JPH09156516A - 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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- JPH09156516A JPH09156516A JP31912195A JP31912195A JPH09156516A JP H09156516 A JPH09156516 A JP H09156516A JP 31912195 A JP31912195 A JP 31912195A JP 31912195 A JP31912195 A JP 31912195A JP H09156516 A JPH09156516 A JP H09156516A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 構成が簡易で、応答性に優れ、操舵フィーリ
ングと信頼性に優れた電動パワーステアリング装置を提
供する。 【解決手段】 制御手段１５の目標電流設定手段２１を
デジタル回路６０で構成し、制御手段１５の偏差演算手
段２２とＰＩＤ補償手段２３とＰＷＭ信号発生手段２７
とをアナログ回路で構成した電動パワーステアリング装
置１。
ングと信頼性に優れた電動パワーステアリング装置を提
供する。 【解決手段】 制御手段１５の目標電流設定手段２１を
デジタル回路６０で構成し、制御手段１５の偏差演算手
段２２とＰＩＤ補償手段２３とＰＷＭ信号発生手段２７
とをアナログ回路で構成した電動パワーステアリング装
置１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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作用させ、ドライバ
の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に関す
る。
操舵補助力としてステアリング系に作用させ、ドライバ
の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】図８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。この電動パワーステ
アリング装置６１は、ステアリング系に補助操舵力を付
加する電動機１０と、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１２と、車速を検出する車速セ
ンサ１４と、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信
号ＴS と車速センサ１４からの車速信号ＶS とに基づい
て電動機制御信号ＶO を発生する制御手段５０と、電動
機制御信号ＶO に基づいて電動機１０を駆動する電動機
駆動手段１６と、電動機１０に流れる電動機電流ＩM を
検出する電動機電流検出手段１９と、を備えている。
装置の要部ブロック構成図を示す。この電動パワーステ
アリング装置６１は、ステアリング系に補助操舵力を付
加する電動機１０と、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１２と、車速を検出する車速セ
ンサ１４と、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信
号ＴS と車速センサ１４からの車速信号ＶS とに基づい
て電動機制御信号ＶO を発生する制御手段５０と、電動
機制御信号ＶO に基づいて電動機１０を駆動する電動機
駆動手段１６と、電動機１０に流れる電動機電流ＩM を
検出する電動機電流検出手段１９と、を備えている。
【０００３】制御手段５０は、操舵トルク信号ＴS と車
速信号ＶS とに基づいて電動機電流ＩM の目標値に対応
した目標電流信号ＩMSを決定する目標電流設定手段５１
と、目標電流信号ＩMSと電動機電流検出手段１９からの
電動機電流信号ＩMOとの偏差を演算して偏差信号ΔＩを
出力する偏差演算手段５２と、偏差信号ΔＩに例えば比
例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）補償を施すＰＩ
Ｄ補償手段５３と、このＰＩＤ補償手段５３からの出力
信号ＩPID に基づいてＰＷＭ信号を発生して電動機制御
信号ＶO とするＰＷＭ信号発生手段５７と、を備えてい
る。この制御手段５０は、マイクロプロセッサを基本に
各種演算手段、メモリ手段および処理手段等で構成され
ている。
速信号ＶS とに基づいて電動機電流ＩM の目標値に対応
した目標電流信号ＩMSを決定する目標電流設定手段５１
と、目標電流信号ＩMSと電動機電流検出手段１９からの
電動機電流信号ＩMOとの偏差を演算して偏差信号ΔＩを
出力する偏差演算手段５２と、偏差信号ΔＩに例えば比
例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）補償を施すＰＩ
Ｄ補償手段５３と、このＰＩＤ補償手段５３からの出力
信号ＩPID に基づいてＰＷＭ信号を発生して電動機制御
信号ＶO とするＰＷＭ信号発生手段５７と、を備えてい
る。この制御手段５０は、マイクロプロセッサを基本に
各種演算手段、メモリ手段および処理手段等で構成され
ている。
【０００４】目標電流設定手段５１はＲＯＭ等のメモリ
を備え、車速信号ＶS をパラメータとした操舵トルク信
号ＴS と目標電流信号ＩMSの対応データを記憶してお
き、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信号ＴS お
よび車速センサ１４からの車速信号ＶS に基づいて対応
する目標電流信号ＩMSを読み出し、偏差演算手段５２に
出力する。
を備え、車速信号ＶS をパラメータとした操舵トルク信
号ＴS と目標電流信号ＩMSの対応データを記憶してお
き、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信号ＴS お
よび車速センサ１４からの車速信号ＶS に基づいて対応
する目標電流信号ＩMSを読み出し、偏差演算手段５２に
出力する。
【０００５】偏差演算手段５２は減算機能を備え、目標
電流信号ＩMSと電動機電流検出手段１９からの電動機電
流信号ＩMOとの偏差である偏差信号ΔＩを演算し、ＰＩ
Ｄ補償手段５３に出力する。
電流信号ＩMSと電動機電流検出手段１９からの電動機電
流信号ＩMOとの偏差である偏差信号ΔＩを演算し、ＰＩ
Ｄ補償手段５３に出力する。
【０００６】ＰＩＤ補償手段５３は、比例要素（Ｐ）と
積分要素（Ｉ）と微分要素（Ｄ）とから成り、偏差信号
ΔＩに比例、積分および微分補償を施して出力する。
積分要素（Ｉ）と微分要素（Ｄ）とから成り、偏差信号
ΔＩに比例、積分および微分補償を施して出力する。
【０００７】ＰＷＭ（Pulse Width Modulation）信号発
生手段５７は、ＰＩＤ補償手段５３からの出力信号Ｉ
PID に基づいたＰＷＭ信号である電動機制御信号ＶO を
発生する。ＰＷＭ信号発生手段５７は、電動機駆動手段
１６をＰＷＭ（パルス幅変調）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信号ＶO を電
動機駆動手段１６に出力する。
生手段５７は、ＰＩＤ補償手段５３からの出力信号Ｉ
PID に基づいたＰＷＭ信号である電動機制御信号ＶO を
発生する。ＰＷＭ信号発生手段５７は、電動機駆動手段
１６をＰＷＭ（パルス幅変調）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信号ＶO を電
動機駆動手段１６に出力する。
【０００８】電動機駆動手段１６は、電動機制御信号Ｖ
O に基づいて電動機１０を駆動し、電動機１０を電動機
駆動電圧ＶM でＰＷＭ制御する。例えばパワーＦＥＴ
（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、ＰＷＭ信号発生手段５
７から提供されるスイッチ・オン／オフ信号およびＰＷ
Ｍ信号からなる電動機制御信号ＶO で、２個をペアとし
た二対のパワーＦＥＴのそれぞれのペアを駆動制御する
ことにより、電動機１０に供給する電動機駆動電圧ＶM
に基づいて電動機電流ＩM の大きさと方向が設定され
る。
O に基づいて電動機１０を駆動し、電動機１０を電動機
駆動電圧ＶM でＰＷＭ制御する。例えばパワーＦＥＴ
（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、ＰＷＭ信号発生手段５
７から提供されるスイッチ・オン／オフ信号およびＰＷ
Ｍ信号からなる電動機制御信号ＶO で、２個をペアとし
た二対のパワーＦＥＴのそれぞれのペアを駆動制御する
ことにより、電動機１０に供給する電動機駆動電圧ＶM
に基づいて電動機電流ＩM の大きさと方向が設定され
る。
【０００９】電動機電流検出手段１９は差動増幅器等で
構成され、電動機１０と直列に接続された電流検知素子
（例えば、抵抗器）を流れる電動機電流ＩM の電圧降下
を差動増幅し、目標電流信号ＩMSに対応する信号レベル
に変換して電動機電流信号ＩMOとして偏差演算手段５２
に出力する。
構成され、電動機１０と直列に接続された電流検知素子
（例えば、抵抗器）を流れる電動機電流ＩM の電圧降下
を差動増幅し、目標電流信号ＩMSに対応する信号レベル
に変換して電動機電流信号ＩMOとして偏差演算手段５２
に出力する。
【００１０】なお、電動機電流検出手段１９は電流検知
素子で検出した電動機電流ＩM を電動機電流信号ＩMOに
変換して制御手段５０にフィードバックし、これにより
ステアリングの制御系の帰還路が形成される。
素子で検出した電動機電流ＩM を電動機電流信号ＩMOに
変換して制御手段５０にフィードバックし、これにより
ステアリングの制御系の帰還路が形成される。
【００１１】この制御手段５０をデジタル回路で構成し
た電動パワーステアリング装置が知られている。制御手
段５０をデジタル回路で構成した場合は、マイクロプロ
セッサを採用して、高度な制御、正確な故障診断、速や
かなフェールセーフ処理等が可能であり、ＬＳＩによる
小型化も可能である。
た電動パワーステアリング装置が知られている。制御手
段５０をデジタル回路で構成した場合は、マイクロプロ
セッサを採用して、高度な制御、正確な故障診断、速や
かなフェールセーフ処理等が可能であり、ＬＳＩによる
小型化も可能である。
【００１２】一方、制御手段５０をアナログ回路で構成
した電動パワーステアリング装置も知られている。
した電動パワーステアリング装置も知られている。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】制御手段をアナログ回
路で構成したものは、応答性能（応答速度）に優れてい
るが、高度な制御を行おうとすると演算・処理等の回路
規模が大きくなり、部品点数が多くなる課題や、基板の
実装スペースが大きくなる課題がある。
路で構成したものは、応答性能（応答速度）に優れてい
るが、高度な制御を行おうとすると演算・処理等の回路
規模が大きくなり、部品点数が多くなる課題や、基板の
実装スペースが大きくなる課題がある。
【００１４】制御手段をマイクロプロセッサを基本にし
たデジタル回路で構成したものは、演算・処理精度に優
れているが、演算・処理数が増加すると演算・処理速度
が低下し、高い応答速度が要求されるケースには適さな
い課題がある。演算・処理速度を高めるため１６ビット
や３２ビットの高速のマイクロプロセッサを採用する
と、コストアップを招く課題がある。
たデジタル回路で構成したものは、演算・処理精度に優
れているが、演算・処理数が増加すると演算・処理速度
が低下し、高い応答速度が要求されるケースには適さな
い課題がある。演算・処理速度を高めるため１６ビット
や３２ビットの高速のマイクロプロセッサを採用する
と、コストアップを招く課題がある。
【００１５】本発明は、上記した従来技術の課題を解決
するためになされたものであって、第１の目的は制御手
段をデジタル回路とアナログ回路で構成することによ
り、構成が小型・簡易で操舵フィーリングの滑らかな電
動パワーステアリング装置を提供することにある。
するためになされたものであって、第１の目的は制御手
段をデジタル回路とアナログ回路で構成することによ
り、構成が小型・簡易で操舵フィーリングの滑らかな電
動パワーステアリング装置を提供することにある。
【００１６】第２の目的は、各種信号に基づいて異常状
態を正確に検出して正確に故障診断ができるようにする
ことにある。
態を正確に検出して正確に故障診断ができるようにする
ことにある。
【００１７】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る電動パワ
ーステアリング装置では、制御手段の目標電流設定手段
をデジタル回路で構成し、制御手段の偏差演算手段と補
償手段とＰＷＭ信号発生手段とをアナログ回路で構成し
たことを特徴とする。
ーステアリング装置では、制御手段の目標電流設定手段
をデジタル回路で構成し、制御手段の偏差演算手段と補
償手段とＰＷＭ信号発生手段とをアナログ回路で構成し
たことを特徴とする。
【００１８】偏差演算手段をアナログ回路で構成したの
で、目標電流信号と電動機電流信号との偏差をデジタル
回路で演算して出力する必要がなくなり、この偏差の算
出にかかる処理工程の時間の分だけ電動機の制御が遅れ
ることを防止でき、操舵トルクの変化に対する応答性を
高めることができる。これにより、滑らかな操舵フィー
リングを達成できる。
で、目標電流信号と電動機電流信号との偏差をデジタル
回路で演算して出力する必要がなくなり、この偏差の算
出にかかる処理工程の時間の分だけ電動機の制御が遅れ
ることを防止でき、操舵トルクの変化に対する応答性を
高めることができる。これにより、滑らかな操舵フィー
リングを達成できる。
【００１９】また、制御手段をすべてデジタル回路で構
成した場合に比べて、目標電流設定手段を構成するマイ
クロプロセッサ等のデジタル回路の演算量を少なくする
ことができる。更に、制御系の帰還路をアナログ回路に
より構成したので、デジタル回路部は目標電流設定手段
による電流指令値を与えるだけでよくなる為、高い処理
速度でなくても滑らかな操舵フィーリングを確保するこ
とができる。
成した場合に比べて、目標電流設定手段を構成するマイ
クロプロセッサ等のデジタル回路の演算量を少なくする
ことができる。更に、制御系の帰還路をアナログ回路に
より構成したので、デジタル回路部は目標電流設定手段
による電流指令値を与えるだけでよくなる為、高い処理
速度でなくても滑らかな操舵フィーリングを確保するこ
とができる。
【００２０】請求項２では、請求項１記載の電動パワー
ステアリング装置において、制御手段は、電動パワース
テアリング装置の異常状態を検出する異常検出手段を備
え、この異常検出手段をデジタル回路で構成したことを
特徴とする。
ステアリング装置において、制御手段は、電動パワース
テアリング装置の異常状態を検出する異常検出手段を備
え、この異常検出手段をデジタル回路で構成したことを
特徴とする。
【００２１】例えば、操舵トルク信号、車速信号、目標
電流信号、電動機制御信号、電動機電流信号等の信号に
基づいて、異常状態を検出する異常検出手段をデジタル
回路で構成したので、アナログ回路部の異常状態を正確
に診断することができる。
電流信号、電動機制御信号、電動機電流信号等の信号に
基づいて、異常状態を検出する異常検出手段をデジタル
回路で構成したので、アナログ回路部の異常状態を正確
に診断することができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施形
態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全体構成図である。
態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全体構成図である。
【００２３】図１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１７に一体的に設けられ
たステアリング軸２に自在継ぎ手３ａ，３ｂを備えた連
結軸３を介し、ステアリング・ギアボックス４内に設け
たラック＆ピニオン機構５のピニオン５ａに連結されて
手動操舵力発生手段６を構成する。
置１は、ステアリングホイール１７に一体的に設けられ
たステアリング軸２に自在継ぎ手３ａ，３ｂを備えた連
結軸３を介し、ステアリング・ギアボックス４内に設け
たラック＆ピニオン機構５のピニオン５ａに連結されて
手動操舵力発生手段６を構成する。
【００２４】ピニオン５ａに噛み合うラック歯７ａを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して転動輪としての左
右の前輪９が連結されている。
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して転動輪としての左
右の前輪９が連結されている。
【００２５】このようにして、ステアリングホイール１
７操舵時には通常のラック＆ピニオン式の手動操舵力発
生手段６を介し、マニュアルステアリングで左右の前輪
９を転動させて車両の向きを変えている。
７操舵時には通常のラック＆ピニオン式の手動操舵力発
生手段６を介し、マニュアルステアリングで左右の前輪
９を転動させて車両の向きを変えている。
【００２６】手動操舵力発生手段６による操舵力を軽減
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７と同軸に設けられたボ
ールねじ機構１１を介して推力に変換し、ラック軸７
（ボールねじ軸１１ａ）に電動機動力を作用させる。ボ
ールねじ機構１１は、ボールねじ軸１１ａとボールねじ
ナット１１ｂおよび両者間に介在された複数のボール
（不図示）で構成される。
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７と同軸に設けられたボ
ールねじ機構１１を介して推力に変換し、ラック軸７
（ボールねじ軸１１ａ）に電動機動力を作用させる。ボ
ールねじ機構１１は、ボールねじ軸１１ａとボールねじ
ナット１１ｂおよび両者間に介在された複数のボール
（不図示）で構成される。
【００２７】ステアリング・ギアボックス４内にはドラ
イバの手動操舵トルクの方向と大きさを検出する操舵ト
ルクセンサ１２を配置し、操舵トルクに対応した操舵ト
ルク信号ＴS を制御手段１５に提供する。また、車速セ
ンサ１４はロータリエンコーダ等により車両の速度に対
応した周波数の電気的なパルス信号として車速を検出
し、車速信号ＶS を制御手段１５に提供する。
イバの手動操舵トルクの方向と大きさを検出する操舵ト
ルクセンサ１２を配置し、操舵トルクに対応した操舵ト
ルク信号ＴS を制御手段１５に提供する。また、車速セ
ンサ１４はロータリエンコーダ等により車両の速度に対
応した周波数の電気的なパルス信号として車速を検出
し、車速信号ＶS を制御手段１５に提供する。
【００２８】制御手段１５はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、処理手段、信号発生手段、メモリ等で
構成し、車速信号ＶSと操舵トルク信号ＴSとに基づいて
電動機制御信号ＶO （例えば、オン信号、オフ信号およ
びＰＷＭ信号の混成信号）を発生して電動機駆動手段１
６に指令する。
に各種演算手段、処理手段、信号発生手段、メモリ等で
構成し、車速信号ＶSと操舵トルク信号ＴSとに基づいて
電動機制御信号ＶO （例えば、オン信号、オフ信号およ
びＰＷＭ信号の混成信号）を発生して電動機駆動手段１
６に指令する。
【００２９】また、制御手段１５は、車速信号ＶS、操
舵トルク信号ＴS、電動機制御信号ＶO 等の各種信号に
基づいて異常状態を検出しフェールセーフ処理を行う。
舵トルク信号ＴS、電動機制御信号ＶO 等の各種信号に
基づいて異常状態を検出しフェールセーフ処理を行う。
【００３０】電動機駆動手段１６は、例えば４個のパワ
ーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子
からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶO の
指令に基づいた電動機駆動電圧ＶM により電動機１０を
駆動する。
ーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子
からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶO の
指令に基づいた電動機駆動電圧ＶM により電動機１０を
駆動する。
【００３１】電動機電流検出手段１９は、電流検知素子
（例えば、抵抗器）が検知した電動機電流ＩM に対応し
た検知電圧ＶI を差動増幅し、電動機電流ＩM に対応し
た電動機電流信号ＩMOを制御手段１５にフィードバック
する。
（例えば、抵抗器）が検知した電動機電流ＩM に対応し
た検知電圧ＶI を差動増幅し、電動機電流ＩM に対応し
た電動機電流信号ＩMOを制御手段１５にフィードバック
する。
【００３２】図２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。この電動パワ
ーステアリング装置１は、ステアリング系に補助操舵力
を付加する電動機１０と、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１２と、車速を検出する車
速センサ１４と、操舵トルクセンサ１２からの操舵トル
ク信号ＴS と車速センサ１４からの車速信号ＶS とに基
づいて電動機制御信号ＶOを発生する制御手段１５と、
電動機制御信号ＶO に基づいて電動機１０を駆動する電
動機駆動手段１６と、電動機１０に流れる電動機電流Ｉ
M を検出する電動機電流検出手段１９と、を備えてい
る。
リング装置の要部ブロック構成図である。この電動パワ
ーステアリング装置１は、ステアリング系に補助操舵力
を付加する電動機１０と、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１２と、車速を検出する車
速センサ１４と、操舵トルクセンサ１２からの操舵トル
ク信号ＴS と車速センサ１４からの車速信号ＶS とに基
づいて電動機制御信号ＶOを発生する制御手段１５と、
電動機制御信号ＶO に基づいて電動機１０を駆動する電
動機駆動手段１６と、電動機１０に流れる電動機電流Ｉ
M を検出する電動機電流検出手段１９と、を備えてい
る。
【００３３】制御手段１５は、操舵トルク信号ＴS と車
速信号ＶS とに基づいて電動機電流ＩM の目標値に対応
した目標電流信号ＩMSを決定する目標電流設定手段２１
と、目標電流信号ＩMSと電動機電流検出手段１９からの
電動機電流信号ＩMOとの偏差を演算して偏差信号ΔＩを
出力する偏差演算手段２２と、偏差信号ΔＩに比例、積
分および微分補償を施すＰＩＤ補償手段２３と、このＰ
ＩＤ補償手段２３からの出力信号ＩPID に基づいたＰＷ
Ｍ信号である電動機制御信号ＶO を発生するＰＷＭ信号
発生手段２７と、を備えている。
速信号ＶS とに基づいて電動機電流ＩM の目標値に対応
した目標電流信号ＩMSを決定する目標電流設定手段２１
と、目標電流信号ＩMSと電動機電流検出手段１９からの
電動機電流信号ＩMOとの偏差を演算して偏差信号ΔＩを
出力する偏差演算手段２２と、偏差信号ΔＩに比例、積
分および微分補償を施すＰＩＤ補償手段２３と、このＰ
ＩＤ補償手段２３からの出力信号ＩPID に基づいたＰＷ
Ｍ信号である電動機制御信号ＶO を発生するＰＷＭ信号
発生手段２７と、を備えている。
【００３４】制御手段１５は、マイクロプロセッサを基
本に各種演算手段、メモリ手段および処理手段等で構成
し、目標電流設定手段２１をデジタル回路で構成すると
共に、偏差演算手段２２、ＰＩＤ補償手段２３およびＰ
ＷＭ信号発生手段２７をアナログ回路で構成している。
本に各種演算手段、メモリ手段および処理手段等で構成
し、目標電流設定手段２１をデジタル回路で構成すると
共に、偏差演算手段２２、ＰＩＤ補償手段２３およびＰ
ＷＭ信号発生手段２７をアナログ回路で構成している。
【００３５】目標電流設定手段２１はＲＯＭ等のメモリ
を備えたデジタル回路６０で構成し、車速信号ＶS をパ
ラメータとした操舵トルク信号ＴS と目標電流信号ＩMS
との対応データを記憶しておき、操舵トルクセンサ１２
からの操舵トルク信号ＴS および車速センサ１４からの
車速信号ＶS に基づいて対応する目標電流信号ＩMSをメ
モリから読み出し、偏差演算手段２２に出力する。
を備えたデジタル回路６０で構成し、車速信号ＶS をパ
ラメータとした操舵トルク信号ＴS と目標電流信号ＩMS
との対応データを記憶しておき、操舵トルクセンサ１２
からの操舵トルク信号ＴS および車速センサ１４からの
車速信号ＶS に基づいて対応する目標電流信号ＩMSをメ
モリから読み出し、偏差演算手段２２に出力する。
【００３６】図３に、車速信号ＶS の値をパラメータと
した、操舵トルク信号ＴS と目標電流信号ＩMSの特性図
（テーブル１）を示す。図３において、符号ＶL 、ＶM
およびＶH はそれぞれ低車速領域、中車速領域および高
車速領域に対応し、操舵トルク信号ＴS が同じであって
も、車速が増加（ＶL →ＶM →ＶH ）するに伴い、目標
電流信号ＩMSが減少するよう予め設定されている。
した、操舵トルク信号ＴS と目標電流信号ＩMSの特性図
（テーブル１）を示す。図３において、符号ＶL 、ＶM
およびＶH はそれぞれ低車速領域、中車速領域および高
車速領域に対応し、操舵トルク信号ＴS が同じであって
も、車速が増加（ＶL →ＶM →ＶH ）するに伴い、目標
電流信号ＩMSが減少するよう予め設定されている。
【００３７】このように、目標電流設定手段２１は、低
車速領域（ＶS ＝ＶL ）では電動機１０を目標電流信号
ＩMSに対応した大きな電動機電流ＩM で駆動して充分大
きな操舵補助力が得られるよう構成され、一方、高車速
領域（ＶS ＝ＶH ）では電動機１０を目標電流信号ＩMS
に対応した小さな電動機電流ＩM で駆動して操舵補助力
を抑え、操舵の安定性が得られるよう構成される。
車速領域（ＶS ＝ＶL ）では電動機１０を目標電流信号
ＩMSに対応した大きな電動機電流ＩM で駆動して充分大
きな操舵補助力が得られるよう構成され、一方、高車速
領域（ＶS ＝ＶH ）では電動機１０を目標電流信号ＩMS
に対応した小さな電動機電流ＩM で駆動して操舵補助力
を抑え、操舵の安定性が得られるよう構成される。
【００３８】偏差演算手段２２は差動増幅器等のアナロ
グ回路で構成され、目標電流信号ＩMSと電動機電流信号
ＩMOとの偏差である偏差信号ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）を演
算し、ＰＩＤ補償手段２３に供給する。
グ回路で構成され、目標電流信号ＩMSと電動機電流信号
ＩMOとの偏差である偏差信号ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）を演
算し、ＰＩＤ補償手段２３に供給する。
【００３９】ＰＩＤ補償手段２３は、比例要素（Ｐ）と
積分要素（Ｉ）と微分要素（Ｄ）とから成り、偏差信号
ΔＩに比例、積分および微分補償を施して出力する。
積分要素（Ｉ）と微分要素（Ｄ）とから成り、偏差信号
ΔＩに比例、積分および微分補償を施して出力する。
【００４０】ＰＷＭ信号発生手段２７は、ＰＩＤ補償手
段２３からの出力信号ＩPID に基づいたＰＷＭ信号であ
る電動機制御信号ＶO を発生する。
段２３からの出力信号ＩPID に基づいたＰＷＭ信号であ
る電動機制御信号ＶO を発生する。
【００４１】ＰＷＭ信号発生手段２７は、電動機駆動手
段１６をＰＷＭ（パルス幅変調）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信号ＶO を
電動機駆動手段１６に出力する。
段１６をＰＷＭ（パルス幅変調）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信号ＶO を
電動機駆動手段１６に出力する。
【００４２】比例要素（Ｐ）の比例感度および積分要素
（Ｉ）の積分ゲインの値を大きく設定することにより、
電動機電流ＩM に対応する電動機電流信号ＩMOを速やか
に目標電流信号ＩMSに収束（偏差信号ΔＩ＝０）させる
ことができる。
（Ｉ）の積分ゲインの値を大きく設定することにより、
電動機電流ＩM に対応する電動機電流信号ＩMOを速やか
に目標電流信号ＩMSに収束（偏差信号ΔＩ＝０）させる
ことができる。
【００４３】なお、ＰＩＤ補償手段の代わりに比例
（Ｐ）積分（Ｉ）補償手段もしくは比例（Ｐ）微分
（Ｄ）補償手段を使用してもよい。
（Ｐ）積分（Ｉ）補償手段もしくは比例（Ｐ）微分
（Ｄ）補償手段を使用してもよい。
【００４４】ＰＷＭ信号発生手段２７は、ＰＷＭ信号Ｖ
PWM と、１系統のオン信号ＶONおよび２系統のオフ信号
ＶOFを発生し、ＰＩＤ信号ＩPID に対応したデューティ
サイクルのＰＷＭ信号ＶPWM と、オン信号ＶONおよびオ
フ信号ＶOFの混成信号を電動機制御信号ＶO（ＶPWM、Ｖ
ON、ＶOF）として電動機駆動手段１６に提供する。
PWM と、１系統のオン信号ＶONおよび２系統のオフ信号
ＶOFを発生し、ＰＩＤ信号ＩPID に対応したデューティ
サイクルのＰＷＭ信号ＶPWM と、オン信号ＶONおよびオ
フ信号ＶOFの混成信号を電動機制御信号ＶO（ＶPWM、Ｖ
ON、ＶOF）として電動機駆動手段１６に提供する。
【００４５】ＰＷＭ信号発生手段２７は三角波比較法を
用い、ＰＩＤ信号ＩPID と三角波をヒステリシスコンパ
レータ等で比較することにより、パルス列からなるＰＷ
Ｍ信号を発生する。
用い、ＰＩＤ信号ＩPID と三角波をヒステリシスコンパ
レータ等で比較することにより、パルス列からなるＰＷ
Ｍ信号を発生する。
【００４６】図４に、ＦＥＴを用いた電動機駆動手段の
ブリッジ回路図を示す。図４において、電動機駆動手段
１６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、Ｑ１〜Ｑ
４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Ｑ３は直流電源Ｖ
C（例えば、１２Ｖ電源）、Ｑ２およびＱ４は車体アー
ス（ＧＮＤ）にそれぞれ接続される。
ブリッジ回路図を示す。図４において、電動機駆動手段
１６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、Ｑ１〜Ｑ
４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Ｑ３は直流電源Ｖ
C（例えば、１２Ｖ電源）、Ｑ２およびＱ４は車体アー
ス（ＧＮＤ）にそれぞれ接続される。
【００４７】一方、Ｑ１とＱ２の接続点、Ｑ３とＱ４の
接続点間には電動機１０が接続され、ＰＷＭ信号発生手
段から供給される電動機制御信号ＶO でＱ１〜Ｑ４の各
ゲートＧ１〜Ｇ４を制御することにより、電動機１０に
ＰＷＭ信号で制御された電動機駆動電圧ＶM を付与する
ことにより電動機電流ＩM が供給される。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。
接続点間には電動機１０が接続され、ＰＷＭ信号発生手
段から供給される電動機制御信号ＶO でＱ１〜Ｑ４の各
ゲートＧ１〜Ｇ４を制御することにより、電動機１０に
ＰＷＭ信号で制御された電動機駆動電圧ＶM を付与する
ことにより電動機電流ＩM が供給される。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。
【００４８】Ｑ１とＱ２の接続点、Ｑ３とＱ４の接続点
間には電動機１０と直列に接続された電流検出素子であ
る抵抗ＲD を配置し、この抵抗ＲD の両端に発生する検
知電圧ＶI の絶対値と極性（±）により、対応する電動
機電流ＩM の絶対値と方向を検出するよう構成されてい
る。
間には電動機１０と直列に接続された電流検出素子であ
る抵抗ＲD を配置し、この抵抗ＲD の両端に発生する検
知電圧ＶI の絶対値と極性（±）により、対応する電動
機電流ＩM の絶対値と方向を検出するよう構成されてい
る。
【００４９】回転方向右のステアリング往き状態では、
例えば、電動機制御信号ＶO のＰＷＭ信号ＶPWMをＱ１
のゲートＧ１、オン信号ＶON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ＶC →Ｑ１→抵抗Ｒ
D →電動機１０→Ｑ４→車体アース（ＧＮＤ）の経路で
電動機電流ＩM+（実線矢印方向）が流れ、電動機１０を
電動機電流ＩM+で駆動する。
例えば、電動機制御信号ＶO のＰＷＭ信号ＶPWMをＱ１
のゲートＧ１、オン信号ＶON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ＶC →Ｑ１→抵抗Ｒ
D →電動機１０→Ｑ４→車体アース（ＧＮＤ）の経路で
電動機電流ＩM+（実線矢印方向）が流れ、電動機１０を
電動機電流ＩM+で駆動する。
【００５０】一方、回転方向左のステアリング往き状態
では、ＰＷＭ信号ＶPWM をＱ３のゲートＧ３、オン信号
ＶON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ＶC →Ｑ３→電動機１０→抵抗ＲD →Ｑ２
→車体アース（ＧＮＤ）の経路で電動機電流ＩM-（破線
矢印方向）が流れ、電動機１０を電動機電流ＩM-で駆動
する。
では、ＰＷＭ信号ＶPWM をＱ３のゲートＧ３、オン信号
ＶON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ＶC →Ｑ３→電動機１０→抵抗ＲD →Ｑ２
→車体アース（ＧＮＤ）の経路で電動機電流ＩM-（破線
矢印方向）が流れ、電動機１０を電動機電流ＩM-で駆動
する。
【００５１】このように、電動機制御信号ＶO のＰＷＭ
信号ＶPWM とオン信号ＶON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（ＩM+、ＩM-）と大きさ
を決定し、電動機１０の回転方向と回転力を制御するこ
とができる。
信号ＶPWM とオン信号ＶON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（ＩM+、ＩM-）と大きさ
を決定し、電動機１０の回転方向と回転力を制御するこ
とができる。
【００５２】電動機電流を検出する電流検知素子である
抵抗ＲD の両端には、電動機電流ＩM+、ＩM-の方向と電
流値レベルに対応し、車体アースを基準とした電圧Ｖ
+ 、Ｖ- が発生し、電圧Ｖ+ と電圧Ｖ- の電位差である
検知電圧ＶI（＝Ｖ+−Ｖ- ）が電動機電流検出手段１９
に供給される。なお、電流検知素子は非接触型のホール
電流検出素子で構成してもよい。
抵抗ＲD の両端には、電動機電流ＩM+、ＩM-の方向と電
流値レベルに対応し、車体アースを基準とした電圧Ｖ
+ 、Ｖ- が発生し、電圧Ｖ+ と電圧Ｖ- の電位差である
検知電圧ＶI（＝Ｖ+−Ｖ- ）が電動機電流検出手段１９
に供給される。なお、電流検知素子は非接触型のホール
電流検出素子で構成してもよい。
【００５３】図５に電動機電流検出手段の一実施例構成
図を示す。図５において、電動機電流検出手段１９は、
差動増幅器１９Ａと電動機電流信号変換手段１９Ｂを備
える。
図を示す。図５において、電動機電流検出手段１９は、
差動増幅器１９Ａと電動機電流信号変換手段１９Ｂを備
える。
【００５４】差動増幅器１９Ａは、抵抗ＲD に流れる電
動機電流ＩM+、ＩM-に対応した検知電圧ＶI（＝Ｖ+−Ｖ
- ）を増幅して検出電圧ＶDTを出力する。電動機電流信
号変換手段１９Ｂは、例えば抵抗器とオペアンプで構成
され、検出電圧ＶDTを目標電流信号ＩMSに対応する信号
レベルに変換して電動機電流信号ＩMOとして偏差演算手
段５２に供給する。
動機電流ＩM+、ＩM-に対応した検知電圧ＶI（＝Ｖ+−Ｖ
- ）を増幅して検出電圧ＶDTを出力する。電動機電流信
号変換手段１９Ｂは、例えば抵抗器とオペアンプで構成
され、検出電圧ＶDTを目標電流信号ＩMSに対応する信号
レベルに変換して電動機電流信号ＩMOとして偏差演算手
段５２に供給する。
【００５５】電動機電流ＩM+、ＩM-の方向、抵抗ＲD の
両端電圧Ｖ+、Ｖ-、およびオペアンプＯＰ入力（±入力
端子）が図５に示すように設定されると、差動増幅器１
９Ａの出力電圧である検出電圧ＶDTは、数１で表され
る。
両端電圧Ｖ+、Ｖ-、およびオペアンプＯＰ入力（±入力
端子）が図５に示すように設定されると、差動増幅器１
９Ａの出力電圧である検出電圧ＶDTは、数１で表され
る。
【００５６】
【数１】 ＶDT ＝ （Ｖ+−Ｖ-）Ｒ２／Ｒ１ ＋ ２．５
【００５７】図６に電動機電流ＩM に対する検出電圧Ｖ
DTの特性図を示す。電動機電流ＩM がＩM-（ハンドル左
操作に対応）、０（ハンドル中立位置に対応）、Ｉ
M+（ハンドル右操作に対応）のそれぞれに対応した検出
電圧ＶDTの値を示すものである。
DTの特性図を示す。電動機電流ＩM がＩM-（ハンドル左
操作に対応）、０（ハンドル中立位置に対応）、Ｉ
M+（ハンドル右操作に対応）のそれぞれに対応した検出
電圧ＶDTの値を示すものである。
【００５８】なお、操舵トルク信号ＴS と車速信号ＶS
は図示しないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換されて
目標電流設定手段２１に供給され、目標電流信号ＩMSは
図示しないＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換されて偏
差演算手段２２に供給されている。
は図示しないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換されて
目標電流設定手段２１に供給され、目標電流信号ＩMSは
図示しないＤ／Ａ変換器でアナログ信号に変換されて偏
差演算手段２２に供給されている。
【００５９】偏差演算手段をアナログ回路で構成したの
で、電動機電流信号をＡ／Ｄ変換して目標電流信号との
偏差をデジタル回路で演算して出力する必要がなくな
り、この偏差の算出にかかる処理工程の時間の分だけ電
動機の制御が遅れることを防止でき、操舵トルクの変化
に対する応答性を高めることができる。これにより不連
続性の少ない滑らかな操舵フィーリングを達成できる。
で、電動機電流信号をＡ／Ｄ変換して目標電流信号との
偏差をデジタル回路で演算して出力する必要がなくな
り、この偏差の算出にかかる処理工程の時間の分だけ電
動機の制御が遅れることを防止でき、操舵トルクの変化
に対する応答性を高めることができる。これにより不連
続性の少ない滑らかな操舵フィーリングを達成できる。
【００６０】また、制御手段をすべてデジタル回路で構
成した場合に比べて、目標電流設定手段を構成するマイ
クロプロセッサ等のデジタル回路の演算量を少なくする
ことができる。従って、構造が簡単で廉価な４ビットま
たは８ビットのマイクロプロセッサを用いることができ
る。更に、制御系の帰還路をアナログ回路により構成し
たのでデジタル回路部は目標電流設定手段による電流指
令値を与えるだけでよくなる為に、すなわちデジタル回
路部は目標電流設定手段から目標電流信号（目標値）を
出力するだけでよくなる為に、高い処理速度でなくても
滑らかな操舵フィーリングを確保することができる。
成した場合に比べて、目標電流設定手段を構成するマイ
クロプロセッサ等のデジタル回路の演算量を少なくする
ことができる。従って、構造が簡単で廉価な４ビットま
たは８ビットのマイクロプロセッサを用いることができ
る。更に、制御系の帰還路をアナログ回路により構成し
たのでデジタル回路部は目標電流設定手段による電流指
令値を与えるだけでよくなる為に、すなわちデジタル回
路部は目標電流設定手段から目標電流信号（目標値）を
出力するだけでよくなる為に、高い処理速度でなくても
滑らかな操舵フィーリングを確保することができる。
【００６１】デジタル回路とアナログ回路を同一チップ
上に構成できるＩ2 Ｌ（IntegratedInjection Logic）
ＩＣを用いて、デジタル回路の目標電流設定手段とアナ
ログ回路の偏差演算手段とを同一チップ上に構成しても
よい。ＣＭＯＳ論理回路とバイポーラトランジスタの混
成ＩＣを用いてもよい。こうすることで、目標電流設定
手段と偏差演算手段とをコンパクトにまとめることがで
きる。
上に構成できるＩ2 Ｌ（IntegratedInjection Logic）
ＩＣを用いて、デジタル回路の目標電流設定手段とアナ
ログ回路の偏差演算手段とを同一チップ上に構成しても
よい。ＣＭＯＳ論理回路とバイポーラトランジスタの混
成ＩＣを用いてもよい。こうすることで、目標電流設定
手段と偏差演算手段とをコンパクトにまとめることがで
きる。
【００６２】図７に、本発明の別の実施形態を示す。図
２の電動パワーステアリング装置において、制御手段に
異常検出手段を設けたものである。
２の電動パワーステアリング装置において、制御手段に
異常検出手段を設けたものである。
【００６３】操舵トルク信号ＴS 、車速信号ＶS 、目標
電流信号ＩMS、電動機制御信号ＶO、電動機電流信号Ｉ
MOの各々に基づいて異常状態を検出しフェールセーフ処
理を行う異常検出手段２９を備え、この異常検出手段２
９を目標電流設定手段２１と共にマイクロプロセッサ等
のデジタル回路３０で構成している。
電流信号ＩMS、電動機制御信号ＶO、電動機電流信号Ｉ
MOの各々に基づいて異常状態を検出しフェールセーフ処
理を行う異常検出手段２９を備え、この異常検出手段２
９を目標電流設定手段２１と共にマイクロプロセッサ等
のデジタル回路３０で構成している。
【００６４】操舵トルク信号ＴS と車速信号ＶS は図示
しないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換されて目標電
流設定手段２１と異常検出手段２９とに供給され、電動
機制御信号ＶO と電動機電流信号ＩMOは図示しないＡ／
Ｄ変換器でデジタル信号に変換されて異常検出手段２９
に供給され、目標電流信号ＩMSは図示しないＤ／Ａ変換
器でアナログ信号に変換されて偏差演算手段２２に供給
されている。
しないＡ／Ｄ変換器でデジタル信号に変換されて目標電
流設定手段２１と異常検出手段２９とに供給され、電動
機制御信号ＶO と電動機電流信号ＩMOは図示しないＡ／
Ｄ変換器でデジタル信号に変換されて異常検出手段２９
に供給され、目標電流信号ＩMSは図示しないＤ／Ａ変換
器でアナログ信号に変換されて偏差演算手段２２に供給
されている。
【００６５】異常検出手段をデジタル回路で構成したの
で、アナログ回路部の異常状態を正確に診断することが
でき、この診断結果に基づいて、異常の時は速やかに電
源を遮断する等のフェールセーフ処理を行うことができ
る。
で、アナログ回路部の異常状態を正確に診断することが
でき、この診断結果に基づいて、異常の時は速やかに電
源を遮断する等のフェールセーフ処理を行うことができ
る。
【００６６】例えば、操舵トルク信号ＴS が示す操舵ト
ルクの方向（極性）と電動機電流信号ＩMOが示す電動機
電流の方向（極性）が一致しない場合は、電動機の回転
を停止させたり、徐々に遅くしたりするような電動機制
御信号ＶO をＰＷＭ信号発生手段２７にて出力させる処
理を行ってもよい。
ルクの方向（極性）と電動機電流信号ＩMOが示す電動機
電流の方向（極性）が一致しない場合は、電動機の回転
を停止させたり、徐々に遅くしたりするような電動機制
御信号ＶO をＰＷＭ信号発生手段２７にて出力させる処
理を行ってもよい。
【００６７】また、例えば、異常検出手段２９からの信
号により、リレー回路（図示せず）を駆動して電動機駆
動手段１６への電源供給を停止し、電動機の回転を停止
させる処理を行ってもよい。更に、異常状態を警報する
警報手段を作動するようにしてもよい。
号により、リレー回路（図示せず）を駆動して電動機駆
動手段１６への電源供給を停止し、電動機の回転を停止
させる処理を行ってもよい。更に、異常状態を警報する
警報手段を作動するようにしてもよい。
【００６８】なお、上記実施形態は本発明の一実施形態
であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。
であり、本発明は上記実施形態に限定されるものではな
い。
【００６９】
【発明の効果】請求項１に係る電動パワーステアリング
装置によれば、上述のように、偏差演算手段をアナログ
回路で構成したので、電動機電流信号と目標電流信号の
偏差をデジタル回路で演算して出力する必要がなくな
り、この偏差の算出にかかる時間の分だけ電動機の制御
が遅れることを防止でき、操舵トルクの変化に対する応
答性を高めることができ、これにより、滑らかな操舵フ
ィーリングを達成することができる。
装置によれば、上述のように、偏差演算手段をアナログ
回路で構成したので、電動機電流信号と目標電流信号の
偏差をデジタル回路で演算して出力する必要がなくな
り、この偏差の算出にかかる時間の分だけ電動機の制御
が遅れることを防止でき、操舵トルクの変化に対する応
答性を高めることができ、これにより、滑らかな操舵フ
ィーリングを達成することができる。
【００７０】また、制御手段をすべてデジタル回路で構
成した場合に比べて、目標電流設定手段を構成するマイ
クロプロセッサ等のデジタル回路の演算量を少なくする
ことができる。従って、構造が簡単で廉価な４ビットま
たは８ビットのマイクロプロセッサを用いることができ
る。更に、制御系の帰還路をアナログ回路により構成し
たのでリアルタイムによる制御が達成でき、デジタル回
路部は電流指令値を与えるだけでよくなる為、高い処理
速度でなくても滑らかな操舵フィーリングを確保するこ
とができる。
成した場合に比べて、目標電流設定手段を構成するマイ
クロプロセッサ等のデジタル回路の演算量を少なくする
ことができる。従って、構造が簡単で廉価な４ビットま
たは８ビットのマイクロプロセッサを用いることができ
る。更に、制御系の帰還路をアナログ回路により構成し
たのでリアルタイムによる制御が達成でき、デジタル回
路部は電流指令値を与えるだけでよくなる為、高い処理
速度でなくても滑らかな操舵フィーリングを確保するこ
とができる。
【００７１】請求項２に係る電動パワーステアリング装
置によれば、上述のように、デジタル回路で構成した異
常検出手段を備えたので、アナログ回路部の異常状態を
正確に検出して異常状態を正確に診断することができ
る。
置によれば、上述のように、デジタル回路で構成した異
常検出手段を備えたので、アナログ回路部の異常状態を
正確に検出して異常状態を正確に診断することができ
る。
【００７２】以上から、本発明によれば、構成が小型・
簡易で、応答性に優れ、操舵フィーリングと信頼性に優
れた電動パワーステアリング装置を提供できる。
簡易で、応答性に優れ、操舵フィーリングと信頼性に優
れた電動パワーステアリング装置を提供できる。
【図１】本発明の電動パワーステアリング装置の全体構
成図
成図
【図２】本発明の電動パワーステアリング装置の要部ブ
ロック構成図
ロック構成図
【図３】車速信号ＶS の値をパラメータとした操舵トル
ク信号ＴS と目標電流信号ＩMSの特性図（テーブル１）
ク信号ＴS と目標電流信号ＩMSの特性図（テーブル１）
【図４】ＦＥＴを用いた電動機駆動手段のブリッジ回路
図
図
【図５】電動機電流検出手段の一実施例構成図
【図６】電動機電流ＩM に対する検出電圧ＶDTの特性図
【図７】本発明の電動パワーステアリング装置の要部ブ
ロック構成図
ロック構成図
【図８】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
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリング
軸、３…連結軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、４…ステア
リング・ギアボックス、５…ラック＆ピニオン機構、５
ａ…ピニオン、６…手動操舵力発生手段、７…ラック
軸、７ａ…ラック歯、８…タイロッド、９…左右の前
輪、１０…電動機、１１…ボールねじ機構、１２…操舵
トルクセンサ、１４…車速センサ、１５…制御手段、１
６…電動機駆動手段、１７…ステアリングホイール、１
９…電動機電流検出手段、１９Ａ…差動増幅器、１９Ｂ
…電動機電流信号変換手段、２１…目標電流設定手段、
２２…偏差演算手段、２３…ＰＩＤ補償手段、２６…加
算器、２７…ＰＷＭ信号発生手段、２９…異常検出手
段、３０，６０…デジタル回路、Ｇ１〜Ｇ４…ゲート
（制御端子）、ＩM ，ＩM+，ＩM-…電動機電流、ＩMO…
電動機電流信号、ＩMS…目標電流信号、Ｑ１〜Ｑ４…Ｆ
ＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＲD …電流検知素子、
ＴS …操舵トルク信号、ＶC …直流電源、ＶDT…検出電
圧、ＶI …検知電圧、ＶM …電動機駆動電圧、ＶO ，Ｖ
PWM ，ＶON，ＶOF…電動機制御信号、ＶS …車速信号、
△Ｉ…偏差信号。
軸、３…連結軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、４…ステア
リング・ギアボックス、５…ラック＆ピニオン機構、５
ａ…ピニオン、６…手動操舵力発生手段、７…ラック
軸、７ａ…ラック歯、８…タイロッド、９…左右の前
輪、１０…電動機、１１…ボールねじ機構、１２…操舵
トルクセンサ、１４…車速センサ、１５…制御手段、１
６…電動機駆動手段、１７…ステアリングホイール、１
９…電動機電流検出手段、１９Ａ…差動増幅器、１９Ｂ
…電動機電流信号変換手段、２１…目標電流設定手段、
２２…偏差演算手段、２３…ＰＩＤ補償手段、２６…加
算器、２７…ＰＷＭ信号発生手段、２９…異常検出手
段、３０，６０…デジタル回路、Ｇ１〜Ｇ４…ゲート
（制御端子）、ＩM ，ＩM+，ＩM-…電動機電流、ＩMO…
電動機電流信号、ＩMS…目標電流信号、Ｑ１〜Ｑ４…Ｆ
ＥＴ（電界効果トランジスタ）、ＲD …電流検知素子、
ＴS …操舵トルク信号、ＶC …直流電源、ＶDT…検出電
圧、ＶI …検知電圧、ＶM …電動機駆動電圧、ＶO ，Ｖ
PWM ，ＶON，ＶOF…電動機制御信号、ＶS …車速信号、
△Ｉ…偏差信号。
Claims (2)
- 【請求項１】 ステアリング系に補助操舵力を付加する
電動機と、前記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、少なくとも前記操舵トルクセンサ
からの操舵トルク信号に基づいて電動機制御信号を発生
する制御手段と、電動機制御信号に基づいて前記電動機
を駆動する電動機駆動手段と、前記電動機に流れる電動
機電流を検出する電動機電流検出手段と、を備えた電動
パワーステアリング装置において、 前記制御手段は、少なくとも操舵トルク信号に基づいて
電動機電流の目標値に対応した目標電流信号を決定する
目標電流設定手段と、目標電流信号と前記電動機電流検
出手段からの電動機電流信号との偏差を演算して偏差信
号を出力する偏差演算手段と、偏差信号に少なくとも比
例補償を施す補償手段と、この補償手段からの出力信号
に基づいてＰＷＭ信号を発生して電動機制御信号とする
ＰＷＭ信号発生手段と、を備え、前記目標電流設定手段
をデジタル回路で構成すると共に、前記偏差演算手段、
前記補償手段および前記ＰＷＭ信号発生手段をアナログ
回路で構成した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】 前記制御手段は、前記電動パワーステア
リング装置の異常状態を検出する異常検出手段を備え、
この異常検出手段をデジタル回路で構成したことを特徴
とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31912195A JP2830993B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31912195A JP2830993B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09156516A true JPH09156516A (ja) | 1997-06-17 |
| JP2830993B2 JP2830993B2 (ja) | 1998-12-02 |
Family
ID=18106705
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31912195A Expired - Fee Related JP2830993B2 (ja) | 1995-12-07 | 1995-12-07 | 電動パワーステアリング装置 |
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|---|---|
| JP (1) | JP2830993B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10109656A (ja) * | 1996-10-07 | 1998-04-28 | Nippon Seiko Kk | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102556152B (zh) * | 2012-01-18 | 2013-07-24 | 浙江大学 | 一种全硬件伺服助力转向控制器 |
-
1995
- 1995-12-07 JP JP31912195A patent/JP2830993B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH10109656A (ja) * | 1996-10-07 | 1998-04-28 | Nippon Seiko Kk | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2830993B2 (ja) | 1998-12-02 |
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