JPH0995248A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
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- JPH0995248A JPH0995248A JP25519295A JP25519295A JPH0995248A JP H0995248 A JPH0995248 A JP H0995248A JP 25519295 A JP25519295 A JP 25519295A JP 25519295 A JP25519295 A JP 25519295A JP H0995248 A JPH0995248 A JP H0995248A
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- Japan
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- electric power
- power steering
- command value
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動式パワーステアリング装置のモータ駆動
回路に対する保護を行うに当り、運転者に違和感を与え
ることなく、定格以下での連続駆動に対しても、過負荷
駆動に対しても、適切な保護動作を行う。 【解決手段】 入力トルクＴと車速Ｖとを入力し（Ｓ１
０）、公知の方法によりアシストトルク指令値Ｔ１
（ｎ）を算出する（Ｓ２０）。また、現在までのエネル
ギー蓄積量Ｅ（ｎ）を算出する（Ｓ３０）。そして、Ｅ
（ｎ）／Ｅｍａｘを算出し（Ｓ４０）、この値が０．１
以下であるか否かを判定する（Ｓ５０）。０．１以下で
ある場合には、補正値Ｔ２（ｎ）には演算値Ｔ１（ｎ）
をそのまま当てはめる（Ｓ６０）。一方、Ｅ（ｎ）／Ｅ
ｍａｘが０．１を越える場合には、Ｔ２（ｎ）＝Ｔ１
（ｎ）×（１−Ｅ（ｎ）／Ｅｍａｘ）とする（Ｓ７
０）。
回路に対する保護を行うに当り、運転者に違和感を与え
ることなく、定格以下での連続駆動に対しても、過負荷
駆動に対しても、適切な保護動作を行う。 【解決手段】 入力トルクＴと車速Ｖとを入力し（Ｓ１
０）、公知の方法によりアシストトルク指令値Ｔ１
（ｎ）を算出する（Ｓ２０）。また、現在までのエネル
ギー蓄積量Ｅ（ｎ）を算出する（Ｓ３０）。そして、Ｅ
（ｎ）／Ｅｍａｘを算出し（Ｓ４０）、この値が０．１
以下であるか否かを判定する（Ｓ５０）。０．１以下で
ある場合には、補正値Ｔ２（ｎ）には演算値Ｔ１（ｎ）
をそのまま当てはめる（Ｓ６０）。一方、Ｅ（ｎ）／Ｅ
ｍａｘが０．１を越える場合には、Ｔ２（ｎ）＝Ｔ１
（ｎ）×（１−Ｅ（ｎ）／Ｅｍａｘ）とする（Ｓ７
０）。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動式パワーステ
アリング装置に関する。
アリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
電動式パワーステアリング装置において、モータ駆動回
路を保護するため、駆動回路のパワー素子周辺に温度セ
ンサを設けておき、パワー素子の許容温度以上になった
ら駆動電流を低減するようにしたものが知られている
（以下、「温度センサ方式」という。）。
電動式パワーステアリング装置において、モータ駆動回
路を保護するため、駆動回路のパワー素子周辺に温度セ
ンサを設けておき、パワー素子の許容温度以上になった
ら駆動電流を低減するようにしたものが知られている
（以下、「温度センサ方式」という。）。
【０００３】また、パワー素子のオン抵抗がチップ温度
と比例関係にあることを利用し、オン抵抗が設定値を越
えた場合に保護を行うようにしたものも知られている
（以下、「オン抵抗検出方式」という。）。ところが、
温度センサ方式には、次の様な欠点があった。
と比例関係にあることを利用し、オン抵抗が設定値を越
えた場合に保護を行うようにしたものも知られている
（以下、「オン抵抗検出方式」という。）。ところが、
温度センサ方式には、次の様な欠点があった。
【０００４】パワー素子の直近にはなかなかセンサを配
置できないため、温度検出に応答遅れがある。このた
め、ラックエンドまで操舵が完了している状態の様に、
駆動電流が急上昇した様な過負荷の場合のパワー素子の
発熱に対して追従性が悪く、保護が不十分になるという
問題があるのである。
置できないため、温度検出に応答遅れがある。このた
め、ラックエンドまで操舵が完了している状態の様に、
駆動電流が急上昇した様な過負荷の場合のパワー素子の
発熱に対して追従性が悪く、保護が不十分になるという
問題があるのである。
【０００５】また、オン抵抗方式には、次の様な欠点が
あった。駆動回路を構成する各パワー素子チップ毎に特
性のバラツキがある。このため、設定値を高めにすると
温度上昇の生じ易いチップについては保護が不十分とな
ってしまう。そこで、設定値を低めにする必要があるの
であるが、今度は、必要以上に保護動作が実施されると
いう誤動作の問題が出て来る。また、駆動電流が定格以
下の場合には、長時間駆動され続けても異常なしと判定
されてしまうため、山道走行等によって操舵が頻繁に繰
り返されるような場合における駆動回路の保護が不十分
となるという問題があった。
あった。駆動回路を構成する各パワー素子チップ毎に特
性のバラツキがある。このため、設定値を高めにすると
温度上昇の生じ易いチップについては保護が不十分とな
ってしまう。そこで、設定値を低めにする必要があるの
であるが、今度は、必要以上に保護動作が実施されると
いう誤動作の問題が出て来る。また、駆動電流が定格以
下の場合には、長時間駆動され続けても異常なしと判定
されてしまうため、山道走行等によって操舵が頻繁に繰
り返されるような場合における駆動回路の保護が不十分
となるという問題があった。
【０００６】さらに、これら従来の方式では、ある時点
までは保護動作を行わず、ある時点でいきなり保護動作
が行われるといった二段階の切換方式であるため、運転
者に違和感を与えるという問題があった。そこで、本発
明は、電動式パワーステアリング装置のモータ駆動回路
に対する保護を行うに当り、運転者に違和感を与えるこ
となく、定格以下での連続駆動に対しても、過負荷駆動
に対しても、適切な保護動作を行い得ることを目的とす
る。
までは保護動作を行わず、ある時点でいきなり保護動作
が行われるといった二段階の切換方式であるため、運転
者に違和感を与えるという問題があった。そこで、本発
明は、電動式パワーステアリング装置のモータ駆動回路
に対する保護を行うに当り、運転者に違和感を与えるこ
となく、定格以下での連続駆動に対しても、過負荷駆動
に対しても、適切な保護動作を行い得ることを目的とす
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段、発明の実施の形態及び発
明の効果】本発明の電動式パワーステアリング装置は、
操舵入力に応じてアシストトルク指令値を演算する指令
値演算手段と、該演算されたアシストトルク指令値に基
づいてモータ駆動回路へ通電し、電動モータによる操舵
アシスト力を発生させるアシスト力発生手段とを備える
電動式パワーステアリング装置において、前記モータ駆
動回路へのエネルギー蓄積量を演算するエネルギー蓄積
量演算手段と、該演算されたエネルギー蓄積量に応じ
て、モータ駆動回路に入力される駆動電流を低減する保
護手段とを備えることを特徴とする。
明の効果】本発明の電動式パワーステアリング装置は、
操舵入力に応じてアシストトルク指令値を演算する指令
値演算手段と、該演算されたアシストトルク指令値に基
づいてモータ駆動回路へ通電し、電動モータによる操舵
アシスト力を発生させるアシスト力発生手段とを備える
電動式パワーステアリング装置において、前記モータ駆
動回路へのエネルギー蓄積量を演算するエネルギー蓄積
量演算手段と、該演算されたエネルギー蓄積量に応じ
て、モータ駆動回路に入力される駆動電流を低減する保
護手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】なお、駆動電流を低減させる方法として
は、入力トルクと車速等から算出されたアシストトルク
指令値を減少補正することによって実現してもよいし、
これとは別個に駆動電流を直接低下させる指令を行う様
にしてもよい。しかしながら、制御上、指令値が錯綜す
るのは好ましくないので、前記保護手段を、前記演算さ
れたエネルギー蓄積量に応じて、前記アシストトルク指
令値を減少側に補正することによって駆動電流を低減さ
せる手段として構成するとよい。
は、入力トルクと車速等から算出されたアシストトルク
指令値を減少補正することによって実現してもよいし、
これとは別個に駆動電流を直接低下させる指令を行う様
にしてもよい。しかしながら、制御上、指令値が錯綜す
るのは好ましくないので、前記保護手段を、前記演算さ
れたエネルギー蓄積量に応じて、前記アシストトルク指
令値を減少側に補正することによって駆動電流を低減さ
せる手段として構成するとよい。
【０００９】この電動式パワーステアリング装置によれ
ば、モータ駆動回路へ入力されるエネルギーの蓄積量が
大きくなると、アシストトルク指令値を減少するなどし
て駆動電流の低減を図る。例えば、定格以下の駆動電流
で頻繁に駆動されているような場合にも、エネルギー蓄
積量は増加していくので、オン抵抗方式と違って、保護
の必要な状態を見逃すことがない。また、過負荷の状態
であれば、エネルギー蓄積量が急激に増大するので、応
答遅れなく適切な保護を与えることができる。
ば、モータ駆動回路へ入力されるエネルギーの蓄積量が
大きくなると、アシストトルク指令値を減少するなどし
て駆動電流の低減を図る。例えば、定格以下の駆動電流
で頻繁に駆動されているような場合にも、エネルギー蓄
積量は増加していくので、オン抵抗方式と違って、保護
の必要な状態を見逃すことがない。また、過負荷の状態
であれば、エネルギー蓄積量が急激に増大するので、応
答遅れなく適切な保護を与えることができる。
【００１０】しかも、アシストトルク指令値に対する減
少補正の量は、エネルギー蓄積量に応じて決定されるの
で、エネルギー蓄積量が増大するに従って、次第に減少
補正が増大するという関係になる。この結果、従来の様
な切換制御ではなく、連続制御による駆動回路保護が可
能となり、アシスト力が急変しないので、運転者に違和
感を与えることがない。
少補正の量は、エネルギー蓄積量に応じて決定されるの
で、エネルギー蓄積量が増大するに従って、次第に減少
補正が増大するという関係になる。この結果、従来の様
な切換制御ではなく、連続制御による駆動回路保護が可
能となり、アシスト力が急変しないので、運転者に違和
感を与えることがない。
【００１１】この電動式パワーステアリング装置におい
て、前記保護手段を、モータ駆動回路の許容温度に対応
する許容エネルギー量に対するエネルギー蓄積量の割合
に基づいてアシストトルク指令値を補正する手段として
構成することができる。より具体的には、前記保護手段
を、（エネルギー蓄積量）／（モータ駆動回路の許容エ
ネルギー量）が１に近づくほど、アシストトルク指令値
を小さく補正する手段として構成することができる。
て、前記保護手段を、モータ駆動回路の許容温度に対応
する許容エネルギー量に対するエネルギー蓄積量の割合
に基づいてアシストトルク指令値を補正する手段として
構成することができる。より具体的には、前記保護手段
を、（エネルギー蓄積量）／（モータ駆動回路の許容エ
ネルギー量）が１に近づくほど、アシストトルク指令値
を小さく補正する手段として構成することができる。
【００１２】こうすることで、エネルギー蓄積量が増大
するに連れてアシストトルク指令値に対する減少補正の
程度をきつくすることができ、連続的な補正を適切に実
施することができる。これらの電動式パワーステアリン
グ装置において、前記保護手段を、エネルギー蓄積量が
所定レベル以上となった場合に作動する手段として構成
することができる。より具体的には、前記保護手段を、
（エネルギー蓄積量）／（モータ駆動回路の許容エネル
ギー量）が所定値以下の場合には、アシストトルク指令
値の補正を行わない手段として構成することができる。
即ち、駆動回路に対する入力エネルギーが低い状態のと
きには補正がかからないようにするのである。
するに連れてアシストトルク指令値に対する減少補正の
程度をきつくすることができ、連続的な補正を適切に実
施することができる。これらの電動式パワーステアリン
グ装置において、前記保護手段を、エネルギー蓄積量が
所定レベル以上となった場合に作動する手段として構成
することができる。より具体的には、前記保護手段を、
（エネルギー蓄積量）／（モータ駆動回路の許容エネル
ギー量）が所定値以下の場合には、アシストトルク指令
値の補正を行わない手段として構成することができる。
即ち、駆動回路に対する入力エネルギーが低い状態のと
きには補正がかからないようにするのである。
【００１３】こうすることで、長時間の連続駆動や過負
荷による駆動の場合にだけアシスト力を犠牲にするだけ
に留まり、電動式パワーステアリング装置本来の操舵ア
シストの快適性を損なうことがないという効果がある。
なお、これらの電動式パワーステアリング装置におい
て、前記エネルギー蓄積量を、モータ駆動回路への入力
エネルギーから放熱等による拡散エネルギーを減じたエ
ネルギーを積算することにより演算するようにするとよ
い。
荷による駆動の場合にだけアシスト力を犠牲にするだけ
に留まり、電動式パワーステアリング装置本来の操舵ア
シストの快適性を損なうことがないという効果がある。
なお、これらの電動式パワーステアリング装置におい
て、前記エネルギー蓄積量を、モータ駆動回路への入力
エネルギーから放熱等による拡散エネルギーを減じたエ
ネルギーを積算することにより演算するようにするとよ
い。
【００１４】この場合、入力エネルギーをＰとし、モー
タ駆動回路へ入力される駆動電流をＩとし、駆動回路の
抵抗をＲとし、電流Ｉが供給される時間をｔとすると、
タ駆動回路へ入力される駆動電流をＩとし、駆動回路の
抵抗をＲとし、電流Ｉが供給される時間をｔとすると、
【００１５】
【数１】Ｐ＝Ｉ2 Ｒｔ …（１） の計算により入力エネルギーを求めることができる。こ
こで、駆動電流Ｉは、そもそもアシストトルク指令値に
比例するものであることを考慮すると、前記入力エネル
ギーを、モータ駆動回路へのアシストトルク指令値の２
乗に比例する値として演算することができる。こうすれ
ば、駆動電流自体を検出する必要がない。
こで、駆動電流Ｉは、そもそもアシストトルク指令値に
比例するものであることを考慮すると、前記入力エネル
ギーを、モータ駆動回路へのアシストトルク指令値の２
乗に比例する値として演算することができる。こうすれ
ば、駆動電流自体を検出する必要がない。
【００１６】
【実施例】以下、本発明を適用した電動式パワーステア
リング装置の実施例について説明する。実施例の電動式
パワーステアリング装置では、図１に示すように、タイ
ヤ１，１とタイロッド３，３を介して両端を連結された
ラック軸５に、ラック歯７とスクリュー溝９とを設けて
ある。ラック歯７には操舵軸１１の下端に設けられたピ
ニオン歯車１３を噛み合わせ、マニュアルステアリング
を可能にしている。また、スクリュー溝９には、これを
取り囲む様にラック軸５と同軸的にステッピングモータ
１５を取り付け、両者の間にボール１７を介在させてア
シスト用のボールスクリューを構成している。
リング装置の実施例について説明する。実施例の電動式
パワーステアリング装置では、図１に示すように、タイ
ヤ１，１とタイロッド３，３を介して両端を連結された
ラック軸５に、ラック歯７とスクリュー溝９とを設けて
ある。ラック歯７には操舵軸１１の下端に設けられたピ
ニオン歯車１３を噛み合わせ、マニュアルステアリング
を可能にしている。また、スクリュー溝９には、これを
取り囲む様にラック軸５と同軸的にステッピングモータ
１５を取り付け、両者の間にボール１７を介在させてア
シスト用のボールスクリューを構成している。
【００１７】このステッピングモータ１５は、電子制御
装置（ＥＣＵ）３０によって駆動制御される。ＥＣＵ３
０には、操舵軸１１に取り付けられて入力トルクの大き
さを検出するトルクセンサ２１、ステッピングモータ１
５のポジションを検出するポジションセンサ２３及び車
速センサ２５からの検出信号が入力される。ＥＣＵ３０
は、これら検出信号に基づいて、アシストトルク指令値
を演算し、この指令値に従って、ステッピングモータ１
５に対してバッテリ２７からの駆動電力を供給する。
装置（ＥＣＵ）３０によって駆動制御される。ＥＣＵ３
０には、操舵軸１１に取り付けられて入力トルクの大き
さを検出するトルクセンサ２１、ステッピングモータ１
５のポジションを検出するポジションセンサ２３及び車
速センサ２５からの検出信号が入力される。ＥＣＵ３０
は、これら検出信号に基づいて、アシストトルク指令値
を演算し、この指令値に従って、ステッピングモータ１
５に対してバッテリ２７からの駆動電力を供給する。
【００１８】トルクセンサ２１は、操舵軸上部と下部と
を連結するトーションバーのねじれによって生じる歪の
大きさに対応するアナログ信号を出力するものである。
ポジションセンサ２３は、ステッピングモータ１５に装
着されたレゾルバであり、ステッピングモータ１５の位
相角に対応する波形信号を出力するものである。車速セ
ンサ２５は、スピードメータケーブル用の出力軸が１回
転する毎に１パルスの信号を出力するものである。
を連結するトーションバーのねじれによって生じる歪の
大きさに対応するアナログ信号を出力するものである。
ポジションセンサ２３は、ステッピングモータ１５に装
着されたレゾルバであり、ステッピングモータ１５の位
相角に対応する波形信号を出力するものである。車速セ
ンサ２５は、スピードメータケーブル用の出力軸が１回
転する毎に１パルスの信号を出力するものである。
【００１９】ステッピングモータ１５は、ＶＲ型の４相
励磁方式のものであり、その駆動回路の概略を示すと、
図２の様に構成される。第１相と第３相、第２相と第４
相がそれぞれグループに分けられている。そして、各グ
ループについてバッテリ２７の正側とを結ぶコモンライ
ンが設けられ、そこにそれぞれ１個ずつのＭＯＳ型ＦＥ
Ｔ（ＱＡ，ＱＢ）が配置されている。また、各相は独立
ラインでバッテリ２７の負側と接続され、そこに各１個
のＭＯＳ型ＦＥＴ（Ｑ１〜Ｑ４）が配置されている。な
お、駆動回路内には、転流用として、ダイオードＤＡ，
ＤＢ，Ｄ１〜Ｄ４が配置されている。
励磁方式のものであり、その駆動回路の概略を示すと、
図２の様に構成される。第１相と第３相、第２相と第４
相がそれぞれグループに分けられている。そして、各グ
ループについてバッテリ２７の正側とを結ぶコモンライ
ンが設けられ、そこにそれぞれ１個ずつのＭＯＳ型ＦＥ
Ｔ（ＱＡ，ＱＢ）が配置されている。また、各相は独立
ラインでバッテリ２７の負側と接続され、そこに各１個
のＭＯＳ型ＦＥＴ（Ｑ１〜Ｑ４）が配置されている。な
お、駆動回路内には、転流用として、ダイオードＤＡ，
ＤＢ，Ｄ１〜Ｄ４が配置されている。
【００２０】この駆動回路により、左操舵及び右操舵に
対して、それぞれ定められている順番に各相を励磁し、
左右へのアシスト力を発生する様になっている。ＥＣＵ
３０は、その果たす役割に着目してブロック図に表すと
図３の様になる。
対して、それぞれ定められている順番に各相を励磁し、
左右へのアシスト力を発生する様になっている。ＥＣＵ
３０は、その果たす役割に着目してブロック図に表すと
図３の様になる。
【００２１】まず、入力部４０として、トルクセンサ２
１からの検出信号を入力し、これを入力トルクデータに
換算するための入力トルク換算部４１と、車速センサ２
５からの車速パルス信号を入力し、これを車速データに
換算するための車速換算部４２と、ポジションセンサ２
３からの波形信号を入力し、これを位相角に換算する位
相角換算部４３とを備えている。
１からの検出信号を入力し、これを入力トルクデータに
換算するための入力トルク換算部４１と、車速センサ２
５からの車速パルス信号を入力し、これを車速データに
換算するための車速換算部４２と、ポジションセンサ２
３からの波形信号を入力し、これを位相角に換算する位
相角換算部４３とを備えている。
【００２２】演算部５０には、入力トルクデータと車速
データに基づいてアシストトルク指令値を演算する指令
値演算部５１と、このアシストトルク指令値を補正する
ための指令値補正部５２と、位相角の変化に基づいてス
テッピングモータの回転角速度を演算する角速度演算部
５３と、位相角に回転角速度を加味して位相角を補正す
る位相角補正部５４と、アシストトルク指令値に基づい
て駆動電流値を算出すると共に、入力トルクの正負によ
り操舵方向を特定して励磁順を決定し、補正された位相
角に基づいて励磁相を特定する励磁相＆電流値演算部５
５とを備えている。
データに基づいてアシストトルク指令値を演算する指令
値演算部５１と、このアシストトルク指令値を補正する
ための指令値補正部５２と、位相角の変化に基づいてス
テッピングモータの回転角速度を演算する角速度演算部
５３と、位相角に回転角速度を加味して位相角を補正す
る位相角補正部５４と、アシストトルク指令値に基づい
て駆動電流値を算出すると共に、入力トルクの正負によ
り操舵方向を特定して励磁順を決定し、補正された位相
角に基づいて励磁相を特定する励磁相＆電流値演算部５
５とを備えている。
【００２３】指令値演算部５１が実行する演算は、従来
公知のものと同じであり、車速を加味しつつ、入力トル
クに比例したアシストルク指令値を算出する。角速度演
算部５３は、前回演算タイミングにおける位相角と今回
演算された位相角との差分からモータ回転角速度を算出
する。そして、位相角補正部５４は、今回検出された位
相角に、このモータ回転角速度を加味して、次の演算タ
イミングまでの位相角の変化を予測するのである。
公知のものと同じであり、車速を加味しつつ、入力トル
クに比例したアシストルク指令値を算出する。角速度演
算部５３は、前回演算タイミングにおける位相角と今回
演算された位相角との差分からモータ回転角速度を算出
する。そして、位相角補正部５４は、今回検出された位
相角に、このモータ回転角速度を加味して、次の演算タ
イミングまでの位相角の変化を予測するのである。
【００２４】指令値補正部５２は、本実施例の特徴部で
あり、下記式に基づいてアシストトルク指令値を補正す
る。
あり、下記式に基づいてアシストトルク指令値を補正す
る。
【００２５】
【数２】 Ｔ２（ｎ）＝Ｔ１（ｎ）×（１−Ｅ（ｎ）／Ｅｍａｘ） …（２） Ｅ（ｎ）＝Ｅ（ｎ−１）＋Ｔ２（ｎ−１）2 −Ｋ・△ｔ …（３） ここで、 Ｔ１（ｎ）：入力トルク及び車速に基づいて算出された
アシストトルク指令値 Ｔ２（ｎ）：補正後のアシストトルク指令値（最終的な
アシストトルク指令値） Ｔ２（ｎ−１）：前回の最終的なアシストトルク指令値 Ｅ（ｎ）：今回までにＦＥＴに蓄積されたエネルギー Ｅ（ｎ−１）：前回までにＦＥＴに蓄積されたエネルギ
ー Ｅｍａｘ：ＦＥＴの許容温度から換算される許容エネル
ギー Ｋ：単位時間当りの拡散エネルギー △ｔ：演算間隔 を意味する。
アシストトルク指令値 Ｔ２（ｎ）：補正後のアシストトルク指令値（最終的な
アシストトルク指令値） Ｔ２（ｎ−１）：前回の最終的なアシストトルク指令値 Ｅ（ｎ）：今回までにＦＥＴに蓄積されたエネルギー Ｅ（ｎ−１）：前回までにＦＥＴに蓄積されたエネルギ
ー Ｅｍａｘ：ＦＥＴの許容温度から換算される許容エネル
ギー Ｋ：単位時間当りの拡散エネルギー △ｔ：演算間隔 を意味する。
【００２６】（３）式は、前回までの入力エネルギーの
累積値Ｅ（ｎ−１）に、前回のアシストトルク指令値に
基づいて入力されたエネルギーＴ２（ｎ−１）2 を加え
ると共に、前回演算タイミングから今回演算タイミング
までの間に放熱等によって拡散していったエネルギーを
減算するものである。従って、ＦＥＴに蓄積されてきた
熱エネルギーを表し、これをＦＥＴの質量と比熱で除算
してやれば、ＦＥＴの現在の温度を推定することもでき
る。
累積値Ｅ（ｎ−１）に、前回のアシストトルク指令値に
基づいて入力されたエネルギーＴ２（ｎ−１）2 を加え
ると共に、前回演算タイミングから今回演算タイミング
までの間に放熱等によって拡散していったエネルギーを
減算するものである。従って、ＦＥＴに蓄積されてきた
熱エネルギーを表し、これをＦＥＴの質量と比熱で除算
してやれば、ＦＥＴの現在の温度を推定することもでき
る。
【００２７】このアシストトルク指令値の補正による作
用・効果を、フル操舵で保持して旋回を行っている状態
を例に説明する。図４に示すように、フル操舵に伴っ
て、ラック軸５はラックエンドまでストロークされる。
この間は、エネルギーの蓄積がなく、Ｅ（ｎ）がほぼゼ
ロであるため、アシストトルク指令値Ｔ２（ｎ）は演算
値Ｔ１（ｎ）と同一となる。
用・効果を、フル操舵で保持して旋回を行っている状態
を例に説明する。図４に示すように、フル操舵に伴っ
て、ラック軸５はラックエンドまでストロークされる。
この間は、エネルギーの蓄積がなく、Ｅ（ｎ）がほぼゼ
ロであるため、アシストトルク指令値Ｔ２（ｎ）は演算
値Ｔ１（ｎ）と同一となる。
【００２８】ラックエンドに到達すると（時刻ｔ１）、
アシスト指令値が増加し、入力されたエネルギーが拡散
エネルギーを上回り、Ｅ（ｎ）が増加し始める。これに
伴い、アシストトルク指令値Ｔ２（ｎ）が演算値Ｔ１
（ｎ）よりも徐々に減少し始める。
アシスト指令値が増加し、入力されたエネルギーが拡散
エネルギーを上回り、Ｅ（ｎ）が増加し始める。これに
伴い、アシストトルク指令値Ｔ２（ｎ）が演算値Ｔ１
（ｎ）よりも徐々に減少し始める。
【００２９】こうして、アシストトルク指令値Ｔ２
（ｎ）が減少していくと、あるところで入力エネルギー
と拡散エネルギーとがバランスし（時刻ｔ２）、Ｅ
（ｎ）がほぼ一定になる。この後は、アシストトルク指
令値Ｔ２（ｎ）は一定となる。以上の様に、実施例によ
れば、ＦＥＴへのエネルギー蓄積量に着目してアシスト
トルク指令値を減少補正するので、ラックエンドに到達
してなお保舵されているような状態のとき、ＦＥＴの温
度上昇を抑えることができる。しかも、そのような制御
を行うに当り、温度センサ方式の様な応答遅れがない。
また、アシストトルク指令値の減少補正は連続的に行わ
れるので、操舵アシスト力を急変させない。よって、運
転者に違和感を与えることもない。また、既にラックエ
ンドまで操舵されているので、後は路面からの反力に対
抗できればよく、アシストトルク指令値が小さくなって
も問題はない。
（ｎ）が減少していくと、あるところで入力エネルギー
と拡散エネルギーとがバランスし（時刻ｔ２）、Ｅ
（ｎ）がほぼ一定になる。この後は、アシストトルク指
令値Ｔ２（ｎ）は一定となる。以上の様に、実施例によ
れば、ＦＥＴへのエネルギー蓄積量に着目してアシスト
トルク指令値を減少補正するので、ラックエンドに到達
してなお保舵されているような状態のとき、ＦＥＴの温
度上昇を抑えることができる。しかも、そのような制御
を行うに当り、温度センサ方式の様な応答遅れがない。
また、アシストトルク指令値の減少補正は連続的に行わ
れるので、操舵アシスト力を急変させない。よって、運
転者に違和感を与えることもない。また、既にラックエ
ンドまで操舵されているので、後は路面からの反力に対
抗できればよく、アシストトルク指令値が小さくなって
も問題はない。
【００３０】次に、山道走行などの様に、曲がりくねっ
たワインディング道路を走行するような場合について説
明する。このような道路では、図５に示すように、左右
に操舵が繰り返される。そして、次第に、ＦＥＴに熱エ
ネルギーが蓄積されていく（時刻ｔ１１〜ｔ１２）。こ
れに伴って、負荷自体としては定格以下であっても、ア
シストトルク指令値Ｔ２（ｎ）は熱エネルギーの蓄積に
応じて減少補正されたものとなっていく。そして、入力
エネルギーと拡散エネルギーがバランスした状態になる
と、ほぼ一定の割合の減少補正に落ち着く（時刻ｔ１２
以降）。
たワインディング道路を走行するような場合について説
明する。このような道路では、図５に示すように、左右
に操舵が繰り返される。そして、次第に、ＦＥＴに熱エ
ネルギーが蓄積されていく（時刻ｔ１１〜ｔ１２）。こ
れに伴って、負荷自体としては定格以下であっても、ア
シストトルク指令値Ｔ２（ｎ）は熱エネルギーの蓄積に
応じて減少補正されたものとなっていく。そして、入力
エネルギーと拡散エネルギーがバランスした状態になる
と、ほぼ一定の割合の減少補正に落ち着く（時刻ｔ１２
以降）。
【００３１】このように、実施例によれば、定格以下の
エネルギーによる操舵が頻繁に繰り返される場合にも、
エネルギー蓄積レベルに応じて減少補正がなされ、しか
も、連続的な減少補正を行うので、入熱と放熱がバラン
スするようなアシスト状態に収束させることができる。
よって、アシスト力が全くなくなってしまうということ
がなく、また、運転者にアシスト力の変化をほとんど感
じさせない。
エネルギーによる操舵が頻繁に繰り返される場合にも、
エネルギー蓄積レベルに応じて減少補正がなされ、しか
も、連続的な減少補正を行うので、入熱と放熱がバラン
スするようなアシスト状態に収束させることができる。
よって、アシスト力が全くなくなってしまうということ
がなく、また、運転者にアシスト力の変化をほとんど感
じさせない。
【００３２】次に、第２実施例を説明する。第２実施例
は、アシストトルク指令値の補正に当り、次の様な演算
処理を行う。図６に示すように、まず、入力トルクＴと
車速Ｖとを入力し（Ｓ１０）、公知の方法によりアシス
トトルク指令値Ｔ１（ｎ）を算出する（Ｓ２０）。
は、アシストトルク指令値の補正に当り、次の様な演算
処理を行う。図６に示すように、まず、入力トルクＴと
車速Ｖとを入力し（Ｓ１０）、公知の方法によりアシス
トトルク指令値Ｔ１（ｎ）を算出する（Ｓ２０）。
【００３３】また、上述した（３）式に従って、現在ま
でのエネルギー蓄積量Ｅ（ｎ）を算出する（Ｓ３０）。
そして、Ｅ（ｎ）／Ｅｍａｘを算出し（Ｓ４０）、この
値が０．１以下であるか否かを判定する（Ｓ５０）。
０．１以下である場合には、補正値Ｔ２（ｎ）として演
算値Ｔ１（ｎ）をそのまま当てはめる（Ｓ６０）。一
方、Ｅ（ｎ）／Ｅｍａｘが０．１を越える場合には、上
述した（２）式に基づいてＴ２（ｎ）を算出する（Ｓ７
０）。
でのエネルギー蓄積量Ｅ（ｎ）を算出する（Ｓ３０）。
そして、Ｅ（ｎ）／Ｅｍａｘを算出し（Ｓ４０）、この
値が０．１以下であるか否かを判定する（Ｓ５０）。
０．１以下である場合には、補正値Ｔ２（ｎ）として演
算値Ｔ１（ｎ）をそのまま当てはめる（Ｓ６０）。一
方、Ｅ（ｎ）／Ｅｍａｘが０．１を越える場合には、上
述した（２）式に基づいてＴ２（ｎ）を算出する（Ｓ７
０）。
【００３４】この様に構成することで、アシストトルク
指令値に対する減少補正が、エネルギー蓄積量の小さい
領域では行われないようにするのである。これにより、
制御領域を、アシスト力を重視した制御領域と、ＦＥＴ
保護とのバランスをとった制御領域とに分けることがで
きる。
指令値に対する減少補正が、エネルギー蓄積量の小さい
領域では行われないようにするのである。これにより、
制御領域を、アシスト力を重視した制御領域と、ＦＥＴ
保護とのバランスをとった制御領域とに分けることがで
きる。
【００３５】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない限り種々なる態様に変形することが可
能である。
明は、上記実施例に限定されるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない限り種々なる態様に変形することが可
能である。
【図１】 実施例の電動式パワーステアリング装置の全
体を示す構成図である。
体を示す構成図である。
【図２】 実施例におけるステッピングモータ駆動回路
の回路構成図である。
の回路構成図である。
【図３】 実施例におけるＥＣＵの機能ブロック図であ
る。
る。
【図４】 実施例の作用・効果を示すタイミングチャー
トである。
トである。
【図５】 実施例の作用・効果を示すタイミングチャー
トである。
トである。
【図６】 第２実施例におけるアシストトルク補正処理
のフローチャートである。
のフローチャートである。
１・・・タイヤ、３・・・タイロッド、５・・・ラック
軸、７・・・ラック歯、９・・・スクリュー溝、１１・
・・操舵軸、１３・・・ピニオン歯車、１５・・・ステ
ッピングモータ、１７・・・ボール、２１・・・トルク
センサ、２３・・・ポジションセンサ、２５・・・車速
センサ、２７・・・バッテリ、３０・・・ＥＣＵ、４１
・・・入力トルク換算部、４２・・・車速換算部、４３
・・・位相角換算部、５１・・・指令値演算部、５２・
・・指令値補正部、５３・・・角速度演算部、５４・・
・位相角補正部、５５・・・位相角＆電流値演算部。
軸、７・・・ラック歯、９・・・スクリュー溝、１１・
・・操舵軸、１３・・・ピニオン歯車、１５・・・ステ
ッピングモータ、１７・・・ボール、２１・・・トルク
センサ、２３・・・ポジションセンサ、２５・・・車速
センサ、２７・・・バッテリ、３０・・・ＥＣＵ、４１
・・・入力トルク換算部、４２・・・車速換算部、４３
・・・位相角換算部、５１・・・指令値演算部、５２・
・・指令値補正部、５３・・・角速度演算部、５４・・
・位相角補正部、５５・・・位相角＆電流値演算部。
Claims (8)
- 【請求項１】 操舵入力に応じてアシストトルク指令値
を演算する指令値演算手段と、 該演算されたアシストトルク指令値に基づいてモータ駆
動回路へ通電し、電動モータによる操舵アシスト力を発
生させるアシスト力発生手段とを備える電動式パワース
テアリング装置において、 前記モータ駆動回路へのエネルギー蓄積量を演算するエ
ネルギー蓄積量演算手段と、 該演算されたエネルギー蓄積量に応じて、モータ駆動回
路に入力される駆動電流を低減する保護手段とを備える
ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電動式パワーステアリン
グ装置において、前記保護手段を、前記演算されたエネ
ルギー蓄積量に応じて、前記アシストトルク指令値を減
少側に補正することによって駆動電流を低減させる手段
として構成することを特徴とする電動式パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項３】 請求項１又は２記載の電動式パワーステ
アリング装置において、前記保護手段を、モータ駆動回
路の許容温度に対応する許容エネルギー量に対するエネ
ルギー蓄積量の割合に基づいてアシストトルク指令値を
補正する手段として構成することを特徴とする電動式パ
ワーステアリング装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の電動式パワーステアリン
グ装置において、前記保護手段を、（エネルギー蓄積
量）／（モータ駆動回路の許容エネルギー量）が１に近
づくほど、アシストトルク指令値を小さく補正する手段
として構成することを特徴とする電動式パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項５】 請求項１〜４のいずれか記載の電動式パ
ワーステアリング装置において、前記保護手段を、エネ
ルギー蓄積量が所定レベル以上となった場合に作動する
手段として構成することを特徴とする電動式パワーステ
アリング装置。 - 【請求項６】 請求項５記載の電動式パワーステアリン
グ装置において、前記保護手段を、（エネルギー蓄積
量）／（モータ駆動回路の許容エネルギー量）が所定値
以下の場合には、アシストトルク指令値の補正を行わな
い手段として構成することを特徴とする電動式パワース
テアリング装置。 - 【請求項７】 請求項１〜６のいずれか記載の電動式パ
ワーステアリング装置において、前記エネルギー蓄積量
を、モータ駆動回路への入力エネルギーから放熱等によ
る拡散エネルギーを減じたエネルギーを積算することに
より演算することを特徴とする電動式パワーステアリン
グ装置。 - 【請求項８】 請求項７記載の電動式パワーステアリン
グ装置において、前記入力エネルギーを、モータ駆動回
路へのアシストトルク指令値の２乗に比例する値として
演算することを特徴とする電動式パワーステアリング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25519295A JP3609499B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 電動式パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25519295A JP3609499B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0995248A true JPH0995248A (ja) | 1997-04-08 |
| JP3609499B2 JP3609499B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=17275318
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25519295A Expired - Lifetime JP3609499B2 (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3609499B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114312986A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 一汽解放汽车有限公司 | 助力电机转向控制方法、装置和计算机设备 |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP25519295A patent/JP3609499B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114312986A (zh) * | 2022-01-05 | 2022-04-12 | 一汽解放汽车有限公司 | 助力电机转向控制方法、装置和计算机设备 |
| CN114312986B (zh) * | 2022-01-05 | 2023-02-21 | 一汽解放汽车有限公司 | 助力电机转向控制方法、装置和计算机设备 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3609499B2 (ja) | 2005-01-12 |
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