JPH0642534U - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動機駆動回路の素子の合理的過熱保護を図
り、その小容量化を可能とすると共に、操舵感覚を改善
する。 【構成】 保護部36は駆動電流検出部６で検出した電流
の２乗値に基づき上限値を決定する。またこの上限値は
アシスト特性決定部31で決定された電流成分にのみ適用
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は自動車の電動パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

電動機を操舵力の助勢手段として用いた電動パワーステアリング装置が実用化 されている。図１はその制御系のブロック図である。ステアリングシャフトに介 装されたトルクセンサ１はこれに加わるトルクを検出し、また車速センサ２は車 速を検出し、各検出データはマイクロプロセッサ３へ入力される。両センサ１， ２からの情報に基づきアシスト特性決定部31は検出したトルクを解消するに必要 な電動機５の駆動を行なうための電流成分を決定する。

【０００３】 慣性制御特性決定部32は同じく両センサ１，２からの情報に基づき電動機５の 慣性を打消すのに必要な駆動を行なうための電流成分を決定する。両電流成分は 加算部33で加算され、保護部34で上限値に規制されて出力される。電動機５の駆 動電流は電流検出部６で検出され、検出電流はマイクロプロセッサ３へ入力され る。保護部34は電動機５の過熱保護を目的とし、検出駆動電流に応じて駆動電流 の上限値を規制するのである。

【０００４】 保護部34の出力、つまり駆動電流の指令値及びフィードバック情報としての電 流検出部６出力は減算部35へ入力され両者の差が電動機駆動回路４へ入力され、 この差に相当するPWM 波で電動機５が駆動されるようになっている。保護部34に おける上限値設定は所定時間内の駆動電流値の平均値に基づいて決定していた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

以上のような従来の装置においては電流平均値による上限設定が合理的ではな く電動機駆動回路４を構成するトランジスタに余裕をもたせた設計とする必要が あった。また車庫から通路へ出る場合、又は縦列駐車の状態から脱け出す場合の ように据え切りを繰返して電動機電流の平均値が増加し、これによって保護部34 による上限規制が働いた場合には車庫等を出て走り出した直後の操舵感覚が不快 であるという問題点があった。 本考案はこのような問題点を解決するためになされたものであり、電動機駆動 電流の２乗値を用いることにより合理的な上限規制ができ、これによって電動機 駆動回路の構成を適切なものとし、また車庫出しの場合等の直後の操舵感覚を改 善した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。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

第１の考案の電動パワーステアリング装置は、操舵力を助勢する電動機の駆動 電流を検出し、それに基づいて電動機の過熱保護を行なうべくなしてある電動パ ワーステアリング装置において、駆動電流の２乗値を算出する手段と、算出した ２乗値に基づいて駆動電流の上限値を決定する手段とを具備することを特徴とす る。

【０００７】 第２の考案の電動パワーステアリング装置は、車速及び操舵軸に加えられたト ルクを検出し、これらの検出値と、予め定めてあるアシスト特性及び慣性制御特 性とに従い駆動電流値が定められる電動機によって操舵力を助勢すべくなしてあ り、該電動機の駆動電流を検出し、それに基づいて電動機の過熱保護を行なうべ くなしてある電動パワーステアリング装置において、駆動電流の２乗値を算出す る手段と、算出した２乗値に基づいてアシスト特性によって定まる駆動電流成分 のみの上限値を決定する手段とを備えることを特徴とする。

【０００８】

【作用】

第１考案では駆動電流の２乗値は発熱量と関連が深く、過熱保護の指標として は駆動電流の平均値より適切である。 第２考案では慣性制御特性成分を抑制しないので車庫出し直後等において操舵 した場合においても電動機の慣性が必要量補償され、その結果切り始め時に重い とか、舵輪を停止させる場合に行き過ぎ感がある等慣性制御不足に起因する不快 な操舵感覚が解消される。

【０００９】

【実施例】

以下本考案をその実施例を示す図面に基づいて詳述する。図２は本考案装置の 制御系のブロック図である。マイクロプロセッサ３については図１同様に機能ブ ロックに擬制して示してある。 ステアリングシャフトに介装されたトルクセンサ１はこれに加わるトルクを検 出し、また車速センサ２は車速を検出し、各検出データはマイクロプロセッサ３ へ入力される。両センサ１，２からの情報に基づきアシスト特性決定部31は検出 したトルクを解消するに必要な電動機５の駆動を行なうための電流成分を決定す る。慣性制御特性決定部32は同じく両センサ１，２からの情報に基づき電動機５ の慣性を打消すのに必要な駆動を行なうための電流成分を決定する。

【００１０】 アシスト特性決定部31によって決定された電流成分の値は保護部36へ入力され 、ここで上限値に規制され、その出力は加算部37へ与えられる。慣性制御特性決 定部32で決定された電流成分値はそのまま加算部37へ入力され、ここで両者の和 が求められ、その和は減算部38へ入力される。操舵力助勢用の電動機５の駆動電 流は電流検出部６によって検出されマイクロプロセッサ３へ与えられる。このデ ータはフィードバック情報として減算部38へ与えられると共に保護部36へ上限値 決定のために与えられる。 減算部38出力の差分は電動機駆動回路４へ入力され、この差に相当するPWM 波 で電動機５が駆動されるようにしている。

【００１１】 図３は保護部における上限値の一例を示し横軸は駆動電流の積算値、つまり （駆動電流）² ／（１＋1000Ｓ） 但しＳはラプラス演算子 を示し、縦軸は上限値を示している。 この積算値は電流の２乗値で表される発熱量の１次遅れ値を示し、電動機駆動 回路４のトランジスタの昇温特性を模擬している。図示の例で明らかなように積 算値が所定値を超えると上限値を定格の72Ａから減少させていく。

【００１２】 本案は以上のように駆動電流の２乗値に基づきアシスト特性の電流成分のみの 上限値を決定するのであるが、補助的に電動機駆動回路４の温度をモニタするこ ととし、それを制御に用いてもよい。この測温精度を高めるには図４，５に示す ように温度センサ11とトランジスタチップ12,12 とを共通のヒートスプレッダ13 上に固定し、これをケース14で外被した構成とするのがよい。15はケース14に取 付けたヒートシンクである。

【００１３】

【考案の効果】

以上の如き本考案による場合は発熱量をより良く表す駆動電流の２乗値によっ て上限値を定めるので、より適切な上限値決定ができ、このために駆動回路の素 子選定に際し徒らに電流容量上の余裕をもたせる必要がない。特に前述の実施例 のように１次遅れの積算値を用いることとする場合は駆動回路の素子の昇温状態 をより良く模擬し、一層適切な上限値が決定できる。 更に本考案では慣性制御特性の成分については上限値を設けず、その必要性に 応じた電流を通流せしめる。従って車庫出し等の場合に駆動電流が大きくなり、 その２乗値成分又は前記積算値が大となっても慣性制御特性の成分はそのまま供 給されるからそのような状況下でも電動機の慣性を補償できて快適な操舵感覚が 得られる。

【００１４】 なお慣性制御特性の電流成分の絶対値自体はアシスト特性の成分値に比して小 さいのでこれによる昇温過熱の問題は事実上無いと言うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電動パワーステアリング装置の制御系の
ブロック図である。

【図２】本考案の電動パワーステアリング装置の制御系
のブロック図である。

【図３】上限値を示すグラフである。

【図４】電動機駆動回路における温度センサ取付状態を
示す平面図である。

【図５】電動機駆動回路における温度センサ取付状態を
示す断面図である。

【符号の説明】

１ トルクセンサ ２ 車速センサ ３ マイクロプロセッサ ４ 電動機駆動回路 ５ 電動機 ６ 電流検出部 31 アシスト特性決定部 32 慣性制御特性決定部 36 保護部

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 操舵力を助勢する電動機の駆動電流を検
   出し、それに基づいて電動機の過熱保護を行なうべくな
   してある電動パワーステアリング装置において、駆動電
   流の２乗値を算出する手段と、算出した２乗値に基づい
   て駆動電流の上限値を決定する手段とを具備することを
   特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】 車速及び操舵軸に加えられたトルクを検
   出し、これらの検出値と、予め定めてあるアシスト特性
   及び慣性制御特性とに従い駆動電流値が定められる電動
   機によって操舵力を助勢すべくなしてあり、該電動機の
   駆動電流を検出し、それに基づいて電動機の過熱保護を
   行なうべくなしてある電動パワーステアリング装置にお
   いて、駆動電流の２乗値を算出する手段と、算出した２
   乗値に基づいてアシスト特性によって定まる駆動電流成
   分のみの上限値を決定する手段とを備えることを特徴と
   する電動パワーステアリング装置。