出力オフセット電圧との関係を示すグラフの一例であり、（ｂ）はＩＣの実温度と温度検出出力との関係を示すグラフの一例であり、（ｃ）は電流検出出力オフセット電圧と温度検出出力との関係を示すグラフの一例である。
【図４】 モータ電流検出回路の変形例を示すハードウェア構成図である。
【図５】 トルクセンサ出力インタフェース回路の近傍に温度検出回路を設けた変形例を示す電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図６】 図５に示す変形例のトルクセンサ出力インタフェース回路及び温度検出回路を中心に示すハードウェア構成図である。
【符号の説明】
５…電動モータ、１０…ＥＣＵ（電動パワーステアリングの制御装置）、１１…モータ駆動回路（モータ駆動手段）、１２…ＣＰＵ（制御手段、補正手段）、１３…ＥＥＰＲＯＭ（特性データ記憶手段、不揮発性メモリ）、１４，１４’…モータ電流検出回路（モータ電流検出手段）、１５…温度検出回路（温度検出手段）。
【発明の属する技術分野】
本発明は、運転者の操舵力軽減及び操舵フィーリングの向上に資する車両の電動パワーステアリングの制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電動式のパワーステアリングにおいては、操舵系のねじりトルクを検出するねじりトルクセンサの出力信号に基づいて算出したアシスト信号に応じて、電動モータの回転方向や回転トルクを制御することで、運転者の操舵負荷を軽減している。例えば、必要な回転トルクを発生させるために、モータ電流検出回路によって検出される実モータ電流を所定の電流値に一致させる制御を行い、応答性に優れる電動パワーステアリングを構成する旨の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２０００−２３８６５２号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、モータ電流検出回路は、オペアンプの温度特性に起因して温度によって出力が変化するという特性を有している。そして、このようなモータ電流検出回路の出力に基づいて電動モータを制御することにより、温度変化によって操舵トルクが変動するという問題がある。特に、近年では、電流検出回路のゲインが従来よりも大きくなってきているため、温度変化による微小な電流検出出力の変動が、運転者の操舵フィーリングにも悪影響を与える可能性が生じるという問題があった。
【０００５】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を可能とすることにより、運転者の操舵フィーリングの向上に資する電動パワーステアリングの制御装置を提供することを解決すべき課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、操舵機構を補助操舵する電動モータを通電駆動するモータ駆動手段と、前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、そのモータ電流検出手段によって検出された電流検出出力を、前記操舵機構における操舵トルクに基づく前記モータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行う制御手段と、を備えた電動パワーステアリングの制御装置において、前記モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられ、温度を検出する温度検出手段と、その温度検出手段の出力に基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正する補正手段と、前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力特性データを記憶する特性データ記憶手段と、を備え、前記補正手段は、前記温度検出手段の出力と、前記特性データ記憶手段に記憶された前記モータ電流検出手段の出力特性データとに基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正することを特徴とする。
【０００７】
従って、モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されてモータ電流検出手段の近傍に設けられた温度検出手段が、温度を検出し、補正手段が、温度検出手段の出力に基づいてモータ電流検出手段の出力を補正し、制御手段が、その補正後のモータ電流検出手段の出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータが駆動される。よって、モータ電流検出手段の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができる。特に、モータ電流検出手段と温度検出手段とが、同一の半導体上に構成されているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。
また、特性データ記憶手段が、温度検出手段の出力に対するモータ電流検出手段の出力特性データを記憶し、補正手段が、前記温度検出手段の出力と前記特性データ記憶手段に記憶された前記モータ電流検出手段の出力特性データとに基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正するので、モータ電流検出手段の温度特性を出力特性データに基づいて補正することができる。
【０００８】
また、請求項２に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、前記特性データ記憶手段が、２以上の温度条件下における前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力に基づいて得られた特性データを記憶することを特徴とする。
【０００９】
従って、特性データ記憶手段が、２以上の温度条件下における前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力に基づいて得られた特性データを記憶するので、補正手段は、モータ電流検出手段の温度特性を出力特性データに基づいて高精度に補正することができる。
【００１０】
また、請求項３に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、前記特性データ記憶手段が、データ書き換え可能な不揮発性メモリからなることを特徴とする。
【００１１】
従って、温度検出手段の出力に対するモータ電流検出手段の出力特性を測定した後に、その得られた特性データをデータ書き換え可能な不揮発性メモリへ書き込むことができる。
【００１２】
また、請求項４に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、前記温度検出手段が、前記モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられたことを特徴とする。
【００１３】
従って、温度検出手段が、モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出手段の近傍に設けられているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。
【００１４】
また、請求項５に記載の電動パワーステアリングの制御装置は、操舵機構を補助操舵する電動モータを通電駆動するモータ駆動手段と、前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、そのモータ電流検出手段によって検出された電流検出出力を、前記操舵機構における操舵トルクに基づく前記モータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行う制御手段と、を備えた電動パワーステアリングの制御装置において、前記モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられ、温度を検出する温度検出手段と、その温度検出手段の出力に基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正する補正手段と、を備え、前記温度検出手段は、前記モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されて前記モータ電流検出手段におけるオペアンプの近傍に設けられたことを特徴とする。
【００１５】
従って、モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されてモータ電流検出手段の近傍に設けられた温度検出手段が、温度を検出し、補正手段が、温度検出手段の出力に基づいてモータ電流検出手段の出力を補正し、制御手段が、その補正後のモータ電流検出手段の出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータが駆動される。よって、モータ電流検出手段の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができる。特に、モータ電流検出手段と温度検出手段とが、同一の半導体上に構成されているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。
また、温度検出手段が、モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出手段におけるオペアンプの近傍に設けられているので、モータ電流検出手段におけるオペアンプ近傍の温度変化を正確に検出してオペアンプの出力オフセット電圧の温度ドリフトを高精度に補正することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を具体化した電動パワーステアリングの制御装置の一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１９】
図１は電動パワーステアリング装置１の全体構成図であり、図２は電動パワーステアリング装置１の制御系統についてモータ電流検出回路１４及び温度検出回路１５を中心に示すハードウェア構成図である。
【００２０】
本実施形態の電動パワーステアリング装置１は、図１に示す様に、ステアリング２の操舵によってステアリングシャフト３に発生する操舵トルクを検出するトルクセンサ４と、操舵機構に動力を与えてステアリング２の操舵力を補助する電動モータ５と、この電動モータ５を駆動制御する電子制御装置（以下、ＥＣＵと称する）１０等とから構成されている。尚、ＥＣＵ１０が本発明の電動パワーステアリングの制御装置に相当するものである。
【００２１】
トルクセンサ４は、操舵トルクを電気信号に変換して検出するもので、例えばポテンショメータによって構成され、ステアリングシャフト３に発生する操舵トルクの大きさに応じて出力電圧が変化するものである。
【００２２】
ＥＣＵ１０は、モータ駆動回路１１と、マイクロプロセッサ（以下、ＣＰＵと称する）１２と、ＥＥＰＲＯＭ１３と、モータ電流検出回路１４と、温度検出回路１５等とから構成されている。
【００２３】
尚、モータ駆動回路１１が本発明のモータ駆動手段を、ＣＰＵ１２が制御手段を、ＥＥＰＲＯＭ１３が特性データ記憶手段及び不揮発性メモリを、モータ電流検出回路１４がモータ電流検出手段を、温度検出回路１５が温度検出手段をそれぞれ構成するものである。
【００２４】
モータ駆動回路１１は、図２に示す様に、４個のＦＥＴ１１１（第１ＦＥＴ１１１ａ、第２ＦＥＴ１１１ｂ、第３ＦＥＴ１１１ｃ、第４ＦＥＴ１１１ｄ）で構成されるＨ型のブリッジ回路であり、ＣＰＵ１２で演算された電流指令値に基づいて図示しない駆動信号出力回路より出力されるモータ駆動信号（ＰＷＭ信号）に基づいて、電動モータ５をＰＷＭ駆動する。
【００２５】
ＣＰＵ１２は、ＣＰＵ，ＲＯＭ，ＲＡＭ，入出力ポート，システムコントローラ等からなるマイクロコンピュータシステムを１チップに集積した１チップマイクロコンピュータを用いて構成されている。ＣＰＵ１２は、トルクセンサ４から入力するトルク信号Ｔと車速センサ６（図１参照）から入力する車速信号Ｖとに基づいてモータ５を駆動するための目標電流値を演算する。さらに、モータ電流検出回路１４による電流検出出力の温度特性を補正し、その補正後の電流検出出力を目標電流値に一致させるようにＰＩＤフィードバック制御等を行う。
【００２６】
ＥＥＰＲＯＭ１３は、電気的にデータ書き換え可能な不揮発性メモリであって、温度検出回路１５の温度検出出力に対するモータ電流検出回路１４の電流検出出力の特性データを記憶する。尚、出荷検査時に行われるＥＥＰＲＯＭ１３への特性データの書き込みについては後述する。
【００２７】
モータ電流検出回路１４は、モータ駆動回路１１の低位側に接続された電流検出用のシャント抵抗ＲＳの両端の電圧からモータ５に流れる電流を検出し、その電流値に対応する電流検出結果を電圧信号（モータ電流信号）としてＣＰＵ１２に出力する。より詳細には、モータ電流検出回路１４は、オペアンプＯＰ１と、シャント抵抗ＲＳの一端（モータ駆動回路１１側）とオペアンプＯＰ１の反転入力端子との間に接続された第１の抵抗Ｒ１と、シャント抵抗ＲＳの他端（グランド側）とオペアンプＯＰ１の非反転入力端子との間に接続された第２の抵抗Ｒ２と、オペアンプＯＰ１の反転入力端子とオペアンプＯＰ１の出力端子との間に接続された第３の抵抗Ｒ３と、オペアンプＯＰ１の非反転入力端子と電位Ｖ１との間に接続された第４の抵抗Ｒ４とから構成されている、いわゆる差動増幅回路である。尚、本実施形態では、抵抗Ｒ１とＲ２の抵抗値が互いに同一に設定され、抵抗Ｒ３とＲ４の抵抗値が互いに同一に設定されている。但し、本発明では、抵抗Ｒ１〜Ｒ４の抵抗値は、必ずしもこのように設定する必要はない。
【００２８】
温度検出回路１５は、モータ電流検出回路１４と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出回路１４の近傍に設けられ、温度検出結果を電圧信号としてＣＰＵ１２に出力する。温度検出回路１５は、より詳細には、カソード側がグランドに接続された温度検出用のダイオード群１６と、一端が電源電圧ＶＣＣに接続されると共に他端がダイオード群１６のアノード側に接続されてダイオード群１６に一定電流を供給する定電流回路１７と、オペアンプＯＰ２とから構成されている。ここで、ダイオード群１６は、複数個（例えば、４個）のダイオードが直列接続されて構成されている。また、オペアンプＯＰ２の非反転入力端子にはダイオード群１６のアノード側が接続され、反転入力端子はオペアンプＯＰ２の出力端子と接続され、オペアンプＯＰ２からダイオード群１６のアノード側の電位を検出出力するように構成されている。そして、温度が変化することに応じてダイオード群１６を構成する各ダイオードの特性が変化するため、オペアンプＯＰ２、すなわち温度検出回路１５から温度に応じた検出出力がなされる。
【００２９】
ここで、温度検出用回路１５の構成については、電流検出回路１４の温度モニターできる手段であればどの様な構成であっても問題は無い。
【００３０】
尚、モータ電流検出回路１４におけるオペアンプＯＰ１の出力オフセット電圧の温度ドリフトを高精度に補正するためにオペアンプＯＰ１近傍の温度変化を正確に検出する必要があるので、ダイオード群１６を、できる限りオペアンプＯＰ１近傍に配置することが好ましい。
【００３１】
次に、モータ電流検出回路１４の検出出力オフセット電圧と温度検出回路１５の検出出力との関係について説明する。尚、モータ電流検出回路１４の検出出力オフセット電圧とは、モータ駆動回路１１を流れる実電流が０［Ａ］の時のモータ電流検出回路１４の出力電圧を意味し、この検出出力オフセット電圧は図３（ａ）に示すように温度によって変化するものである。
【００３２】
電流検出回路１４及び温度検出回路１５が集積されたＩＣの実温度と電流検出回路１４の電流検出出力オフセット電圧とは、例えば、図３（ａ）のグラフ（実線で示す曲線）に示される関係を有している。ここで、電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆは、温度Ｔの関数として、Ｖｏｆ＝ｆ１（Ｔ）のように表すことができる（ｆ１は所定の関数）。
【００３３】
一方、ＩＣの実温度と温度検出回路１５の温度検出出力とは、例えば、図３（ｂ）のグラフ（実線で示す直線）に示される関係を有している。ここで、温度検出出力Ｖｄｅｃｔは、温度Ｔの関数として、Ｖｄｅｃｔ＝ｆ２（Ｔ）のように表すことができる（ｆ２は所定の関数）。
【００３４】
ここで、上記の２つの式より実温度Ｔを消去することにより、電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆは、温度検出出力Ｖｄｅｃｔの関数として、Ｖｏｆ＝ｆ３（Ｖｄｅｃｔ）のように表すことができる（ｆ３は所定の関数）。そして、電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆと温度検出出力Ｖｄｅｃｔとの関係は、例えば、図３（ｃ）のグラフ（実線で示す曲線）のように表される。
【００３５】
従って、予め、任意の複数のＩＣ温度条件における電流検出回路１４の電流検出出力オフセット電圧及び温度検出回路１５の温度検出出力をそれぞれ測定して、その結果を特性データとしてメモリに記憶しておくことにより、温度検出出力Ｖｄｅｃｔに応じた電流検出出力オフセット電圧Ｖｏｆを得ることができる。
【００３６】
本実施形態では、ＥＣＵ１０の出荷検査時に、異なる３つの温度条件下で電流検出出力オフセット電圧及び温度検出出力を測定し（図３（ａ）、（ｂ）のグラフ上の丸印）、これらの測定結果を温度検出出力に対する電流検出出力の特性データとしてＥＥＰＲＯＭ１３へ電気的に書き込む。尚、測定した３つの温度条件以外の温度検出出力については、直線補間を行うことにより、対応する電流検出出力オフセット電圧を求めることができる。図３（ｃ）のグラフでは、３点を用いて破線で示す折れ線状の直線補間を行った例を示している。尚、より多くの温度条件における測定結果を用いるほど、図３（ｃ）において、実線の曲線で示される真の特性グラフに近い特性データを得ることができる。
【００３７】
近年では、ＩＣ内部にＥＥＰＲＯＭが内蔵されているものもあり、この様なＩＣを使用する場合は、予めＩＣ検査時、具体的には低温、室温、高温検査時に電流検出出力オフセット電圧値とその時の温度出力値を書き込むことも可能である。
【００３８】
尚、ＥＣＵ１０出荷検査時おける温度条件は、例えば、低温（実使用状態で想定される最低温度、例えば、−４０℃）、常温（例えば、２５℃）、高温（実使用状態で想定される最高温度、例えば、８５℃）の３点に設定される。
【００３９】
次に、上述した構成を有する電動パワーステアリング装置１における作用について説明する。
【００４０】
モータ電流検出回路１４は、モータ駆動回路１１の低位側に接続された電流検出用のシャント抵抗ＲＳの両端の電圧からモータ５に流れる電流を検出し、その電流値に対応する電流検出結果を電圧信号としてＣＰＵ１２に出力する。電流検出出力は、ＣＰＵ１２に入力されると、内蔵するＡ／Ｄ変換器によってデジタル値に変換される。
【００４１】
一方、モータ電流検出回路１４の近傍に設けられた温度検出回路１５は、温度検出結果を電圧信号としてＣＰＵ１２に出力する。温度検出出力は、ＣＰＵ１２に入力されると、内蔵するＡ／Ｄ変換器によってデジタル値に変換される。
【００４２】
ＣＰＵ１２は、予めＥＥＰＲＯＭ１３に記憶された温度検出出力に対する電流検出出力の特性データを参照して、ＣＰＵ１２のＲＡＭに記憶し、この記憶したデータをもとに、温度検出出力に対応する電流検出出力オフセット電圧を求める。次に、その電流検出出力オフセット電圧を用いて電流検出出力の補正を行う。そして、トルク信号Ｔと車速信号Ｖとに基づいて演算された電流指令値と補正後の電流検出出力との差に基づき、ＰＩＤなどのフィードバック制御を行って、適正な駆動電流のデューティ比を設定し、モータ駆動回路１１を制御する。
【００４３】
上述したことから明らかなように、本実施形態によれば、モータ電流検出回路１４の近傍に設けられた温度検出回路１５が、温度を検出し、ＣＰＵ１２が、ＥＥＰＲＯＭ１３に記憶された温度検出出力に対するモータ電流検出出力の出力特性データを参照し、温度検出出力に基づいてモータ電流検出出力を補正し、その補正後のモータ電流検出出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動回路１１に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータ５が駆動される。よって、モータ電流検出回路１４の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができる。
【００４４】
また、本実施形態によれば、ＥＥＰＲＯＭ１３が、２以上の温度条件下における温度検出回路１５の出力に対するモータ電流検出回路１４の出力に基づいて得られた特性データを記憶するので、ＣＰＵ１２は、モータ電流検出回路１４の温度特性を出力特性データに基づいて絶対温度を検出することなく高精度に補正することができる。
【００４５】
また、本実施形態によれば、特性データ記憶手段が、データ書き換え可能な不揮発性メモリであるＥＥＰＲＯＭ１３によって構成されているので、ＥＣＵ１０の出荷検査時に、温度検出回路１５の出力に対するモータ電流検出回路１４の出力特性を測定した後に、その得られた特性データを電気的に書き込むことができる。
【００４６】
または、ＥＥＰＲＯＭ内蔵のＩＣの場合は、ＩＣ出荷検査時に予め上記特性データを記憶させることが出来る。
【００４７】
また、本実施形態によれば、モータ電流検出回路１４と温度検出回路１５とが、同一のＩＣ（半導体）上に構成されているので、温度検出回路１５の温度出力は、モータ電流検出回路１４の温度を正確にモニターすることができる。
【００４８】
また、本実施形態によれば、半導体において温度検出回路１５がモータ電流検出回路１４の極近傍に配置されているので、温度検出回路１５の温度出力は、モータ電流検出回路１４の温度をより一層、正確にモニターすることができる。
【００４９】
尚、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を施すことが可能である。
【００５０】
例えば、前記実施形態では、ＥＣＵ１０の出荷検査時における電流検出出力及び温度検出出力の測定温度条件を３点に設定したが、実温度に対する電流検出出力オフセット電圧特性が直線の特性を示す場合には、温度条件を２点のみに設定してもよい。要するに、２以上の温度条件で電流検出出力及び温度検出出力を測定すればよいのである。
【００５１】
また、前記実施形態では、特性データ記憶手段としてＥＥＰＲＯＭ１３を採用したが、フラッシュメモリ等の他のタイプの不揮発性メモリを採用してもよい。あるいは、ＩＣと同一プロセスにＥＥＰＲＯＭが内蔵できる場合は、ＩＣ内部にＥＥＰＲＯＭを入れたものに記憶してもよい。
【００５２】
また、図２に示した温度検出回路１５の回路構成は一例であり、同等の温度検出機能を発揮する他のいかなる手段を採用することも可能である。
【００５３】
また、モータ電流検出回路１４のオペアンプの構成は、図１に示した１段増幅の回路ではなく、２段以上の増幅回路としてもよい。図４は、モータ電流検出回路１４’を２個のオペアンプＯＰ１ａ、１ｂを用いて２段増幅とした変形例のハードウェア構成を示している。
【００５４】
また、上述した温度特性の補正については、モータ電流の検出のみではなく、例えばトルクセンサ入力部のオペアンプの中立点（トルクがかかっていない状態を意味する）のオフセット電圧値を補正したい場合にも適用可能である。トルクセンサ入力にも温度特性の補正を適用した場合、同様に安定したモータ電流制御が可能となり、これにより運転者の操舵フィーリングの一層の向上を図ることができる。図５は、トルクセンサからトルクセンサ信号が入力されるトルクセンサ出力インタフェース回路２４の近傍に温度検出回路２５を設けて、オフセット電圧値を補正するように構成した変形例の電動パワーステアリング装置１’の全体構成図であり、図６は、トルクセンサ出力インタフェース回路２４及び温度検出回路２５を中心に示すハードウェア構成図である。
【００５５】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されてモータ電流検出手段の近傍に設けられた温度検出手段が、温度を検出し、補正手段が、温度検出手段の出力に基づいてモータ電流検出手段の出力を補正し、制御手段が、その補正後のモータ電流検出手段の出力を、操舵機構における操舵トルクに基づくモータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行うことにより、操舵機構を補助操舵する電動モータが駆動される。よって、モータ電流検出手段の温度特性が補正されて、温度変化に拘らず安定したモータ電流の検出を行うことができ、これにより運転者の操舵フィーリングの向上を図ることができるという効果を奏する。特に、モータ電流検出手段と温度検出手段とが、同一の半導体上に構成されているので、温度検出手段の温度出力は、モータ電流検出手段の温度を正確にモニターすることができる。さらに、トルクセンサ入力にも温度特性の補正を適用した場合、同様に安定したモータ電流制御が可能となり、これにより運転者の操舵フィーリングの一層の向上を図ることができる。
特に、請求項１に記載の発明によれば、特性データ記憶手段が、温度検出手段の出力に対するモータ電流検出手段の出力特性データを記憶し、補正手段が、前記温度検出手段の出力と前記特性データ記憶手段に記憶された前記モータ電流検出手段の出力特性データとに基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正するので、モータ電流検出手段の温度特性を出力特性データに基づいて補正することができる。
また、請求項５に記載の発明によれば、温度検出手段が、モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されてモータ電流検出手段におけるオペアンプの近傍に設けられているので、モータ電流検出手段におけるオペアンプ近傍の温度変化を正確に検出してオペアンプの出力オフセット電圧の温度ドリフトを高精度に補正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態における電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】 電動パワーステアリング装置の制御系統についてモータ電流検出回路及び温度検出回路を中心に示すハードウェア構成図である。
【図３】 （ａ）はＩＣの実温度と電流検出出力オフセット電圧との関係を示すグラフの一例であり、（ｂ）はＩＣの実温度と温度検出出力との関係を示すグラフの一例であり、（ｃ）は電流検出出力オフセット電圧と温度検出出力との関係を示すグラフの一例である。
【図４】 モータ電流検出回路の変形例を示すハードウェア構成図である。
【図５】 トルクセンサ出力インタフェース回路の近傍に温度検出回路を設けた変形例を示す電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図６】 図５に示す変形例のトルクセンサ出力インタフェース回路及び温度検出回路を中心に示すハードウェア構成図である。
【符号の説明】
５…電動モータ、１０…ＥＣＵ（電動パワーステアリングの制御装置）、１１…モータ駆動回路（モータ駆動手段）、１２…ＣＰＵ（制御手段、補正手段）、１３…ＥＥＰＲＯＭ（特性データ記憶手段、不揮発性メモリ）、１４，１４’…モータ電流検出回路（モータ電流検出手段）、１５…温度検出回路（温度検出手段）。
Claims (5)
- 操舵機構を補助操舵する電動モータを通電駆動するモータ駆動手段と、前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、そのモータ電流検出手段によって検出された電流検出出力を、前記操舵機構における操舵トルクに基づく前記モータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行う制御手段と、を備えた電動パワーステアリングの制御装置において、
前記モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられ、温度を検出する温度検出手段と、
その温度検出手段の出力に基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正する補正手段と、
前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力特性データを記憶する特性データ記憶手段と、
を備え、
前記補正手段は、前記温度検出手段の出力と、前記特性データ記憶手段に記憶された前記モータ電流検出手段の出力特性データとに基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正することを特徴とする電動パワーステアリングの制御装置。 - 前記特性データ記憶手段は、２以上の温度条件下における前記温度検出手段の出力に対する前記モータ電流検出手段の出力に基づいて得られた特性データを記憶することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリングの制御装置。
- 前記特性データ記憶手段は、データ書き換え可能な不揮発性メモリからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動パワーステアリングの制御装置。
- 前記温度検出手段は、前記モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の電動パワーステアリングの制御装置。
- 操舵機構を補助操舵する電動モータを通電駆動するモータ駆動手段と、前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、そのモータ電流検出手段によって検出された電流検出出力を、前記操舵機構における操舵トルクに基づく前記モータ駆動手段に対する目標電流値に一致させる制御を行う制御手段と、を備えた電動パワーステアリングの制御装置において、
前記モータ電流検出手段と同一の半導体上に構成されて前記モータ電流検出手段の近傍に設けられ、温度を検出する温度検出手段と、
その温度検出手段の出力に基づいて前記モータ電流検出手段の出力を補正する補正手段と、
を備え、
前記温度検出手段は、前記モータ電流検出手段と同一のＩＣパッケージ内に集積されて前記モータ電流検出手段におけるオペアンプの近傍に設けられたことを特徴とする電動パワーステアリングの制御装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003038173A JP4131393B2 (ja) | 2003-02-17 | 2003-02-17 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
| US10/776,196 US7222694B2 (en) | 2003-02-17 | 2004-02-12 | Control unit for electric power steering |
| DE102004007425A DE102004007425A1 (de) | 2003-02-17 | 2004-02-16 | Steuereinheit zur elektrisch unterstützten Lenkung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003038173A JP4131393B2 (ja) | 2003-02-17 | 2003-02-17 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004243969A JP2004243969A (ja) | 2004-09-02 |
| JP4131393B2 true JP4131393B2 (ja) | 2008-08-13 |
Family
ID=32767681
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003038173A Expired - Fee Related JP4131393B2 (ja) | 2003-02-17 | 2003-02-17 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US7222694B2 (ja) |
| JP (1) | JP4131393B2 (ja) |
| DE (1) | DE102004007425A1 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7529106B2 (en) * | 2005-08-12 | 2009-05-05 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Voltage monitoring device and inverter device |
| JP2009049813A (ja) * | 2007-08-21 | 2009-03-05 | Sanyo Electric Co Ltd | ラジオチューナー用の半導体装置及びその製造方法 |
| JP2009081598A (ja) * | 2007-09-26 | 2009-04-16 | Sanyo Electric Co Ltd | Ｆｍ受信機、及びｆｍチューナ |
| JP4603596B2 (ja) * | 2008-05-16 | 2010-12-22 | 本田技研工業株式会社 | 車体流れ抑制装置 |
| JP5716158B2 (ja) * | 2010-05-07 | 2015-05-13 | パナソニックＩｐマネジメント株式会社 | モータ電流検出用ｉｃ、およびこれを用いた電流検出器またはモータ制御装置 |
| JP5613537B2 (ja) * | 2010-11-18 | 2014-10-22 | カヤバ工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法 |
| KR101897657B1 (ko) * | 2012-07-25 | 2018-10-04 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 파워 스티어링 제어 온도값 산출 장치 및 방법과 이를 이용한 전동식 파워 스티어링 제어 시스템 |
| JP5945740B2 (ja) * | 2012-09-13 | 2016-07-05 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | パワーステアリング装置 |
| JP2014169061A (ja) * | 2013-03-05 | 2014-09-18 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| US9022515B2 (en) * | 2013-03-13 | 2015-05-05 | Palo Alto Research Center Incorporated | Method and apparatus for measuring response to actuation of electro-mechanical transducer in print head assembly for inkjet printing system |
| JP2015013583A (ja) * | 2013-07-05 | 2015-01-22 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| NZ724384A (en) | 2014-03-07 | 2019-07-26 | Estwing Mfg Company Inc | Aluminum striking tools |
| GB2541304B (en) | 2014-03-07 | 2020-12-02 | Estwing Mfg Company | Striking tool with attached striking surface |
| FR3019794B1 (fr) * | 2014-04-10 | 2017-12-08 | Jtekt Europe Sas | Estimation du vieillissement d’une direction assistee |
| KR20160015075A (ko) * | 2014-07-30 | 2016-02-12 | 삼성전기주식회사 | 모터 구동 장치 및 모터 시스템, 그의 보정 회로 |
| USD829074S1 (en) | 2016-09-21 | 2018-09-25 | Estwing Manufacturing Company, Inc. | Hammer |
| JP6651435B2 (ja) * | 2016-12-16 | 2020-02-19 | 日立オートモティブシステムズ株式会社 | 車両搭載機器の制御装置 |
| US11685004B2 (en) * | 2020-03-13 | 2023-06-27 | Illinois Tool Works Inc. | Systems and methods to detect faults in wire feed motor drive circuits |
| KR102446143B1 (ko) * | 2020-12-01 | 2022-09-22 | 현대모비스 주식회사 | 차량용 전동식 조향장치의 모터 제어 장치 및 방법 |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4800974A (en) * | 1985-10-23 | 1989-01-31 | Trw Inc. | Electric steering gear |
| JPH0686221B2 (ja) * | 1986-09-16 | 1994-11-02 | 本田技研工業株式会社 | 電動機式動力舵取装置 |
| JPH05185938A (ja) * | 1991-09-30 | 1993-07-27 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2793084B2 (ja) * | 1992-05-29 | 1998-09-03 | 三菱電機株式会社 | 乗員保護装置の起動装置 |
| JP3622362B2 (ja) * | 1996-09-19 | 2005-02-23 | 株式会社デンソー | 電動式パワーステアリング装置 |
| US5992556A (en) * | 1997-04-15 | 1999-11-30 | Trw Inc. | Method and apparatus for damping control of an electric assist steering system with vehicle speed signal loss feature |
| JP2000146722A (ja) * | 1998-09-01 | 2000-05-26 | Toyoda Mach Works Ltd | トルクセンサ |
| JP4003104B2 (ja) | 1999-02-19 | 2007-11-07 | 株式会社デンソー | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3584832B2 (ja) * | 2000-01-25 | 2004-11-04 | オムロン株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3723748B2 (ja) * | 2001-06-05 | 2005-12-07 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御システム |
| JP3868263B2 (ja) * | 2001-10-29 | 2007-01-17 | 株式会社ジェイテクト | パワーステアリング装置 |
-
2003
- 2003-02-17 JP JP2003038173A patent/JP4131393B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-02-12 US US10/776,196 patent/US7222694B2/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-02-16 DE DE102004007425A patent/DE102004007425A1/de not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US20040159489A1 (en) | 2004-08-19 |
| US7222694B2 (en) | 2007-05-29 |
| DE102004007425A1 (de) | 2004-08-26 |
| JP2004243969A (ja) | 2004-09-02 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4131393B2 (ja) | 電動パワーステアリングの制御装置 | |
| JP5464299B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| KR100670735B1 (ko) | 자동차용 듀얼 모터의 과전류 검출장치 | |
| JP2009503450A (ja) | 自己校正センサ | |
| US7031813B2 (en) | Electric steering control device | |
| JP5395127B2 (ja) | 電流制御用半導体素子およびそれを用いた制御装置 | |
| JP2004058748A (ja) | 車両用操舵制御システム | |
| JP4654765B2 (ja) | 負荷駆動装置及び負荷駆動装置の出力調整方法 | |
| US6212447B1 (en) | Control device for automobiles | |
| JP5130835B2 (ja) | 差動増幅回路とそれを用いた電流制御装置 | |
| US6874594B2 (en) | Controller for electric power steering system | |
| JP2004053396A (ja) | 角速度センサおよびそれを用いた自動車 | |
| JP4192620B2 (ja) | 電動パワーステアリングの制御装置 | |
| JP3390360B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP4858006B2 (ja) | 電動パワーステアリング制御装置 | |
| JP4449771B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| US6467329B1 (en) | Neutral point voltage adjuster of torque sensor | |
| US7155985B2 (en) | Torque sensor for vehicle steering system | |
| JP2005020877A (ja) | 車載モータ制御装置 | |
| JP2007069741A (ja) | 車載用電子制御装置 | |
| KR100305001B1 (ko) | 자동차용 제어 장치 | |
| KR100388105B1 (ko) | 차량용 조향장치 및 제어방법 | |
| JP2006082579A (ja) | パワーステアリング制御装置、および方法 | |
| JP5266913B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2006162272A (ja) | トルク検出装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20050414 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20070330 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070330 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070501 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070904 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20071024 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080502 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080515 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110606 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |