JP5058554B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

電動パワーステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5058554B2
JP5058554B2 JP2006281332A JP2006281332A JP5058554B2 JP 5058554 B2 JP5058554 B2 JP 5058554B2 JP 2006281332 A JP2006281332 A JP 2006281332A JP 2006281332 A JP2006281332 A JP 2006281332A JP 5058554 B2 JP5058554 B2 JP 5058554B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
current
switch
relay
capacitor
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.)
Active
Application number
JP2006281332A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2008094342A (ja
Inventor
茂樹 長瀬
武史 上田
彰 椙本
公仁 千野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Koyo Electronics Industries Co Ltd
Original Assignee
JTEKT Corp
Koyo Electronics Industries Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp, Koyo Electronics Industries Co Ltd filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2006281332A priority Critical patent/JP5058554B2/ja
Priority to US12/445,743 priority patent/US8037964B2/en
Priority to PCT/JP2007/070065 priority patent/WO2008050624A1/ja
Priority to EP07829799A priority patent/EP2075903B1/en
Priority to AT07829799T priority patent/ATE551771T1/de
Publication of JP2008094342A publication Critical patent/JP2008094342A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5058554B2 publication Critical patent/JP5058554B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P27/00Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage
    • H02P27/04Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage
    • H02P27/06Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of supply voltage using variable-frequency supply voltage, e.g. inverter or converter supply voltage using dc to ac converters or inverters
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P29/00Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
    • H02P29/02Providing protection against overload without automatic interruption of supply
    • H02P29/024Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
    • H02P29/0241Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P2207/00Indexing scheme relating to controlling arrangements characterised by the type of motor
    • H02P2207/05Synchronous machines, e.g. with permanent magnets or DC excitation

Description

本発明は、車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関する。
従来から、運転者がハンドル(ステアリングホイール)に加える操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が用いられている。電動パワーステアリング装置の電動モータには従来からブラシモータが広く使用されているが、信頼性および耐久性の向上や慣性の低減などの観点から、近年ではブラシレスモータも使用されている。
図4(a)は、従来の電動パワーステアリング装置に含まれるモータ制御回路の回路図である。図4(a)では、車両のステアリング機構に与えられる操舵補助力を発生させるために、3相ブラシレスモータ90が用いられる。また、ブラシレスモータ90に3相の駆動電流(U相電流、V相電流およびW相電流)を供給するために、6個のMOS−FET(Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor )を含むモータ駆動回路93が用いられる。
電源リレー91は、モータ制御回路を電源に接続するか否かを切り替え、モータリレー94は、モータ駆動回路93とブラシレスモータ90を接続するか否かを切り替える。電源リレー91とモータリレー94は、電動パワーステアリング装置の動作時にはオン状態、停止時にはオフ状態となる。
モータ駆動回路93に含まれる6個のMOS−FETは、駆動制御部(図示せず)から出力されたPWM(Pulse Width Modulation)信号を用いて制御され、モータ駆動回路93からは、位相が2π/3ずつ異なり正弦波状に変化する3相の駆動電流が出力される。このようにPWM信号を用いてブラシレスモータ90を駆動すると、電源からモータ駆動回路93に流れる電流は短時間のうちに大きく変動し、電流リップルが発生する。そこで、この電流リップルを吸収するために、2本の電源線の間にコンデンサ92が設けられる。コンデンサ92は電荷を蓄積し、電源からモータ駆動回路93に流れる電流が不足するときには蓄積した電荷を放電する。これにより、電流リップルを吸収することができる。
従来の電動パワーステアリング装置では、動作停止時には、モータ駆動回路93に含まれる6個のMOS−FETはすべてオフ状態に制御され、その後に、電源リレー91とモータリレー94がオフ状態となる。この際、コンデンサ92に蓄積された電荷を放電する必要がある。そこで、図4(a)に示すモータ制御回路では、2本の電源線の間に、放電用回路として抵抗95が設けられている。電源リレー91とモータリレー94がオフ状態となった後、コンデンサ92に蓄積された電荷は抵抗95を通って放電される。また、放電用回路として、抵抗95とスイッチ96を直列に接続した回路を設けてもよい(図4(b)を参照)。図4(b)に示すモータ制御回路では、スイッチ96は、電源リレー91とモータリレー94がオフ状態になった後にオン状態になる。
なお、コンデンサ92に蓄積された電荷を電源オフ時に放電する理由は、次回の電源オン時に電源リレー91の故障検査を行う際に、コンデンサ92に電荷が蓄積されたままでは検査を正しく行えないからである。
電動パワーステアリング装置のモータ制御回路については、以下のような技術が知られている。特許文献1には、3相モータに駆動電流を供給する3本の信号線のすべてに半導体スイッチング素子を設けることが記載されている。特許文献2には、モータリレーを備えた電動パワーステアリング装置が記載されている。
特開2006−21645号公報 特開2004−330877号公報
上述したように、従来の電動パワーステアリング装置には、電流リップル吸収用のコンデンサと、当該コンデンサに蓄積された電荷を放電するための回路とが設けられる。しかしながら、放電用回路として抵抗だけを設けた場合(図4(a))には、電動パワーステアリング装置の動作中も抵抗に電流が流れるので、電動パワーステアリング装置の動作時の消費電流が増大する。ワッテージの大きい抵抗を使用すれば、動作時の消費電流をある程度は削減できるが、そのような抵抗を使用すると電動パワーステアリング装置のコストが高くなる。また、放電用回路にスイッチを追加すれば(図4(b))、動作時の消費電流は増大しないが、スイッチの分だけ回路規模が増大し、電動パワーステアリング装置のコストが高くなる。
それ故に、本発明は、電流リップル吸収用のコンデンサに蓄積された電荷を専用の回路を用いずに放電できる、小型・低コスト・低消費電力の電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
の発明は、電源に接続して使用される電動パワーステアリング装置であって、
車両のステアリング機構に与えられる操舵補助力を発生させるモータと、
電源スイッチと、
電流リップル吸収用のコンデンサと、
複数のスイッチング素子を含み、前記モータに駆動電流を供給するモータ駆動回路と、
前記スイッチング素子を制御する駆動制御部と、
前記モータと前記モータ駆動回路との間に設けられ、リレー素子で構成されたモータスイッチとを備え、
前記電源スイッチが非導通状態に変化した後に、前記モータスイッチの励磁コイルに、前記コンデンサに蓄積された電荷が流れることを特徴とする。
の発明は、第の発明において、
前記モータスイッチの励磁コイルと直列に接続されたコイル制御用スイッチをさらに備え、
前記コイル制御用スイッチは、前記電源スイッチが非導通状態に変化した後も、前記コンデンサに蓄積された電荷の放電が完了するまで導通状態を保つことを特徴とする。
の発明は、第の発明において、
前記モータは、多相の駆動電流の供給を受けて回転するブラシレスモータであり、
前記駆動制御部は、前記電源スイッチが非導通状態に変化した後は、すべての相の駆動電流がゼロとなるように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする。
上記第の発明によれば、リレー素子で構成されたモータスイッチを備えた電動パワーステアリング装置では、電源オフ後にモータスイッチの励磁コイルを通る電流経路を維持すれば、電流リップル吸収用のコンデンサに蓄積された電荷は、モータスイッチの励磁コイルを通って放電される。したがって、リレー素子で構成されたモータスイッチを備えた電動パワーステアリング装置では、電流リップル吸収用のコンデンサに蓄積された電荷を、モータに駆動電流を供給せずに、かつ、専用の回路を用いずに放電することができる。
上記第の発明によれば、電源オフ後もコイル制御用スイッチを導通状態に保つことにより、モータスイッチの励磁コイルを通る電流経路を維持し、電流リップル吸収用のコンデンサに蓄積された電荷をモータスイッチの励磁コイルを通して放電することができる。
上記第の発明によれば、電源オフ後はモータに駆動電流は供給されないので、モータは回転しない。また、電流リップル吸収用のコンデンサに蓄積された電荷は、モータスイッチの励磁コイルを通って放電される。したがって、モータが不必要に回転して、車両のステアリング機構に不必要な操舵補助力を与えることを防止しながら、電流リップル吸収用のコンデンサに蓄積された電荷を専用の回路を用いずに放電することができる。
図1は、本発明の参考例および実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車両の構成と共に示す概略図である。図1に示す電動パワーステアリング装置は、ブラシレスモータ1、減速機2、トルクセンサ3、車速センサ4、位置検出センサ5、および、電子制御ユニット(Electronic Control Unit :以下、ECUという)6を備えたコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置である。
図1に示すように、ステアリングシャフト102の一端にはハンドル(ステアリングホイール)101が固着されており、ステアリングシャフト102の他端はラックピニオン機構103を介してラック軸104に連結されている。ラック軸104の両端は、タイロッドおよびナックルアームからなる連結部材105を介して車輪106に連結されている。運転者がハンドル101を回転させると、ステアリングシャフト102は回転し、これに伴いラック軸104は往復運動を行う。ラック軸104の往復運動に伴い、車輪106の向きが変わる。
電動パワーステアリング装置は、運転者の負荷を軽減するために、以下に示す操舵補助を行う。トルクセンサ3は、ハンドル101の操作によってステアリングシャフト102に加えられる操舵トルクTを検出する。車速センサ4は、車速Sを検出する。位置検出センサ5は、ブラシレスモータ1のロータの回転位置(角度)θを検出する。位置検出センサ5は、例えばレゾルバで構成される。
ECU6は、車載バッテリ100から電力の供給を受け、操舵トルクT、車速Sおよび角度θに基づきブラシレスモータ1を駆動する。ブラシレスモータ1は、ECU6によって駆動されると、操舵補助力を発生させる。減速機2は、ブラシレスモータ1とステアリングシャフト102との間に設けられる。ブラシレスモータ1で発生した操舵補助力は、減速機2を介して、ステアリングシャフト102を回転させるように作用する。
この結果、ステアリングシャフト102は、ハンドル101に加えられる操舵トルクと、ブラシレスモータ1で発生した操舵補助力の両方によって回転する。このように電動パワーステアリング装置は、ブラシレスモータ1で発生した操舵補助力を車両のステアリング機構に与えることにより操舵補助を行う。
本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置は、ブラシレスモータ1の制御回路(モータ制御回路)に特徴がある。そこで以下では、参考例および第1の実施形態に係る電動パワーステアリング装置に含まれるモータ制御回路について説明する。なお、本発明は、上述したコラムアシスト型の電動パワーステアリング装置だけでなく、ピニオンアシスト型やラックアシスト型の電動パワーステアリング装置にも適用できる。
参考例
図2は、本発明の参考例に係る電動パワーステアリング装置に含まれるモータ制御回路の回路図である。図2に示すモータ制御回路は、電源リレー11、コンデンサ12、モータ駆動回路13、および、モータリレー14を備え、ブラシレスモータ1を駆動する。このモータ制御回路は、ECU6の内部に設けられ、電源である車載バッテリ100に接続して使用される。
図2において、ブラシレスモータ1は、3相の巻線(U相コイルUc、V相コイルVc およびW相コイルWc)を有する3相ブラシレスモータである。電源リレー11は、モータ制御回路を電源に接続するか否かを切り替える電源スイッチである。モータリレー14は、モータ駆動回路13とブラシレスモータ1を接続するか否かを切り替えるモータスイッチである。電源リレー11とモータリレー14は、電動パワーステアリング装置の動作時にはオン状態(導通状態)、停止時にはオフ状態(非導通状態)となる。
モータ駆動回路13は、スイッチング素子として、6個のMOS−FET(U1、U2、V1、V2、W1、W2)を含んでいる。図2に示すように、MOS−FET U1とU2は直列に接続され、MOS−FET V1とV2は直列に接続され、MOS−FET W1とW2は直列に接続される。このように6個のMOS−FETを2個ずつ直列に接続して形成された3つの回路は、2本の電源線の間に並列に設けられる。MOS−FET U1とU2の接続点は、モータリレー14を介してU相コイルUcの一端に接続される。MOS−FET V1とV2の接続点は、モータリレー14を介してV相コイルVcの一端に接続される。MOS−FET W1とW2の接続点は、W相コイルWcの一端に直接接続される。ブラシレスモータ1の3相の巻線の他端は、共通の接続点(以下、中性点Qという)に接続される。
駆動制御部15は、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETを制御する。より詳細には、駆動制御部15には、操舵トルクT、車速Sおよび角度θが入力される。駆動制御部15は、これらのデータに基づき、ブラシレスモータ1に供給すべき3相の駆動電流(U相電流、V相電流およびW相電流)の目標値(目標電流)を決定し、測定した電流(測定電流)を目標電流に一致させるためのPWM信号を出力する。駆動制御部15から出力された各相のPWM信号およびその否定信号は、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETのゲート端子にそれぞれ供給される。
上記PWM信号は、目標電流を決定し、測定電流を目標電流に一致させるための電流値を求め、求めた電流値を表す制御信号をPWM変換することにより得られる。このうち、目標電流を決定し、測定電流を目標電流に一致させるための電流値を求める処理は、ブラシレスモータ1のロータと共に回転する回転座標系(d−q座標系)を用いて行われ、その後に、d−q座標系の電流値を3相交流座標系(uvw座標系)の電流値に変換する処理が行われる。なお、駆動制御部15の処理のうちPWM変換以外の処理は、典型的には、ECU6に内蔵されたマイクロコンピュータのソフトウェア処理によって行われる。
モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETは、駆動制御部15から出力されたPWM信号によって制御され、PWM信号が第1のレベル(例えば、ハイレベル)のときにはオン状態、PWM信号が第2のレベル(例えば、ローレベル)のときにはオフ状態となる。駆動制御部15は、3相の駆動電流が位相が互いに2π/3ずつ異なり正弦波状に変化するように、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETを制御する。これにより、ブラシレスモータ1のロータにトルクを与え、ブラシレスモータ1を回転させることができる。
コンデンサ12は、2本の電源線の間に設けられる。コンデンサ12は電荷を蓄積し、電源からモータ駆動回路13に流れる電流が不足するときには蓄積した電荷を放電する。このように、コンデンサ12は、電流リップル吸収用のコンデンサとして機能する。
電動パワーステアリング装置の動作を停止するときには、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETは一旦すべてオフ状態に制御される。これにより、3相の駆動電流はすべてゼロとなり、ブラシレスモータ1は回転を停止する。その後に、電源リレー11がオフ状態となり、モータ制御回路に対する電源の供給は遮断される。
参考例に係る電動パワーステアリング装置では、従来の電動パワーステアリング装置とは異なり、電源リレー11がオフ状態となった後も、後述する条件を満たすまでの間、モータリレー14はオン状態を保つ。
電源リレー11がオフ状態で、モータリレー14がオン状態である間、駆動制御部15は、2相以上の駆動電流がゼロではなく、かつ、当該駆動電流の供給を受けてもブラシレスモータ1が回転しないように、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETを制御する。より詳細には、駆動制御部15は、d軸電流の目標値をゼロでない所定の値(例えば、10A)、q軸電流の目標値をゼロとした上で、ブラシレスモータ1を回転させるときと同じ処理(すなわち、測定電流を目標電流に一致させるための電流値を求め、求めた電流値を表す制御信号をPWM変換する処理)を行う。
q軸電流はブラシレスモータ1を回転させる(ロータにトルクを与える)電流であるのに対し、d軸電流はブラシレスモータ1の回転に影響を与えない(ロータにトルクを与えない)電流である。したがって、q軸電流の目標値をゼロとして求めた3相の駆動電流をブラシレスモータ1に供給しても、ブラシレスモータ1は回転しない。
一方、d軸電流の目標値をゼロでない値として3相の駆動電流を求めると、2相または3相の駆動電流がゼロではなくなる。2相の駆動電流がゼロでない場合には、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETのうち、2個のMOS−FETがオン状態に制御され、残り4個のMOS−FETはオフ状態に制御される。3相の駆動電流がゼロでない場合には、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETのうち、3個のMOS−FETがオン状態に制御され、残り3個のMOS−FETはオフ状態に制御される。いずれの場合も、コンデンサ12に蓄積された電荷は、オン状態のMOS−FET、モータリレー14、および、ブラシレスモータ1の巻線を通って放電される。
例えば、U相電流が正、V相電流が負、W相電流がゼロである場合(2相の駆動電流がゼロでない場合の例)には、MOS−FET U1、V2がオン状態に制御され、MOS−FET U2、V1、W1、W2はオフ状態に制御される。この場合、コンデンサ12に蓄積された電荷は、MOS−FET U1、モータリレー14の一方のスイッチ(U相コイルUcに接続されたスイッチ)、U相コイルUc、V相コイルVc、モータリレー14の他方のスイッチ(V相コイルVcに接続されたスイッチ)およびMOS−FET V2を通る電流経路で放電される。
あるいは、U相電流が正、V相電流が負、W相電流が負である場合(3相の駆動電流がゼロでない場合の例)には、MOS−FET U1、V2、W2がオン状態に制御され、MOS−FET U2、V1、W1はオフ状態に制御される。この場合、コンデンサ12に蓄積された電荷は、MOS−FET U1、モータリレー14の一方のスイッチ(U相コイルUcに接続されたスイッチ)およびU相コイルUcを経由して中性点Qに至り、中性点Qで2分岐して、一方はV相コイルVc、モータリレー14の他方のスイッチ(V相コイルVcに接続されたスイッチ)およびMOS−FET V2を経由し、他方はW相コイルWcおよびMOS−FET W2を経由する電流経路(図2に白抜き矢印で記載した経路)で放電される。なお、コンデンサ12に蓄積された電荷を放電するための電流経路は、電源リレー11がオフ状態となったときの角度θに応じて異なる。
コンデンサ12に蓄積された電荷が放電され、コンデンサ12の一方の電極電位(図2に示すP点の電位)が十分に低下したことが検知されると、モータリレー14はオフ状態となる。このようにモータリレー14は、電源リレー11がオフ状態となった後も、コンデンサ12に蓄積された電荷の放電が完了するまではオン状態を保つ。
以上に示すように、参考例に係る電動パワーステアリング装置では、電源オフ時に電流リップル吸収用のコンデンサ12に蓄積されている電荷は、モータの回転に必要な電流経路の一部(具体的には、オン状態のMOS−FET、モータリレー14、および、ブラシレスモータ1の巻線)を通って放電される。したがって、電流リップル吸収用のコンデンサ12に蓄積された電荷を専用の回路を用いずに放電することができる。よって、電動パワーステアリング装置を小型・低コスト化すると共に、電動パワーステアリング装置の消費電流を低減することができる。
また、駆動制御部15は、電源オフ時に、2相以上の駆動電流がゼロではなく、かつ、当該駆動電流の供給を受けてもブラシレスモータ1が回転しないように、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETを制御する。このため、電源オフ時にモータ駆動回路13からブラシレスモータ1に対して駆動電流が供給されるが、この駆動電流の供給を受けてもブラシレスモータ1は回転しない。したがって、ブラシレスモータ1が不必要に回転して、車両のステアリング機構に不必要な操舵補助力を与えることを防止することができる。
また、参考例に係る電動パワーステアリング装置はモータリレー14を備えているが、そのような場合でも、電源オフ後もモータリレー14を導通状態に保つことにより、ブラシレスモータ1が回転しないような駆動電流をブラシレスモータ1に供給することができる。
(第の実施形態)
図3は、本発明の第の実施形態に係る電動パワーステアリング装置に含まれるモータ制御回路の回路図である。図3に示すモータ制御回路は、図2に示すモータ制御回路について、モータリレー14の詳細を記載したものである。
モータリレー14は、励磁コイル21を含むリレー素子で構成される。モータリレー14は、励磁コイル21に所定以上の電流が流れているときはオン状態、それ以外のときはオフ状態となる。また、励磁コイル21に電流を流すか否かを制御するコイル制御用スイッチとして、スイッチ22が設けられる。励磁コイル21とスイッチ22は直列に接続され、2本の電源線の間に設けられる。
電源リレー11とスイッチ22は、電動パワーステアリング装置の動作時にはオン状態、停止時にはオフ状態となる。このため、電動パワーステアリング装置の停止時には、励磁コイル21に電流は流れず、モータリレー14はオフ状態となる。一方、電動パワーステアリング装置の動作時には、励磁コイル21に電流が流れ、モータリレー14はオン状態となる。電源リレー11とスイッチ22が共にオン状態のとき、図3に示すモータ制御回路は、参考例で述べたように動作する。
電動パワーステアリング装置の動作を停止するときには、モータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETはすべてオフ状態に制御され、その後もオフ状態に保たれる。これにより、3相の駆動電流はすべてゼロとなり、ブラシレスモータ1は回転を停止する。その後に、電源リレー11がオフ状態となり、モータ制御回路に対する電源の供給は遮断される。
本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、電源リレー11がオフ状態となった後も、後述する条件を満たすまでの間、スイッチ22とモータリレー14はオン状態を保つ。電源リレー11がオフ状態で、スイッチ22がオン状態である間、コンデンサ12に蓄積された電荷は、励磁コイル21とスイッチ22を通って放電される。図3には、コンデンサ12に蓄積された電荷を放電するための電流経路が、白抜き矢印で記載されている。
コンデンサ12に蓄積された電荷が放電され、コンデンサ12の一方の電極電位(図3に示すP点の電位)が十分に低下したことが検知されると、スイッチ22はオフ状態となる。これに伴い、モータリレー14もオフ状態となる。あるいは、コンデンサ12に蓄積された電荷が放電され、励磁コイル21を流れる電流が減少したために、スイッチ22がオフ状態となる前にモータリレー14がオフ状態となることもある。いずれの場合も、モータリレー14は、電源リレー11がオフ状態となった後も、コンデンサ12に蓄積された電荷の放電が完了するまではオン状態を保つ。
以上に示すように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置では、電源オフ時に電流リップル吸収用のコンデンサ12に蓄積されている電荷は、モータリレー14の励磁コイル21およびスイッチ22を通って放電される。したがって、参考例と同様に、電流リップル吸収用のコンデンサ12に蓄積された電荷を専用の回路を用いずに放電し、電動パワーステアリング装置を小型・低コスト化すると共に、電動パワーステアリング装置の消費電流を低減することができる。
また、電源オフ後もスイッチ22を導通状態に保つことにより、モータリレー14の励磁コイル21を通る電流経路を維持し、電流リップル吸収用のコンデンサ12に蓄積された電荷をモータリレー14の励磁コイル21を通して放電することができる。
また、駆動制御部15は、電源オフ時に、すべての相の駆動電流がゼロとなるようにモータ駆動回路13に含まれる6個のMOS−FETを制御する。このため、電源オフ後は、ブラシレスモータ1に駆動電流は供給されず、ブラシレスモータ1は回転しない。したがって、ブラシレスモータ1が不必要に回転して、車両のステアリング機構に不必要な操舵補助力を与えることを防止することができる。
なお、モータリレー14を備えていない電動パワーステアリング装置には、参考例で述べた方法を適用すればよい。モータリレー14を備えた電動パワーステアリング装置には、参考例で述べた方法と第の実施形態で述べた方法のいずれを適用してもよく、あるいは、2つの方法を両方とも適用してもよい。
本発明の参考例および実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を示す概略図である。 本発明の参考例に係る電動パワーステアリング装置に含まれるモータ制御回路の回路図である。 本発明の第の実施形態に係る電動パワーステアリング装置に含まれるモータ制御回路の回路図である。 従来の電動パワーステアリング装置に含まれるモータ制御回路の回路図である。
符号の説明
1…ブラシレスモータ、11…電源リレー、12…コンデンサ、13…モータ駆動回路、14…モータリレー(モータスイッチ)、15…駆動制御部、21…励磁コイル、22…スイッチ(コイル制御用スイッチ)

Claims (3)

  1. 電源に接続して使用される電動パワーステアリング装置であって、
    車両のステアリング機構に与えられる操舵補助力を発生させるモータと、
    電源スイッチと、
    電流リップル吸収用のコンデンサと、
    複数のスイッチング素子を含み、前記モータに駆動電流を供給するモータ駆動回路と、
    前記スイッチング素子を制御する駆動制御部と、
    前記モータと前記モータ駆動回路との間に設けられ、リレー素子で構成されたモータスイッチとを備え、
    前記電源スイッチが非導通状態に変化した後に、前記モータスイッチの励磁コイルに、前記コンデンサに蓄積された電荷が流れることを特徴とする、電動パワーステアリング装置。
  2. 前記モータスイッチの励磁コイルと直列に接続されたコイル制御用スイッチをさらに備え、
    前記コイル制御用スイッチは、前記電源スイッチが非導通状態に変化した後も、前記コンデンサに蓄積された電荷の放電が完了するまで導通状態を保つことを特徴とする、請求項に記載の電動パワーステアリング装置。
  3. 前記モータは、多相の駆動電流の供給を受けて回転するブラシレスモータであり、
    前記駆動制御部は、前記電源スイッチが非導通状態に変化した後は、すべての相の駆動電流がゼロとなるように前記スイッチング素子を制御することを特徴とする、請求項に記載の電動パワーステアリング装置。
JP2006281332A 2006-10-16 2006-10-16 電動パワーステアリング装置 Active JP5058554B2 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006281332A JP5058554B2 (ja) 2006-10-16 2006-10-16 電動パワーステアリング装置
US12/445,743 US8037964B2 (en) 2006-10-16 2007-10-15 Electric power steering apparatus
PCT/JP2007/070065 WO2008050624A1 (fr) 2006-10-16 2007-10-15 Appareil de commande électrique
EP07829799A EP2075903B1 (en) 2006-10-16 2007-10-15 Electric power steering device
AT07829799T ATE551771T1 (de) 2006-10-16 2007-10-15 Elektrische servolenkvorrichtung

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006281332A JP5058554B2 (ja) 2006-10-16 2006-10-16 電動パワーステアリング装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2008094342A JP2008094342A (ja) 2008-04-24
JP5058554B2 true JP5058554B2 (ja) 2012-10-24

Family

ID=39324423

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2006281332A Active JP5058554B2 (ja) 2006-10-16 2006-10-16 電動パワーステアリング装置

Country Status (5)

Country Link
US (1) US8037964B2 (ja)
EP (1) EP2075903B1 (ja)
JP (1) JP5058554B2 (ja)
AT (1) ATE551771T1 (ja)
WO (1) WO2008050624A1 (ja)

Families Citing this family (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5233377B2 (ja) * 2008-04-09 2013-07-10 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
WO2010007672A1 (ja) * 2008-07-16 2010-01-21 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置、及び制御装置一体型電動機
JP5284028B2 (ja) * 2008-10-01 2013-09-11 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP5375051B2 (ja) * 2008-11-28 2013-12-25 日産自動車株式会社 インバータの放電装置
JP5432600B2 (ja) * 2009-06-10 2014-03-05 光洋電子工業株式会社 アクチュエータを内蔵した電子制御装置
JP4911231B2 (ja) 2010-02-15 2012-04-04 株式会社デンソー 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US8860379B2 (en) 2011-04-20 2014-10-14 GM Global Technology Operations LLC Discharging a DC bus capacitor of an electrical converter system
JP5435310B2 (ja) 2011-09-08 2014-03-05 株式会社デンソー 回転電機制御装置、および、これを用いた操舵制御システム
KR101327591B1 (ko) * 2012-07-02 2013-11-12 엘에스산전 주식회사 인버터의 직류링크 커패시터 진단장치
JP5835301B2 (ja) * 2013-10-22 2015-12-24 株式会社デンソー 電源電流監視装置
FR3013170B1 (fr) * 2013-11-14 2015-12-25 Valeo Sys Controle Moteur Sas Procede d'evacuation de l'energie stockee dans un stator d'un moteur electrique
US9487231B2 (en) * 2013-11-26 2016-11-08 Steering Solutions Ip Holding Corporation Tie rod force sensing systems and methods
WO2016067982A1 (ja) * 2014-10-30 2016-05-06 日立オートモティブシステムズ株式会社 モータ制御装置
JP2017112792A (ja) * 2015-12-18 2017-06-22 富士電機株式会社 コンデンサの劣化診断方法および電力変換装置
JP6743600B2 (ja) * 2016-09-09 2020-08-19 日産自動車株式会社 インバータ制御装置およびインバータ制御方法
CN109552398B (zh) * 2017-09-26 2020-08-25 比亚迪股份有限公司 后轮随动转向系统的控制装置、系统和车辆
CN113460153B (zh) * 2020-03-31 2022-09-06 比亚迪股份有限公司 转向电机控制方法、转向电机控制器、车辆及存储介质

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3671826A (en) * 1969-09-11 1972-06-20 Mesur Matic Electronics Corp Stepping motor driver
US4634941A (en) * 1981-04-15 1987-01-06 Invacare Corporation Electric wheelchair with improved control circuit
JPS6277887A (ja) * 1985-09-30 1987-04-10 Hitachi Ltd 電圧形インバ−タ装置
JPH04207986A (ja) 1990-11-30 1992-07-29 Hitachi Ltd インバータ装置
JPH04229087A (ja) * 1990-12-27 1992-08-18 Internatl Karuchiyaa:Kk 交流モータ駆動方法および交流モータ駆動用電源回路
JP3097723B2 (ja) * 1993-07-20 2000-10-10 アイシン精機株式会社 電気モ−タ駆動機器の電源リレ−故障検知装置
JP3282321B2 (ja) * 1993-10-22 2002-05-13 株式会社デンソー インバータ装置
JP3989400B2 (ja) 2003-05-07 2007-10-10 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2005287136A (ja) * 2004-03-29 2005-10-13 Honda Motor Co Ltd 平滑コンデンサのプリチャージ装置
JP3884450B2 (ja) 2004-07-08 2007-02-21 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
US7109742B2 (en) * 2004-07-12 2006-09-19 Motorola, Inc. Current sensing in a two-phase motor
JP4229087B2 (ja) 2005-05-26 2009-02-25 ソニー株式会社 投射型表示装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008094342A (ja) 2008-04-24
EP2075903A1 (en) 2009-07-01
US8037964B2 (en) 2011-10-18
EP2075903A4 (en) 2010-09-01
US20100294586A1 (en) 2010-11-25
WO2008050624A1 (fr) 2008-05-02
EP2075903B1 (en) 2012-03-28
ATE551771T1 (de) 2012-04-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5058554B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5614661B2 (ja) 回転電機制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US8248010B2 (en) Motor driving device, electric power steering device using the same and method for detecting failure in the same
JP5131432B2 (ja) モータ用制御装置
JP5622053B2 (ja) 多相回転機の制御装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置
US8813905B2 (en) Rotating electrical machine control device and steering control system
JP2009165259A (ja) モータ制御装置および電動パワーステアリング装置
JP2011211798A (ja) モータ制御装置
JP2006158126A (ja) モータ制御装置、および操舵装置
JP2007215306A (ja) モータ用制御装置
JP2013013297A (ja) 車両用操舵装置
JP5862135B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2009232569A (ja) モータ駆動制御装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置
WO2020080170A1 (ja) 故障診断方法、電力変換装置、モータモジュールおよび電動パワーステアリング装置
JP5574155B2 (ja) モータ制御装置
JP2013141945A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2004312930A (ja) モータ制御装置
CN110190790B (zh) 马达控制装置
JP2018098974A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP7075587B2 (ja) モータ制御装置
JP2005088709A (ja) ステアリング装置
JP2012153355A (ja) 電動パワーステアリング装置
WO2019220782A1 (ja) 故障診断方法、電力変換装置、モータモジュールおよび電動パワーステアリング装置
WO2019220781A1 (ja) 故障診断方法、電力変換装置、モータモジュールおよび電動パワーステアリング装置
JP5910295B2 (ja) モータ駆動系の異常検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090828

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120424

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120614

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: 20120710

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: 20120801

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150810

Year of fee payment: 3

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5058554

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313532

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S533 Written request for registration of change of name

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250