JPH08164863A - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering deviceInfo
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- JPH08164863A JPH08164863A JP31040094A JP31040094A JPH08164863A JP H08164863 A JPH08164863 A JP H08164863A JP 31040094 A JP31040094 A JP 31040094A JP 31040094 A JP31040094 A JP 31040094A JP H08164863 A JPH08164863 A JP H08164863A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、例えばステアリングの
操舵力に応じて適切な補助操舵力を発生させ、良好な操
舵感覚を実現する自動車のパワーステアリング装置に関
するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering apparatus for an automobile, which generates an appropriate auxiliary steering force in accordance with a steering force of a steering wheel to realize a good steering feeling.
【０００２】[0002]
【従来の技術】パワーステアリングを電動機で構成した
電動式パワーステアリング装置は、油圧駆動等に比べて
燃料消費量が減少するため、最近注目されている。2. Description of the Related Art An electric power steering system in which a power steering is composed of an electric motor has recently attracted attention because it consumes less fuel than hydraulically driven devices.
【０００３】しかし、従来の電動式パワーステアリング
装置は、永久磁石を有する電動機を用いているため、何
らかの要因で電動機への配線が短絡すると、発電制動す
るためステアリングが非常に重くなり、最悪の場合操舵
不可能となるといった問題があった。However, since the conventional electric power steering apparatus uses an electric motor having a permanent magnet, if the wiring to the electric motor is short-circuited for some reason, the steering is very heavy due to dynamic braking, and in the worst case. There was a problem that steering became impossible.
【０００４】そこで、例えば特開平４−１３７４６５号
公報に記載の様に、電動機とステアリング軸との間に動
力連結手段（クラッチ）を設けて、故障時の安全対策を
行っていた。Therefore, for example, as described in Japanese Patent Laid-Open No. 4-137465, a power connecting means (clutch) is provided between the electric motor and the steering shaft to take safety measures in case of failure.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
永久磁石を有する電動機を用いた方式では、電磁クラッ
チ等のクラッチを用いれば故障対策が可能であるもの
の、故障対策のためのクラッチが故障するといった二次
的作用が生じたり、クラッチを設けることで構造が複雑
となり、装置も大型となる上、コストも上がるといった
問題点を有していた。However, in the conventional system using the electric motor having the permanent magnet, although the failure countermeasure can be taken by using the clutch such as the electromagnetic clutch, the clutch for the failure countermeasure fails. There have been problems that secondary effects occur, the structure becomes complicated by providing a clutch, the apparatus becomes large, and the cost increases.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明の電動式パワーステアリング装置は、ステア
リングの操舵力に応じて永久磁石を有していない電動機
を制御し、ステアリング系に補助操舵力を発生させるこ
とを特徴とするものである。In order to solve the above problems, an electric power steering apparatus of the present invention controls an electric motor having no permanent magnet according to the steering force of the steering wheel to assist the steering system. It is characterized by generating a steering force.
【０００７】[0007]
【作用】本発明は上記した構成によって、クラッチ等の
付加機構が不要となり、小型で構造が簡単で、しかも、
故障時でもステアリングが操舵可能である電動式パワー
ステアリング装置を実現することができる。With the above-described structure, the present invention eliminates the need for an additional mechanism such as a clutch, is compact and has a simple structure, and
It is possible to realize an electric power steering device that can steer the steering even when a failure occurs.
【０００８】[0008]
【実施例】以下本発明の一実施例の電動式パワーステア
リング装置について、図面を参照しながら説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【０００９】図１は本発明の第１の実施例における電動
式パワーステアリング装置の構成を示す全体図である。FIG. 1 is an overall view showing the configuration of an electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
【００１０】図１において、１００は誘導電動機、１０
２はステアリングホイール、１０４はステアリング軸、
１０６はステアリングギヤ、１０８は車輪、１１０は操
舵力センサ、１１２は減速器、１１４は電動機制御器で
ある。In FIG. 1, 100 is an induction motor and 10
2 is a steering wheel, 104 is a steering shaft,
106 is a steering gear, 108 is a wheel, 110 is a steering force sensor, 112 is a speed reducer, and 114 is an electric motor controller.
【００１１】以上のように構成された電動式パワーステ
アリング装置について、以下図１を用いてその動作を説
明する。The operation of the electric power steering apparatus constructed as above will be described below with reference to FIG.
【００１２】補助操舵力を発生させない通常の操舵装置
は、ステアリング軸１０４に取り付けられたステアリン
グホイール１０２を操作することにより、ステアリング
ギヤ１０６を介して車輪４を操舵する装置である。A normal steering device that does not generate an auxiliary steering force is a device that steers the wheels 4 via a steering gear 106 by operating a steering wheel 102 attached to a steering shaft 104.
【００１３】本実施例の電動式パワーステアリング装置
では、ステアリング軸１０４に減速器１１２を介して誘
導電動機１００が結合されており、この誘導電動機１０
０を駆動させることにより補助操舵力を発生する。そし
て、電動機制御器１１４で、ステアリング軸に取り付け
られた操舵力センサ１１０の出力に応じて、誘導電動機
１００を制御し、望みの補助操舵力を与えることができ
る。In the electric power steering apparatus of this embodiment, the induction motor 100 is connected to the steering shaft 104 via the speed reducer 112.
An auxiliary steering force is generated by driving 0. Then, the electric motor controller 114 can control the induction motor 100 in accordance with the output of the steering force sensor 110 attached to the steering shaft to give a desired auxiliary steering force.
【００１４】ここで、電動機としては本実施例のように
誘導電動機を用いると、何らかの要因で電動機への配線
が短絡しても、永久磁石を使用していないため誘導電動
機は全くフリーの状態となるので、補助操舵力が得られ
ない通常の操舵装置となるだけである。Here, when an induction motor is used as the electric motor as in this embodiment, even if the wiring to the electric motor is short-circuited for some reason, the induction motor is completely free because the permanent magnet is not used. Therefore, it is only a normal steering device that cannot obtain the auxiliary steering force.
【００１５】そのため、永久磁石を有する直流電動機等
では必要であった安全機構としての電動機とステアリン
グ軸との間を切り離すクラッチも不要となる。永久磁石
を有する直流電動機等でクラッチが必要であるのは、短
絡した場合、電動機が発電制動するため、最悪の場合、
ステアリングを操作することが不可能となり安全上大き
な問題となるためである。Therefore, a clutch for disconnecting the electric motor from the steering shaft, which is a safety mechanism, which is necessary in a DC electric motor having a permanent magnet, etc. is not required. A clutch is required for a DC motor or the like having a permanent magnet because the motor is dynamically braked when a short circuit occurs.
This is because it becomes impossible to operate the steering wheel, which is a serious safety problem.
【００１６】以上のように、電動式パワーステアリング
装置の補助操舵力を発生させるのに誘導電動機を用いる
ことで、本来の機能に不要である安全機構を排除するこ
とができ、小型で構造も簡単に実現することができる。As described above, by using the induction motor to generate the auxiliary steering force of the electric power steering device, it is possible to eliminate a safety mechanism which is unnecessary for the original function, and it is compact and has a simple structure. Can be realized.
【００１７】なお、本実施例では誘導電動機を用いた
が、リラクタンスモータなど永久磁石を有していない電
動機であればよい。Although the induction motor is used in this embodiment, any motor such as a reluctance motor having no permanent magnet may be used.
【００１８】次に、本発明の第２の実施例として、誘導
電動機に操舵力センサからトルク指令が与えられたとき
に、指令通りの応答を容易に実現する電動式パワーステ
アリング装置を提供する。Next, as a second embodiment of the present invention, there is provided an electric power steering apparatus which easily realizes a response according to a command when a torque command is given to the induction motor from a steering force sensor.
【００１９】以下本発明の第２の実施例の電動式パワー
ステアリング装置について、図面を参照しながら説明す
る。An electric power steering system according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００２０】図２は本発明の第２の実施例における電動
式パワーステアリング装置の構成を示す全体図である。FIG. 2 is an overall view showing the construction of the electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
【００２１】図２において、１００は誘導電動機、１０
２はステアリングホイール、１０４はステアリング軸、
１０６はステアリングギヤ、１０８は車輪、１１０は操
舵力センサ、１１２は減速器、２００は電動機制御器、
２０２は電流指令器、２０４は電流制御器、２０６はト
ルク電流指令器で、２０８は三相交流変換器、２１０は
電圧指令器、２１２はＰＷＭインバータ、２１４ａ、２
１４ｂ、２１４ｃはそれぞれ電流検出器である。In FIG. 2, 100 is an induction motor and 10
2 is a steering wheel, 104 is a steering shaft,
106 is a steering gear, 108 is a wheel, 110 is a steering force sensor, 112 is a speed reducer, 200 is an electric motor controller,
202 is a current command device, 204 is a current controller, 206 is a torque current command device, 208 is a three-phase AC converter, 210 is a voltage command device, 212 is a PWM inverter, 214a, 2a.
14b and 214c are current detectors, respectively.
【００２２】以上のように構成された電動式パワーステ
アリング装置について、以下図２を用いてその動作を説
明する。The operation of the electric power steering apparatus configured as described above will be described below with reference to FIG.
【００２３】操舵装置は第１の実施例と同様であり、ス
テアリング軸１０４に減速器１１２を介して結合された
誘導電動機１００を駆動させることにより補助操舵力を
発生させる。The steering system is the same as that of the first embodiment, and an auxiliary steering force is generated by driving the induction motor 100 connected to the steering shaft 104 via the speed reducer 112.
【００２４】本実施例では、ステアリング軸に取り付け
られた操舵力センサ１１０の出力に応じて誘導電動機を
制御する電動機制御器２００を具備しており、この電動
機制御器２００の動作について説明する。In this embodiment, an electric motor controller 200 for controlling the induction motor according to the output of the steering force sensor 110 attached to the steering shaft is provided. The operation of the electric motor controller 200 will be described.
【００２５】まず、電動機制御器２００を構成する電流
指令器２０２の動作について説明する。一般に誘導電動
機は三相誘導電動機がほとんどであるが、三相／二相変
換を行うことで、二相誘導電動機として考察することが
できる。First, the operation of the current command device 202 which constitutes the motor controller 200 will be described. Generally, most induction motors are three-phase induction motors, but they can be considered as two-phase induction motors by performing three-phase / two-phase conversion.
【００２６】二相誘導電動機の発生トルクτは次式の
（数１）の様に書ける。The generated torque τ of the two-phase induction motor can be written as the following equation (Equation 1).
【００２７】[0027]
【数１】 [Equation 1]
【００２８】ここで、ｉ1d、ｉ1qはそれぞれ固定子側に
流れる一次側のｄ軸及びｑ軸電流で、ｉ2d、ｉ2qはそれ
ぞれ回転子側に流れる二次側のｄ軸及びｑ軸電流であ
る。また、Ｌ2 はそれぞれ２次側のインダクタンス、Ｍ
は相互インダクタンス、ｐは極対数である。Here, i 1d and i 1q are primary-side d-axis and q-axis currents flowing to the stator side, respectively, and i 2d and i 2q are secondary-side d-axis and q-axis currents flowing to the rotor side, respectively. It is an electric current. L 2 is the inductance of the secondary side, M
Is mutual inductance, and p is the number of pole pairs.
【００２９】さらに、Ｉ1d、Ｉ1qはそれぞれ励磁電流及
びトルク電流となる直流量で、ｉ1d、ｉ1qと、Ｉ1d、Ｉ
1qとの関係は、Further, I 1d and I 1q are direct current quantities which become an exciting current and a torque current, respectively, i 1d and i 1q and I 1d and I 1q.
The relationship with 1q is
【００３０】[0030]
【数２】 [Equation 2]
【００３１】で表される。なお、θ0 は電気的位相角で
ある。今、ステアリングを操舵したことにより、操舵力
センサ１１０から必要な補助操舵力指令τ* が入力され
たとする。この時、誘導電動機はこの補助操舵力をステ
アリング軸に加える様に動作すればよい。It is represented by Note that θ 0 is the electrical phase angle. Now, it is assumed that the steering force sensor 110 inputs the necessary auxiliary steering force command τ * by steering the steering wheel. At this time, the induction motor may operate so as to apply this auxiliary steering force to the steering shaft.
【００３２】したがって、トルク電流指令器２０６は、
（数１）の関係式と、減速器１１２のギヤ比１／Ｒとか
ら、予め定めた一定量である励磁電流指令値Ｉ1d *を用
いて、Therefore, the torque current command device 206 is
From the relational expression of (Equation 1) and the gear ratio 1 / R of the speed reducer 112, an exciting current command value I 1d * which is a predetermined constant amount is used.
【００３３】[0033]
【数３】 (Equation 3)
【００３４】として、トルク電流指令値Ｉ1q *を出力す
る。次に、三相交流変換器２０８の動作について説明す
る。先ほどの励磁電流指令値Ｉ1d *とトルク電流指令値
Ｉ1q *とを用いて、すべり速度ωs を、As a torque current command value I 1q * is output. Next, the operation of the three-phase AC converter 208 will be described. Using the excitation current command value I 1d * and the torque current command value I 1q * , the slip speed ω s is
【００３５】[0035]
【数４】 [Equation 4]
【００３６】の関係式で計算する。ここで、Ｒ2 は二次
側の抵抗である。The relational expression is used for the calculation. Here, R 2 is the resistance on the secondary side.
【００３７】ここで、誘導電動機の回転速度が小さい場
合は、このすべり速度ωs を積分するだけで、電気的位
相角θ0 と近似することができるが、厳密に制御する場
合は、誘導電動機の回転速度ωm を測定あるいは推定
し、このすべり速度ωs と足しあわせたものを、積分す
ることにより、電気的位相角θ0 が求められる。Here, when the rotation speed of the induction motor is low, it can be approximated to the electrical phase angle θ 0 simply by integrating this sliding speed ω s. However, in the case of strict control, the induction motor is The electrical phase angle θ 0 can be obtained by measuring or estimating the rotation speed ω m of the above, and integrating the sum of the rotation speed ω m and the slip speed ω s .
【００３８】したがって、（数２）の関係式から、Therefore, from the relational expression of (Equation 2),
【００３９】[0039]
【数５】 (Equation 5)
【００４０】に従い、位相差が９０度の二相の一次交流
電流指令値に変換される。更に、次の二相／三相変換式
により、Accordingly, the two-phase primary alternating current command value having a phase difference of 90 degrees is converted. Furthermore, by the following two-phase / three-phase conversion formula,
【００４１】[0041]
【数６】 (Equation 6)
【００４２】に従って三相の一次交流電流指令値
ｉ1a *、ｉ1b *、ｉ1c *に変換され出力される。Accordingly, the three-phase primary alternating current command values i 1a * , i 1b * , i 1c * are converted and output.
【００４３】次に、電動機制御器２００を構成する電流
制御器２０４の動作について説明する。実際の一次交流
電流ｉ1a、ｉ1b、ｉ1c がそれぞれ一次交流電流指令値
ｉ1a *、ｉ1b *、ｉ1c *に追従する様に電流フィードバッ
ク制御を行う。Next, the operation of the current controller 204 which constitutes the motor controller 200 will be described. Current feedback control is performed so that the actual primary alternating currents i 1a , i 1b , i 1c follow the primary alternating current command values i 1a * , i 1b * , i 1c * , respectively.
【００４４】これは、例えば実際の一次交流電流をそれ
ぞれ電流検出器２１４ａ、２１４ｂ、２１４ｃで検出
し、電圧指令器２１０で、This is because, for example, actual primary alternating currents are detected by the current detectors 214a, 214b and 214c, respectively, and the voltage command unit 210
【００４５】[0045]
【数７】 (Equation 7)
【００４６】という電圧指令値ｖ1z（ｚ＝ａ、ｂ、ｃ）
を出力する。そして、ＰＷＭインバータ２１２は電圧指
令器２１０からの制御信号である電圧指令値に従ったパ
ルス幅の信号を誘導電動機１００に供給し電流を流す。Voltage command value v 1z (z = a, b, c)
Is output. Then, the PWM inverter 212 supplies a signal having a pulse width according to the voltage command value, which is the control signal from the voltage command device 210, to the induction motor 100 to flow a current.
【００４７】なお、誘導電動機１００に供給された三相
のそれぞれの一次交流電流ｉ1a、ｉ 1b、ｉ1cを足しあわ
せると０、即ち、The three-phase supplied to the induction motor 100
Each primary alternating current i1a, I 1b, I1cAdd
0, that is,
【００４８】[0048]
【数８】 (Equation 8)
【００４９】という関係であるので、電流検出は、三相
のうちのいずれか２つを検出し、残りの１つは検出した
２つの電流値から計算してもよい。Because of the above relationship, current detection may be performed by detecting any two of the three phases and calculating the remaining one from the detected two current values.
【００５０】以上により、誘導電動機に供給される一次
交流電流が、望みの指令値にするように制御できる。電
流制御を行うことにより、誘導電動機で望みのトルクを
発生することが可能となり、操舵力センサからの指令通
りの応答が実現できる。As described above, the primary alternating current supplied to the induction motor can be controlled so as to have a desired command value. By performing the current control, it becomes possible to generate a desired torque in the induction motor, and it is possible to realize a response as instructed by the steering force sensor.
【００５１】なお、誘導電動機の回転速度は、誘導電動
機に速度センサを取り付けて検出してもよいが、誘導電
動機への電流値等から推定してもよい。The rotational speed of the induction motor may be detected by attaching a speed sensor to the induction motor, or may be estimated from the current value to the induction motor.
【００５２】更に、ステアリングの操舵角を測定し、こ
の操舵角と減速器１１２のギヤ比から求めてもよい。Further, the steering angle of the steering wheel may be measured, and the steering angle may be calculated from the steering angle and the gear ratio of the speed reducer 112.
【００５３】次に、誘導電動機の巻線が巻線端子間で短
絡したり、電動機内で部分短絡を起こすような故障の場
合は、駆動回路から見れば、負荷インピーダンスが大幅
に減少するために過大電流が流れ、出力段の半導体を破
損に至らしめる恐れがある。Next, in the case of a failure in which the winding of the induction motor is short-circuited between winding terminals or a partial short circuit occurs in the motor, the load impedance is greatly reduced from the viewpoint of the drive circuit. Excessive current may flow and damage the semiconductor in the output stage.
【００５４】このような場合、一般によく行われている
ように、電流制御器２０４から出力電流を出さないよう
に遮断制御を行う。電動機への電流が遮断されれば、誘
導電動機の場合、巻線が短絡を起こしていても、永久磁
石を有する電動機と異なり、特に制動力は発生せずフリ
ーであるため、補助操舵力は発生しないものの手動での
ステアリング操作は行える。In such a case, the cutoff control is performed so that the output current is not output from the current controller 204, as is commonly done. If the current to the electric motor is cut off, in the case of an induction motor, even if the winding is short-circuited, unlike a motor with a permanent magnet, no braking force is generated and the auxiliary steering force is generated. Although not, you can still operate the steering wheel manually.
【００５５】しかし、電流制御器２０４の出力段の半導
体が短絡故障を起こした場合等、何らかの要因で直流が
流れた場合は大きな制動力が発生するため、安全上問題
がある。However, when a direct current flows for some reason, such as when a semiconductor in the output stage of the current controller 204 has a short circuit failure, a large braking force is generated, which is a safety problem.
【００５６】そこで、本発明の第３の実施例として、誘
導電動機に直流が流れた場合に、誘導電動機へ流れる電
流を停止させることを可能とする電動式パワーステアリ
ング装置を提供する。Therefore, as a third embodiment of the present invention, there is provided an electric power steering device capable of stopping the current flowing to the induction motor when a direct current flows in the induction motor.
【００５７】以下本発明の第３の実施例の電動式パワー
ステアリング装置について、図面を参照しながら説明す
る。An electric power steering apparatus according to the third embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００５８】図３は本発明の第３の実施例における電動
式パワーステアリング装置の構成を示す全体図である。FIG. 3 is an overall view showing the structure of an electric power steering apparatus according to the third embodiment of the present invention.
【００５９】図３において、１００は誘導電動機、１０
２はステアリングホイール、１０４はステアリング軸、
１０６はステアリングギヤ、１０８は車輪、１１０は操
舵力センサ、１１２は減速器、２００は電動機制御器、
２０２は電流指令器、２０４は電流制御器、２１４ａ、
２１４ｂ、２１４ｃはそれぞれ電流検出器、３００は異
常停止手段、３０２は異常検出器、３０４はスイッチで
ある。In FIG. 3, 100 is an induction motor and 10
2 is a steering wheel, 104 is a steering shaft,
106 is a steering gear, 108 is a wheel, 110 is a steering force sensor, 112 is a speed reducer, 200 is an electric motor controller,
202 is a current command device, 204 is a current controller, 214a,
Reference numerals 214b and 214c are current detectors, 300 is an abnormal stop means, 302 is an abnormality detector, and 304 is a switch.
【００６０】パワーステアリング装置及び電動機制御器
２００の動作は、第２の実施例と同様である。本実施例
では、更に異常停止手段３００が付加されている。この
異常停止手段３００の動作について説明する。The operations of the power steering device and the electric motor controller 200 are the same as those in the second embodiment. In this embodiment, an abnormal stop means 300 is further added. The operation of the abnormal stop means 300 will be described.
【００６１】異常停止手段３００を構成する異常検出器
３０２で、まず、それぞれの電流検出器から出力される
電流を検査し、同じ極性である時間、即ち極性が＋にな
ってから−になるまでの時間、あるいは極性が−になっ
てから＋になるまでの時間を測定する。In the abnormality detector 302 constituting the abnormality stopping means 300, first, the currents output from the respective current detectors are inspected, and the time of the same polarity, that is, from the time when the polarity becomes + to the time when the polarity becomes − Or the time from when the polarity becomes negative to when the polarity becomes positive.
【００６２】そして、少なくとも１つの電流で、この極
性が変化しない時間が、予め定めた一定値より大きい場
合は、何らかの故障により直流成分が流れ、制動動作を
行っていると判断する。そして、その様に判断された場
合は、例えばスイッチ３０４を切り、制動動作を停止さ
せる。これにより、何らかの要因で直流成分が流れた場
合でも、誘導電動機への電流を遮断することで、ステア
リングが操作不可能となることを防ぐことができる。When the time during which the polarity does not change with at least one current is larger than a predetermined constant value, it is determined that the DC component flows due to some failure and the braking operation is performed. When such a determination is made, for example, the switch 304 is turned off to stop the braking operation. With this, even if a direct current component flows for some reason, it is possible to prevent the steering from becoming inoperable by cutting off the current to the induction motor.
【００６３】一般に、高速走行時では、安全のために急
ハンドルを切れないように操舵が重くなるように制御す
るが、このような目的で直流電流を流し、発電制動をか
けることがある。Generally, at the time of high speed traveling, the steering is controlled so that the steering becomes heavy so as not to turn the steering wheel suddenly for the sake of safety. However, for this purpose, a direct current may be supplied to apply dynamic braking.
【００６４】この場合の様に直流指令を与えることがあ
る場合には、異常検出器３０２が、電流検出器から出力
される実際の電流値の極性が変化しない時間と、電流指
令器２０２から出力されるそれぞれ対応する電流指令値
の極性が変化しない時間とを比較し、実際の電流値の極
性が変化しない時間の方が、電流指令値の極性が変化し
ない時間より、予め定めた一定時間以上長い場合は、ス
イッチ３０４を切るようにすればよい。When a direct current command may be given as in this case, the abnormality detector 302 outputs the current command device 202 for a time during which the polarity of the actual current value output from the current detector does not change. Compared with the time when the polarity of the corresponding current command value does not change, the time when the polarity of the actual current value does not change is longer than the time when the polarity of the current command value does not change for a predetermined fixed time or more. If it is long, the switch 304 may be turned off.
【００６５】なお、本実施例では電流を遮断するスイッ
チを電動機制御器２００の後に設けたが、電動機制御器
内の一次交流電流指令値を与える部分や、電圧指令器の
後などに設けてもよい。In this embodiment, the switch for cutting off the current is provided after the motor controller 200, but it may be provided at a portion for giving a primary AC current command value in the motor controller or after the voltage commander. Good.
【００６６】[0066]
【発明の効果】以上のように本発明は、ステアリングの
操舵力に応じて永久磁石を有していない電動機を制御
し、ステアリング系に補助操舵力を発生させることで、
クラッチ等の付加機構が不要となり、小型で構造が簡単
で、しかも、故障時でもステアリングが操舵可能である
電動式パワーステアリング装置を実現することができ
る。As described above, the present invention controls the electric motor having no permanent magnet according to the steering force of the steering wheel to generate the auxiliary steering force in the steering system.
It is possible to realize an electric power steering device that does not require an additional mechanism such as a clutch, is small in size, has a simple structure, and is capable of steering the steering wheel even when there is a failure.
【図１】本発明の第１の実施例における電動式パワース
テアリング装置の構成を示す全体図FIG. 1 is an overall view showing a configuration of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明の第２の実施例における電動式パワース
テアリング装置の構成を示す全体図FIG. 2 is an overall view showing a configuration of an electric power steering device according to a second embodiment of the present invention.
【図３】本発明の第３の実施例における電動式パワース
テアリング装置の構成を示す全体図FIG. 3 is an overall view showing a configuration of an electric power steering device according to a third embodiment of the present invention.
１００ 誘導電動機 １０２ ステアリングホイール １０４ ステアリング軸 １０６ ステアリングギヤ １０８ 車輪 １１０ 操舵力センサ １１２ 減速器 １１４ 電動機制御器 ２００ 電動機制御器 ２０２ 電流指令器 ２０４ 電流制御器 ２０６ トルク電流指令器 ２０８ 三相交流変換器 ２１０ 電圧指令器 ２１２ ＰＷＭインバータ ２１４ａ 電流検出器 ２１４ｂ 電流検出器 ２１４ｃ 電流検出器 ３００ 異常停止手段 ３０２ 異常検出器 ３０４ スイッチ 100 Induction Motor 102 Steering Wheel 104 Steering Shaft 106 Steering Gear 108 Wheels 110 Steering Force Sensor 112 Speed Reducer 114 Motor Controller 200 Motor Controller 202 Current Command 204 Current Controller 206 Torque Current Command 208 Three-Phase AC Converter 210 Voltage Commander 212 PWM inverter 214a Current detector 214b Current detector 214c Current detector 300 Abnormal stop means 302 Abnormal detector 304 Switch
フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 祥晃 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内Front page continuation (72) Inventor Shoaki Igarashi 1006 Kadoma, Kadoma City, Osaka Prefecture Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (8)
グ系に補助操舵力を発生させる電動機を具備した電動式
パワーステアリング装置であって、 前記電動機が永久磁石を有していない電動機であること
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。1. An electric power steering apparatus comprising an electric motor for generating an auxiliary steering force in a steering system according to a steering force of the steering, wherein the electric motor does not have a permanent magnet. An electric power steering device.
グ系に補助操舵力を発生させる電動機を具備した電動式
パワーステアリング装置であって、 前記電動機が誘導電動機であることを特徴とする電動式
パワーステアリング装置。2. An electric power steering apparatus comprising an electric motor for generating an auxiliary steering force in a steering system according to a steering force of the steering, wherein the electric motor is an induction motor. apparatus.
となくステアリング系に補助操舵力を伝達することを特
徴とする請求項１記載の電動式パワーステアリング装
置。3. The electric power steering system according to claim 1, wherein the electric motor transmits the auxiliary steering force to the steering system without passing through the mechanical power coupling device.
誘導電動機と、ステアリングの操舵力を検出する操舵力
センサと、前記誘導電動機の固定子に供給する交流電流
群のトルク電流成分と励磁電流成分の各成分を独立に指
令して、前記交流電流群のそれぞれの大きさと位相を指
令する電流指令器と、前記交流電流群のそれぞれを測定
あるいは推定する電流検出器群と、前記電流検出器群の
出力がそれぞれ対応する前記電流指令器の出力に一致す
るように制御する電流制御器を有している電動式パワー
ステアリング装置であって、 前記操舵力センサの出力に応じて、前記トルク電流成分
を指令して前記誘導電動機の出力トルクを制御すること
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。4. An induction motor for generating an auxiliary steering force in a steering system, a steering force sensor for detecting the steering force of the steering, a torque current component and an excitation current component of an AC current group supplied to a stator of the induction motor. Of each of the components of the AC current group, the current command unit for commanding the magnitude and phase of each of the AC current group, the current detector group for measuring or estimating each of the AC current group, and the current detector group Is an electric power steering device having a current controller for controlling the output of each of them to match the output of the corresponding current command device, wherein the torque current component is determined according to the output of the steering force sensor. To control the output torque of the induction motor.
する速度検出器を更に具備し、かつ電流指令器は、更に
前記速度検出器の出力に応じた交流電流群の位相を制御
することを特徴とする請求項４記載の電動式パワーステ
アリング装置。5. A speed detector for measuring or estimating the rotation speed of the induction motor is further provided, and the current commander further controls the phase of the alternating current group according to the output of the speed detector. The electric power steering device according to claim 4.
出器を更に具備し、電流指令器は、更に前記操舵角検出
器の出力に応じて交流電流群の位相を制御することを特
徴とする請求項４記載の電動式パワーステアリング装
置。6. A steering angle detector for measuring the steering angle of the steering wheel is further provided, and the current commander further controls the phase of the alternating current group according to the output of the steering angle detector. The electric power steering device according to claim 4.
少なくとも１つの交流電流について同一極性の時間を検
知し、前記検出された同一極性の時間が予め定めた一定
時間以上である場合に、誘導電動機へのすべての電流の
出力を停止する異常停止手段を更に具備したことを特徴
とする請求項４記載の電動式パワーステアリング装置。7. When the time of the same polarity is detected from at least one of the alternating currents in the alternating current group from the output of the current detector, and the detected time of the same polarity is equal to or longer than a predetermined fixed time. 5. The electric power steering apparatus according to claim 4, further comprising an abnormal stop means for stopping the output of all the current to the induction motor.
群のそれぞれの極性が変化する時間と、それぞれ対応す
る電流検出器から出力される交流電流の極性が変化する
時間を比較し、前記交流電流群の少なくとも１つの極性
が変化する時間が、対応する交流電流指令値の極性が変
化する時間より予め定めた一定時間以上長い場合、誘導
電動機へのすべての電流の出力を停止する異常停止手段
を更に具備していることを特徴とする請求項４記載の電
動式パワーステアリング装置。8. The time when each polarity of the alternating current command value group output from the current command device changes and the time when the polarity of the alternating current output from the corresponding current detector changes are compared, Abnormal stop to stop the output of all currents to the induction motor when the time when the polarity of at least one of the alternating current groups changes is longer than the time when the polarity of the corresponding alternating current command value changes by a predetermined time or more. The electric power steering apparatus according to claim 4, further comprising means.
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31040094A JP3198839B2 (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Electric power steering device |
| US08/570,871 US5670854A (en) | 1994-12-14 | 1995-12-12 | Control system for an induction motor |
| US08/783,431 US5701066A (en) | 1994-12-14 | 1997-01-16 | Control system for an induction motor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31040094A JP3198839B2 (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Electric power steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08164863A true JPH08164863A (en) | 1996-06-25 |
| JP3198839B2 JP3198839B2 (en) | 2001-08-13 |
Family
ID=18004812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP31040094A Expired - Fee Related JP3198839B2 (en) | 1994-12-14 | 1994-12-14 | Electric power steering device |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3198839B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2008056771A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Jtekt Corporation | Electric power steering device |
| JP2008120214A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
| JP2010161927A (en) * | 1999-02-13 | 2010-07-22 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd | Improvement relating to power-assisted steering system |
-
1994
- 1994-12-14 JP JP31040094A patent/JP3198839B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010161927A (en) * | 1999-02-13 | 2010-07-22 | Trw Lucasvarity Electric Steering Ltd | Improvement relating to power-assisted steering system |
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| JP2008120214A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
| US8116946B2 (en) | 2006-11-10 | 2012-02-14 | Jtekt Corporation | Electric power steering device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3198839B2 (en) | 2001-08-13 |
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