JPH11198846A - 電気アシスト・ステアリング・モータの過度使用条件を検出する方法及び装置 - Google Patents
電気アシスト・ステアリング・モータの過度使用条件を検出する方法及び装置Info
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- JPH11198846A JPH11198846A JP10307240A JP30724098A JPH11198846A JP H11198846 A JPH11198846 A JP H11198846A JP 10307240 A JP10307240 A JP 10307240A JP 30724098 A JP30724098 A JP 30724098A JP H11198846 A JPH11198846 A JP H11198846A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P3/00—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters
- H02P3/06—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter
- H02P3/065—Arrangements for stopping or slowing electric motors, generators, or dynamo-electric converters for stopping or slowing an individual dynamo-electric motor or dynamo-electric converter for stopping or slowing a reluctance motor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0469—End-of-stroke control
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
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- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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-
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- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
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- H02P25/02—Arrangements or methods for the control of AC motors characterised by the kind of AC motor or by structural details characterised by the kind of motor
- H02P25/08—Reluctance motors
- H02P25/092—Converters specially adapted for controlling reluctance motors
- H02P25/0925—Converters specially adapted for controlling reluctance motors wherein the converter comprises only one switch per phase
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P29/00—Arrangements for regulating or controlling electric motors, appropriate for both AC and DC motors
- H02P29/02—Providing protection against overload without automatic interruption of supply
- H02P29/024—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load
- H02P29/0241—Detecting a fault condition, e.g. short circuit, locked rotor, open circuit or loss of load the fault being an overvoltage
Abstract
(57)【要約】
【課題】 電気アシスト・ステアリング・システムにお
けるモータの過度使用条件を検出する方法及び装置を提
供する。 【解決手段】 ストール検出器（７０）は、運転者がス
テアリング・ホイール（１２）に印加するステアリング
・トルクに応答するトルク・コマンド信号（４８）と、
モータの転流を示す転流センサ（７４）と、をモニタ
し、所定の値よりも大きなトルク・コマンド信号（４
８）と転流がないこととに応答して、ストール条件の存
在を決定する。ストール検出器（７０）は、モータ（２
６）に与えられる電流を制御する可変利得増幅器（５
２）の利得を制御する。過度使用検出器（７０）は、ト
ルク・コマンド信号（４８）を積分することによって過
度使用条件の存在を決定する。
けるモータの過度使用条件を検出する方法及び装置を提
供する。 【解決手段】 ストール検出器（７０）は、運転者がス
テアリング・ホイール（１２）に印加するステアリング
・トルクに応答するトルク・コマンド信号（４８）と、
モータの転流を示す転流センサ（７４）と、をモニタ
し、所定の値よりも大きなトルク・コマンド信号（４
８）と転流がないこととに応答して、ストール条件の存
在を決定する。ストール検出器（７０）は、モータ（２
６）に与えられる電流を制御する可変利得増幅器（５
２）の利得を制御する。過度使用検出器（７０）は、ト
ルク・コマンド信号（４８）を積分することによって過
度使用条件の存在を決定する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気アシスト・ス
テアリング・システムに関し、更に詳しくは、電気アシ
スト・ステアリング・システムにおいてモータ・ストー
ル条件及び電気アシスト・モータの過度使用条件を検出
する方法及び装置に関する。
テアリング・システムに関し、更に詳しくは、電気アシ
スト・ステアリング・システムにおいてモータ・ストー
ル条件及び電気アシスト・モータの過度使用条件を検出
する方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電気アシスト・ステアリング・システム
は、この技術分野において、広く知られている。この電
気アシストステアリング・システムでは、電気アシスト
・モータが、付勢されると、トルク・アシストを提供
し、運転者が車両のステアリング可能な車輪をターンさ
せるのを補助する。電気アシスト・モータは、典型的に
は、車両のステアリング・ホイールに印加されたステア
リング・トルクと測定された車両速度との両方に応答し
て制御される。コントローラがステアリング・トルクを
モニタし、駆動回路を制御して電気アシスト・モータに
加えられた電流を制御する。この駆動回路は、典型的に
は、車両のバッテリと電気アシスト・モータとの間に動
作的に結合された、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）又
は他の形態のソリッドステート・スイッチを含む。電流
は、ＦＥＴ又はスイッチのパルス幅変調によって制御さ
れる。ステアリング・トルクが印加されステアリング可
能な車輪が動かない、すなわち車輪がカーブ（ｃｕｒ
ｂ）に対する場合には、電気アシスト・モータとＦＥＴ
との両方の温度が上昇する。このような条件は、電気ア
シスト・モータのストール（ｓｔａｌｌ）条件と称され
る。このストール条件が一定の時間継続すると、モータ
及び／又はＦＥＴがオーバヒートし故障する可能性があ
る。
は、この技術分野において、広く知られている。この電
気アシストステアリング・システムでは、電気アシスト
・モータが、付勢されると、トルク・アシストを提供
し、運転者が車両のステアリング可能な車輪をターンさ
せるのを補助する。電気アシスト・モータは、典型的に
は、車両のステアリング・ホイールに印加されたステア
リング・トルクと測定された車両速度との両方に応答し
て制御される。コントローラがステアリング・トルクを
モニタし、駆動回路を制御して電気アシスト・モータに
加えられた電流を制御する。この駆動回路は、典型的に
は、車両のバッテリと電気アシスト・モータとの間に動
作的に結合された、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）又
は他の形態のソリッドステート・スイッチを含む。電流
は、ＦＥＴ又はスイッチのパルス幅変調によって制御さ
れる。ステアリング・トルクが印加されステアリング可
能な車輪が動かない、すなわち車輪がカーブ（ｃｕｒ
ｂ）に対する場合には、電気アシスト・モータとＦＥＴ
との両方の温度が上昇する。このような条件は、電気ア
シスト・モータのストール（ｓｔａｌｌ）条件と称され
る。このストール条件が一定の時間継続すると、モータ
及び／又はＦＥＴがオーバヒートし故障する可能性があ
る。
【０００３】Ｋａｄｅへの米国特許第４５３２５６７号
は、モータを流れる実際の電流を測定する電気アシスト
・ステアリング・システムを開示している。測定された
電流が限界を超えると、モータ駆動電流が減少される。
は、モータを流れる実際の電流を測定する電気アシスト
・ステアリング・システムを開示している。測定された
電流が限界を超えると、モータ駆動電流が減少される。
【０００４】Ｄａｉｄｏへの米国特許第５０９７９１８
号は、電磁気的クラッチを介してステアリング機構に接
続された電気アシスト・モータを含む電気アシスト・ス
テアリング・システムを開示している。このシステム
は、更に、電気アシスト・モータの回転運動を感知する
センサを含む。トルクが感知され回転センサがモータが
回転していないことを示すときには、システムは、電磁
気的クラッチを分離させる。
号は、電磁気的クラッチを介してステアリング機構に接
続された電気アシスト・モータを含む電気アシスト・ス
テアリング・システムを開示している。このシステム
は、更に、電気アシスト・モータの回転運動を感知する
センサを含む。トルクが感知され回転センサがモータが
回転していないことを示すときには、システムは、電磁
気的クラッチを分離させる。
【０００５】Ｓｈｉｍｉｚｕへの米国特許第４８７８０
０４号は、電気アシスト・モータとこのモータの動作を
制御するコントローラとを含む電気アシスト・ステアリ
ング・システムを開示している。このシステムは、更
に、電気アシスト・モータを流れる実際の電流の大きさ
を感知する電流センサを含む。平均値のモータ電流が決
定される。このモータは、決定された平均電流値に応答
して制御される。
０４号は、電気アシスト・モータとこのモータの動作を
制御するコントローラとを含む電気アシスト・ステアリ
ング・システムを開示している。このシステムは、更
に、電気アシスト・モータを流れる実際の電流の大きさ
を感知する電流センサを含む。平均値のモータ電流が決
定される。このモータは、決定された平均電流値に応答
して制御される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電気アシス
ト・ステアリング・システムのモータのストール条件及
び過度使用条件を検出する方法及び装置を提供する。ス
トール条件または過度使用条件が感知されたときには、
モータ電流が制御されモータとこのモータを付勢するの
に用いられる駆動回路との両方への損傷が回避される。
ト・ステアリング・システムのモータのストール条件及
び過度使用条件を検出する方法及び装置を提供する。ス
トール条件または過度使用条件が感知されたときには、
モータ電流が制御されモータとこのモータを付勢するの
に用いられる駆動回路との両方への損傷が回避される。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による装置は、車
両のステアリング可能な車輪をステアリングするステア
リング手段を含み、このステアリング手段は、車両のス
テアリング・ホイールに印加されたステアリング・トル
クに応答する。電気アシスト・モータは、付勢されると
ステアリング・アシストを与えるステアリング手段に動
作的に結合されている。トルク・センサは、印加された
ステアリング・トルクを感知して、それを示す印加ステ
アリング・トルク信号を与える。制御手段が、この印加
ステアリング・トルク信号をモニタし、それに応答して
トルク・コマンド信号を与える。電気アシスト・モータ
は、トルク・コマンド信号に応答して付勢される。モー
タ転流感知手段は、電気アシスト・モータの転流を感知
して、それを表す信号を提供する。ストール検出手段
が、トルク・コマンド信号とモータ転流信号とをモニタ
して、トルク・コマンド信号とモータ転流信号とに応答
してストール信号を提供する。また、トルク・コマンド
信号を時間に関して積分し、その積分されたトルク・コ
マンド信号に応答して、電気アシスト・モータの過度使
用信号を提供する。
両のステアリング可能な車輪をステアリングするステア
リング手段を含み、このステアリング手段は、車両のス
テアリング・ホイールに印加されたステアリング・トル
クに応答する。電気アシスト・モータは、付勢されると
ステアリング・アシストを与えるステアリング手段に動
作的に結合されている。トルク・センサは、印加された
ステアリング・トルクを感知して、それを示す印加ステ
アリング・トルク信号を与える。制御手段が、この印加
ステアリング・トルク信号をモニタし、それに応答して
トルク・コマンド信号を与える。電気アシスト・モータ
は、トルク・コマンド信号に応答して付勢される。モー
タ転流感知手段は、電気アシスト・モータの転流を感知
して、それを表す信号を提供する。ストール検出手段
が、トルク・コマンド信号とモータ転流信号とをモニタ
して、トルク・コマンド信号とモータ転流信号とに応答
してストール信号を提供する。また、トルク・コマンド
信号を時間に関して積分し、その積分されたトルク・コ
マンド信号に応答して、電気アシスト・モータの過度使
用信号を提供する。
【０００８】電気アシスト・ステアリング・システムに
おいてモータのストール条件を検出する、本発明による
方法は、車両のステアリング可能な車輪をステアリング
するステアリング手段を提供するステップと、付勢され
るとステアリング・アシストを提供するステアリング手
段に接続された電気アシスト・モータを提供するステッ
プと、車両のステアリング・ホイールに印加されたステ
アリング・トルクを感知しそれを示す印加トルク信号を
提供するステップと、印加トルク信号をモニタしトルク
・コマンド信号をモータに提供しモータがトルク・コマ
ンド信号に応答してステアリング・アシスト力を発生す
るようにするステップと、モータの転流を感知しそれを
示す転流信号を提供するステップと、トルク・コマンド
信号と転流信号とをモニタするステップと、トルク・コ
マンド信号と転流信号とに応答してストール信号を提供
するステップと、を含む。また、トルク・コマンド信号
を積分するステップと、積分されたトルク・コマンド信
号に応答して、電気アシスト・モータの過度使用信号を
提供するステップが含まれる。
おいてモータのストール条件を検出する、本発明による
方法は、車両のステアリング可能な車輪をステアリング
するステアリング手段を提供するステップと、付勢され
るとステアリング・アシストを提供するステアリング手
段に接続された電気アシスト・モータを提供するステッ
プと、車両のステアリング・ホイールに印加されたステ
アリング・トルクを感知しそれを示す印加トルク信号を
提供するステップと、印加トルク信号をモニタしトルク
・コマンド信号をモータに提供しモータがトルク・コマ
ンド信号に応答してステアリング・アシスト力を発生す
るようにするステップと、モータの転流を感知しそれを
示す転流信号を提供するステップと、トルク・コマンド
信号と転流信号とをモニタするステップと、トルク・コ
マンド信号と転流信号とに応答してストール信号を提供
するステップと、を含む。また、トルク・コマンド信号
を積分するステップと、積分されたトルク・コマンド信
号に応答して、電気アシスト・モータの過度使用信号を
提供するステップが含まれる。
【０００９】
【実施例】図１を参照すると、本発明による電気アシス
ト・ステアリング・システム１０は、入力シャフト１６
に接続されたステアリング・ホイール１２と、ピニオン
・シャフト１７に接続されたピニオン・ギア１４と、を
含む。入力シャフト１６はトーション・バー１８を介し
て、ピニオン・シャフト１７に動作的に結合される。ト
ーション・バー１８は、車両のステアリング・ホイール
１２に印加されたトルクに応答してねじれ、入力シャフ
ト１６とピニオン・シャフト１７との間の相対的な回転
が可能になる。ストップ（図示せず）が、この技術分野
において周知の態様で、入力シャフト１６と出力ピニオ
ン１７との間の相対的な回転量を制限する。
ト・ステアリング・システム１０は、入力シャフト１６
に接続されたステアリング・ホイール１２と、ピニオン
・シャフト１７に接続されたピニオン・ギア１４と、を
含む。入力シャフト１６はトーション・バー１８を介し
て、ピニオン・シャフト１７に動作的に結合される。ト
ーション・バー１８は、車両のステアリング・ホイール
１２に印加されたトルクに応答してねじれ、入力シャフ
ト１６とピニオン・シャフト１７との間の相対的な回転
が可能になる。ストップ（図示せず）が、この技術分野
において周知の態様で、入力シャフト１６と出力ピニオ
ン１７との間の相対的な回転量を制限する。
【００１０】ピニオン・ギア１４は、線形のステアリン
グ部材すなわちラック２０上の直線状に切られた歯にか
み合って係合した螺旋状の歯（図示せず）を有する。ラ
ック２０は、ステアリング・リンケージを用いて既知の
態様で車両のステアリング可能な車輪２２、２４に結合
される。ピニオン・ギア１４は、ラック２０と共に、ラ
ックとピニオン・ギアとの組を形成する。ステアリング
・ホイール１２が回転される際には、ラックとピニオン
・ギアとの組は、ステアリング・ホイールの回転運動を
ラック２０の線形運動に変換する。ラック２０が線形に
移動するときに、ステアリング可能な車輪２２、２４
は、関連するステアリング軸の周囲をピボット運動し、
車両がステアリングされる。
グ部材すなわちラック２０上の直線状に切られた歯にか
み合って係合した螺旋状の歯（図示せず）を有する。ラ
ック２０は、ステアリング・リンケージを用いて既知の
態様で車両のステアリング可能な車輪２２、２４に結合
される。ピニオン・ギア１４は、ラック２０と共に、ラ
ックとピニオン・ギアとの組を形成する。ステアリング
・ホイール１２が回転される際には、ラックとピニオン
・ギアとの組は、ステアリング・ホイールの回転運動を
ラック２０の線形運動に変換する。ラック２０が線形に
移動するときに、ステアリング可能な車輪２２、２４
は、関連するステアリング軸の周囲をピボット運動し、
車両がステアリングされる。
【００１１】電気アシスト・モータ２６は、好ましく
は、ボール・ナット駆動構成（図示せず）を介して、ラ
ック２０に駆動的に接続されている。モータ２６は、付
勢されると、アシストを提供し、ラック２０のステアリ
ング運動を助ける。本発明の好適実施例では、モータ２
６は、可変リラクタンス・モータである。可変リラクタ
ンス・モータの使用が好ましいのは、小型で、低摩擦
で、トルク対慣性比が高いという理由による。
は、ボール・ナット駆動構成（図示せず）を介して、ラ
ック２０に駆動的に接続されている。モータ２６は、付
勢されると、アシストを提供し、ラック２０のステアリ
ング運動を助ける。本発明の好適実施例では、モータ２
６は、可変リラクタンス・モータである。可変リラクタ
ンス・モータの使用が好ましいのは、小型で、低摩擦
で、トルク対慣性比が高いという理由による。
【００１２】モータ２６は、複数の固定子磁極３０を有
する固定子２８（図２）を含む。各固定子磁極３０に
は、その周囲に巻かれた固定子コイル（図示せず）が付
随している。モータ２６は、また、複数の回転子磁極３
４を有する回転子３２を含む。この好適実施例では、モ
ータ２６は、８つの固定子磁極３０と、６つの回転子磁
極３４と、を含む。
する固定子２８（図２）を含む。各固定子磁極３０に
は、その周囲に巻かれた固定子コイル（図示せず）が付
随している。モータ２６は、また、複数の回転子磁極３
４を有する回転子３２を含む。この好適実施例では、モ
ータ２６は、８つの固定子磁極３０と、６つの回転子磁
極３４と、を含む。
【００１３】固定子磁極３０は、Ａａ、Ｂｂ、Ｃｃ、Ｄ
ｄで表される対（ペア）で付勢されるように構成され
る。１対の固定子磁極３０が付勢されるときには、回転
子は、付勢された固定子磁極と回転子磁極３４との間の
リラクタンスを最小化するように移動する。最小のリラ
クタンスは、１対の回転子磁極３４が付勢された固定子
磁極３０と整列するときに生じる。たとえば、図２に図
解されているモータ２６の位置では、固定子磁極の対Ａ
ａとこの対Ａａと整列する回転子磁極３４との間には、
最小のリラクタンスが存在する。いったん最小のリラク
タンスが達成されれば、これは、固定子と回転子との相
対的な位置によって決定されるのであるが、付勢された
固定子磁極３０は消勢され、隣接する１対の固定子磁極
が付勢される。
ｄで表される対（ペア）で付勢されるように構成され
る。１対の固定子磁極３０が付勢されるときには、回転
子は、付勢された固定子磁極と回転子磁極３４との間の
リラクタンスを最小化するように移動する。最小のリラ
クタンスは、１対の回転子磁極３４が付勢された固定子
磁極３０と整列するときに生じる。たとえば、図２に図
解されているモータ２６の位置では、固定子磁極の対Ａ
ａとこの対Ａａと整列する回転子磁極３４との間には、
最小のリラクタンスが存在する。いったん最小のリラク
タンスが達成されれば、これは、固定子と回転子との相
対的な位置によって決定されるのであるが、付勢された
固定子磁極３０は消勢され、隣接する１対の固定子磁極
が付勢される。
【００１４】回転子３２の回転方向は、固定子磁極３０
が付勢されるシーケンスによって制御される。たとえ
ば、回転子３２を図２の位置から時計回りに回転させる
ためには、固定子磁極の対Ｄｄが次に付勢される。回転
子３２を図２の位置から逆時計回りに回転させるために
は、固定子磁極の対Ｂｂが次に付勢される。
が付勢されるシーケンスによって制御される。たとえ
ば、回転子３２を図２の位置から時計回りに回転させる
ためには、固定子磁極の対Ｄｄが次に付勢される。回転
子３２を図２の位置から逆時計回りに回転させるために
は、固定子磁極の対Ｂｂが次に付勢される。
【００１５】モータ２６によって生じるトルクは、固定
子コイルを流れる電流の量によって制御される。可変リ
ラクタンス・モータを制御しモータのトルクと回転とを
制御する好適な態様は、ＴＲＷ社に譲渡された、Ｍｉｌ
ｌｅｒ他への米国特許第５２５７８２８号に完全に開示
されている。この米国特許は、本明細書でその全部を援
用する。
子コイルを流れる電流の量によって制御される。可変リ
ラクタンス・モータを制御しモータのトルクと回転とを
制御する好適な態様は、ＴＲＷ社に譲渡された、Ｍｉｌ
ｌｅｒ他への米国特許第５２５７８２８号に完全に開示
されている。この米国特許は、本明細書でその全部を援
用する。
【００１６】回転子位置センサ３６（図１）は、固定子
２８に対する回転子３２の位置を感知し、その相対的な
位置を示す回転子位置信号３８を提供する。この好適実
施例では、回転子位置センサ３６は、離散的センサであ
る。また、モータ２６の動作パラメータを用いて回転子
位置を感知することも考えられる。たとえば、回転子位
置は、付勢されていない固定子磁極３０に付随する固定
子コイルを流れる電流をモニタすることによって決定さ
れ得る。離散的センサを用いずに回転子位置を感知する
特定の構成は、米国特許第５０７２１６６号に開示され
ており、この米国特許は、本明細書で援用する。
２８に対する回転子３２の位置を感知し、その相対的な
位置を示す回転子位置信号３８を提供する。この好適実
施例では、回転子位置センサ３６は、離散的センサであ
る。また、モータ２６の動作パラメータを用いて回転子
位置を感知することも考えられる。たとえば、回転子位
置は、付勢されていない固定子磁極３０に付随する固定
子コイルを流れる電流をモニタすることによって決定さ
れ得る。離散的センサを用いずに回転子位置を感知する
特定の構成は、米国特許第５０７２１６６号に開示され
ており、この米国特許は、本明細書で援用する。
【００１７】図１に戻ると、シャフト位置センサ４０
は、入力シャフト１６と出力シャフト１７とに接続され
る。シャフト位置センサ４０は、トーション・バー１８
と共に、トルク・センサ４２を形成する。シャフト位置
センサ４０は、入力シャフト１６と出力シャフト１７と
の間の相対的な回転位置を示す信号４４を提供する。入
力シャフト１６と出力シャフト１７との間の相対的な回
転位置は、車両運転者が車両のステアリング・ホイール
１２に印加したステアリング・トルクを示す。したがっ
て、シャフト位置センサ４０の出力信号４４は、車両の
ステアリング・ホイール１２に印加されたステアリング
・トルクを示し、印加ステアリング・トルク信号と称さ
れる。
は、入力シャフト１６と出力シャフト１７とに接続され
る。シャフト位置センサ４０は、トーション・バー１８
と共に、トルク・センサ４２を形成する。シャフト位置
センサ４０は、入力シャフト１６と出力シャフト１７と
の間の相対的な回転位置を示す信号４４を提供する。入
力シャフト１６と出力シャフト１７との間の相対的な回
転位置は、車両運転者が車両のステアリング・ホイール
１２に印加したステアリング・トルクを示す。したがっ
て、シャフト位置センサ４０の出力信号４４は、車両の
ステアリング・ホイール１２に印加されたステアリング
・トルクを示し、印加ステアリング・トルク信号と称さ
れる。
【００１８】印加ステアリング・トルク信号４４は、ト
ルク・コマンド回路４６に接続される。トルク・コマン
ド回路４６は、モータ２６から要求されるアシスト・ト
ルクを決定する。トルク・コマンド回路４６によって決
定されるアシスト・トルクは、（i）印加ステアリング
・トルク信号４４の値と（ii）車両速度との２つのパラ
メータの関数である。車両速度センサ５０は、車両速度
を示す車両速度信号をトルク・コマンド回路４６に与え
る。典型的には、モータ２６から要求されるトルク・ア
シストの量は、車両速度が増加するにつれて減少する。
これは、この技術においては、「速度フィードバック」
と称される。
ルク・コマンド回路４６に接続される。トルク・コマン
ド回路４６は、モータ２６から要求されるアシスト・ト
ルクを決定する。トルク・コマンド回路４６によって決
定されるアシスト・トルクは、（i）印加ステアリング
・トルク信号４４の値と（ii）車両速度との２つのパラ
メータの関数である。車両速度センサ５０は、車両速度
を示す車両速度信号をトルク・コマンド回路４６に与え
る。典型的には、モータ２６から要求されるトルク・ア
シストの量は、車両速度が増加するにつれて減少する。
これは、この技術においては、「速度フィードバック」
と称される。
【００１９】トルク・コマンド回路４６は、アシスト・
モータ２６から要求されるトルク・アシスト値を示すト
ルク・コマンド信号４８を与える。トルク・コマンド信
号４８は、可変利得増幅器５２に出力される。この可変
利得増幅器５２は、トルク・コマンド信号４８を増幅
し、増幅されたトルク・コマンド信号５３を出力する。
モータ２６から要求されるトルク・アシスト値を示すト
ルク・コマンド信号４８を与える。トルク・コマンド信
号４８は、可変利得増幅器５２に出力される。この可変
利得増幅器５２は、トルク・コマンド信号４８を増幅
し、増幅されたトルク・コマンド信号５３を出力する。
【００２０】増幅されたトルク・コマンド信号５３は、
駆動制御回路５４に接続される。好ましくは、駆動制御
回路５４は、マイクロプロセッサ又はマイクロコンピュ
ータである。回転子位置信号３８もまた、駆動制御回路
５４に接続される。駆動制御回路５４は、増幅されたト
ルク・コマンド信号５３と回転子位置信号３８とを用い
て、要求されるモータ付勢電流とモータ付勢シーケンス
とを決定し、要求されるステアリング方向を達成する。
駆動制御回路５４は、モータ制御信号５５を出力する。
モータ制御信号５５は、１つ又は複数のどの固定子磁極
対（すなわち、Ａａ、Ｂｂ、Ｃｃ、Ｄｄ）が付勢される
かを制御し、また、付勢電流を制御する。制御線５５は
１つだけが示されているが、それぞれの磁極対はそれ自
身に付随する制御線５５を有する、すなわち、駆動制御
回路５４と電力スイッチ５６との間には、４つの制御線
５５がある。
駆動制御回路５４に接続される。好ましくは、駆動制御
回路５４は、マイクロプロセッサ又はマイクロコンピュ
ータである。回転子位置信号３８もまた、駆動制御回路
５４に接続される。駆動制御回路５４は、増幅されたト
ルク・コマンド信号５３と回転子位置信号３８とを用い
て、要求されるモータ付勢電流とモータ付勢シーケンス
とを決定し、要求されるステアリング方向を達成する。
駆動制御回路５４は、モータ制御信号５５を出力する。
モータ制御信号５５は、１つ又は複数のどの固定子磁極
対（すなわち、Ａａ、Ｂｂ、Ｃｃ、Ｄｄ）が付勢される
かを制御し、また、付勢電流を制御する。制御線５５は
１つだけが示されているが、それぞれの磁極対はそれ自
身に付随する制御線５５を有する、すなわち、駆動制御
回路５４と電力スイッチ５６との間には、４つの制御線
５５がある。
【００２１】電力スイッチ５６は、パルス幅変調され、
モータ電流を制御する。モータ２６の円滑な動作を保証
するために、回転子３０の位置は、実際の回転子位置の
測定の間の所定の時刻で評価され得る。この評価は、何
らかの既知の条件と何らかの仮定に基づいてなされる。
回転子位置の評価の適切な方法は、Ｗ．Ｄ．Ｈａｒｒｉ
ｓ ａｎｄ Ｊ．Ｈ．Ｌａｎｇ，”Ａ Ｓｉｍｐｌｅ
Ｍｏｔｉｏｎ Ｅｓｔｉｍａｔｏｒ Ｆｏｒ ＶＲ Ｍ
ｏｔｏｒｓ，”ＩＥＥＥ ＩｎｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎｓ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅ
ｅｔｉｎｇ，Ｏｃｔｏｂｅｒ １９８８と、Ａ．Ｌｕｍ
ｓｄａｉｎｅ，Ｊ．Ｈ．Ｌａｎｇ，ａｎｄ Ｍ．Ｊ．Ｂ
ａｌａｓ，”Ａ Ｓｔａｔｅ Ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｆｏ
ｒＶａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｍｏｔｏ
ｒｓ： Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎ
ｔｓ，”１９ｔｈ ＡＳＩＬＯＭＡＲ Ｃｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅ ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ ＆
Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ６−８，１
９８５との２つの論文に記載されている。この２つの論
文の内容は、本明細書で援用する。
モータ電流を制御する。モータ２６の円滑な動作を保証
するために、回転子３０の位置は、実際の回転子位置の
測定の間の所定の時刻で評価され得る。この評価は、何
らかの既知の条件と何らかの仮定に基づいてなされる。
回転子位置の評価の適切な方法は、Ｗ．Ｄ．Ｈａｒｒｉ
ｓ ａｎｄ Ｊ．Ｈ．Ｌａｎｇ，”Ａ Ｓｉｍｐｌｅ
Ｍｏｔｉｏｎ Ｅｓｔｉｍａｔｏｒ Ｆｏｒ ＶＲ Ｍ
ｏｔｏｒｓ，”ＩＥＥＥ ＩｎｄｕｓｔｒｙＡｐｐｌｉ
ｃａｔｉｏｎｓ Ｓｏｃｉｅｔｙ Ａｎｎｕａｌ Ｍｅ
ｅｔｉｎｇ，Ｏｃｔｏｂｅｒ １９８８と、Ａ．Ｌｕｍ
ｓｄａｉｎｅ，Ｊ．Ｈ．Ｌａｎｇ，ａｎｄ Ｍ．Ｊ．Ｂ
ａｌａｓ，”Ａ Ｓｔａｔｅ Ｏｂｓｅｒｖｅｒ ｆｏ
ｒＶａｒｉａｂｌｅ Ｒｅｌｕｃｔａｎｃｅ Ｍｏｔｏ
ｒｓ： Ａｎａｌｙｓｉｓａｎｄ Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎ
ｔｓ，”１９ｔｈ ＡＳＩＬＯＭＡＲ Ｃｏｎｆｅｒｅ
ｎｃｅ ｏｎ Ｃｉｒｃｕｉｔｓ，Ｓｙｓｔｅｍｓ ＆
Ｃｏｍｐｕｔｅｒｓ，Ｎｏｖｅｍｂｅｒ ６−８，１
９８５との２つの論文に記載されている。この２つの論
文の内容は、本明細書で援用する。
【００２２】図３を参照すると、１つの固定子コイルの
対Ａａに付随するスイッチ５６が示されている。固定子
コイルＡａの一方側が主な駆動スイッチ５８を介して接
地されている。固定子コイルＡａの他方側は、スイッチ
６２とＬＣフィルタ・ネットワーク６０とを介して、車
両のバッテリに接続されている。駆動制御回路５４（図
１）は、モータ制御信号５５、６３を、スイッチ５８、
６２の制御端子にそれぞれ出力する。モータ制御信号５
５、６３は、駆動制御回路５４によってパルス幅変調さ
れ、固定子コイル対Ａａを流れる電流を制御する。ダイ
オード６４、６５は、フライバック（ｆｌｙ−ｂａｃ
ｋ）電流制御を提供する。ツェナー・ダイオード６６、
６７は、過度電圧保護を提供する。
対Ａａに付随するスイッチ５６が示されている。固定子
コイルＡａの一方側が主な駆動スイッチ５８を介して接
地されている。固定子コイルＡａの他方側は、スイッチ
６２とＬＣフィルタ・ネットワーク６０とを介して、車
両のバッテリに接続されている。駆動制御回路５４（図
１）は、モータ制御信号５５、６３を、スイッチ５８、
６２の制御端子にそれぞれ出力する。モータ制御信号５
５、６３は、駆動制御回路５４によってパルス幅変調さ
れ、固定子コイル対Ａａを流れる電流を制御する。ダイ
オード６４、６５は、フライバック（ｆｌｙ−ｂａｃ
ｋ）電流制御を提供する。ツェナー・ダイオード６６、
６７は、過度電圧保護を提供する。
【００２３】モータ２６は、スイッチ５６を介して付勢
され、回転子３２を所望のトルクによって所望の方向に
回転させる。回転子の回転の結果として、ラック２０の
線形運動が生じる。ラック２０の線形運動の結果とし
て、車両のステアリング可能な車輪２２、２４がターン
し、車両をステアリングする。
され、回転子３２を所望のトルクによって所望の方向に
回転させる。回転子の回転の結果として、ラック２０の
線形運動が生じる。ラック２０の線形運動の結果とし
て、車両のステアリング可能な車輪２２、２４がターン
し、車両をステアリングする。
【００２４】モータ２６又はスイッチ回路ソリッドステ
ートスイッチ５８の過熱を回避する目的でモータのスト
ール条件を検出するために、システム１０は、ストール
検出器７０を含む。ストール検出器７０は、本発明の実
施例によれば、モータ２６がストール条件にあるかどう
かを判断するのに２つのパラメータを用いる。第１のパ
ラメータは、トルク・コマンド信号４８の値である。モ
ータ２６から要求されるアシスト・トルクを示すトルク
・コマンド信号４８がスレショルド値Ｔｍｉｎよりも小
さいときには、モータから要求されるトルクの量は、ゼ
ロと比較的小さな値との間にある。モータ２６を流れる
電流が所定の量よりも少ない場合には、スイッチ５８又
はモータ２６への損傷は不可能である。したがって、そ
のような場合には、ストール検出器７０は、ストール条
件は存在しないと判断する。ストール検出器７０がトル
ク・コマンド信号４８が所定のスレショルドＴｍｉｎよ
りも大きいと判断するときには、ストール条件が存在す
る可能性がある。そのような場合には、ストール検出器
７０は第２のパラメータを考慮する。
ートスイッチ５８の過熱を回避する目的でモータのスト
ール条件を検出するために、システム１０は、ストール
検出器７０を含む。ストール検出器７０は、本発明の実
施例によれば、モータ２６がストール条件にあるかどう
かを判断するのに２つのパラメータを用いる。第１のパ
ラメータは、トルク・コマンド信号４８の値である。モ
ータ２６から要求されるアシスト・トルクを示すトルク
・コマンド信号４８がスレショルド値Ｔｍｉｎよりも小
さいときには、モータから要求されるトルクの量は、ゼ
ロと比較的小さな値との間にある。モータ２６を流れる
電流が所定の量よりも少ない場合には、スイッチ５８又
はモータ２６への損傷は不可能である。したがって、そ
のような場合には、ストール検出器７０は、ストール条
件は存在しないと判断する。ストール検出器７０がトル
ク・コマンド信号４８が所定のスレショルドＴｍｉｎよ
りも大きいと判断するときには、ストール条件が存在す
る可能性がある。そのような場合には、ストール検出器
７０は第２のパラメータを考慮する。
【００２５】モータ２６のストール条件を検出する際に
ストール検出器７０によって用いられる第２のパラメー
タは、（i）モータが転流（ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ）
しているかと（ii）転流の間の継続時間とである。
ストール検出器７０によって用いられる第２のパラメー
タは、（i）モータが転流（ｃｏｍｍｕｔａｔｉｏｎ）
しているかと（ii）転流の間の継続時間とである。
【００２６】転流（整流）は、駆動制御回路５４が付勢
されるモータ磁極を変更するときに生じる。１つの磁極
対が所定の時間周期よりも長い時間だけ付勢されており
別の磁極対の付勢がその時間周期の間に生じない場合に
は、モータの転流は生じない。
されるモータ磁極を変更するときに生じる。１つの磁極
対が所定の時間周期よりも長い時間だけ付勢されており
別の磁極対の付勢がその時間周期の間に生じない場合に
は、モータの転流は生じない。
【００２７】転流センサ７４は、駆動制御回路５４の出
力のそれぞれとストール検出器回路７０とに接続され
る。駆動制御回路５４の出力５５は、１つ又は複数のど
の固定子磁極対が付勢されているかを転流センサ７４に
示す。転流センサ７４は、モータ制御信号５５をモニタ
し、この信号を用いて１つ又は複数の固定子磁極対が付
勢される継続時間を決定する。転流センサ７４は、２つ
のタイマＡ／Ｃ、Ｂ／Ｄを含む。Ａ／Ｃタイマは、固定
子磁極対Ａａ又はＣｃが付勢される時間周期を測定す
る。Ｂ／Ｄタイマは、固定子磁極対Ｂｂ又はＤｄが付勢
される時間周期を測定する。
力のそれぞれとストール検出器回路７０とに接続され
る。駆動制御回路５４の出力５５は、１つ又は複数のど
の固定子磁極対が付勢されているかを転流センサ７４に
示す。転流センサ７４は、モータ制御信号５５をモニタ
し、この信号を用いて１つ又は複数の固定子磁極対が付
勢される継続時間を決定する。転流センサ７４は、２つ
のタイマＡ／Ｃ、Ｂ／Ｄを含む。Ａ／Ｃタイマは、固定
子磁極対Ａａ又はＣｃが付勢される時間周期を測定す
る。Ｂ／Ｄタイマは、固定子磁極対Ｂｂ又はＤｄが付勢
される時間周期を測定する。
【００２８】たとえば、モータ制御信号５５が固定子磁
極対Ａａが付勢されていることを示すときは、Ａ／Ｃタ
イマは、この固定子磁極対Ａａが付勢され続ける時間周
期を測定し始める。Ａ／Ｃタイマは、固定子磁極対Ａａ
が消勢されるまで測定を継続する。転流センサ７４は、
ストール検出器７０に、固定子磁極対Ａａが付勢されて
いた時間周期を示す値を有する転流信号７５をストール
検出器７０に出力する。２つの固定子磁極対（たとえ
ば、Ａａ及びＢｂ又はＡａ及びＤｄ）が同時に付勢され
る場合には、転流センサ７４は、どの固定子磁極対が付
勢されているかとそれぞれの固定子磁極対の付勢の時間
周期とを示す値を有する信号をストール検出器７０に出
力する、すなわち、Ａ／ＣとＢ／Ｄとの両方のタイマが
カウントないし測定をする。
極対Ａａが付勢されていることを示すときは、Ａ／Ｃタ
イマは、この固定子磁極対Ａａが付勢され続ける時間周
期を測定し始める。Ａ／Ｃタイマは、固定子磁極対Ａａ
が消勢されるまで測定を継続する。転流センサ７４は、
ストール検出器７０に、固定子磁極対Ａａが付勢されて
いた時間周期を示す値を有する転流信号７５をストール
検出器７０に出力する。２つの固定子磁極対（たとえ
ば、Ａａ及びＢｂ又はＡａ及びＤｄ）が同時に付勢され
る場合には、転流センサ７４は、どの固定子磁極対が付
勢されているかとそれぞれの固定子磁極対の付勢の時間
周期とを示す値を有する信号をストール検出器７０に出
力する、すなわち、Ａ／ＣとＢ／Ｄとの両方のタイマが
カウントないし測定をする。
【００２９】可変リラクタンス・モータでは、隣接する
磁極対を同時に付勢することが可能である。このアプロ
ーチは、トルク・リプルを減少させる。しかし、磁極対
Ａａ及びＣｃが同時に付勢されることは決してないし、
磁極対Ｂｂ及びＤｄが同時に付勢されることは決してな
い。したがって、転流センサ７４は、２つのタイマを要
求するだけである。
磁極対を同時に付勢することが可能である。このアプロ
ーチは、トルク・リプルを減少させる。しかし、磁極対
Ａａ及びＣｃが同時に付勢されることは決してないし、
磁極対Ｂｂ及びＤｄが同時に付勢されることは決してな
い。したがって、転流センサ７４は、２つのタイマを要
求するだけである。
【００３０】ストール検出器７０は、転流信号７２をモ
ニタして、固定子磁極対が付勢される時間周期を決定す
る。ストール検出器７０は、１つ又は複数の同じ固定子
磁極対が所定の時間周期よりも長い時間だけ付勢されて
いたかどうかを判断する。この判断が肯定的である場合
には、モータの転流は生じていないと判断される。
ニタして、固定子磁極対が付勢される時間周期を決定す
る。ストール検出器７０は、１つ又は複数の同じ固定子
磁極対が所定の時間周期よりも長い時間だけ付勢されて
いたかどうかを判断する。この判断が肯定的である場合
には、モータの転流は生じていないと判断される。
【００３１】ストール検出器７０は、（i）１つ又は複
数の同じ固定子磁極対が所定の時間よりも長い時間だけ
付勢されており（ii）トルク・コマンド信号がスレショ
ルドＴｍｉｎよりも大きいと判断する場合には、ストー
ル条件が存在する。ストール検出器７０は、ストール条
件が存在すると判断すると、制御信号７６を可変利得増
幅器５２に出力し、この可変利得増幅器の利得をモータ
２６とスイッチ５６とを保護するように調節する。
数の同じ固定子磁極対が所定の時間よりも長い時間だけ
付勢されており（ii）トルク・コマンド信号がスレショ
ルドＴｍｉｎよりも大きいと判断する場合には、ストー
ル条件が存在する。ストール検出器７０は、ストール条
件が存在すると判断すると、制御信号７６を可変利得増
幅器５２に出力し、この可変利得増幅器の利得をモータ
２６とスイッチ５６とを保護するように調節する。
【００３２】可変利得増幅器５２の利得は、本発明の実
施例によれば、（１）最小の利得Ｇmin 、（２）中間の
利得Ｇint 、（３）通常の利得Ｇnormの３つの値の中の
１つに設定され得る。可変利得増幅器５２の利得が最小
の利得レベルＧmin にあるときには、可変利得増幅器５
２の利得は低く、モータ２６への電流を最小化し、よっ
て、モータ２６とスイッチ５６との過熱の可能性を最小
にする。可変利得増幅器５２の利得が中間の利得レベル
Ｇint にあるときには、駆動制御回路５４は、中程度の
量の電流をモータ２６に与える。可変利得増幅器５２の
利得が通常の利得レベルＧnormにあるときには、可変利
得増幅器５２の利得は最も大きく、駆動制御回路５４
は、所望の量の電流をモータ２６に与える。このように
して、ストール条件が存在すると判断されたときには、
ストール検出器７０がモータ２６から要求されるトルク
を制限して、モータの損傷とスイッチ５６への損傷とを
回避することができる。
施例によれば、（１）最小の利得Ｇmin 、（２）中間の
利得Ｇint 、（３）通常の利得Ｇnormの３つの値の中の
１つに設定され得る。可変利得増幅器５２の利得が最小
の利得レベルＧmin にあるときには、可変利得増幅器５
２の利得は低く、モータ２６への電流を最小化し、よっ
て、モータ２６とスイッチ５６との過熱の可能性を最小
にする。可変利得増幅器５２の利得が中間の利得レベル
Ｇint にあるときには、駆動制御回路５４は、中程度の
量の電流をモータ２６に与える。可変利得増幅器５２の
利得が通常の利得レベルＧnormにあるときには、可変利
得増幅器５２の利得は最も大きく、駆動制御回路５４
は、所望の量の電流をモータ２６に与える。このように
して、ストール条件が存在すると判断されたときには、
ストール検出器７０がモータ２６から要求されるトルク
を制限して、モータの損傷とスイッチ５６への損傷とを
回避することができる。
【００３３】図４を参照すると、モータのストール条件
を検出する際にストール検出器７０によって実行される
制御プロセスが理解されよう。好ましくは、トルク・コ
マンド回路４６、駆動制御回路５４、ストール検出器７
０、転流センサ７４及び可変利得増幅器５２の機能は、
すべて、マイクロコンピュータにおいて実現されてい
る。ステップ８０において、プロセスが開始され、内部
メモリ、フラグ、初期条件などが初期値に設定される。
次にプロセスはステップ８２に進んで、内部カウンタが
ゼロに初期化される。ステップ８２からプロセスはステ
ップ８４に進む。ステップ８４では、トルク・コマンド
信号４８の値がスレショルドＴｍｉｎよりも大きいかど
うかが判断される。ステップ８４での判断が否定的であ
れば、プロセスは、ステップ８２に戻る。このようにし
て、プロセスの残りのステップは、トルク・コマンド信
号４８がスレショルドＴｍｉｎの値を超えるときにだ
け、実行される。
を検出する際にストール検出器７０によって実行される
制御プロセスが理解されよう。好ましくは、トルク・コ
マンド回路４６、駆動制御回路５４、ストール検出器７
０、転流センサ７４及び可変利得増幅器５２の機能は、
すべて、マイクロコンピュータにおいて実現されてい
る。ステップ８０において、プロセスが開始され、内部
メモリ、フラグ、初期条件などが初期値に設定される。
次にプロセスはステップ８２に進んで、内部カウンタが
ゼロに初期化される。ステップ８２からプロセスはステ
ップ８４に進む。ステップ８４では、トルク・コマンド
信号４８の値がスレショルドＴｍｉｎよりも大きいかど
うかが判断される。ステップ８４での判断が否定的であ
れば、プロセスは、ステップ８２に戻る。このようにし
て、プロセスの残りのステップは、トルク・コマンド信
号４８がスレショルドＴｍｉｎの値を超えるときにだ
け、実行される。
【００３４】ステップ８４における判断が肯定的である
ときには、プロセスは、ステップ８６に進む。ステップ
８６では、転流センサ７４が電気アシスト・モータ２６
が直近の５秒以内に転流していたかどうかを示すかどう
かが判断される。ステップ８６での判断が否定的であり
ストール条件の存在の可能性を示す場合には、プロセス
は、ステップ８８に進む。ステップ８８では、カウンタ
は、１だけ増加してプロセスはステップ９０に進む。
ときには、プロセスは、ステップ８６に進む。ステップ
８６では、転流センサ７４が電気アシスト・モータ２６
が直近の５秒以内に転流していたかどうかを示すかどう
かが判断される。ステップ８６での判断が否定的であり
ストール条件の存在の可能性を示す場合には、プロセス
は、ステップ８８に進む。ステップ８８では、カウンタ
は、１だけ増加してプロセスはステップ９０に進む。
【００３５】ステップ９０では、カウンタのカウントが
５より大きい又は等しいかどうかの判断がなされる。ス
テップ９０での判断が否定的であれば、すなわち、直近
の２５秒以内にモータの転流が存在していた場合には、
プロセスは、ステップ８４に戻る。
５より大きい又は等しいかどうかの判断がなされる。ス
テップ９０での判断が否定的であれば、すなわち、直近
の２５秒以内にモータの転流が存在していた場合には、
プロセスは、ステップ８４に戻る。
【００３６】ステップ９０での判断が肯定的であれば、
すなわち、直近の２５秒以内にモータの転流が存在して
いなかった場合には、プロセスは、ステップ９２に進
む。ステップ９２では、可変利得増幅器５２の利得は最
小の利得Ｇmin に設定され、モータ２６とスイッチ５６
とを保護する。ステップ９２からは、プロセスはステッ
プ８６に戻る。
すなわち、直近の２５秒以内にモータの転流が存在して
いなかった場合には、プロセスは、ステップ９２に進
む。ステップ９２では、可変利得増幅器５２の利得は最
小の利得Ｇmin に設定され、モータ２６とスイッチ５６
とを保護する。ステップ９２からは、プロセスはステッ
プ８６に戻る。
【００３７】ステップ９２において、ステップ９０にお
いて決定されたカウントが５よりも大きい又は等しい後
にのみ、電流が減少される。５秒の周期の間にモータ２
６が転流していない度に、ステップ８８のカウンタが増
分される。よって、トルク・コマンド信号４８がスレシ
ョルドＴｍｉｎを超えモータ２６が２５秒の間転流して
いないときには、ストール検出器７０は、モータのスト
ール条件が存在すると判断し、増幅器５２の利得を最小
値まで減少させ、モータ２６とスイッチ５６とを保護す
る。
いて決定されたカウントが５よりも大きい又は等しい後
にのみ、電流が減少される。５秒の周期の間にモータ２
６が転流していない度に、ステップ８８のカウンタが増
分される。よって、トルク・コマンド信号４８がスレシ
ョルドＴｍｉｎを超えモータ２６が２５秒の間転流して
いないときには、ストール検出器７０は、モータのスト
ール条件が存在すると判断し、増幅器５２の利得を最小
値まで減少させ、モータ２６とスイッチ５６とを保護す
る。
【００３８】ステップ８６での判断が肯定的である、す
なわち、転流センサ７４がモータ２６は直近の５秒の間
に転流したことを示すときには、プロセスはステップ９
４に進む。ステップ９４では、カウンタは、１だけ減少
される。カウンタの値は、ゼロよりは小さくなり得な
い、すなわち、カウンタがゼロであると、更なる減少は
生じない。ステップ９４からは、プロセスは、ステップ
９６に進む。ステップ９６では、カウンタのカウントが
５よりも小さいかどうかが判断される。
なわち、転流センサ７４がモータ２６は直近の５秒の間
に転流したことを示すときには、プロセスはステップ９
４に進む。ステップ９４では、カウンタは、１だけ減少
される。カウンタの値は、ゼロよりは小さくなり得な
い、すなわち、カウンタがゼロであると、更なる減少は
生じない。ステップ９４からは、プロセスは、ステップ
９６に進む。ステップ９６では、カウンタのカウントが
５よりも小さいかどうかが判断される。
【００３９】ステップ９６での判断が否定的である、す
なわち、カウントが５よりも小さくない場合には、プロ
セスは、ステップ９８に進む。ステップ９８では、カウ
ントが１１より小さい又は等しいかどうかの判断がなさ
れる。ステップ９８での判断が否定的であるときは、プ
ロセスはステップ９２に進み、増幅器５２の利得は最小
値に保たれ、モータ電流を最小値に維持する。しかし、
カウントが１１よりも小さい又は等しい場合には、ステ
ップ９８での判断は肯定的であり、プロセスはステップ
１００に進む。ステップ１００では、増幅器５２の利得
は中間的な利得レベルＧint に設定される。ステップ１
００では、プロセスは、ステップ８６に戻る。
なわち、カウントが５よりも小さくない場合には、プロ
セスは、ステップ９８に進む。ステップ９８では、カウ
ントが１１より小さい又は等しいかどうかの判断がなさ
れる。ステップ９８での判断が否定的であるときは、プ
ロセスはステップ９２に進み、増幅器５２の利得は最小
値に保たれ、モータ電流を最小値に維持する。しかし、
カウントが１１よりも小さい又は等しい場合には、ステ
ップ９８での判断は肯定的であり、プロセスはステップ
１００に進む。ステップ１００では、増幅器５２の利得
は中間的な利得レベルＧint に設定される。ステップ１
００では、プロセスは、ステップ８６に戻る。
【００４０】ステップ９６、９８の効果は、ストールが
検出され増幅器５２の利得が最小値まで減少した後で、
モータの転流の十分な時間周期の後で増幅器の利得が結
果的に中間的レベルに設定又は上昇されるということで
ある。増幅器５２の利得は、３５秒の間だけ中間的な値
に留まるが、これは、カウンタが１１から５に減少され
ることに対応する。
検出され増幅器５２の利得が最小値まで減少した後で、
モータの転流の十分な時間周期の後で増幅器の利得が結
果的に中間的レベルに設定又は上昇されるということで
ある。増幅器５２の利得は、３５秒の間だけ中間的な値
に留まるが、これは、カウンタが１１から５に減少され
ることに対応する。
【００４１】ステップ９６での判断が肯定的すなわち、
カウントが５よりも小さい場合には、プロセスはステッ
プ９６からステップ１０２に進む。ステップ１０２にお
いては、可変利得増幅器５２の利得は、通常の利得レベ
ルＧnormに設定される。ステップ１０２からは、プロセ
スは、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、電
気アシスト・モータ２６が３０秒の間だけ転流していた
かどうかが判断される。モータ２６が３０秒の間だけ転
流していたと判断される場合には、モータ２６とスイッ
チ５６とは受け入れ可能な温度値又はそれよりも低い値
にあると推定される。ステップ１０４における判断が肯
定的である場合には、プロセスはステップ８２に戻る。
ステップ１０４における判断が否定的である場合には、
モータ２６とスイッチ５６とは依然として上昇した温度
レベルにあると推定され、プロセスはステップ８６に戻
る。
カウントが５よりも小さい場合には、プロセスはステッ
プ９６からステップ１０２に進む。ステップ１０２にお
いては、可変利得増幅器５２の利得は、通常の利得レベ
ルＧnormに設定される。ステップ１０２からは、プロセ
スは、ステップ１０４に進む。ステップ１０４では、電
気アシスト・モータ２６が３０秒の間だけ転流していた
かどうかが判断される。モータ２６が３０秒の間だけ転
流していたと判断される場合には、モータ２６とスイッ
チ５６とは受け入れ可能な温度値又はそれよりも低い値
にあると推定される。ステップ１０４における判断が肯
定的である場合には、プロセスはステップ８２に戻る。
ステップ１０４における判断が否定的である場合には、
モータ２６とスイッチ５６とは依然として上昇した温度
レベルにあると推定され、プロセスはステップ８６に戻
る。
【００４２】この制御構成は、ステアリング・アシスト
を完全に除去するのではなく、アシスト・レベルを制御
してモータ２６とスイッチ５６とを保護する。転流イベ
ントはカウント値を増加させないが、転流の再開はカウ
ントの値を減少させ、それによって、いずれかの時点で
通常のアシストが再開する。
を完全に除去するのではなく、アシスト・レベルを制御
してモータ２６とスイッチ５６とを保護する。転流イベ
ントはカウント値を増加させないが、転流の再開はカウ
ントの値を減少させ、それによって、いずれかの時点で
通常のアシストが再開する。
【００４３】図４に示された制御プロセスにおいて用い
られる継続時間とカウント値とは、特定の車両のタイプ
及びモータ構成に対して変更し特別に決定することがで
きる。継続時間とカウント値とは、説明の目的のためだ
けに選択されており、本発明を限定することは意図され
ていない。
られる継続時間とカウント値とは、特定の車両のタイプ
及びモータ構成に対して変更し特別に決定することがで
きる。継続時間とカウント値とは、説明の目的のためだ
けに選択されており、本発明を限定することは意図され
ていない。
【００４４】ストール検出器７０のための別の制御プロ
セスが、図５の流れ図に示されている。この制御プロセ
スは、ステップ１１０で開始し、当初のパラメータは、
トルク・コマンド信号に対する当初の利得値を１に等し
いように設定することを含むように設定される。次に、
プロセスは、ステップ１１２に進み、そこでは、トルク
・コマンド信号４８がストール検出器７０によってモニ
タされる。ステップ１１２からは、プロセスは、ステッ
プ１１４に進み、このステップでは、モニタされたトル
ク・コマンド信号４８は、漏れ（ｌｅａｋｙ）ストール
検出積分器によって積分される。漏れ積分を達成するた
めに、プロセスがループを通過する度にすなわちステッ
プ１１４が実行される度に、一定値が積分値から減算さ
れる。
セスが、図５の流れ図に示されている。この制御プロセ
スは、ステップ１１０で開始し、当初のパラメータは、
トルク・コマンド信号に対する当初の利得値を１に等し
いように設定することを含むように設定される。次に、
プロセスは、ステップ１１２に進み、そこでは、トルク
・コマンド信号４８がストール検出器７０によってモニ
タされる。ステップ１１２からは、プロセスは、ステッ
プ１１４に進み、このステップでは、モニタされたトル
ク・コマンド信号４８は、漏れ（ｌｅａｋｙ）ストール
検出積分器によって積分される。漏れ積分を達成するた
めに、プロセスがループを通過する度にすなわちステッ
プ１１４が実行される度に、一定値が積分値から減算さ
れる。
【００４５】プロセスは、次に、ステップ１１６に進
む。ステップ１１６では、積分されたトルク・コマンド
信号がスレショルド値Ｔｏよりも大きいかどうかが判断
される。ステップ１１６における判断が否定的であれ
ば、プロセスはステップ１１８に進み、そこでは、可変
利得増幅器５２の利得が増加される。プロセスは、次
に、ステップ１２２に進み、トルク・コマンド利得が１
の値に制限される。プロセスは、次に、ステップ１１２
に戻る。
む。ステップ１１６では、積分されたトルク・コマンド
信号がスレショルド値Ｔｏよりも大きいかどうかが判断
される。ステップ１１６における判断が否定的であれ
ば、プロセスはステップ１１８に進み、そこでは、可変
利得増幅器５２の利得が増加される。プロセスは、次
に、ステップ１２２に進み、トルク・コマンド利得が１
の値に制限される。プロセスは、次に、ステップ１１２
に戻る。
【００４６】ステップ１１６での判断が肯定的であれ
ば、プロセスは、モータ２６がストールされていると判
断する。次にプロセスは、ステップ１２０に進む。ステ
ップ１２０では、ストール検出器７０が、可変利得増幅
器５２の利得を減少させる。プロセスは、次に、ステッ
プ１２１に進み、そこでは、利得の減少は所定の最小値
に制限される。ステップ１２１からは、プロセスは、ス
テップ１１２に戻る。制御プロセスは、積分されたトル
ク・コマンドが十分な時間周期に亘る積分器の漏れの結
果としてスレショルドＴｏよりも小さい値に留まるとき
にのみ、時間と共に増幅器の利得を通常のレベルに増加
させる。当業者であれば、ステップ１１８におけるトル
ク・コマンド利得の増加速度と、ステップ１２０におけ
るトルク・コマンド利得の減少速度とは、相互に独立で
あることを理解するであろう。また、これらの速度は、
線形又は非線形であり得る。
ば、プロセスは、モータ２６がストールされていると判
断する。次にプロセスは、ステップ１２０に進む。ステ
ップ１２０では、ストール検出器７０が、可変利得増幅
器５２の利得を減少させる。プロセスは、次に、ステッ
プ１２１に進み、そこでは、利得の減少は所定の最小値
に制限される。ステップ１２１からは、プロセスは、ス
テップ１１２に戻る。制御プロセスは、積分されたトル
ク・コマンドが十分な時間周期に亘る積分器の漏れの結
果としてスレショルドＴｏよりも小さい値に留まるとき
にのみ、時間と共に増幅器の利得を通常のレベルに増加
させる。当業者であれば、ステップ１１８におけるトル
ク・コマンド利得の増加速度と、ステップ１２０におけ
るトルク・コマンド利得の減少速度とは、相互に独立で
あることを理解するであろう。また、これらの速度は、
線形又は非線形であり得る。
【００４７】当業者であれば、図５の実施例は、電気ア
シスト・ステアリング・システムの過度使用をも検出す
ることを理解しよう。このような過度使用は、たとえ
ば、モータが動いているにもかかわらず高いモータ・ト
ルクが延長された時間周期に亘って命令された際に生じ
る。当業者は、ストール条件は過度使用条件であり得る
ことを理解するであろう。
シスト・ステアリング・システムの過度使用をも検出す
ることを理解しよう。このような過度使用は、たとえ
ば、モータが動いているにもかかわらず高いモータ・ト
ルクが延長された時間周期に亘って命令された際に生じ
る。当業者は、ストール条件は過度使用条件であり得る
ことを理解するであろう。
【００４８】図４及び図５に示された制御プロセスは、
単一のストール及び過度使用検出器７０において実現し
得る。このような場合には、ストール及び過度使用検出
器７０は、２つのプロセスのどちらか又は両方がストー
ル又は過度使用条件の存在を示すときに、ストール又は
過度使用条件が存在すると判断する。実際には、ストー
ル条件は、トルク・コマンドがスレショルド値よりも大
きく、また、所定の時間周期に対するモータの転流が存
在しないことの結果として検出され、過度使用条件は、
積分されたトルク・コマンドがスレショルド値を超える
ことの結果である。
単一のストール及び過度使用検出器７０において実現し
得る。このような場合には、ストール及び過度使用検出
器７０は、２つのプロセスのどちらか又は両方がストー
ル又は過度使用条件の存在を示すときに、ストール又は
過度使用条件が存在すると判断する。実際には、ストー
ル条件は、トルク・コマンドがスレショルド値よりも大
きく、また、所定の時間周期に対するモータの転流が存
在しないことの結果として検出され、過度使用条件は、
積分されたトルク・コマンドがスレショルド値を超える
ことの結果である。
【００４９】駆動制御回路内に自己診断の特徴を含み、
アシスト構成の適切な動作を保証することが好ましい。
電気アシスト・ステアリング・システムのためのこのよ
うな診断構成は、ＴＲＷ社に譲渡されているＢｅｈｒ他
への米国特許第４６６０６７１号に完全に記載されてお
り、この米国特許は、本明細書で援用する。
アシスト構成の適切な動作を保証することが好ましい。
電気アシスト・ステアリング・システムのためのこのよ
うな診断構成は、ＴＲＷ社に譲渡されているＢｅｈｒ他
への米国特許第４６６０６７１号に完全に記載されてお
り、この米国特許は、本明細書で援用する。
【００５０】本発明の好適実施例に関する以上の説明か
ら、当業者であれば、改良、変更、修正が本発明に対し
て可能であることを理解するであろう。当該技術の発明
内のそのような改良、変更、修正は、冒頭の特許請求の
範囲によってカバーされることが意図されている。
ら、当業者であれば、改良、変更、修正が本発明に対し
て可能であることを理解するであろう。当該技術の発明
内のそのような改良、変更、修正は、冒頭の特許請求の
範囲によってカバーされることが意図されている。
【図１】本発明による電気アシスト・ステアリング・シ
ステムを図解するブロック図である。
ステムを図解するブロック図である。
【図２】図１に示された電気アシスト・モータの断面図
である。
である。
【図３】図１に示されたスイッチの一部の回路図であ
る。
る。
【図４】図１のシステムと共に用いられるストール検出
プロセスを示す流れ図である。
プロセスを示す流れ図である。
【図５】図１のシステムと共に用いられる別のストール
検出プロセスを示す流れ図である。
検出プロセスを示す流れ図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウィリアム・シー・フェネシー アメリカ合衆国ミシガン州48310，スター リング・ハイツ，スティンプソン・ドライ ヴ 40066 (72)発明者 イヴァン・ジェイ・ウィリアムズ アメリカ合衆国カリフォルニア州90274, ローリング・ヒルズ，ラリアット 12
Claims (9)
- 【請求項１】 車両用電気アシスト・ステアリング・シ
ステムにおける電気アシスト・モータの過度使用条件を
検出する装置において、 車両のステアリング可能な車輪をステアリングするステ
アリング手段と、 前記車両のステアリング・ホイールに印加されたステア
リング・トルクを感知し、それを示すトルク・コマンド
信号を提供するトルク・コマンド回路手段と、 前記トルク・コマンド信号を時間に関して積分して該積
分されたトルク・コマンド信号に応答して過度使用信号
を提供する過度使用検出手段と、 を備えている装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の装置において、前記過度
使用検出手段は、前記積分されたトルク・コマンド信号
が所定のスレショルドを超えるときに前記過度使用信号
を提供する手段を含む装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の装置において、前記トル
ク・コマンド回路手段と前記過度使用検出手段との間に
おいて動作し前記トルク・コマンド信号の利得を制御す
る可変利得増幅器手段を更に含み、また更に、前記過度
使用信号に応答して可変利得増幅器の利得を減少させる
手段を含む装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の装置において、前記積分
されたトルク・コマンド信号が前記所定のスレショルド
よりも小さいときには、前記可変利得増幅器の利得を増
加させる手段を更に含む装置。 - 【請求項５】 請求項４記載の装置において、前記可変
利得増幅器の利得を減少させる前記手段と増加させる前
記手段とは、独立の比率を有する装置。 - 【請求項６】 電気アシスト・ステアリング・モータの
過度使用条件を検出する方法において、 （ａ）車両のステアリング可能な車輪をステアリングす
るステアリング手段を提供するステップと、 （ｂ）前記車両のステアリング・ホイールに印加された
ステアリング・トルクを感知するステップと、 （ｃ）前記感知された印加ステアリング・トルクに応答
して、トルク・コマンド信号を提供するステップと、 （ｄ）前記トルク・コマンド信号を積分するステップ
と、 （ｅ）前記積分されたトルク・コマンド信号に応答し
て，過度使用信号を提供するステップと、 を含む方法。 - 【請求項７】 請求項６記載の方法において、前記積分
されたトルク・コマンド信号の値を周期的に減少させる
ステップを更に含む方法。 - 【請求項８】 請求項７記載の方法において、前記過度
使用信号は前記積分されたトルク・コマンド信号が所定
の値を超えるときに生じ、また更に、前記過度使用信号
に応答してトルク・コマンド信号の利得を減少させるス
テップを更に含む方法。 - 【請求項９】 請求項８記載の方法において、前記積分
されたトルク・コマンド信号が前記所定の値よりも小さ
い場合には、前記トルク・コマンド信号の利得を増加さ
せるステップを更に含む方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US329629 | 1989-03-28 | ||
| US08/329,629 US5517415A (en) | 1994-10-26 | 1994-10-26 | Method and apparatus for detecting a motor stall condition in an electric assist steering system |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7279333A Division JP2898236B2 (ja) | 1994-10-26 | 1995-10-26 | 電気アシスト・ステアリング・システムにおいてモータ・ストール条件を検出する方法及び装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11198846A true JPH11198846A (ja) | 1999-07-27 |
| JP3383226B2 JP3383226B2 (ja) | 2003-03-04 |
Family
ID=23286296
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7279333A Expired - Lifetime JP2898236B2 (ja) | 1994-10-26 | 1995-10-26 | 電気アシスト・ステアリング・システムにおいてモータ・ストール条件を検出する方法及び装置 |
| JP30724098A Expired - Fee Related JP3383226B2 (ja) | 1994-10-26 | 1998-10-28 | 電気アシスト・ステアリング・モータの過度使用条件を検出する方法及び装置 |
Family Applications Before (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7279333A Expired - Lifetime JP2898236B2 (ja) | 1994-10-26 | 1995-10-26 | 電気アシスト・ステアリング・システムにおいてモータ・ストール条件を検出する方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5517415A (ja) |
| EP (2) | EP0709278B1 (ja) |
| JP (2) | JP2898236B2 (ja) |
| BR (1) | BR9504458A (ja) |
| DE (2) | DE69532213T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2012144069A1 (ja) * | 2011-04-22 | 2012-10-26 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
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| DE29712051U1 (de) * | 1996-07-13 | 1997-09-04 | Trw Fahrwerksyst Gmbh & Co | Servolenkvorrichtung |
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| US6025665A (en) * | 1997-02-21 | 2000-02-15 | Emerson Electric Co. | Rotating machine for use in a pressurized fluid system |
| US6122912A (en) * | 1997-10-16 | 2000-09-26 | Techco Corporation | Electro-hydraulic power steering systems having improved efficiency |
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