JPH09132155A - 電動式パワ−ステアリング装置の制御装置 - Google Patents
電動式パワ−ステアリング装置の制御装置Info
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- JPH09132155A JPH09132155A JP31485595A JP31485595A JPH09132155A JP H09132155 A JPH09132155 A JP H09132155A JP 31485595 A JP31485595 A JP 31485595A JP 31485595 A JP31485595 A JP 31485595A JP H09132155 A JPH09132155 A JP H09132155A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電流指令値に許容最大値を設定しても円滑な
操舵感覚を与えることができる電動式パワ−ステアリン
グ装置の制御装置を提供すること。 【解決手段】 定常的な状態における電流指令値の最大
値を比較的低い値に制限する第１の電流指令値制限器２
９と、別に過渡的状態の電流指令値の最大値を比較的高
い値に制限する第２の電流指令値制限器３０を設け、２
つの電流指令値制限器の出力を加算器３１で加算した値
を電流指令値Ｉとする。定常的な状態においては電流指
令値の最大値は比較的低い値に制限され、モ−タやモ−
タ駆動回路を発熱から保護することができる。急速なハ
ンドル操作などの過渡的な状態では電流指令値の最大値
は比較的高い値に制限されるから、電流指令値が頭打ち
にならず、円滑な操舵感覚を与えることができる
操舵感覚を与えることができる電動式パワ−ステアリン
グ装置の制御装置を提供すること。 【解決手段】 定常的な状態における電流指令値の最大
値を比較的低い値に制限する第１の電流指令値制限器２
９と、別に過渡的状態の電流指令値の最大値を比較的高
い値に制限する第２の電流指令値制限器３０を設け、２
つの電流指令値制限器の出力を加算器３１で加算した値
を電流指令値Ｉとする。定常的な状態においては電流指
令値の最大値は比較的低い値に制限され、モ−タやモ−
タ駆動回路を発熱から保護することができる。急速なハ
ンドル操作などの過渡的な状態では電流指令値の最大値
は比較的高い値に制限されるから、電流指令値が頭打ち
にならず、円滑な操舵感覚を与えることができる
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動式パワ−ス
テアリング装置の制御装置に関する。
テアリング装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用の電動式パワ−ステアリング装置
の制御装置は、例えば図７に示すような構成を備えてい
る。即ち、図７は制御装置の主要部分を構成する制御回
路であつて主としてＣＰＵから構成されるが、ここでは
そのプログラムで実行される機能を示している。その動
作を簡単に説明すると、まず、操向ハンドルの操作によ
りステアリングシヤフトに発生する操舵トルクをトルク
センサ６１で検出し、また車速を車速センサ６２で検出
し、それ等の検出信号を電流指令値演算器６３に入力し
てモ−タ電流の制御目標値である電流指令値Ｉを演算す
る。
の制御装置は、例えば図７に示すような構成を備えてい
る。即ち、図７は制御装置の主要部分を構成する制御回
路であつて主としてＣＰＵから構成されるが、ここでは
そのプログラムで実行される機能を示している。その動
作を簡単に説明すると、まず、操向ハンドルの操作によ
りステアリングシヤフトに発生する操舵トルクをトルク
センサ６１で検出し、また車速を車速センサ６２で検出
し、それ等の検出信号を電流指令値演算器６３に入力し
てモ−タ電流の制御目標値である電流指令値Ｉを演算す
る。
【０００３】制御演算器６４は前記した電流指令値Ｉと
モ−タ電流検出回路で検出されたモ−タ電流ｉに基づい
てモ−タ電流制御値Ｅを決定する電流フイ−ドバツク制
御回路であつて、前記した制御目標値である電流指令値
とモ−タ電流の検出値との差を電流制御値Ｅとしてモ−
タ制御回路６５に出力する。
モ−タ電流検出回路で検出されたモ−タ電流ｉに基づい
てモ−タ電流制御値Ｅを決定する電流フイ−ドバツク制
御回路であつて、前記した制御目標値である電流指令値
とモ−タ電流の検出値との差を電流制御値Ｅとしてモ−
タ制御回路６５に出力する。
【０００４】モ−タ制御回路６５は、例えば４個の電界
効果型トランジスタ（ＦＥＴ）をブリツジに接続して第
１及び第２の２つのア−ムを備えたＨブリツジ回路を構
成し、その入力端子間に電源を、出力端子間に前記モ−
タを接続した公知のモ−タ制御回路が使用される。この
ようなＨブリツジ回路の駆動方法としては、いくつかの
方法があるが、代表的な駆動方法は、Ｈブリツジ回路の
対角位置にある２つのＦＥＴのうち、一方を電流制御値
Ｅに基づいて決定されるデユ−テイ比ＤのＰＷＭ信号
（パルス幅変調信号）で駆動し、他方をＰＷＭ信号の符
号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御して駆動する。
効果型トランジスタ（ＦＥＴ）をブリツジに接続して第
１及び第２の２つのア−ムを備えたＨブリツジ回路を構
成し、その入力端子間に電源を、出力端子間に前記モ−
タを接続した公知のモ−タ制御回路が使用される。この
ようなＨブリツジ回路の駆動方法としては、いくつかの
方法があるが、代表的な駆動方法は、Ｈブリツジ回路の
対角位置にある２つのＦＥＴのうち、一方を電流制御値
Ｅに基づいて決定されるデユ−テイ比ＤのＰＷＭ信号
（パルス幅変調信号）で駆動し、他方をＰＷＭ信号の符
号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ制御して駆動する。
【０００５】上記した電流指令値に応じてモ−タ電流を
制御する方法では、操舵トルクなどの増大により電流指
令値が大きくなるとモ−タ電流も増加するが、モ−タ電
流の増加に伴いモ−タやモ−タ駆動回路が発熱して焼損
するなど故障の原因となるので、電流指令値が予め設定
した所定値以上になつたときは、設定した所定値を最大
値として電流指令値を制限し、モ−タやモ−タ駆動回路
を保護する手段が採用されている（一例として特開平１
−１８６４６８号公報参照）。
制御する方法では、操舵トルクなどの増大により電流指
令値が大きくなるとモ−タ電流も増加するが、モ−タ電
流の増加に伴いモ−タやモ−タ駆動回路が発熱して焼損
するなど故障の原因となるので、電流指令値が予め設定
した所定値以上になつたときは、設定した所定値を最大
値として電流指令値を制限し、モ−タやモ−タ駆動回路
を保護する手段が採用されている（一例として特開平１
−１８６４６８号公報参照）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】電動式パワ−ステアリ
ング装置では、急激にハンドル操作を行うとモ−タの慣
性モ−メントの影響で電流指令値が一時的に増大する。
この場合、前記したように電流指令値の最大値に制限を
設けているときは、電流指令値が許容される最大値以上
になると電流指令値は最大値に抑えられるから、電動式
パワ−ステアリング装置から供給される操舵補助トルク
が突然頭打ちとなる。この結果急激にハンドル操作が重
くなり、操舵感覚に違和感を受ける。
ング装置では、急激にハンドル操作を行うとモ−タの慣
性モ−メントの影響で電流指令値が一時的に増大する。
この場合、前記したように電流指令値の最大値に制限を
設けているときは、電流指令値が許容される最大値以上
になると電流指令値は最大値に抑えられるから、電動式
パワ−ステアリング装置から供給される操舵補助トルク
が突然頭打ちとなる。この結果急激にハンドル操作が重
くなり、操舵感覚に違和感を受ける。
【０００７】図８は、急激にハンドル操作を行つた場合
の、時間に対する操舵角度の変化を示した図で、このと
きの、操舵補助トルクとハンドルを操作するときの操舵
力の変化を図９に示す。操舵補助トルクは線（ａ）のよ
うに変化し、操舵力は線（ｂ）のように変化する。
の、時間に対する操舵角度の変化を示した図で、このと
きの、操舵補助トルクとハンドルを操作するときの操舵
力の変化を図９に示す。操舵補助トルクは線（ａ）のよ
うに変化し、操舵力は線（ｂ）のように変化する。
【０００８】即ち、急激にハンドル操作を行うと、始め
は操舵角度の増大に応じて操舵補助トルクが急激に増加
してハンドル操作を補助するから、ハンドルを操作する
ときの操舵力はわずかで済む。この後、ハンドルを切つ
た状態で保つように操作角度を維持すると操舵力は減少
し、この結果操舵補助トルクも減少する。図９の点ｐは
この状態を示している。
は操舵角度の増大に応じて操舵補助トルクが急激に増加
してハンドル操作を補助するから、ハンドルを操作する
ときの操舵力はわずかで済む。この後、ハンドルを切つ
た状態で保つように操作角度を維持すると操舵力は減少
し、この結果操舵補助トルクも減少する。図９の点ｐは
この状態を示している。
【０００９】一方、モ−タは慣性モ−メントの影響を受
けて回転を続けステアリング機構を回転し続けようとす
るので、これを抑えるため電流指令値は負方向に一時的
に増大し、操舵補助トルクも負方向に増大するが、電流
指令値が予め設定されている最大電流指令値以上になる
と、操舵補助トルクは頭打ちとなる。図９の点ｒはこの
状態を示している。
けて回転を続けステアリング機構を回転し続けようとす
るので、これを抑えるため電流指令値は負方向に一時的
に増大し、操舵補助トルクも負方向に増大するが、電流
指令値が予め設定されている最大電流指令値以上になる
と、操舵補助トルクは頭打ちとなる。図９の点ｒはこの
状態を示している。
【００１０】このときのハンドル操作は、ハンドルがモ
−タの慣性モ−メントの影響で回転を続けようとするの
を抑えるように操作するから、操舵力は負方向に増加す
るが、このとき操舵補助トルクが頭打ちとなると突然に
ハンドル操作が重くなり、操舵力が急に増加して操舵感
覚に違和感を受ける。図９の点ｓはこの状態を示してお
り、操舵補助トルクが頭打ちとなつた瞬間、操舵力が急
に増加していることを示している。
−タの慣性モ−メントの影響で回転を続けようとするの
を抑えるように操作するから、操舵力は負方向に増加す
るが、このとき操舵補助トルクが頭打ちとなると突然に
ハンドル操作が重くなり、操舵力が急に増加して操舵感
覚に違和感を受ける。図９の点ｓはこの状態を示してお
り、操舵補助トルクが頭打ちとなつた瞬間、操舵力が急
に増加していることを示している。
【００１１】この発明は上記課題を解決し、電流指令値
に許容最大値を設定しても円滑な操舵感覚を与えること
ができる電動式パワ−ステアリング装置の制御装置を提
供することを目的とする。
に許容最大値を設定しても円滑な操舵感覚を与えること
ができる電動式パワ−ステアリング装置の制御装置を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクに基づいて演算された電流指令値と検出
されたモ−タ電流値から演算した電流制御値に基づいて
ステアリング機構に操舵補助力を与えるモ−タの出力を
制御するモ−タ電流制御手段を備えた電動式パワ−ステ
アリング装置の制御装置において、少なくとも検出され
た操舵トルクに基づいて比較的安定したステアリング操
作の行われる定常状態における第１の電流指令値を演算
する第１の電流指令値演算手段と、少なくとも検出され
た操舵トルクに基づいて比較的急速なステアリング操作
の行われる過渡的な状態における第２の電流指令値を演
算する第２の電流指令値演算手段と、前記第１の電流指
令値の最大値を制限する第１の制限値が設定され、第１
の電流指令値を第１の制限値で制限して出力する第１の
電流指令値制限手段と、前記第２の電流指令値の最大値
を制限する第２の制限値が設定され、第２の電流指令値
を第２の制限値で制限して出力する第２の電流指令値制
限手段と、前記第１及び第２の電流指令値制限手段から
の出力の合計を電流指令値としてモ−タ電流制御手段に
出力する演算手段とを備えたことを特徴とする。
決するもので、少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクに基づいて演算された電流指令値と検出
されたモ−タ電流値から演算した電流制御値に基づいて
ステアリング機構に操舵補助力を与えるモ−タの出力を
制御するモ−タ電流制御手段を備えた電動式パワ−ステ
アリング装置の制御装置において、少なくとも検出され
た操舵トルクに基づいて比較的安定したステアリング操
作の行われる定常状態における第１の電流指令値を演算
する第１の電流指令値演算手段と、少なくとも検出され
た操舵トルクに基づいて比較的急速なステアリング操作
の行われる過渡的な状態における第２の電流指令値を演
算する第２の電流指令値演算手段と、前記第１の電流指
令値の最大値を制限する第１の制限値が設定され、第１
の電流指令値を第１の制限値で制限して出力する第１の
電流指令値制限手段と、前記第２の電流指令値の最大値
を制限する第２の制限値が設定され、第２の電流指令値
を第２の制限値で制限して出力する第２の電流指令値制
限手段と、前記第１及び第２の電流指令値制限手段から
の出力の合計を電流指令値としてモ−タ電流制御手段に
出力する演算手段とを備えたことを特徴とする。
【００１３】そして、第１の電流指令値制限手段に設定
される第１の制限値は前記第２の電流指令値制限手段に
設定される第２の制限値よりも小さく設定する。また、
第２の電流指令値演算手段は、少なくとも検出された操
舵トルクの変化率に基づいて電流指令値を演算するよう
にするとよい。
される第１の制限値は前記第２の電流指令値制限手段に
設定される第２の制限値よりも小さく設定する。また、
第２の電流指令値演算手段は、少なくとも検出された操
舵トルクの変化率に基づいて電流指令値を演算するよう
にするとよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】少なくとも検出された操舵トルク
に基づいて比較的安定したステアリング操作の行われる
定常状態における第１の電流指令値と、少なくとも検出
された操舵トルクに基づいて比較的急速なステアリング
操作の行われる過渡的な状態における第２の電流指令値
とを演算し、定常状態における第１の電流指令値の最大
値を比較的低い値に制限し、過渡的な状態における第２
の電流指令値の最大値を通常の比較的急速なステアリン
グ操作では制限されることのない比較的高い値に制限す
る。
に基づいて比較的安定したステアリング操作の行われる
定常状態における第１の電流指令値と、少なくとも検出
された操舵トルクに基づいて比較的急速なステアリング
操作の行われる過渡的な状態における第２の電流指令値
とを演算し、定常状態における第１の電流指令値の最大
値を比較的低い値に制限し、過渡的な状態における第２
の電流指令値の最大値を通常の比較的急速なステアリン
グ操作では制限されることのない比較的高い値に制限す
る。
【００１５】第１の電流指令値と第２の電流指令値との
合計を電流指令値としてモ−タ電流を制御することによ
り、比較的急速なステアリング操作の行われる過渡的な
状態においては電流指令値は制限を受けないので操舵補
助トルクが頭打ちとならず、円滑な操舵感覚を与えるこ
とができる。
合計を電流指令値としてモ−タ電流を制御することによ
り、比較的急速なステアリング操作の行われる過渡的な
状態においては電流指令値は制限を受けないので操舵補
助トルクが頭打ちとならず、円滑な操舵感覚を与えるこ
とができる。
【００１６】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１は電動式パワ−ステアリング装置の構成の概略を説
明する図で、操向ハンドル１の軸２は減速ギア４、ユニ
バ−サルジョイント５ａ、５ｂ、ピニオンラツク機構７
を経て操向車輪のタイロツド８に結合されている。軸２
には操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセン
サ３が設けられており、また、操舵力を補助するモ−タ
１０がクラツチ９、減速ギア４を介して軸２に結合して
いる。
図１は電動式パワ−ステアリング装置の構成の概略を説
明する図で、操向ハンドル１の軸２は減速ギア４、ユニ
バ−サルジョイント５ａ、５ｂ、ピニオンラツク機構７
を経て操向車輪のタイロツド８に結合されている。軸２
には操向ハンドル１の操舵トルクを検出するトルクセン
サ３が設けられており、また、操舵力を補助するモ−タ
１０がクラツチ９、減速ギア４を介して軸２に結合して
いる。
【００１７】パワ−ステアリング装置を制御する電子制
御回路１３は、バツテリ１４からイグニツシヨンキ−１
１により操作されるリレ−を経て電力が供給される。電
子制御回路１３は、トルクセンサ３で検出された操舵ト
ルクと車速センサ１２で検出された車速に基づいて電流
指令値の演算を行い、後述するようにその最大値を制限
して得た電流指令値に基づいてモ−タ１０に供給する電
流を制御する。
御回路１３は、バツテリ１４からイグニツシヨンキ−１
１により操作されるリレ−を経て電力が供給される。電
子制御回路１３は、トルクセンサ３で検出された操舵ト
ルクと車速センサ１２で検出された車速に基づいて電流
指令値の演算を行い、後述するようにその最大値を制限
して得た電流指令値に基づいてモ−タ１０に供給する電
流を制御する。
【００１８】クラツチ９は電子制御回路１３により制御
される。クラツチ９は通常の動作状態では結合してお
り、電子制御回路１３によりパワ−ステアリング装置の
故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時
に切離される。
される。クラツチ９は通常の動作状態では結合してお
り、電子制御回路１３によりパワ−ステアリング装置の
故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時
に切離される。
【００１９】図２は、電子制御回路１３のブロツク図で
ある。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰ
Ｕから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部において
プログラムで実行される機能を示してある。例えば、安
定化補償器２１は独立したハ−ドウエアとしての安定化
補償器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される安
定化補償機能を示す。
ある。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰ
Ｕから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部において
プログラムで実行される機能を示してある。例えば、安
定化補償器２１は独立したハ−ドウエアとしての安定化
補償器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される安
定化補償機能を示す。
【００２０】以下、電子制御回路１３の機能と動作を説
明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号
は、安定化補償器２１で操舵系の安定を高めるために安
定化補償され、微分補償器２４及び静特性マツプ２５に
入力される。また、車速センサ１２で検出された車速も
車速演算器２３で車速デ−タに変換され、微分補償器２
４及び静特性マツプ２５に入力される。
明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号
は、安定化補償器２１で操舵系の安定を高めるために安
定化補償され、微分補償器２４及び静特性マツプ２５に
入力される。また、車速センサ１２で検出された車速も
車速演算器２３で車速デ−タに変換され、微分補償器２
４及び静特性マツプ２５に入力される。
【００２１】微分補償器２４は、安定化補償された操舵
トルク及び車速デ−タに基づいて比較的急速なステアリ
ング操作の行われる過渡的な状態における電流指令値Ｉ
t を演算し出力する。
トルク及び車速デ−タに基づいて比較的急速なステアリ
ング操作の行われる過渡的な状態における電流指令値Ｉ
t を演算し出力する。
【００２２】また、静特性マツプ２５は比較的安定した
ステアリング操作の行われる定常状態における電流指令
値のテ−ブルを記憶保持しており、安定化補償された操
舵トルク及び車速デ−タに基づいて静特性マツプをサ−
チし、摩擦補整前の定常状態における電流指令値Ｉsoを
出力する。
ステアリング操作の行われる定常状態における電流指令
値のテ−ブルを記憶保持しており、安定化補償された操
舵トルク及び車速デ−タに基づいて静特性マツプをサ−
チし、摩擦補整前の定常状態における電流指令値Ｉsoを
出力する。
【００２３】摩擦補整制御器２６は、操舵トルク、車速
デ−タ及びモ−タ角速度に基づいてステアリング機構の
摩擦に基づく負荷等を補整する摩擦補整値Ｍs を出力す
るもので、摩擦補整値Ｍs は、加算器２８により前記定
常状態における電流指令値Ｉsoに加算される。以下の説
明では、静特性マツプ２５から出力された電流指令値Ｉ
soと摩擦補整値Ｍs とが加算された値を、定常状態にお
ける電流指令値Ｉs （Ｉs ＝Ｉso＋Ｍs ）と呼ぶことに
する。
デ−タ及びモ−タ角速度に基づいてステアリング機構の
摩擦に基づく負荷等を補整する摩擦補整値Ｍs を出力す
るもので、摩擦補整値Ｍs は、加算器２８により前記定
常状態における電流指令値Ｉsoに加算される。以下の説
明では、静特性マツプ２５から出力された電流指令値Ｉ
soと摩擦補整値Ｍs とが加算された値を、定常状態にお
ける電流指令値Ｉs （Ｉs ＝Ｉso＋Ｍs ）と呼ぶことに
する。
【００２４】第１電流指令値制限器２９は、比較的安定
したステアリング操作の行われる定常的な状態における
電流指令値Ｉs の最大値を制限するものである。予め設
定された許容最大値、即ち第２の制限値Ｉsmaxが格納さ
れており、静特性マツプ２５から入力され摩擦補整され
た電流指令値Ｉs が第１の制限値Ｉsmax以下であれば
（Ｉs ≦Ｉsmax）、そのまま電流指令値Ｉs を出力する
が、第１の制限値Ｉsmaxを越えている場合（Ｉs ＞Ｉsm
ax）は、第１の制限値Ｉsmaxを電流指令値Ｉs （Ｉs ＝
Ｉsmax）として出力する。
したステアリング操作の行われる定常的な状態における
電流指令値Ｉs の最大値を制限するものである。予め設
定された許容最大値、即ち第２の制限値Ｉsmaxが格納さ
れており、静特性マツプ２５から入力され摩擦補整され
た電流指令値Ｉs が第１の制限値Ｉsmax以下であれば
（Ｉs ≦Ｉsmax）、そのまま電流指令値Ｉs を出力する
が、第１の制限値Ｉsmaxを越えている場合（Ｉs ＞Ｉsm
ax）は、第１の制限値Ｉsmaxを電流指令値Ｉs （Ｉs ＝
Ｉsmax）として出力する。
【００２５】第２電流指令値制限器３０は、比較的急速
なステアリング操作の行われる過渡的な状態における電
流指令値Ｉt の最大値を制限するものである。予め設定
された許容最大値、即ち第２の制限値Ｉtmaxが格納され
ており、微分補償器２４から入力された電流指令値Ｉt
が第２の制限値Ｉtmax以下であれば（Ｉt ≦Ｉtmax）、
そのまま電流指令値Ｉt を出力するが、第２の制限値Ｉ
tmaxを越えている場合（Ｉt ＞Ｉtmax）は、第２の制限
値Ｉtmaxを電流指令値Ｉt （Ｉt ＝Ｉtmax）として出力
する。
なステアリング操作の行われる過渡的な状態における電
流指令値Ｉt の最大値を制限するものである。予め設定
された許容最大値、即ち第２の制限値Ｉtmaxが格納され
ており、微分補償器２４から入力された電流指令値Ｉt
が第２の制限値Ｉtmax以下であれば（Ｉt ≦Ｉtmax）、
そのまま電流指令値Ｉt を出力するが、第２の制限値Ｉ
tmaxを越えている場合（Ｉt ＞Ｉtmax）は、第２の制限
値Ｉtmaxを電流指令値Ｉt （Ｉt ＝Ｉtmax）として出力
する。
【００２６】加算器３１は、第１電流指令値制限器２９
の出力Ｉs と第２電流指令値制限器３０の出力Ｉt とを
加算し、モ−タ電流の制御のための電流指令値Ｉ（Ｉ＝
Ｉs＋Ｉt ）として出力する。
の出力Ｉs と第２電流指令値制限器３０の出力Ｉt とを
加算し、モ−タ電流の制御のための電流指令値Ｉ（Ｉ＝
Ｉs＋Ｉt ）として出力する。
【００２７】比較器３２は電流指令値Ｉとモ−タ電流検
出回路３５で検出されたモ−タ電流ｉとを比較するもの
で、比較の結果はモ−タ電流制御値Ｅとしてモ−タ電流
制御器３３に出力される。モ−タ電流制御器３３はモ−
タ電流制御値Ｅに基づいてＰＷＭ信号のデユ−テイ比Ｄ
を決定し、デユ−テイ比ＤのＰＷＭ信号と、ＰＷＭ信号
の符号により決定されるモ−タの回転方向信号とをモ−
タ駆動回路３４に出力する。モ−タ駆動回路３４はデユ
−テイ比ＤのＰＷＭ信号とモ−タ回転方向信号によりＦ
ＥＴ1 〜ＦＥＴ4 からなるＨブリツジ回路を駆動し、モ
−タを回転駆動する。
出回路３５で検出されたモ−タ電流ｉとを比較するもの
で、比較の結果はモ−タ電流制御値Ｅとしてモ−タ電流
制御器３３に出力される。モ−タ電流制御器３３はモ−
タ電流制御値Ｅに基づいてＰＷＭ信号のデユ−テイ比Ｄ
を決定し、デユ−テイ比ＤのＰＷＭ信号と、ＰＷＭ信号
の符号により決定されるモ−タの回転方向信号とをモ−
タ駆動回路３４に出力する。モ−タ駆動回路３４はデユ
−テイ比ＤのＰＷＭ信号とモ−タ回転方向信号によりＦ
ＥＴ1 〜ＦＥＴ4 からなるＨブリツジ回路を駆動し、モ
−タを回転駆動する。
【００２８】モ−タ角速度推定器３６は、モ−タ電流制
御値Ｅとモ−タ電流検出回路３５で検出されたモ−タ電
流ｉとに基づいてモ−タ角速度を推定演算し、得られた
モ−タ角速度値は摩擦補整制御器２６に入力される。
御値Ｅとモ−タ電流検出回路３５で検出されたモ−タ電
流ｉとに基づいてモ−タ角速度を推定演算し、得られた
モ−タ角速度値は摩擦補整制御器２６に入力される。
【００２９】図３にモ−タ駆動回路３４の構成の一例を
示す。モ−タ駆動回路３４はゲ−ト駆動回路４１、ＦＥ
Ｔ1 〜ＦＥＴ4 からなるＨブリツジ回路等から構成され
る。ＦＥＴ1 （ＦＥＴ2 ）はデユ−テイ比ＤのＰＷＭ信
号に基づいてゲ−トがＯＮ／ＯＦＦされ、実際にモ−タ
に流れる電流ｉの大きさが制御される。ＦＥＴ3 （ＦＥ
Ｔ4 ）は、ＰＷＭ信号の符号により決定されるモ−タの
回転方向に応じてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。
示す。モ−タ駆動回路３４はゲ−ト駆動回路４１、ＦＥ
Ｔ1 〜ＦＥＴ4 からなるＨブリツジ回路等から構成され
る。ＦＥＴ1 （ＦＥＴ2 ）はデユ−テイ比ＤのＰＷＭ信
号に基づいてゲ−トがＯＮ／ＯＦＦされ、実際にモ−タ
に流れる電流ｉの大きさが制御される。ＦＥＴ3 （ＦＥ
Ｔ4 ）は、ＰＷＭ信号の符号により決定されるモ−タの
回転方向に応じてＯＮ／ＯＦＦ駆動される。
【００３０】ＦＥＴ3 が導通状態にあるときは、電流は
ＦＥＴ1 、モ−タ１０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ1 を経て流
れ、モ−タ１０に正方向の電流が流れる。また、ＦＥＴ
4 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モ−タ１
０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ2 を経て流れ、モ−タ１０に負方
向の電流が流れる。
ＦＥＴ1 、モ−タ１０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ1 を経て流
れ、モ−タ１０に正方向の電流が流れる。また、ＦＥＴ
4 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モ−タ１
０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ2 を経て流れ、モ−タ１０に負方
向の電流が流れる。
【００３１】モ−タ電流検出回路３５は、抵抗Ｒ1 の両
端における電圧降下に基づいて正方向電流の大きさを検
出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づい
て負方向電流の大きさを検出する。検出されたモ−タ電
流値ｉは比較器３２にフイ−ドバツクされるとともに、
モ−タ角速度推定器３６へ出力される。
端における電圧降下に基づいて正方向電流の大きさを検
出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づい
て負方向電流の大きさを検出する。検出されたモ−タ電
流値ｉは比較器３２にフイ−ドバツクされるとともに、
モ−タ角速度推定器３６へ出力される。
【００３２】次に、第１電流指令値制限器２９における
第１の制限値Ｉsmaxと第２電流指令値制限器３０におけ
る第２の制限値Ｉtmaxの意義、及び第１電流指令値制限
器２９と第２電流指令値制限器３０の動作について説明
する。
第１の制限値Ｉsmaxと第２電流指令値制限器３０におけ
る第２の制限値Ｉtmaxの意義、及び第１電流指令値制限
器２９と第２電流指令値制限器３０の動作について説明
する。
【００３３】モ−タやモ−タ駆動回路の発熱は主として
定常的な電流により発生する。したがつて、モ−タやモ
−タ駆動回路を発熱から保護するには、比較的安定した
ステアリング操作の行われる定常的な状態における電流
指令値の最大値を制限することで達成することができ
る。
定常的な電流により発生する。したがつて、モ−タやモ
−タ駆動回路を発熱から保護するには、比較的安定した
ステアリング操作の行われる定常的な状態における電流
指令値の最大値を制限することで達成することができ
る。
【００３４】しかし、比較的安定したステアリング操作
の行われる定常的な状態が継続される場合にはモ−タに
は定常的な電流が流れ続けているから、モ−タやモ−タ
駆動回路を発熱から保護する目的を達成するには、電流
指令値の最大値は比較的低い値に制限する必要がある
（例えば許容最大値の１／２など）。このため、従来の
電動式パワ−ステアリング装置では、発明が解決しよう
とする課題で説明したように、急速なステアリング操作
の後ハンドルをその位置で止めたような場合には、電流
指令値が許容最大値を越えるために制限されて操舵補助
力が頭打ちとなり、突然にハンドルが重く感じられるこ
とになる。
の行われる定常的な状態が継続される場合にはモ−タに
は定常的な電流が流れ続けているから、モ−タやモ−タ
駆動回路を発熱から保護する目的を達成するには、電流
指令値の最大値は比較的低い値に制限する必要がある
（例えば許容最大値の１／２など）。このため、従来の
電動式パワ−ステアリング装置では、発明が解決しよう
とする課題で説明したように、急速なステアリング操作
の後ハンドルをその位置で止めたような場合には、電流
指令値が許容最大値を越えるために制限されて操舵補助
力が頭打ちとなり、突然にハンドルが重く感じられるこ
とになる。
【００３５】そこで、この発明では、比較的安定したス
テアリング操作の行われる定常的な状態における第１の
電流指令値と、急速なステアリング操作の行われる過渡
的な状態における第２の電流指令値との性質の異なる２
つの電流指令値とを演算し、定常状態における第１の電
流指令値の最大値を比較的低い値に制限し、過渡的な状
態における第２の電流指令値の最大値を通常の比較的急
速なステアリング操作では制限されることのない比較的
高い値に制限するようにして課題を解決したものであ
る。
テアリング操作の行われる定常的な状態における第１の
電流指令値と、急速なステアリング操作の行われる過渡
的な状態における第２の電流指令値との性質の異なる２
つの電流指令値とを演算し、定常状態における第１の電
流指令値の最大値を比較的低い値に制限し、過渡的な状
態における第２の電流指令値の最大値を通常の比較的急
速なステアリング操作では制限されることのない比較的
高い値に制限するようにして課題を解決したものであ
る。
【００３６】即ち、前記した過渡的な状態（例えば急速
なステアリング操作の後ハンドルをその位置で止めたよ
うな場合）においては、微分補償器２４から大きな電流
指令値Ｉt が出力されるが、第２電流指令値制限器３０
の許容最大値は通常の比較的急速なステアリング操作で
は制限されることのない比較的高い値に設定されている
から、微分補償器２４からの出力Ｉt は制限されること
なく出力され、摩擦補整された静特性マツプ２５から出
力された電流指令値Ｉs と加算器３１で加算されて電流
指令値Ｉとして出力され、モ−タ電流が制御される。
なステアリング操作の後ハンドルをその位置で止めたよ
うな場合）においては、微分補償器２４から大きな電流
指令値Ｉt が出力されるが、第２電流指令値制限器３０
の許容最大値は通常の比較的急速なステアリング操作で
は制限されることのない比較的高い値に設定されている
から、微分補償器２４からの出力Ｉt は制限されること
なく出力され、摩擦補整された静特性マツプ２５から出
力された電流指令値Ｉs と加算器３１で加算されて電流
指令値Ｉとして出力され、モ−タ電流が制御される。
【００３７】なお、操舵トルクの変動が少ない比較的安
定したステアリング操作の行われる状態では、微分補償
器２４からは電流指令値Ｉt は殆ど出力されない。した
がつて微分補償器２４の出力Ｉt は過渡的状態の電流指
令値ということができる。
定したステアリング操作の行われる状態では、微分補償
器２４からは電流指令値Ｉt は殆ど出力されない。した
がつて微分補償器２４の出力Ｉt は過渡的状態の電流指
令値ということができる。
【００３８】この場合、操舵補助トルクは図４で線
（ａ）で示すように変化し、操舵補助力が頭打ちとなら
ないから、ハンドルを操作するときの操舵力は図４で線
（ｂ）で示すように滑らかに変化し、突然にハンドルが
重く感じられるようなことはなくなる。この過渡的な状
態の場合は定常状態よりも大きなモ−タ電流が流れる
が、過渡的な状態のためにモ−タ電流が流れる時間は短
時間であるから、モ−タやモ−タ駆動回路が発熱して焼
損することはない。
（ａ）で示すように変化し、操舵補助力が頭打ちとなら
ないから、ハンドルを操作するときの操舵力は図４で線
（ｂ）で示すように滑らかに変化し、突然にハンドルが
重く感じられるようなことはなくなる。この過渡的な状
態の場合は定常状態よりも大きなモ−タ電流が流れる
が、過渡的な状態のためにモ−タ電流が流れる時間は短
時間であるから、モ−タやモ−タ駆動回路が発熱して焼
損することはない。
【００３９】また、定常的な状態においては電流指令値
は主として摩擦補整された静特性マツプ２５から出力さ
れた電流指令値Ｉs であり、その最大値は比較的低い値
に制限されるから、モ−タやモ−タ駆動回路を発熱から
保護することができる。
は主として摩擦補整された静特性マツプ２５から出力さ
れた電流指令値Ｉs であり、その最大値は比較的低い値
に制限されるから、モ−タやモ−タ駆動回路を発熱から
保護することができる。
【００４０】以上説明した第１の実施例では、微分補償
器２４には安定化補償された操舵トルクが入力されるよ
うに構成されているが、これに代えて微分補償器２４に
操舵トルクを直接入力するように構成してもよい。この
第２の実施例の構成を図５に示す。第２の実施例の回路
構成素子は第１の実施例のものと変わらないので、同一
回路構成素子には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
器２４には安定化補償された操舵トルクが入力されるよ
うに構成されているが、これに代えて微分補償器２４に
操舵トルクを直接入力するように構成してもよい。この
第２の実施例の構成を図５に示す。第２の実施例の回路
構成素子は第１の実施例のものと変わらないので、同一
回路構成素子には同一符号を付して詳細な説明は省略す
る。
【００４１】また、以上説明した第１の実施例では、微
分補償器２４には安定化補償された操舵トルクが入力さ
れるように構成されているが、これに代えて静特性マツ
プから読み出され、摩擦補整値で補整された定常状態に
おける電流指令値を入力するように構成してもよい。こ
の場合は、定常状態における電流指令値に含まれる比較
的急速なステアリング操作が行われた過渡的状態のトル
ク成分が微分補償器２４に入力されるから、第１の実施
例の場合と同様に機能する。この第３の実施例の構成を
図６に示す。第３の実施例の回路構成素子も第１の実施
例のものと変わらないので、同一回路構成素子には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。
分補償器２４には安定化補償された操舵トルクが入力さ
れるように構成されているが、これに代えて静特性マツ
プから読み出され、摩擦補整値で補整された定常状態に
おける電流指令値を入力するように構成してもよい。こ
の場合は、定常状態における電流指令値に含まれる比較
的急速なステアリング操作が行われた過渡的状態のトル
ク成分が微分補償器２４に入力されるから、第１の実施
例の場合と同様に機能する。この第３の実施例の構成を
図６に示す。第３の実施例の回路構成素子も第１の実施
例のものと変わらないので、同一回路構成素子には同一
符号を付して詳細な説明は省略する。
【００４２】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の電動式
パワ−ステアリング装置の制御装置は、少なくとも検出
された操舵トルクに基づいて比較的安定したステアリン
グ操作の行われる定常状態における第１の電流指令値を
演算する第１の電流指令値演算手段と、少なくとも検出
された操舵トルクに基づいて比較的急速なステアリング
操作の行われる過渡的な状態における第２の電流指令値
を演算する第２の電流指令値演算手段とを設けると共
に、第１の電流指令値制限手段により定常状態における
第１の電流指令値の最大値を比較的低い値に制限し、第
２の電流指令値制限手段により過渡的な状態における第
２の電流指令値の最大値を通常の比較的急速なステアリ
ング操作では制限されることのない比較的高い値に制限
し、最大値の制限された第１及び第２の電流指令値の合
計を電流制御値としてモ−タ電流を制御するものであ
る。
パワ−ステアリング装置の制御装置は、少なくとも検出
された操舵トルクに基づいて比較的安定したステアリン
グ操作の行われる定常状態における第１の電流指令値を
演算する第１の電流指令値演算手段と、少なくとも検出
された操舵トルクに基づいて比較的急速なステアリング
操作の行われる過渡的な状態における第２の電流指令値
を演算する第２の電流指令値演算手段とを設けると共
に、第１の電流指令値制限手段により定常状態における
第１の電流指令値の最大値を比較的低い値に制限し、第
２の電流指令値制限手段により過渡的な状態における第
２の電流指令値の最大値を通常の比較的急速なステアリ
ング操作では制限されることのない比較的高い値に制限
し、最大値の制限された第１及び第２の電流指令値の合
計を電流制御値としてモ−タ電流を制御するものであ
る。
【００４３】これにより、定常的な状態においては主と
して比較的低い値に最大値が制限された第１の電流指令
値から出力された電流指令値でモ−タ電流が制御される
から、モ−タやモ−タ駆動回路を発熱から保護すること
ができる。
して比較的低い値に最大値が制限された第１の電流指令
値から出力された電流指令値でモ−タ電流が制御される
から、モ−タやモ−タ駆動回路を発熱から保護すること
ができる。
【００４４】そして、例えば急速なステアリング操作の
後ハンドルをその位置で止めたような場合など過渡的な
状態では主として比較的高い値に最大値が制限された第
２の電流指令値から出力された電流指令値でモ−タ電流
が制御されるから、通常行なわれる急速なステアリング
操作では操舵補助力が頭打ちとなることはなく、円滑な
操舵感覚を与えることができる。
後ハンドルをその位置で止めたような場合など過渡的な
状態では主として比較的高い値に最大値が制限された第
２の電流指令値から出力された電流指令値でモ−タ電流
が制御されるから、通常行なわれる急速なステアリング
操作では操舵補助力が頭打ちとなることはなく、円滑な
操舵感覚を与えることができる。
【図１】電動式パワ−ステアリング装置の構成の概略を
説明する図。
説明する図。
【図２】電子制御回路の第１実施例の構成を示すブロツ
ク図。
ク図。
【図３】モ−タ駆動回路の構成の一例を示すブロツク
図。
図。
【図４】この発明の制御回路による操舵補助トルクと操
舵力の変化を説明する図。
舵力の変化を説明する図。
【図５】電子制御回路の第２実施例の構成を示すブロツ
ク図。
ク図。
【図６】電子制御回路の第３実施例の構成を示すブロツ
ク図。
ク図。
【図７】従来の電動式パワ−ステアリング装置の制御回
路の構成を示すブロツク図。
路の構成を示すブロツク図。
【図８】時間に対する操舵角度の変化を説明する図。
【図９】従来の制御回路による操舵補助トルクと操舵力
の変化を説明する図。
の変化を説明する図。
３ トルクセンサ １０ モ−タ １１ イグニツシヨンキ− １２ 車速センサ １３ 電子制御回路 １４ バツテリ ２１ 安定化補償器 ２３ 車速演算器 ２４ 微分補償器 ２５ 静特性マツプ ２６ 摩擦補整制御器 ２８ 加算器 ２９ 第１電流指令値制限器 ３０ 第２電流指令値制限器 ３１ 加算器 ３２ 比較器 ３３ モ−タ電流制御器 ３４ モ−タ駆動回路 ３５ モ−タ電流検出回路 ３６ モ−タ角速度推定器
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクに基づいて演算された電流指令値と検出
されたモ−タ電流値から演算した電流制御値に基づいて
ステアリング機構に操舵補助力を与えるモ−タの出力を
制御するモ−タ電流制御手段を備えた電動式パワ−ステ
アリング装置の制御装置において、 少なくとも検出された操舵トルクに基づいて比較的安定
したステアリング操作の行われる定常状態における第１
の電流指令値を演算する第１の電流指令値演算手段と、 少なくとも検出された操舵トルクに基づいて比較的急速
なステアリング操作の行われる過渡的な状態における第
２の電流指令値を演算する第２の電流指令値演算手段
と、 前記第１の電流指令値の最大値を制限する第１の制限値
が設定され、第１の電流指令値を第１の制限値で制限し
て出力する第１の電流指令値制限手段と、 前記第２の電流指令値の最大値を制限する第２の制限値
が設定され、第２の電流指令値を第２の制限値で制限し
て出力する第２の電流指令値制限手段と、 前記第１及び第２の電流指令値制限手段からの出力の合
計を電流指令値としてモ−タ電流制御手段に出力する演
算手段とを備えたことを特徴とする電動式パワ−ステア
リング装置の制御装置。 - 【請求項２】 前記第１の電流指令値制限手段に設定さ
れる第１の制限値は前記第２の電流指令値制限手段に設
定される第２の制限値よりも小さいことを特徴とする請
求項１記載の電動式パワ−ステアリング装置の制御装
置。 - 【請求項３】 前記第２の電流指令値演算手段は、少な
くとも検出された操舵トルクの変化率に基づいて電流指
令値を演算することを特徴とする請求項１記載の電動式
パワ−ステアリング装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31485595A JP3536487B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 電動式パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31485595A JP3536487B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 電動式パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09132155A true JPH09132155A (ja) | 1997-05-20 |
| JP3536487B2 JP3536487B2 (ja) | 2004-06-07 |
Family
ID=18058432
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31485595A Expired - Lifetime JP3536487B2 (ja) | 1995-11-09 | 1995-11-09 | 電動式パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3536487B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0903279A2 (en) * | 1997-09-17 | 1999-03-24 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
| JP2002337707A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | 電動パワーステアリングのアシストモータ制御装置 |
| JP2006051937A (ja) * | 2005-08-29 | 2006-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2011062145A1 (ja) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2014122017A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-07-03 | Jtekt Corp | 制御システム |
-
1995
- 1995-11-09 JP JP31485595A patent/JP3536487B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0903279A2 (en) * | 1997-09-17 | 1999-03-24 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
| EP0903279A3 (en) * | 1997-09-17 | 2000-11-02 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
| JP2002337707A (ja) * | 2001-05-18 | 2002-11-27 | Nissan Motor Co Ltd | 電動パワーステアリングのアシストモータ制御装置 |
| JP4639522B2 (ja) * | 2001-05-18 | 2011-02-23 | 日産自動車株式会社 | 電動パワーステアリングのアシストモータ制御装置 |
| JP2006051937A (ja) * | 2005-08-29 | 2006-02-23 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP4612508B2 (ja) * | 2005-08-29 | 2011-01-12 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2011062145A1 (ja) * | 2009-11-20 | 2011-05-26 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| CN102666259A (zh) * | 2009-11-20 | 2012-09-12 | 本田技研工业株式会社 | 电动动力转向装置 |
| JP2014122017A (ja) * | 2012-11-26 | 2014-07-03 | Jtekt Corp | 制御システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3536487B2 (ja) | 2004-06-07 |
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