JPH02212269A - Motor-driven power steering device - Google Patents

Motor-driven power steering device

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Publication number
JPH02212269A
JPH02212269A JP1029819A JP2981989A JPH02212269A JP H02212269 A JPH02212269 A JP H02212269A JP 1029819 A JP1029819 A JP 1029819A JP 2981989 A JP2981989 A JP 2981989A JP H02212269 A JPH02212269 A JP H02212269A
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JP
Japan
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motor
electric power
steering device
drive
power steering
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Application number
JP1029819A
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Japanese (ja)
Inventor
Hayato Sugawara
早人 菅原
Shuichi Nakano
秀一 仲野
Kosaku Shimada
耕作 嶋田
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.)
Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63HMARINE PROPULSION OR STEERING
    • B63H25/00Steering; Slowing-down otherwise than by use of propulsive elements; Dynamic anchoring, i.e. positioning vessels by means of main or auxiliary propulsive elements
    • B63H25/06Steering by rudders
    • B63H25/08Steering gear
    • B63H25/14Steering gear power assisted; power driven, i.e. using steering engine
    • B63H25/18Transmitting of movement of initiating means to steering engine
    • B63H25/24Transmitting of movement of initiating means to steering engine by electrical means
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60RVEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R16/00Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for
    • B60R16/02Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements
    • B60R16/023Electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for; Arrangement of elements of electric or fluid circuits specially adapted for vehicles and not otherwise provided for electric constitutive elements for transmission of signals between vehicle parts or subsystems
    • B60R16/0239Electronic boxes
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • 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
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input

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  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To suppress ripples on current by controlling a motor drive circuit with a pair of drive elements of a drive element for motor driver circuit, controlling the motor direction with another pair of drive elements, and thereby mitigating change in the gate voltage of the drive elements. CONSTITUTION:In an arrangement according to the present invention, wherein drive control is made for a motor, which is to assist the front wheel steering from a control unit 10 on the basis of output of a car speed sensor 7 and a steering torque sensor 3, the control unit 10 determines the differential integral value 32a of the motor indicative current value 30a with the motor current value 31a, and according to the value obtained duty pulses 33a are emitted. Drive elements (FET) 24-27 constituting a chopping circuit of H bridge are controlled by AND gates 18-21 from a current direction signal 34a, output 35a of a comparator 23 to judge the upper limit of the motor current value 31a, and duty pulses 33a, and chopping is performed by a pair of drive elements, while another pair of drive elements make control of the rotating direction.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電動パワーステアリング装置におけるモータの
駆動制御回路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a drive control circuit for a motor in an electric power steering device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

転舵時のステアリングホイール操作力を軽減するため、
転舵操作時の操舵1トルクを検出するトルクセンサを設
け、そのトルクセンサの出力信号に応じて転舵トルクを
電気量に変換すると共に、その電気量の変化に応じて電
動装置の出力を可変的に制御した電動パワーステアリン
グ装置は例えば特公昭46−5168号公報等で知られ
ている。
In order to reduce the steering wheel operation force when steering,
A torque sensor is provided to detect one steering torque during a steering operation, and the steering torque is converted into an electrical quantity according to the output signal of the torque sensor, and the output of the electric device is varied according to changes in the electrical quantity. An electrically controlled electric power steering device is known, for example, from Japanese Patent Publication No. 46-5168.

また、実際に上記電動装置の駆動を行なう場合において
は、FETを用いたHブリッジで駆動回路の電流をチョ
ッピング制御することが最つとも簡便な方法で1例えば
特開昭62−255271号公報あるいは米国特許第4
,454,454号明細書で知られている。
In addition, when actually driving the above-mentioned electric device, the simplest and simplest method is to chop the current of the drive circuit using an H bridge using an FET. US Patent No. 4
, 454,454.

(発明が解決しようとする課題〕 上記従来技術はモータの駆動回路をチョッピング制御し
た場合の、チョッピングノイズが車載の通信機器、例え
ばラジオ、テレビ等に悪影響を及ぼす点について配慮が
されておらず、チョッピング制御によって発生する電流
の脈動が高く、特にチョッピング周波数以上の高調波が
発生するのでラジオ等のノイズが顕著に呪われ、搭乗車
に不快感を与えるといった問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) The above-mentioned conventional technology does not take into consideration the fact that the chopping noise that occurs when the motor drive circuit is subjected to chopping control has an adverse effect on in-vehicle communication equipment, such as radios and televisions. The current pulsation generated by chopping control is high, and in particular, harmonics higher than the chopping frequency are generated, so noise from radio etc. is noticeably cursed, causing discomfort to passengers.

本発明の目的は、チョッピング制御によって発生する電
流の脈動を低く抑え、ノイズ発生のない電動パワーステ
アリング装置を提供するにある。
An object of the present invention is to provide an electric power steering device that suppresses current pulsations caused by chopping control to a low level and does not generate noise.

本発明の他の目的は、モータ駆動回路の放熱性のよい電
動パワーステアリング装置を提供するにある。
Another object of the present invention is to provide an electric power steering device in which a motor drive circuit has good heat dissipation.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、モータ駆動回路用駆動素子
の一対の駆動素子でモータの駆動回路を制御し、他の一
対の駆動素子でモータの回転方向を制御したものである
In order to achieve the above object, one pair of drive elements for a motor drive circuit controls the motor drive circuit, and the other pair of drive elements controls the rotational direction of the motor.

また、モータ駆動回路素子のスイッチング速度を他の回
転方向制御用駆動素子より遅らせたものである。
Furthermore, the switching speed of the motor drive circuit element is slower than that of other rotational direction control drive elements.

さらに、モータ電□流の変化を低く抑えるために電界効
果トランジスタ(以下FETと言う)のゲート電圧の立
上りをゆるやかにしたものである。
Furthermore, in order to suppress changes in motor current, the rise of the gate voltage of a field effect transistor (hereinafter referred to as FET) is made gradual.

さらに、チョッピングロスによる発熱と1回生電流によ
る発熱とをバランスさせるためにブリッジの4個FET
のうち、上流側同志、下流側同志を組合せたものである
Furthermore, in order to balance the heat generation due to chopping loss and the heat generation due to the regenerative current, 4 FETs in the bridge are used.
Of these, it is a combination of upstream comrades and downstream comrades.

【作用〕[Effect]

モータ駆動回路に用いられる駆動素子(FET)は、一
対の駆動素子でモータの駆動回路を制御し、他の一対の
駆動素子でモータの回転方向を制御する様に構成され、
チョッピング制御用と方向制御用と切換えて動作する。
The drive element (FET) used in the motor drive circuit is configured such that one pair of drive elements controls the motor drive circuit, and another pair of drive elements controls the rotation direction of the motor.
It operates by switching between chopping control and direction control.

それによって、駆動素子のゲート電圧の変化はゆるやか
になり、モータへ電流を供給するバッテリーライン、及
びモータラインの電流脈動を低く抑えることができるの
で、車載用ラジオあるいはテレビ等の通信機器はノイズ
を低く抑えられる。
As a result, the gate voltage of the drive element changes slowly, and current pulsations in the battery line and motor line that supply current to the motor can be kept low, so communication equipment such as in-vehicle radios and televisions can be used to reduce noise. Can be kept low.

また、チョッピング制御を行うFETと、無動作のFE
T同志を組合せ、チョッピング制御用と方向制御用のF
ETの発熱′量を平衡させることによって、チョッピン
グロスの増加によって起るFETの発熱は効果的に拡散
され、熱影響により制御素子が誤動作することがない。
In addition, there are FETs that perform chopping control and FEs that do not operate.
Combining T comrades, F for chopping control and direction control
By balancing the amount of heat generated by the ET, the heat generated by the FET caused by increased chopping loss is effectively diffused, and the control element does not malfunction due to thermal effects.

〔実施例〕〔Example〕

以下、本発明の一実施例を第1図〜第8図により説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 8.

第2図において、ステアリングシャフト1は一端にステ
アリングホイール2を結合し、他端をビニオン3を介し
て駆動軸側のラック4に噛合している。5はステアリン
グホイール2からの操舵力を検出するトルクセンサ、6
は前記トルクセンサ5の出力信号及び車速センサ7から
の出力信号に応じて駆動されるモータで、省略されたギ
ヤ機構を介してステアリングシャフト1と係合し、キー
スイッチ8を介してバッテリ9に接続されるコントロー
ルユニット10により制御される。
In FIG. 2, a steering shaft 1 has one end connected to a steering wheel 2, and the other end engaged with a rack 4 on the drive shaft side via a pinion 3. 5 is a torque sensor that detects the steering force from the steering wheel 2;
is a motor driven according to the output signal of the torque sensor 5 and the output signal of the vehicle speed sensor 7, which engages with the steering shaft 1 through the omitted gear mechanism and connects to the battery 9 through the key switch 8. It is controlled by a control unit 10 connected thereto.

運転者がステアリングホイール2を操舵することで、ス
テアリングシャフト1に操舵トルクを与え、その操舵ト
ルクが、ピニオン3を介してラック4に操舵力を伝え、
車輪を転舵する。本発明のパワーステアリング装置では
、かかる運転者の操舵によって得られる操舵力のほかに
、運転者の操舵力及び方向を操舵トルクセンサ3によっ
て検知し、車速センサ7からの信号をふまえてコントロ
ールユニット10内で信号処理し、その操舵力に応じた
操舵補助力を算出し、その補助力に見合つた電流をステ
アリングシャフト1に付随するモータ6に供給し、運転
者の操舵力をアシストする。
When the driver steers the steering wheel 2, a steering torque is applied to the steering shaft 1, and the steering torque transmits a steering force to the rack 4 via the pinion 3.
Steering the wheels. In the power steering device of the present invention, in addition to the steering force obtained by the driver's steering, the steering torque sensor 3 detects the driver's steering force and direction, and the control unit 10 detects the driver's steering force and direction based on the signal from the vehicle speed sensor 7. A steering assist force corresponding to the steering force is calculated, and a current corresponding to the assist force is supplied to the motor 6 attached to the steering shaft 1 to assist the driver's steering force.

コントロールユニット10では、さらに、車速センサ7
からの車速情報から、高速時に操舵力を重く、極低速時
に操舵力を軽くする様に、モータ電流を決定し、低速時
での運転性と高速走行安定性を両立させている。
The control unit 10 further includes a vehicle speed sensor 7.
Based on the vehicle speed information, the motor current is determined so that the steering force is heavy at high speeds and light at extremely low speeds, achieving both drivability at low speeds and high-speed running stability.

第3図は、ステアリングホイール2の操舵力と車速、モ
ータ電流の関係を示したものである。車速ゼロの状態で
はステアリングホイールの操舵トルクの増加に対して、
モータ電流を次第に増加させる。さらに車速の増加に対
しては、このハンドル操舵トルク−モータ電流の関係を
図に示す如く、モータ電流を減少させて、先に示した走
行安定性を得ることとした。
FIG. 3 shows the relationship between the steering force of the steering wheel 2, the vehicle speed, and the motor current. When the vehicle speed is zero, as the steering torque of the steering wheel increases,
Increase motor current gradually. Furthermore, as the vehicle speed increases, the motor current is decreased to obtain the running stability shown above, as shown in the figure showing the relationship between the steering torque and the motor current.

第3図は、コントロールユニット10の構成を示したも
ので5第2図で示したモータ電流の操舵トルクセンサ5
、車速センサ7の信号を第1図に示す信号入力回路11
.12を通してマイクロコンピュータ13で演算し、そ
の結果をモータ電流制御回路に指示しているや マイクロコンピュータ13による演算結果はD/A変換
器15によってアナログ値30aに変換されモータ4に
流れている電流値31aと差動積分16によって、デユ
ティレベル32aに変換し、さらに三角波発生器23に
よって発生した三角波と比較器17と比較することで、
チョッピング制御(PWM)のオンデユティ比を決定す
る。
FIG. 3 shows the configuration of the control unit 10, and the motor current steering torque sensor 5 shown in FIG.
, the signal from the vehicle speed sensor 7 is input to the signal input circuit 11 shown in FIG.
.. 12, the microcomputer 13 calculates the result and instructs the motor current control circuit.The result of the calculation by the microcomputer 13 is converted into an analog value 30a by the D/A converter 15, and the current value flowing through the motor 4 is converted by the D/A converter 15. 31a and the differential integration 16 into the duty level 32a, and further compares the triangular wave generated by the triangular wave generator 23 with the comparator 17.
Determine the on-duty ratio of chopping control (PWM).

第4図は、30a〜33aまでのタイムチャートを示し
ている。
FIG. 4 shows a time chart from 30a to 33a.

先に示したモータ指示電流値30a、モータ電流値31
a、その差動積分値32a、三角波33aから、デユテ
ィパルス33aが得られる。
Motor instruction current value 30a and motor current value 31 shown earlier
A duty pulse 33a is obtained from the differential integral value 32a and the triangular wave 33a.

また、マイクロコンピュータ13から出力される電流方
向信号34aとモータ電流値31aの上限値を判断する
比較器23の出力35aと先のデユティパルス33aと
の信号からANDゲート18〜21によってHブリッジ
のFETの駆動論理を、第4図中の18a〜21aの様
に得る。
Further, the current direction signal 34a outputted from the microcomputer 13, the output 35a of the comparator 23 for determining the upper limit value of the motor current value 31a, and the signal of the previous duty pulse 33a are used to select the FET of the H bridge by AND gates 18 to 21. Driving logic is obtained as 18a-21a in FIG.

すなわち、ANDゲート18の出力18aによつて、処
理回路22を介してFET25を駆動する。この時、1
8aの論理は“High”レベルでFET25の動作は
ONとなる。同様に、ANDゲート19についてもFE
T24を、ANDゲート20についてもFET27を、
ANDゲート21についても、その論理値によって、F
ET26の駆動論理を決定する。
That is, the output 18a of the AND gate 18 drives the FET 25 via the processing circuit 22. At this time, 1
When the logic of 8a is "High" level, the operation of FET 25 is turned on. Similarly, for AND gate 19, FE
T24, and FET27 for AND gate 20,
Regarding the AND gate 21, F
Determine the drive logic of ET26.

FETのON状態で電流が流れるので、第4図の状態で
は、ゲート2oがON、ゲート19が0N−OFF、ゲ
ート18、ゲート21がONとなっているため、FET
25がOFFとなって、FET24が0N−OFFのチ
ョッピングを行っている。
Current flows when the FET is ON, so in the state shown in Figure 4, the gate 2o is ON, the gate 19 is 0N-OFF, and the gates 18 and 21 are ON, so the FET
25 is turned OFF, and FET 24 performs ON-OFF chopping.

また、FET21がOFFとなっているため、FET2
4から流れ出る電流は、モータ6を通って、FET27
を通過し、バッテリ9側へと流れて行く、また一方、ゲ
ート19がONからOFFとなった時には、回生電流が
FET26の逆方向ダイオードを通って、モータ6、さ
らに、FET19を流れる。この様に、FET24がチ
ョッピングを行なっている時には、FET25には電流
が流れることはないが、この場合、FET26゜27に
は、電流が流れることとなる0発熱量の最も大きなFE
Tはチョッピングロスの伴う24であるが、FET26
,27には、チョッピングロスはないが、電流通過時の
抵抗損失分の発熱がある。
Also, since FET21 is OFF, FET2
The current flowing from 4 passes through motor 6 and is applied to FET 27.
On the other hand, when the gate 19 is turned from ON to OFF, the regenerative current passes through the reverse diode of the FET 26, flows through the motor 6, and then flows through the FET 19. In this way, when FET 24 is chopping, no current flows through FET 25, but in this case, current flows through FET 26 and 27, which is the FE with the largest amount of heat generation.
T is 24 with chopping loss, but FET26
, 27, there is no chopping loss, but there is heat generated due to the resistance loss when the current passes.

したがって、FET24,25とFET26゜27とを
組合せると、両者での発熱量が、はぼ同一となりどちら
か一方が、急激に発熱することはない。
Therefore, when FETs 24 and 25 and FETs 26 and 27 are combined, the amount of heat generated by them is almost the same, and neither one of them generates heat rapidly.

第6図は、このFETのプリント基板上での配置を示し
たものである。プリント基板50上にコネクタ51,5
2、マイクロコンピュータチップ53等を配置し、さら
に、FET24〜27を、同時に配置している。FET
24,25の背には、アルミブロック54、FET26
,27の背にはアルミブロック55が配置されることと
なっている。
FIG. 6 shows the arrangement of this FET on a printed circuit board. Connectors 51, 5 on the printed circuit board 50
2. A microcomputer chip 53 and the like are arranged, and FETs 24 to 27 are also arranged at the same time. FET
On the back of 24 and 25, there is an aluminum block 54 and FET26.
, 27, an aluminum block 55 is arranged on the back.

先に説明した様にFETの発熱は、FET24゜25と
FET26,27の組合せでほぼ同程度となっているの
で、アルミブロック54と55との温度上昇がほぼ同程
度となる。
As explained above, the heat generation of the FETs is approximately the same for the combination of the FETs 24 and 25 and the FETs 26 and 27, so the temperature rises of the aluminum blocks 54 and 55 are approximately the same.

第6図は、第5図のさらに上から、アルミ材の取付はプ
レートを配置したものである。
FIG. 6 shows, from above FIG. 5, a plate for mounting the aluminum material.

アルミブロック54.55の発熱量はフレーム56、取
付はプレート57に熱伝達される。
The heat generated by the aluminum blocks 54 and 55 is transferred to the frame 56 and the mounting plate 57.

FETの熱的な破壊には、2要因が考えられるが第1は
定常的な温度、第2に過渡的な温度である第1の定常的
な温度上昇は、その放熱面積に左右されるが、取付プレ
ートの面積が広くとれるため良好な放熱を行なっている
There are two factors that can be considered for the thermal destruction of FETs: the first is steady temperature, and the second is transient temperature.The first is steady temperature rise, which depends on the heat dissipation area. Since the mounting plate has a large area, it provides good heat dissipation.

第2に、過渡的には、アルミブロック54゜55の熱容
量が左右するが、この場合も、アルミブロックの大きさ
に設計自由度があるため、良好な放熱を行なっていると
いえる。
Secondly, the heat capacity of the aluminum blocks 54 and 55 influences the transient state, but in this case as well, it can be said that good heat dissipation is achieved because there is a degree of freedom in designing the size of the aluminum blocks.

本発明において、モータへ流れる電流の検出方法は、抵
抗28、抵抗29を通過する電流による電圧降下を増幅
器38によって増幅して検出している。第4図で示した
様に、FET26、あるいは27は電流方向を切換えて
いるだけで、チョッピング制御は行なわれていない。し
たがって、第7図で示す様に、モータ電流と対応する電
圧が直接得られる。一方、FET26,27をチョッピ
ング制御に使用すると、FETのOFF期間に、通過電
流がゼロになるため、測定電流波形は■に示す様になり
、この時にモータへ流れる電流波形と一致しない。この
場合には、FETのON期間の電圧をサンプルホールド
する必要が生じ、その分の回路増加が必要となる。
In the present invention, the current flowing to the motor is detected by amplifying the voltage drop caused by the current passing through the resistors 28 and 29 using the amplifier 38. As shown in FIG. 4, FET 26 or 27 only switches the current direction and does not perform chopping control. Therefore, as shown in FIG. 7, the voltage corresponding to the motor current is directly obtained. On the other hand, when the FETs 26 and 27 are used for chopping control, the passing current becomes zero during the OFF period of the FETs, so the measured current waveform becomes as shown in (3), which does not match the current waveform flowing to the motor at this time. In this case, it becomes necessary to sample and hold the voltage during the ON period of the FET, which requires an additional circuit.

さらに、抵抗器28.29の抵抗値のバラツキにより、
検出電圧がそれに対応してバラツキ、そのため、検出電
圧の調整工程が必要となる。そこで、FET26,27
に、センシングFETを用いることで、抵抗器28.2
9を廃止する。センシングFETとは、パワーMOSF
ETに内蔵する数百ゲートのうち、1ゲートを取り出し
、そこを流れる微弱電流を測定するものである。したが
って、ばら付がなく、安定した特性を示す。そのため。
Furthermore, due to variations in the resistance values of resistors 28 and 29,
The detection voltage varies accordingly, and therefore a detection voltage adjustment step is required. Therefore, FET26, 27
By using a sensing FET, the resistor 28.2
9 will be abolished. Sensing FET is a power MOSF
One of the hundreds of gates built into the ET is taken out and the weak current flowing through it is measured. Therefore, there is no variation and exhibits stable characteristics. Therefore.

調整工程を廃止できる効果がある。This has the effect of eliminating the adjustment process.

次に、第8図にゲート電圧の立上りを遅らせる方法を説
明する。チョッピングを行なうFETには、抵抗器Rが
ゲートに、ドレイン−ゲート間には、コンデンサが、ま
たFETの持つ内部容量がソース・ゲート間についてい
る。抵抗Rの抵抗値が大きくなれば、ゲート電圧の立上
り速度がゆるやかになるため、ゲート電圧に依存するド
レインリソースの電流もゆるやかに立上る。
Next, a method for delaying the rise of the gate voltage will be explained with reference to FIG. The FET that performs chopping has a resistor R at its gate, a capacitor between its drain and gate, and an internal capacitance of the FET between its source and gate. As the resistance value of the resistor R becomes larger, the rise speed of the gate voltage becomes slower, so the current of the drain resource that depends on the gate voltage also rises more slowly.

さらに微細に、電流の立上りに注目すると、FETのソ
ース・ゲート間の電圧Vasの値が、あるレベルを超え
た瞬間に急激に電流Cが流れるため、それにつれて、ソ
ース電圧がもち上がり、Vasが低下する。このことに
よって、電流Cが小さくなる。
Looking more closely at the rise of the current, we can see that the moment the value of the voltage Vas between the source and gate of the FET exceeds a certain level, the current C suddenly flows, so the source voltage rises and Vas increases accordingly. descend. This reduces the current C.

すなわち、FETの0FF−IONの立上り時には図示
dの様に電流波形の脈動が伴い、この周波数が約I M
 Hz程度となるため、ラジオのAM帯の周波数と一致
し、この電流変動分が電波ノイズとなり、ラジオ受信に
悪影響を及ぼすこととなる。
In other words, when the 0FF-ION of the FET rises, the current waveform pulsates as shown in the figure d, and this frequency is about IM
Since it is approximately Hz, it matches the frequency of the AM band of the radio, and this current fluctuation becomes radio wave noise, which adversely affects radio reception.

これを回避するためには、できるだけ、Vasの立上り
スピードを遅らせることが必要で、本発明においては、
抵抗RとコンデンサCを挿入して、Vosの立上りを遅
らせた。
In order to avoid this, it is necessary to delay the rise speed of Vas as much as possible, and in the present invention,
A resistor R and a capacitor C were inserted to delay the rise of Vos.

Vasの立上り遅れによるチョッピングロスの増加は、
先に示した様に良好に放熱を行なうことで対処する。
The increase in chopping loss due to the delay in the rise of Vas is
This can be dealt with by dissipating heat effectively as shown above.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

本発明によれば、モータ駆動回路用駆動素子の一対の駆
動素子でモータの駆動回路を制御し、他の一対の駆動素
子でモータの回転方向を制御したものであるから、前記
駆動素子のゲート電圧の変化をゆるやかにし、電流の脈
動を低く抑えることができるため、ノイズ発生のない電
動パワーステアリング装置が提供でき、車載用通信機器
のノイズ発生を抑えることができる効果がある。
According to the present invention, the drive circuit of the motor is controlled by a pair of drive elements of the drive element for a motor drive circuit, and the rotation direction of the motor is controlled by the other pair of drive elements. Since voltage changes can be made gentler and current pulsations can be suppressed to a low level, an electric power steering device that does not generate noise can be provided, which has the effect of suppressing noise generation in in-vehicle communication equipment.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本発明の一実施例における電動パワーステアリ
ング装置の制御回路図、第2図は同電動パワーステアリ
ング装置の概略図、第3図はステアリング操舵トルクに
対するモータ電流特性図、第4図は第1図における各部
の出力波形図、第5図は第1図の制御回路を配線した基
板平面図、第6図は同基板の側面図及び平面図、第7図
は第1図のFETの制御波形に対するモータ電流波形及
びチョッピング電圧波形図、第8図は第1図のFETの
ゲート制御回路図及び制御波形図である。 1・・・ステアリングシャフト、5・・・トルクセンサ
、10・・・コントロールユニット、24〜27・・・
駆動第2図 第3図 ハンドル操舵トルク 第 図 第 図 (a) (bl 第 図 R547 ET27 第 図
FIG. 1 is a control circuit diagram of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic diagram of the same electric power steering device, FIG. 3 is a motor current characteristic diagram with respect to steering torque, and FIG. 4 is a diagram of motor current characteristics with respect to steering torque. Figure 5 is a plan view of the board on which the control circuit shown in Figure 1 is wired, Figure 6 is a side view and plan view of the same board, and Figure 7 is a diagram of the FET shown in Figure 1. FIG. 8 is a motor current waveform and chopping voltage waveform diagram for control waveforms, and FIG. 8 is a gate control circuit diagram and control waveform diagram of the FET of FIG. 1. 1... Steering shaft, 5... Torque sensor, 10... Control unit, 24-27...
Drive diagram 2 Figure 3 Steering torque diagram Figure (a) (bl Figure R547 ET27 Figure

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、トルク検出手段によりステアリングシャフトの操舵
力を検出し、該トルク検出手段の出力信号に応じて前記
ステアリングシャフトにモータにより補助操舵力を与え
てなる電動パワーステアリング装置において、前記トル
ク検出手段の出力信号を演算するコントロール手段と、
該コントロール手段からの信号に応じてモータの駆動回
路を制御する一対の駆動素子と、モータの回転方向を制
御する一対の駆動素子とを備えてなる電動パワーステア
リング装置。 2、請求項1において、前記駆動素子はHブリッジのチ
ョッピング回路から構成され、上流側あるいは下流側の
いずれか一方でチョッピングを行い、他方で回転方向制
御を行わせたことを特徴とする電動パワーステアリング
装置。 3、請求項2において、前記上流側および下流側同志の
駆動素子を各々近接して配置したものを放熱板に取付固
定したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 4、トルク検出手段によりステアリングシャフトの操舵
力を検出し、該トルク検出手段の出力信号に応じて前記
ステアリングシャフトにモータにより補助操舵力を与え
てなる電動パワーステアリング装置において、前記トル
ク検出手段の出力信号を演算するコントロール手段と、
該コントロール手段からの信号に応じてモータの駆動回
路を制御する一対の駆動素子と、モータの回転方向を制
御する一対駆動素子とを備え、前記モータ駆動回路用駆
動素子のスイッチング速度を他の前記回転方向制御用駆
動素子より遅らせたことを特徴とする電動パワーステア
リング装置。 5、請求項4において、前記駆動素子はHブリッジのチ
ョッピング回路から構成され、上流側あるいは下流側の
いずれか一方でチョッピングを行い、他方で回転方向を
制御したことを特徴とする電動パワーステアリング装置
。 6、請求項4において、駆動素子にパワーMOSFET
を用い、ゲート電圧の立上り速度に制限を付けることを
特徴とする電動パワーステアリング装置。 7、請求項4において、Hブリッジを構成する駆動素子
は、上流側でチョッピング制御し、下流側にセンシング
FETを配置していることを特徴とする電動パワーステ
アリング装置。 8、請求項5において、チョッピング用駆動素子はゲー
ト・ドレイン間にコンデンサを配置していることを特徴
とする電動パワーステアリング装置。 9、トルク検出手段によりステアリングシャフトの操舵
力を検出し、該トルク検出手段の出力信号に応じて前記
ステアリングシャフトにモータにより補助操舵力を与え
てなる電動パワーステアリング装置において、前記トル
ク検出手段の出力信号を演算するコントロール手段と、
該コントロール手段からの信号に応じてモータの駆動回
路を制御するパワーMOSFETを備え、ゲート電圧の
立上り速度に制限を付けたことを特徴とする電動式パワ
ーステアリング装置。 10、トルク検出手段によりステアリングシャフトの操
舵力を検出し、該トルク検出手段の出力信号に応じて前
記ステアリングシャフトにモータにより補助操舵力を与
えてなる電動パワーステアリング装置において、一対か
らなる2組のFETを上流側と下流側と分離させて機能
させ、チョッピングロスによる発熱と回生電流による発
熱とをバランスさせたことを特徴とする電動式パワース
テアリング装置。
[Scope of Claims] 1. An electric power steering device in which a steering force of a steering shaft is detected by a torque detection means, and an auxiliary steering force is applied to the steering shaft by a motor in accordance with an output signal of the torque detection means, control means for calculating an output signal of the torque detection means;
An electric power steering device comprising: a pair of drive elements that control a drive circuit of a motor according to a signal from the control means; and a pair of drive elements that control a rotational direction of the motor. 2. The electric power according to claim 1, wherein the driving element is constituted by an H-bridge chopping circuit, and chopping is performed on either the upstream side or the downstream side, and the rotation direction is controlled on the other side. Steering device. 3. The electric power steering device according to claim 2, wherein the upstream and downstream drive elements are arranged close to each other and fixed to a heat sink. 4. In an electric power steering device in which a torque detection means detects a steering force on a steering shaft, and a motor applies an auxiliary steering force to the steering shaft in accordance with an output signal of the torque detection means, the output of the torque detection means a control means for calculating the signal;
A pair of drive elements for controlling a motor drive circuit according to a signal from the control means, and a pair of drive elements for controlling the rotational direction of the motor, the switching speed of the motor drive circuit drive element being controlled by the other drive element. An electric power steering device characterized in that the drive element for controlling the rotational direction is delayed. 5. The electric power steering device according to claim 4, wherein the drive element is constituted by an H-bridge chopping circuit, and chops on either the upstream side or the downstream side, and controls the rotation direction on the other side. . 6. In claim 4, the driving element is a power MOSFET.
An electric power steering device characterized in that the rise speed of gate voltage is limited by using 7. The electric power steering device according to claim 4, wherein the drive element constituting the H-bridge is subjected to chopping control on the upstream side, and a sensing FET is arranged on the downstream side. 8. The electric power steering device according to claim 5, wherein the chopping drive element has a capacitor disposed between the gate and the drain. 9. An electric power steering device in which a torque detection means detects a steering force on a steering shaft, and a motor applies an auxiliary steering force to the steering shaft according to an output signal of the torque detection means, the output of the torque detection means; a control means for calculating the signal;
An electric power steering device comprising a power MOSFET that controls a motor drive circuit in accordance with a signal from the control means, and in which a gate voltage rise speed is limited. 10. An electric power steering device in which a steering force of a steering shaft is detected by a torque detecting means, and an auxiliary steering force is applied to the steering shaft by a motor according to an output signal of the torque detecting means. An electric power steering device characterized in that an FET is operated separately on an upstream side and a downstream side, and heat generation due to chopping loss and heat generation due to regenerative current are balanced.
JP1029819A 1989-02-10 1989-02-10 Motor-driven power steering device Pending JPH02212269A (en)

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