JPH0867266A - 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Info
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- JPH0867266A JPH0867266A JP20699094A JP20699094A JPH0867266A JP H0867266 A JPH0867266 A JP H0867266A JP 20699094 A JP20699094 A JP 20699094A JP 20699094 A JP20699094 A JP 20699094A JP H0867266 A JPH0867266 A JP H0867266A
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- JP
- Japan
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- electric motor
- signal
- steering
- current
- motor
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- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
ステアリングの戻り時にも目標電流に応じた操舵補助力
を発生する操舵フィーリングに優れた電動パワーステア
リング装置を提供する。 【構成】 操舵トルクセンサ１０と、目標電流設定手段
１５、偏差決定手段１６、駆動制御手段２１、ローパス
フィルタ（ＬＰＦ）２２Ａおよび２２Ｂ、電動機回転速
度演算手段２３、ステアリング状態検出手段２４、戻り
時制御手段２５を備えた制御手段２０と、電動機駆動手
段１３と、電動機８と、電動機電流検出手段１８および
電動機電圧検出手段１９とを備えた電動パワーステアリ
ング装置。
を発生する操舵フィーリングに優れた電動パワーステア
リング装置を提供する。 【構成】 操舵トルクセンサ１０と、目標電流設定手段
１５、偏差決定手段１６、駆動制御手段２１、ローパス
フィルタ（ＬＰＦ）２２Ａおよび２２Ｂ、電動機回転速
度演算手段２３、ステアリング状態検出手段２４、戻り
時制御手段２５を備えた制御手段２０と、電動機駆動手
段１３と、電動機８と、電動機電流検出手段１８および
電動機電圧検出手段１９とを備えた電動パワーステアリ
ング装置。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電動機の動力を操舵
補助力としてステアリング系に直接作用させ、ドライバ
の操舵力の軽減を図る電動パワーステアリング装置に関
する。
補助力としてステアリング系に直接作用させ、ドライバ
の操舵力の軽減を図る電動パワーステアリング装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、操舵トルクセンサが検出する操舵トルクに基づい
て目標電流ＩMSを設定し、この目標電流ＩMSに対応した
電動機電圧ＶMで電動機を駆動するとともに、電動機に
流れる電動機電流ＩMを検出して負帰還（ＮＦＢ）をか
け、目標電流ＩMSと電動機電流ＩMの偏差信号に基づい
て電動機電圧ＶMを制御して目標電流ＩMSと等しい電動
機電流ＩMで電動機を駆動し、ステアリング系に操舵補
助力を作用させるよう構成されたものは知られている。
いて、操舵トルクセンサが検出する操舵トルクに基づい
て目標電流ＩMSを設定し、この目標電流ＩMSに対応した
電動機電圧ＶMで電動機を駆動するとともに、電動機に
流れる電動機電流ＩMを検出して負帰還（ＮＦＢ）をか
け、目標電流ＩMSと電動機電流ＩMの偏差信号に基づい
て電動機電圧ＶMを制御して目標電流ＩMSと等しい電動
機電流ＩMで電動機を駆動し、ステアリング系に操舵補
助力を作用させるよう構成されたものは知られている。
【０００３】また、従来の電動パワーステアリング装置
は、電動機を駆動する電動機駆動手段をパワーＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）やパワー・トランジスタ等の
スイッチング素子を用いたブリッジ回路で構成し、制御
手段からの制御（例えば、ＰＷＭ制御）により電動機に
供給するパルス状電源電圧のデューティを変化させるよ
う構成されている。
は、電動機を駆動する電動機駆動手段をパワーＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）やパワー・トランジスタ等の
スイッチング素子を用いたブリッジ回路で構成し、制御
手段からの制御（例えば、ＰＷＭ制御）により電動機に
供給するパルス状電源電圧のデューティを変化させるよ
う構成されている。
【０００４】図４に従来の電動パワーステアリング装置
の全体構成図、図５に従来の電動パワーステアリング装
置の要部ブロック構成図を示す。図４において、電動パ
ワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２、
ステアリング軸３、ハイポイドギア４、ピニオン５ａお
よびラック軸５ｂなどからなるラック＆ピニオン機構
５、タイロッド６、操向車輪の前輪７、操舵補助力を発
生する電動機８、ステアリングホイール２に作用する操
舵トルクを検出して操舵トルクに対応した電気信号に変
換された操舵トルク信号Ｔを出力する操舵トルクセンサ
１０、操舵トルク信号Ｔに基づいて電動機８を駆動、制
御する制御手段１２、電動機駆動手段１３、電動機電流
検出手段１４等を備える。
の全体構成図、図５に従来の電動パワーステアリング装
置の要部ブロック構成図を示す。図４において、電動パ
ワーステアリング装置１は、ステアリングホイール２、
ステアリング軸３、ハイポイドギア４、ピニオン５ａお
よびラック軸５ｂなどからなるラック＆ピニオン機構
５、タイロッド６、操向車輪の前輪７、操舵補助力を発
生する電動機８、ステアリングホイール２に作用する操
舵トルクを検出して操舵トルクに対応した電気信号に変
換された操舵トルク信号Ｔを出力する操舵トルクセンサ
１０、操舵トルク信号Ｔに基づいて電動機８を駆動、制
御する制御手段１２、電動機駆動手段１３、電動機電流
検出手段１４等を備える。
【０００５】ステアリングホイール２を操舵すると、ス
テアリング軸３に設けられた操舵トルクセンサ１０が操
舵トルクを検出して対応する電気信号に変換し、操舵ト
ルク信号Ｔを制御手段１２に送る。また、ステアリング
軸３に加えられる回転は、ラック＆ピニオン機構５を介
してピニオン５ａの回転力がラック軸５ｂの軸方向の直
線運動に変換され、タイロッド６を介して前輪７の操向
を変化させる。
テアリング軸３に設けられた操舵トルクセンサ１０が操
舵トルクを検出して対応する電気信号に変換し、操舵ト
ルク信号Ｔを制御手段１２に送る。また、ステアリング
軸３に加えられる回転は、ラック＆ピニオン機構５を介
してピニオン５ａの回転力がラック軸５ｂの軸方向の直
線運動に変換され、タイロッド６を介して前輪７の操向
を変化させる。
【０００６】制御手段１２は操舵トルク信号Ｔに基づい
て電動機駆動手段１３に電動機制御電圧ＶOを供給し、
電動機駆動手段１３は電動機制御電圧ＶOに対応した電
動機電圧ＶMを供給して電動機８を駆動する。
て電動機駆動手段１３に電動機制御電圧ＶOを供給し、
電動機駆動手段１３は電動機制御電圧ＶOに対応した電
動機電圧ＶMを供給して電動機８を駆動する。
【０００７】電動機電圧ＶMにより駆動された電動機８
は、ハイポイドギア４を介して電動機電圧ＶMのレベル
および符号に対応した操舵補助力をステアリング系に作
用させ、ステアリングホイール２に加えられる操舵力の
軽減を図るよう構成されている。
は、ハイポイドギア４を介して電動機電圧ＶMのレベル
および符号に対応した操舵補助力をステアリング系に作
用させ、ステアリングホイール２に加えられる操舵力の
軽減を図るよう構成されている。
【０００８】図５において、電動パワーステアリング装
置１の制御手段１２は、操舵トルクセンサ１０からの操
舵トルク信号Ｔに基づいて図６に示す操舵トルク（Ｔ）
―目標電流（ＩMS）特性図の目標電流ＩMSに変換する目
標電流設定手段１５、目標電流ＩMSと、電動機電流検出
手段１４が検出した電動機電流ＩMの電動機検出電流Ｉ
MDとの偏差信号ΔＩを演算する偏差決定手段１６、偏差
信号ΔＩを電圧に変換し、電動機駆動手段１３をＰＷＭ
制御して偏差信号ΔＩを速やかに０に収束させるような
電動機制御電圧ＶOを発生する駆動制御手段１７を備え
る。
置１の制御手段１２は、操舵トルクセンサ１０からの操
舵トルク信号Ｔに基づいて図６に示す操舵トルク（Ｔ）
―目標電流（ＩMS）特性図の目標電流ＩMSに変換する目
標電流設定手段１５、目標電流ＩMSと、電動機電流検出
手段１４が検出した電動機電流ＩMの電動機検出電流Ｉ
MDとの偏差信号ΔＩを演算する偏差決定手段１６、偏差
信号ΔＩを電圧に変換し、電動機駆動手段１３をＰＷＭ
制御して偏差信号ΔＩを速やかに０に収束させるような
電動機制御電圧ＶOを発生する駆動制御手段１７を備え
る。
【０００９】電動機駆動手段１３は、例えばパワーＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子４個
を用いたブリッジ回路で構成され、駆動制御手段１７か
ら提供されるスイッチオン／オフ信号およびＰＷＭ制御
信号からなる電動機制御電圧ＶOで、２個をペアとした
２組のパワーＦＥＴのそれぞれのペアを駆動制御するこ
とにより、電動機８に供給する電動機電圧ＶMの電圧値
と方向が設定される。なお、電動機電圧ＶMの方向は、
駆動制御手段１７から出力される電動機制御電圧ＶOの
極性に対応して決定される。
Ｔ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子４個
を用いたブリッジ回路で構成され、駆動制御手段１７か
ら提供されるスイッチオン／オフ信号およびＰＷＭ制御
信号からなる電動機制御電圧ＶOで、２個をペアとした
２組のパワーＦＥＴのそれぞれのペアを駆動制御するこ
とにより、電動機８に供給する電動機電圧ＶMの電圧値
と方向が設定される。なお、電動機電圧ＶMの方向は、
駆動制御手段１７から出力される電動機制御電圧ＶOの
極性に対応して決定される。
【００１０】例えば、右方向のステアリング操作を行う
と、プラス極性の操舵トルク信号Ｔが目標電流設定手段
１５に入力され、図６に示すプラス極性の操舵トルク信
号Ｔに対応したプラス極性の目標電流ＩMSが出力されて
電動機８にもプラス極性の電動機電流ＩMが流れ、右方
向の操舵補助力が発生する。この状態では、電動機電流
検出手段１４が検出する電動機検出電流ＩMDもプラス極
性となり、偏差決定手段１６から出力される偏差信号Δ
Ｉは電動機電流ＩMと電動機検出電流ＩMDの差分（ＩM−
ＩMD）となり、偏差信号ΔＩは駆動制御手段１７の制御
により速やかに０に収束される。
と、プラス極性の操舵トルク信号Ｔが目標電流設定手段
１５に入力され、図６に示すプラス極性の操舵トルク信
号Ｔに対応したプラス極性の目標電流ＩMSが出力されて
電動機８にもプラス極性の電動機電流ＩMが流れ、右方
向の操舵補助力が発生する。この状態では、電動機電流
検出手段１４が検出する電動機検出電流ＩMDもプラス極
性となり、偏差決定手段１６から出力される偏差信号Δ
Ｉは電動機電流ＩMと電動機検出電流ＩMDの差分（ＩM−
ＩMD）となり、偏差信号ΔＩは駆動制御手段１７の制御
により速やかに０に収束される。
【００１１】一方、左方向のステアリング操作を行う
と、図６に示す目標電流ＩMS、電動機電流ＩMおよび電
動機検出電流ＩMDはマイナス極性となり、偏差決定手段
１６から出力される偏差信号ΔＩは（−ＩMS＋ＩMD）と
なって偏差信号ΔＩは速やかに０に収束される。
と、図６に示す目標電流ＩMS、電動機電流ＩMおよび電
動機検出電流ＩMDはマイナス極性となり、偏差決定手段
１６から出力される偏差信号ΔＩは（−ＩMS＋ＩMD）と
なって偏差信号ΔＩは速やかに０に収束される。
【００１２】このように、制御手段１２は電動機検出電
流ＩMDの帰還ループを設け、目標電流ＩMSと電動機検出
電流ＩMDの偏差信号ΔＩを制御するようにしたので、ス
テアリングが左右いずれの方向であっても、偏差信号Δ
Ｉを０に収束させ、速やかに電動機電流ＩMが目標電流
ＩMSとなるよう制御するよう構成される。
流ＩMDの帰還ループを設け、目標電流ＩMSと電動機検出
電流ＩMDの偏差信号ΔＩを制御するようにしたので、ス
テアリングが左右いずれの方向であっても、偏差信号Δ
Ｉを０に収束させ、速やかに電動機電流ＩMが目標電流
ＩMSとなるよう制御するよう構成される。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置は、電動機検出電流ＩMDのフィードバック
により電動機８の駆動を制御するよう構成されているた
め、例えば、車両が停止中の据え切り時にステアリング
ホイールから手を放した時、またはステアリングホイー
ルの戻り操作時には、タイヤからの反力によって電動機
が反対方向に回転し、電動機８の回生作用により発生す
る逆起電力により回生電流ＩKが流れ、回生電流ＩKと電
動機電流ＩMの和に対応した電動機検出電流ＩMDがフィ
ードバックされるため、偏差信号ΔＩが０に収束され
ず、発散したり振動して不快音を発生したり、操舵フィ
ーリングを低下させてしまう課題がある。
アリング装置は、電動機検出電流ＩMDのフィードバック
により電動機８の駆動を制御するよう構成されているた
め、例えば、車両が停止中の据え切り時にステアリング
ホイールから手を放した時、またはステアリングホイー
ルの戻り操作時には、タイヤからの反力によって電動機
が反対方向に回転し、電動機８の回生作用により発生す
る逆起電力により回生電流ＩKが流れ、回生電流ＩKと電
動機電流ＩMの和に対応した電動機検出電流ＩMDがフィ
ードバックされるため、偏差信号ΔＩが０に収束され
ず、発散したり振動して不快音を発生したり、操舵フィ
ーリングを低下させてしまう課題がある。
【００１４】次に、電動機電流ＩMと回生電流ＩKの関係
について説明する。一般的に、電動機電圧ＶMは電動機
８のインダクタンス（Ｌ）を無視し、電動機電流ＩM、
電動機抵抗Ｒｍ、電動機回転速度ＮM、誘導電圧係数ｋS
として数１で表わされる。
について説明する。一般的に、電動機電圧ＶMは電動機
８のインダクタンス（Ｌ）を無視し、電動機電流ＩM、
電動機抵抗Ｒｍ、電動機回転速度ＮM、誘導電圧係数ｋS
として数１で表わされる。
【００１５】
【数１】ＶM＝Ｒｍ＊ＩM＋ｋS＊ＮM
【００１６】数１より電動機電流ＩMは数２で表わさ
れ、一方、タイヤからの反力によって電動機８が逆回転
した場合の電動機電流ＩMは数３で表わされる。
れ、一方、タイヤからの反力によって電動機８が逆回転
した場合の電動機電流ＩMは数３で表わされる。
【００１７】
【数２】ＩM＝（ＶM−ｋS＊ＮM）／Ｒｍ
【００１８】
【数３】ＩM＝｛ＶM−（−ｋS＊ＮM）｝／Ｒｍ
【００１９】数３より明らかなように、ステアリングの
戻り操作時には、回生電流ＩK（＝ｋS＊ＮM／Ｒｍ）の
発生によって電動機電流ＩMが増加し、制御手段１２は
電動機電流ＩMのフィードバックでは偏差信号ΔＩを０
に収束させることができない。
戻り操作時には、回生電流ＩK（＝ｋS＊ＮM／Ｒｍ）の
発生によって電動機電流ＩMが増加し、制御手段１２は
電動機電流ＩMのフィードバックでは偏差信号ΔＩを０
に収束させることができない。
【００２０】図３に電動機駆動手段の動作説明図を示
す。図３において、電動機駆動手段１３は、ブリッジ回
路を形成する４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジス
タ）Ｑ１〜Ｑ４を備え、各ＦＥＴＱ１〜Ｑ４はそれぞれ
のソース、ドレイン間にダイオードＤ１〜Ｄ４を内蔵し
ており、Ｑ１およびＱ２は直流電源ＥO、Ｑ２およびＱ
４は車体アース（ＧＮＤ）にそれぞれ接続される。一
方、Ｑ１とＱ２の接続点、Ｑ３とＱ４の接続点間に電動
機８が接続され、図５の駆動制御手段１７から供給され
る電動機制御電圧ＶOでＦＥＴ（電界効果トランジス
タ）Ｑ１〜Ｑ４のそれぞれのゲートＧ１〜Ｇ４を制御す
ることにより、電動機８に電動機電圧ＶMと電動機電流
ＩMを供給する。なお、ブリッジ回路はパワーＦＥＴに
代えてダイオードを並列接続したパワートランジスタで
構成される場合もある。
す。図３において、電動機駆動手段１３は、ブリッジ回
路を形成する４個のパワーＦＥＴ（電界効果トランジス
タ）Ｑ１〜Ｑ４を備え、各ＦＥＴＱ１〜Ｑ４はそれぞれ
のソース、ドレイン間にダイオードＤ１〜Ｄ４を内蔵し
ており、Ｑ１およびＱ２は直流電源ＥO、Ｑ２およびＱ
４は車体アース（ＧＮＤ）にそれぞれ接続される。一
方、Ｑ１とＱ２の接続点、Ｑ３とＱ４の接続点間に電動
機８が接続され、図５の駆動制御手段１７から供給され
る電動機制御電圧ＶOでＦＥＴ（電界効果トランジス
タ）Ｑ１〜Ｑ４のそれぞれのゲートＧ１〜Ｇ４を制御す
ることにより、電動機８に電動機電圧ＶMと電動機電流
ＩMを供給する。なお、ブリッジ回路はパワーＦＥＴに
代えてダイオードを並列接続したパワートランジスタで
構成される場合もある。
【００２１】回転方向右のステアリング往き状態では、
例えば、電動機制御電圧ＶOのオン信号ＶONをＱ１のゲ
ートＧ１、ＰＷＭ信号ＶPWMをＱ４のゲートＧ４、オフ
信号ＶOFをそれぞれＱ２のゲートＧ２とＱ３のゲートＧ
３に供給することにより、直流電源ＥO→ＦＥＴ（電界
効果トランジスタ）Ｑ１→電動機８→ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）Ｑ４→車体アース（ＧＮＤ）の経路の電
動機電流ＩM（破線矢印方向）を電動機８に供給する。
例えば、電動機制御電圧ＶOのオン信号ＶONをＱ１のゲ
ートＧ１、ＰＷＭ信号ＶPWMをＱ４のゲートＧ４、オフ
信号ＶOFをそれぞれＱ２のゲートＧ２とＱ３のゲートＧ
３に供給することにより、直流電源ＥO→ＦＥＴ（電界
効果トランジスタ）Ｑ１→電動機８→ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）Ｑ４→車体アース（ＧＮＤ）の経路の電
動機電流ＩM（破線矢印方向）を電動機８に供給する。
【００２２】一方、回転方向左のステアリング往き状態
では、オン信号ＶONをＱ３のゲートＧ３、ＰＷＭ信号Ｖ
PWMをＱ２のゲートＧ２、オフ信号ＶOFをそれぞれＱ１
のゲートＧ１とＱ４のゲートＧ４に供給することによ
り、直流電源ＥO→ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ
３→電動機８→ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ２→
車体アース（ＧＮＤ）の経路の電動機電流ＩM（破線矢
印と逆方向）を電動機８に供給する。
では、オン信号ＶONをＱ３のゲートＧ３、ＰＷＭ信号Ｖ
PWMをＱ２のゲートＧ２、オフ信号ＶOFをそれぞれＱ１
のゲートＧ１とＱ４のゲートＧ４に供給することによ
り、直流電源ＥO→ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ
３→電動機８→ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ２→
車体アース（ＧＮＤ）の経路の電動機電流ＩM（破線矢
印と逆方向）を電動機８に供給する。
【００２３】このように、電動機制御電圧ＶOのオン信
号ＶONとＰＷＭ信号ＶPWMでブリッジ回路の対辺を形成
するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１とＱ４、ＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）Ｑ３とＱ２を制御すること
により、電動機電流ＩMの方向と大きさを決定し、電動
機８の回転方向と回転速度を制御することができる。
号ＶONとＰＷＭ信号ＶPWMでブリッジ回路の対辺を形成
するＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１とＱ４、ＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）Ｑ３とＱ２を制御すること
により、電動機電流ＩMの方向と大きさを決定し、電動
機８の回転方向と回転速度を制御することができる。
【００２４】また、抵抗ＲDは電動機電流ＩMの方向とレ
ベルを電圧ＶI（極性と電圧値）として検出し、電動機
電流検出手段１４で電流に変換して電動機検出電流ＩMD
を出力し、偏差決定手段１６にフィードバックする。
ベルを電圧ＶI（極性と電圧値）として検出し、電動機
電流検出手段１４で電流に変換して電動機検出電流ＩMD
を出力し、偏差決定手段１６にフィードバックする。
【００２５】次に、回転方向右のステアリング往き状態
から戻り状態に移行した場合、タイヤからの反力により
電動機８に逆起電力が発生し、逆起電力による回生電流
ＩKが電動機８→ダイオードＤ３→ＦＥＴ（電界効果ト
ランジスタ）Ｑ１→電動機８の閉ループを流れ、電動機
８に流れる電流は電動機制御電圧ＶO制御による電動機
電流ＩMと回生電流ＩKの和（ＩM＋ＩK）となって増加す
る。
から戻り状態に移行した場合、タイヤからの反力により
電動機８に逆起電力が発生し、逆起電力による回生電流
ＩKが電動機８→ダイオードＤ３→ＦＥＴ（電界効果ト
ランジスタ）Ｑ１→電動機８の閉ループを流れ、電動機
８に流れる電流は電動機制御電圧ＶO制御による電動機
電流ＩMと回生電流ＩKの和（ＩM＋ＩK）となって増加す
る。
【００２６】電動機電流検出手段１４が増加した電動機
電流（ＩM＋ＩK）を検出し、電動機電流（ＩM＋ＩK）に
対応した電動機検出電流ＩMDを偏差決定手段１６にフィ
ードバックするため、電動機８の逆起電力により発生し
た回生電流ＩKについては制御ができず、図５の駆動制
御手段１７は電動機制御電圧ＶOを決定できなくなって
電動機電流（ＩM＋ＩK）に寄生発振やハンチング現象を
生じ、ステアリングの戻り時に不快音を発生したり、操
舵フィーリングの低下を招く場合がある。
電流（ＩM＋ＩK）を検出し、電動機電流（ＩM＋ＩK）に
対応した電動機検出電流ＩMDを偏差決定手段１６にフィ
ードバックするため、電動機８の逆起電力により発生し
た回生電流ＩKについては制御ができず、図５の駆動制
御手段１７は電動機制御電圧ＶOを決定できなくなって
電動機電流（ＩM＋ＩK）に寄生発振やハンチング現象を
生じ、ステアリングの戻り時に不快音を発生したり、操
舵フィーリングの低下を招く場合がある。
【００２７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はステアリングの戻り時にも
目標電流に応じた操舵補助力を発生し、操舵フィーリン
グを向上することができる電動パワーステアリング装置
を提供することにある。
なされたもので、その目的はステアリングの戻り時にも
目標電流に応じた操舵補助力を発生し、操舵フィーリン
グを向上することができる電動パワーステアリング装置
を提供することにある。
【００２８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手
段に、操舵トルクセンサが検出した操舵トルク信号およ
び電動機回転速度検出手段が検出した電動機回転速度信
号に基づいてステアリング系の往き状態と戻り状態を検
出するステアリング状態検出手段と、電動機回転速度信
号に対応した戻り時制御信号を発生する戻り時制御手段
とを設け、ステアリング状態検出手段がステアリング系
の戻り状態を検出した場合には、戻り時制御信号に基づ
いて駆動制御手段が発生するオン信号を電動機回転速度
信号に対応したパルス幅変調信号に変更することを特徴
とする。
この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手
段に、操舵トルクセンサが検出した操舵トルク信号およ
び電動機回転速度検出手段が検出した電動機回転速度信
号に基づいてステアリング系の往き状態と戻り状態を検
出するステアリング状態検出手段と、電動機回転速度信
号に対応した戻り時制御信号を発生する戻り時制御手段
とを設け、ステアリング状態検出手段がステアリング系
の戻り状態を検出した場合には、戻り時制御信号に基づ
いて駆動制御手段が発生するオン信号を電動機回転速度
信号に対応したパルス幅変調信号に変更することを特徴
とする。
【００２９】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備えたことを特
徴とする。
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備えたことを特
徴とする。
【００３０】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備えたことを特徴とす
る。
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備えたことを特徴とす
る。
【００３１】
【作用】この発明に係る電動パワーステアリング装置
は、制御手段に、操舵トルクセンサが検出した操舵トル
ク信号および電動機回転速度検出手段が検出した電動機
回転速度信号に基づいてステアリング系の往き状態と戻
り状態を検出するステアリング状態検出手段と、電動機
回転速度信号に対応した戻り時制御信号を発生する戻り
時制御手段とを設けたので、ステアリング状態検出手段
がステアリング系の戻り状態を検出した場合には、戻り
時制御信号に基づいて駆動制御手段が発生するオン信号
を電動機回転速度信号に対応したパルス幅変調信号に変
更するので、電動機の逆起電力による回生電流を補償し
て電動機電流を目標電流に収束させることができる。
は、制御手段に、操舵トルクセンサが検出した操舵トル
ク信号および電動機回転速度検出手段が検出した電動機
回転速度信号に基づいてステアリング系の往き状態と戻
り状態を検出するステアリング状態検出手段と、電動機
回転速度信号に対応した戻り時制御信号を発生する戻り
時制御手段とを設けたので、ステアリング状態検出手段
がステアリング系の戻り状態を検出した場合には、戻り
時制御信号に基づいて駆動制御手段が発生するオン信号
を電動機回転速度信号に対応したパルス幅変調信号に変
更するので、電動機の逆起電力による回生電流を補償し
て電動機電流を目標電流に収束させることができる。
【００３２】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備えたので、電
動機回転速度センサを用いなくとも電動機回転速度を検
出することができる。
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備えたので、電
動機回転速度センサを用いなくとも電動機回転速度を検
出することができる。
【００３３】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備えたので、電動機の動
作に影響を与えず電動機電流を検出することができる。
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備えたので、電動機の動
作に影響を与えず電動機電流を検出することができる。
【００３４】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の要部ブロック構成図である。図１において、
電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１
０、制御手段２０、電動機駆動手段１３、電動機８、電
動機回転速度検出手段３０の検出部を構成する電動機電
流検出手段１８および電動機電圧検出手段１９を備え
る。また、電動機電流検出手段１８を介して電動機電流
ＩMのフィードバックループを形成する。
て説明する。図１はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の要部ブロック構成図である。図１において、
電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサ１
０、制御手段２０、電動機駆動手段１３、電動機８、電
動機回転速度検出手段３０の検出部を構成する電動機電
流検出手段１８および電動機電圧検出手段１９を備え
る。また、電動機電流検出手段１８を介して電動機電流
ＩMのフィードバックループを形成する。
【００３５】制御手段２０はマイクロプロセッサ、ＲＯ
Ｍ／ＲＡＭ等のメモリ、インタフェース回路、およびソ
フトプログラムで構成され、目標電流設定手段１５、偏
差決定手段１６、駆動制御手段２１、ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）２２Ａおよび２２Ｂ、電動機回転速度演算手
段２３、ステアリング状態検出手段２４、戻り時制御手
段２５を備える。また、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２
２Ａおよび２２Ｂ、電動機回転速度演算手段２３は、電
動機電流検出手段１８および電動機電圧検出手段１９と
ともに電動機回転速度検出手段３０を構成する。
Ｍ／ＲＡＭ等のメモリ、インタフェース回路、およびソ
フトプログラムで構成され、目標電流設定手段１５、偏
差決定手段１６、駆動制御手段２１、ローパスフィルタ
（ＬＰＦ）２２Ａおよび２２Ｂ、電動機回転速度演算手
段２３、ステアリング状態検出手段２４、戻り時制御手
段２５を備える。また、ローパスフィルタ（ＬＰＦ）２
２Ａおよび２２Ｂ、電動機回転速度演算手段２３は、電
動機電流検出手段１８および電動機電圧検出手段１９と
ともに電動機回転速度検出手段３０を構成する。
【００３６】目標電流設定手段１５はＲＯＭ等のメモリ
で構成し、予めメモリに設定した図６に示す操舵トルク
（Ｔ）―目標電流（ＩMS）特性から操舵トルク信号Ｔに
対応した目標電流信号ＩMSを選定して偏差決定手段１６
に提供する。偏差決定手段１６は目標電流信号ＩMSと、
電動機電流検出手段１８およびローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）２２Ａを介してフィードバックされる電動機電流Ｉ
Mの電流信号ＩMFの偏差を演算し、偏差信号ΔＩを駆動
制御手段２１に供給する。
で構成し、予めメモリに設定した図６に示す操舵トルク
（Ｔ）―目標電流（ＩMS）特性から操舵トルク信号Ｔに
対応した目標電流信号ＩMSを選定して偏差決定手段１６
に提供する。偏差決定手段１６は目標電流信号ＩMSと、
電動機電流検出手段１８およびローパスフィルタ（ＬＰ
Ｆ）２２Ａを介してフィードバックされる電動機電流Ｉ
Mの電流信号ＩMFの偏差を演算し、偏差信号ΔＩを駆動
制御手段２１に供給する。
【００３７】駆動制御手段２１はＰＩＤ（比例・積分・
微分）補償手段、電流―電圧変換手段およびＰＷＭ制御
信号発生手段等を備え、偏差信号ΔＩをＰＩＤ制御した
後、電流信号を電圧信号に変換し、電動機制御電圧ＶO
（ＶON、ＶPWM、ＶOF）を電動機駆動手段１３に供給す
る。また、駆動制御手段２１は制御電圧変更手段を備
え、後述する戻り時制御手段２５からステアリング戻り
時に制御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）が供給
された場合には、電動機制御電圧ＶOのオン信号ＶONを
制御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）に対応した
ＰＷＭ信号ＶOPMWに変更して出力するよう構成する。
微分）補償手段、電流―電圧変換手段およびＰＷＭ制御
信号発生手段等を備え、偏差信号ΔＩをＰＩＤ制御した
後、電流信号を電圧信号に変換し、電動機制御電圧ＶO
（ＶON、ＶPWM、ＶOF）を電動機駆動手段１３に供給す
る。また、駆動制御手段２１は制御電圧変更手段を備
え、後述する戻り時制御手段２５からステアリング戻り
時に制御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）が供給
された場合には、電動機制御電圧ＶOのオン信号ＶONを
制御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）に対応した
ＰＷＭ信号ＶOPMWに変更して出力するよう構成する。
【００３８】ローパスフィルタ２２Ａはアクティブフィ
ルタやソフト処理のフィルタで構成し、電動機電流検出
手段１８が検出した電動機電流ＩMの電動機検出電流Ｉ
MDの所定周波数以上の、例えばノイズレベルを含む不要
帯域レベルを減衰させ、電動機電流ＩMに対応した電流
信号ＩMFを偏差決定手段１６および電動機回転速度演算
手段２３に供給する。ローパスフィルタ２２Ｂもアクテ
ィブフィルタやソフト処理のフィルタで構成し、電動機
電圧検出手段１９が検出した電動機電圧ＶMの電動機検
出電圧ＶMDの所定周波数以上の、例えばノイズレベルを
含む不要帯域レベルを減衰させ、電動機電圧ＶMに対応
した電圧信号ＶMFを電動機回転速度演算手段２３に供給
する。
ルタやソフト処理のフィルタで構成し、電動機電流検出
手段１８が検出した電動機電流ＩMの電動機検出電流Ｉ
MDの所定周波数以上の、例えばノイズレベルを含む不要
帯域レベルを減衰させ、電動機電流ＩMに対応した電流
信号ＩMFを偏差決定手段１６および電動機回転速度演算
手段２３に供給する。ローパスフィルタ２２Ｂもアクテ
ィブフィルタやソフト処理のフィルタで構成し、電動機
電圧検出手段１９が検出した電動機電圧ＶMの電動機検
出電圧ＶMDの所定周波数以上の、例えばノイズレベルを
含む不要帯域レベルを減衰させ、電動機電圧ＶMに対応
した電圧信号ＶMFを電動機回転速度演算手段２３に供給
する。
【００３９】電動機回転速度演算手段２３はソフトプロ
グラムの演算機能を備え、ローパスフィルタ２２Ａから
の電流信号ＩMFおよびローパスフィルタ２２Ｂからの電
圧信号ＶMFに基づいて数４で表わされる電動機回転速度
ＮMを演算し、電動機回転速度信号ＮMをステアリング状
態検出手段２４および戻り時制御手段２５に提供する。
グラムの演算機能を備え、ローパスフィルタ２２Ａから
の電流信号ＩMFおよびローパスフィルタ２２Ｂからの電
圧信号ＶMFに基づいて数４で表わされる電動機回転速度
ＮMを演算し、電動機回転速度信号ＮMをステアリング状
態検出手段２４および戻り時制御手段２５に提供する。
【００４０】
【数４】ＮM＝（ＶM−Ｒｍ＊ＩM）／ｋＳ
【００４１】なお、電動機回転速度検出手段３０は、電
動機電流検出手段１８および電動機電圧検出手段１９を
回路で構成し、制御手段２０の一部を構成するローパス
フィルタ２２Ａ、ローパスフィルタ２２Ｂおよび電動機
回転速度演算手段２３を用いて電動機電流ＩＭ、電動機
電圧ＶMのノイズ成分を減衰させ、電動機回転速度ＮMを
演算して検出するので、タコジェネレータ等のセンサに
代えて比較的単純な構成で、検出精度の良い検出器を構
成する。
動機電流検出手段１８および電動機電圧検出手段１９を
回路で構成し、制御手段２０の一部を構成するローパス
フィルタ２２Ａ、ローパスフィルタ２２Ｂおよび電動機
回転速度演算手段２３を用いて電動機電流ＩＭ、電動機
電圧ＶMのノイズ成分を減衰させ、電動機回転速度ＮMを
演算して検出するので、タコジェネレータ等のセンサに
代えて比較的単純な構成で、検出精度の良い検出器を構
成する。
【００４２】図２に非接触型の電動機電流検出手段の要
部ブロック構成図を示す。図２において、電動機電流検
出手段１８は、非接触型のホール素子１８Ａおよび電流
変換手段１８Ｂで構成し、ホール素子１８Ａは電動機８
を駆動する電動機電流ＩMをホール電圧ＶHOとして検出
し、電流変換手段１８Ｂはホール電圧ＶHOを電動機検出
電流ＩMDに変換して出力するよう構成する。
部ブロック構成図を示す。図２において、電動機電流検
出手段１８は、非接触型のホール素子１８Ａおよび電流
変換手段１８Ｂで構成し、ホール素子１８Ａは電動機８
を駆動する電動機電流ＩMをホール電圧ＶHOとして検出
し、電流変換手段１８Ｂはホール電圧ＶHOを電動機検出
電流ＩMDに変換して出力するよう構成する。
【００４３】電動機電流検出手段１８は、電動機８や電
動機駆動手段１３の被測定系に影響を及ぼさず電動機電
流ＩMを検出するので、検出精度が高く、経時変化の少
ない電動機電流検出手段を構成する。
動機駆動手段１３の被測定系に影響を及ぼさず電動機電
流ＩMを検出するので、検出精度が高く、経時変化の少
ない電動機電流検出手段を構成する。
【００４４】ステアリング状態検出手段２４は比較・判
定機能を備え、操舵トルクセンサ１０が検出した操舵ト
ルク信号Ｔの符号信号Ｆおよび電動機回転速度演算手段
２３で演算した電動機回転速度信号ＮMの符号（極性）
信号Ｇに基づいてステアリングの往き状態または戻り状
態を検出し、ステアリング状態信号ＳTを戻り時制御手
段２５に提供する。
定機能を備え、操舵トルクセンサ１０が検出した操舵ト
ルク信号Ｔの符号信号Ｆおよび電動機回転速度演算手段
２３で演算した電動機回転速度信号ＮMの符号（極性）
信号Ｇに基づいてステアリングの往き状態または戻り状
態を検出し、ステアリング状態信号ＳTを戻り時制御手
段２５に提供する。
【００４５】ステアリング状態は、操舵トルク信号Ｔの
符号信号Ｆと電動機回転速度信号ＮMの符号（極性）信
号Ｇが一致する場合はステアリング往き状態と判定し、
例えばＬレベルのステアリング状態信号ＳTを出力し、
符号信号Ｆと符号（極性）信号Ｇが不一致の場合にはス
テアリング戻り状態と判定し、例えばＨレベルのステア
リング状態信号ＳTを出力するよう構成する。
符号信号Ｆと電動機回転速度信号ＮMの符号（極性）信
号Ｇが一致する場合はステアリング往き状態と判定し、
例えばＬレベルのステアリング状態信号ＳTを出力し、
符号信号Ｆと符号（極性）信号Ｇが不一致の場合にはス
テアリング戻り状態と判定し、例えばＨレベルのステア
リング状態信号ＳTを出力するよう構成する。
【００４６】戻り時制御手段２５はＲＯＭ等のメモリ、
切替機能を備え、予め図７に示すような電動機回転速度
ＮMと制御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）の対応
データを記憶しておき、電動機回転速度演算手段２３か
ら電動機回転速度信号ＮMが供給されると、対応した制
御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）を駆動制御手
段２１に提供し、駆動制御手段２１から出力される電動
機制御電圧ＶOのオン信号ＶONを制御信号ＶXに対応した
ＰＷＭ信号Ｖ0PWMに変更（ＶON→Ｖ0PWM）するよう制御
する。
切替機能を備え、予め図７に示すような電動機回転速度
ＮMと制御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）の対応
データを記憶しておき、電動機回転速度演算手段２３か
ら電動機回転速度信号ＮMが供給されると、対応した制
御信号ＶX（例えば、符号化レベル信号）を駆動制御手
段２１に提供し、駆動制御手段２１から出力される電動
機制御電圧ＶOのオン信号ＶONを制御信号ＶXに対応した
ＰＷＭ信号Ｖ0PWMに変更（ＶON→Ｖ0PWM）するよう制御
する。
【００４７】また、戻り時制御手段２５はステアリング
状態検出手段２４から供給されるステアリング状態信号
ＳTに基づいて制御信号ＶXの供給／停止が制御され、ス
テアリング状態信号ＳTがＨレベル（ステアリング戻り
状態）の場合は制御信号ＶXを出力し、ステアリング状
態信号ＳTがＬレベル（ステアリング往き状態）の場合
には制御信号ＶXを停止するよう構成する。
状態検出手段２４から供給されるステアリング状態信号
ＳTに基づいて制御信号ＶXの供給／停止が制御され、ス
テアリング状態信号ＳTがＨレベル（ステアリング戻り
状態）の場合は制御信号ＶXを出力し、ステアリング状
態信号ＳTがＬレベル（ステアリング往き状態）の場合
には制御信号ＶXを停止するよう構成する。
【００４８】演算された電動機回転速度ＮMは電動機電
流ＩMに対応し、ステアリング戻り時の制御信号ＶX（例
えば、符号化レベル信号）は電動機回転速度ＮMに対応
するよう形成し、さらにステアリング戻り時の電動機制
御電圧ＶOのＰＷＭ信号Ｖ0PWMも制御信号ＶXに対応する
よう形成したので、図３に示すようなステアリング戻り
時に電動機８の逆起電力によって回生電流ＩKが発生し
ても、図３のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１のゲ
ートＧ１に印加されている電動機制御電圧ＶOのオン信
号ＶONをＰＷＭ信号Ｖ0PWMに変更し、しかも回生電流Ｉ
Kに対応したパルス幅のデューティを変化（例えば、回
生電流ＩKが増加するとパルス幅のオフ時デューティを
増加）し、回生電流ＩKに相当する電流を減少させるよ
うＱ１を制御する。
流ＩMに対応し、ステアリング戻り時の制御信号ＶX（例
えば、符号化レベル信号）は電動機回転速度ＮMに対応
するよう形成し、さらにステアリング戻り時の電動機制
御電圧ＶOのＰＷＭ信号Ｖ0PWMも制御信号ＶXに対応する
よう形成したので、図３に示すようなステアリング戻り
時に電動機８の逆起電力によって回生電流ＩKが発生し
ても、図３のＦＥＴ（電界効果トランジスタ）Ｑ１のゲ
ートＧ１に印加されている電動機制御電圧ＶOのオン信
号ＶONをＰＷＭ信号Ｖ0PWMに変更し、しかも回生電流Ｉ
Kに対応したパルス幅のデューティを変化（例えば、回
生電流ＩKが増加するとパルス幅のオフ時デューティを
増加）し、回生電流ＩKに相当する電流を減少させるよ
うＱ１を制御する。
【００４９】続いて、この発明に係る電動パワーステア
リング装置の動作を図３に基づいて説明する。回転方向
右のステアリングの往き状態では、図１の駆動制御手段
２１から目標電流ＩMSに対応した電動機制御電圧ＶOが
図３に示す電動機駆動手段１３に出力され、ＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４のゲートＧ１〜Ｇ４に
はそれぞれ電動機制御電圧ＶOを形成するオン信号
ＶON、オフ信号ＶOF、オフ信号ＶOF、偏差信号ΔＩに対
応するＰＷＭ信号ＶPWMが供給され、電動機電流ＩMが矢
印（破線）の方向に流れ、電動機８が駆動されて操舵方
向に操舵補助力を作用させる。
リング装置の動作を図３に基づいて説明する。回転方向
右のステアリングの往き状態では、図１の駆動制御手段
２１から目標電流ＩMSに対応した電動機制御電圧ＶOが
図３に示す電動機駆動手段１３に出力され、ＦＥＴ（電
界効果トランジスタ）Ｑ１〜Ｑ４のゲートＧ１〜Ｇ４に
はそれぞれ電動機制御電圧ＶOを形成するオン信号
ＶON、オフ信号ＶOF、オフ信号ＶOF、偏差信号ΔＩに対
応するＰＷＭ信号ＶPWMが供給され、電動機電流ＩMが矢
印（破線）の方向に流れ、電動機８が駆動されて操舵方
向に操舵補助力を作用させる。
【００５０】この状態から、ステアリング戻り状態に移
行すると、タイヤからの反力により電動機８に逆起電力
が発生し、操舵トルクと反対方向に対応した回生電流Ｉ
Kが矢印の方向に発生して電動機８に流れる電流は回生
電流ＩKに目標電流ＩMSに対応した電動機電流ＩMが加算
（ＩM＋ＩK）されたものとなる。
行すると、タイヤからの反力により電動機８に逆起電力
が発生し、操舵トルクと反対方向に対応した回生電流Ｉ
Kが矢印の方向に発生して電動機８に流れる電流は回生
電流ＩKに目標電流ＩMSに対応した電動機電流ＩMが加算
（ＩM＋ＩK）されたものとなる。
【００５１】加算された電流（ＩM＋ＩK）および電動機
電圧ＶMはそれぞれ図１の電動機電流検出手段１８、電
動機電圧検出手段１９で検出され、それぞれローパスフ
ィルタ２２Ａ、２２Ｂを介してノイズレベルが減衰され
た電流信号ＩMF、電圧信号ＶMFが電動機回転速度演算手
段２３に入力され、電動機回転速度ＮMが演算される。
電圧ＶMはそれぞれ図１の電動機電流検出手段１８、電
動機電圧検出手段１９で検出され、それぞれローパスフ
ィルタ２２Ａ、２２Ｂを介してノイズレベルが減衰され
た電流信号ＩMF、電圧信号ＶMFが電動機回転速度演算手
段２３に入力され、電動機回転速度ＮMが演算される。
【００５２】一方、ステリング状態検出手段２３が操舵
トルク信号Ｔ（符号信号Ｆ）および電動機回転速度ＮM
（符号信号Ｇ）からステアリング戻り状態を検出してス
テアリング状態信号ＳTを出力する。
トルク信号Ｔ（符号信号Ｆ）および電動機回転速度ＮM
（符号信号Ｇ）からステアリング戻り状態を検出してス
テアリング状態信号ＳTを出力する。
【００５３】戻り制御手段２５は、ステアリング状態信
号ＳTが入力されると、電動機回転速度信号ＮMに対応し
た制御信号ＶXを駆動制御手段２１に供給して電動機制
御電圧ＶOのオン信号ＶONを制御信号ＶXのレベルに対応
したＰＷＭ信号Ｖ0PWMに変更して図３のＦＥＴ（電界効
果トランジスタ）Ｑ１のゲートＧ１が制御信号ＶXに対
応してＰＷＭ制御される。
号ＳTが入力されると、電動機回転速度信号ＮMに対応し
た制御信号ＶXを駆動制御手段２１に供給して電動機制
御電圧ＶOのオン信号ＶONを制御信号ＶXのレベルに対応
したＰＷＭ信号Ｖ0PWMに変更して図３のＦＥＴ（電界効
果トランジスタ）Ｑ１のゲートＧ１が制御信号ＶXに対
応してＰＷＭ制御される。
【００５４】ゲートＧ１がＰＷＭ制御されると、ＦＥＴ
Ｑ１およびＦＥＴＱ４がオフ時に車体アース（ＧＮＤ）
→ダイオードＤ２→電動機８→ダイオードＤ３→直流電
源ＥO（＋）の経路で流れる電流により電動機８が発電
作用をするので、電動機電流の増加が抑制され、ステア
リング戻り状態において回生電流ＩKが電動機駆動手段
１３に発生しても、制御手段２０は回生電流ＩKの増加
分を補償して目標電流ＩMSに等しい電動機電流（ＩM＋
ＩK）で電動機８を駆動し、ステアリング系に操舵補助
力を作用する。
Ｑ１およびＦＥＴＱ４がオフ時に車体アース（ＧＮＤ）
→ダイオードＤ２→電動機８→ダイオードＤ３→直流電
源ＥO（＋）の経路で流れる電流により電動機８が発電
作用をするので、電動機電流の増加が抑制され、ステア
リング戻り状態において回生電流ＩKが電動機駆動手段
１３に発生しても、制御手段２０は回生電流ＩKの増加
分を補償して目標電流ＩMSに等しい電動機電流（ＩM＋
ＩK）で電動機８を駆動し、ステアリング系に操舵補助
力を作用する。
【００５５】
【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る電動
パワーステアリング装置は、制御手段に、操舵トルクセ
ンサが検出した操舵トルク信号および電動機回転速度検
出手段が検出した電動機回転速度信号に基づいてステア
リング系の往き状態と戻り状態を検出するステアリング
状態検出手段と、電動機回転速度信号に対応した戻り時
制御信号を発生する戻り時制御手段とを設け、ステアリ
ング状態検出手段がステアリング系の戻り状態を検出し
た場合には、戻り時制御信号に基づいて駆動制御手段が
発生するオン信号を電動機回転速度信号に対応したパル
ス幅変調信号に変更し、電動機の逆起電力による回生電
流を補償して電動機電流を目標電流に収束させることが
できるので、不快音や電動機電流のハンチング現象を防
止して操舵フィーリングを向上させることができる。
パワーステアリング装置は、制御手段に、操舵トルクセ
ンサが検出した操舵トルク信号および電動機回転速度検
出手段が検出した電動機回転速度信号に基づいてステア
リング系の往き状態と戻り状態を検出するステアリング
状態検出手段と、電動機回転速度信号に対応した戻り時
制御信号を発生する戻り時制御手段とを設け、ステアリ
ング状態検出手段がステアリング系の戻り状態を検出し
た場合には、戻り時制御信号に基づいて駆動制御手段が
発生するオン信号を電動機回転速度信号に対応したパル
ス幅変調信号に変更し、電動機の逆起電力による回生電
流を補償して電動機電流を目標電流に収束させることが
できるので、不快音や電動機電流のハンチング現象を防
止して操舵フィーリングを向上させることができる。
【００５６】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備え、電動機回
転速度センサを用いなくとも電動機回転速度を検出する
ことができるので、構成の単純化ならびに検出精度の向
上を図ることができる。
ング装置は、電動機回転速度検出手段に、電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号と電動機電圧検出手段
が検出する電動機電圧信号に基づいて電動機回転速度信
号を演算する電動機回転速度演算手段を備え、電動機回
転速度センサを用いなくとも電動機回転速度を検出する
ことができるので、構成の単純化ならびに検出精度の向
上を図ることができる。
【００５７】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備え、電動機の動作に影
響を与えず電動機電流を検出することができるので、検
出精度と信頼性の向上を図ることができる。
リング装置は、電動機電流検出手段に、ホール素子を用
いた非接触型の電流検出手段を備え、電動機の動作に影
響を与えず電動機電流を検出することができるので、検
出精度と信頼性の向上を図ることができる。
【００５８】よって、ステアリングの戻り時にも目標電
流に応じた操舵補助力を発生する操舵フィーリングに優
れた電動パワーステアリング装置を提供することができ
る。
流に応じた操舵補助力を発生する操舵フィーリングに優
れた電動パワーステアリング装置を提供することができ
る。
【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
要部ブロック構成図
要部ブロック構成図
【図２】非接触型の電動機電流検出手段の要部ブロック
構成図
構成図
【図３】電動機駆動手段の動作説明図
【図４】従来の電動パワーステアリング装置の全体構成
図
図
【図５】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロ
ック構成図
ック構成図
【図６】操舵トルク（Ｔ）―目標電流（ＩMS）特性図
【図７】電動機回転速度（ＮM）―制御信号（ＶX）特性
図
図
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリングホ
イール、３…ステアリング軸、４…ハイポイドギア、５
…ラック＆ピニオン機構、５ａ…ピニオン、５ｂ…ラッ
ク軸、６…タイロッド、７…前輪、８…電動機、１０…
操舵トルクセンサ、１２，３０…制御手段、１３…電動
機駆動手段、１４，１８…電動機電流検出手段、１５…
目標電流設定手段、１６…偏差決定手段、１７…駆動制
御手段、１８Ａ…ホール素子、１８Ｂ…電流変換手段、
１９…電動機電圧検出手段、２１…駆動制御手段、２２
Ａ，２２Ｂ…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２３…電動
機回転速度演算手段、２４…ステアリング状態検出手
段、２５…戻り時制御手段、３０…電動機回転速度検出
手段、Ｄ１〜Ｄ４…ダイオード、Ｆ，Ｇ…符号信号、Ｇ
１〜Ｇ４…ゲート、ＩK…回生電流、ＩM…電動機電流、
ＩMD…電動機検出電流、ＩMF…電流信号、ＩMS…目標電
流信号、ΔＩ…偏差信号、ＮM…電動機回転速度信号、
Ｑ１〜Ｑ４…パワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、
ＳT…ステアリング状態信号、ＶM…電動機電圧、ＶMD…
電動機検出電圧、ＶMF…電圧信号、ＶH O…ホール電圧、
ＶO…電動機制御電圧、ＶOF…オフ信号、ＶON…オン信
号、ＶPW M，ＶOPWM…ＰＷＭ信号、ＶX…制御信号。
イール、３…ステアリング軸、４…ハイポイドギア、５
…ラック＆ピニオン機構、５ａ…ピニオン、５ｂ…ラッ
ク軸、６…タイロッド、７…前輪、８…電動機、１０…
操舵トルクセンサ、１２，３０…制御手段、１３…電動
機駆動手段、１４，１８…電動機電流検出手段、１５…
目標電流設定手段、１６…偏差決定手段、１７…駆動制
御手段、１８Ａ…ホール素子、１８Ｂ…電流変換手段、
１９…電動機電圧検出手段、２１…駆動制御手段、２２
Ａ，２２Ｂ…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）、２３…電動
機回転速度演算手段、２４…ステアリング状態検出手
段、２５…戻り時制御手段、３０…電動機回転速度検出
手段、Ｄ１〜Ｄ４…ダイオード、Ｆ，Ｇ…符号信号、Ｇ
１〜Ｇ４…ゲート、ＩK…回生電流、ＩM…電動機電流、
ＩMD…電動機検出電流、ＩMF…電流信号、ＩMS…目標電
流信号、ΔＩ…偏差信号、ＮM…電動機回転速度信号、
Ｑ１〜Ｑ４…パワーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）、
ＳT…ステアリング状態信号、ＶM…電動機電圧、ＶMD…
電動機検出電圧、ＶMF…電圧信号、ＶH O…ホール電圧、
ＶO…電動機制御電圧、ＶOF…オフ信号、ＶON…オン信
号、ＶPW M，ＶOPWM…ＰＷＭ信号、ＶX…制御信号。
Claims (3)
- 【請求項１】 ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルクセンサと、ステアリング系に操舵補助力を作
用させる電動機と、この電動機の回転速度を検出する電
動機回転速度検出手段と、前記電動機の電動機電流を検
出する電動機電流検出手段と、少なくとも前記操舵トル
クセンサが検出した操舵トルク信号に対応した目標電流
信号を発生する目標電流設定手段、前記目標電流信号と
前記電動機電流検出手段が検出した電動機電流信号の偏
差信号を決定する偏差信号決定手段、この偏差信号に基
づいてパルス幅変調信号およびオン信号を発生する駆動
制御手段を備えた制御手段と、この制御手段からの前記
パルス幅変調信号および前記オン信号に基づいてブリッ
ジ回路を形成するスイッチング素子の１組の対辺のそれ
ぞれが同時に制御され、前記電動機を正逆回転駆動する
駆動信号を発生する電動機駆動手段とを備えた電動パワ
ーステアリング装置において、 前記制御手段に、前記操舵トルクセンサが検出した操舵
トルク信号および前記電動機回転速度検出手段が検出し
た前記電動機回転速度信号に基づいてステアリング系の
往き状態と戻り状態を検出するステアリング状態検出手
段と、前記電動機回転速度信号に対応した戻り時制御信
号を発生する戻り時制御手段とを設け、前記ステアリン
グ状態検出手段がステアリング系の戻り状態を検出した
場合には、前記戻り時制御信号に基づいて前記駆動制御
手段が発生する前記オン信号を前記電動機回転速度信号
に対応したパルス幅変調信号に変更することを特徴とす
る電動パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 前記電動機回転速度検出手段に、前記電
動機電流検出手段が検出した前記電動機電流信号と電動
機電圧検出手段が検出する電動機電圧信号に基づいて前
記電動機回転速度信号を演算する電動機回転速度演算手
段を備えたことを特徴とする請求項１記載の電動パワー
ステアリング装置。 - 【請求項３】 前記電動機電流検出手段に、ホール素子
を用いた非接触型の電流検出手段を備えたことを特徴と
する請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
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|---|---|---|---|
| JP20699094A JP3120003B2 (ja) | 1994-08-31 | 1994-08-31 | 電動パワーステアリング装置 |
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