JPH11356080A - Srモータ - Google Patents

Srモータ

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Publication number
JPH11356080A
JPH11356080A JP10160054A JP16005498A JPH11356080A JP H11356080 A JPH11356080 A JP H11356080A JP 10160054 A JP10160054 A JP 10160054A JP 16005498 A JP16005498 A JP 16005498A JP H11356080 A JPH11356080 A JP H11356080A
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JP
Japan
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motor
signal
torque
timing
controller
Prior art date
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Pending
Application number
JP10160054A
Other languages
English (en)
Inventor
Shigemitsu Suzuki
重光 鈴木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Aisin Seiki Co Ltd filed Critical Aisin Seiki Co Ltd
Priority to JP10160054A priority Critical patent/JPH11356080A/ja
Publication of JPH11356080A publication Critical patent/JPH11356080A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐ノイズ性に優れ、誤動作に対する信頼性の
高いSRモータの提供。 【解決手段】 通電相の切り替え信号を発する回転位置
センサ4と、少なくとも回転位置センサの信号を基に通
電相へ供給する電流値を制御するコントローラ13を備
え、コントローラは、電流値を演算するソフトウエア部
分24と、通電タイミング許可領域を設定するタイミン
グ信号を発する論理回路25を有するハードウエア部分
23とを有し、ハードウエア部分は、ソフトウエア部分
の演算結果とタイミング信号とをANDで結ぶAND回
路26を有することを特徴とする、SRモータとした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スイッチド・リラ
クタンスモータ(以下、SRモータという。)に関し、
特に、運転者のステアリング回転トルク低減のため、補
助トルク源として電動機を使用する電動式パワーステア
リング装置(以下、EPSという。)に使用されるSR
モータに関する。
【0002】
【従来の技術】近年、EPS駆動用モータとして、SR
モータの採用が考えられている。EPS駆動用のその他
のモータとしては、例えば、DCモータ、ブラシレスD
Cモータ、ACサーボモータ等の採用が考えられるが、
SRモータは、これらのモータに比し、ブラシやマグネ
ット等が不要で部品点数が少なく、高寿命であるという
利点を有するからである。
【0003】しかし、SRモータは、本質的にトルクリ
ップルが大きいという欠点を有するものである。
【0004】SRモータ等のブラシレスモータは、通電
相を順次切り替えることにより駆動トルクを連続的に発
生させるものであり、通電相の切り替えごとにトルクリ
ップルが不可避的に発生する。このトルクリップルは、
ステアリングを操作する運転者の操舵フィールを悪化さ
せるものであり、なるべく小さい方がよく、そのために
は、モータを制御するコントローラは、切り替えタイミ
ングを高精度に制御し、かつ、ソフトウエアによる通電
タイミングの進角・遅角処理等の精密な制御をすること
が要求されていた。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなソ
フトウエアによる精密な制御を行う必要のあるEPS駆
動用SRモータにおいて、モータ自体等より発生する電
磁ノイズ等の外乱がコントローラに侵入してくる場合が
ある。ソフトウエア処理は、ハードウエア処理に比して
電磁ノイズ等の外乱の影響を受けやすいので、このよう
な場合、通電タイミング演算を行っているソフトウエア
処理に影響を及ぼし、通電タイミングにずれが生じる場
合があった。このずれは、トルクリップルの増大につな
がり、さらに顕著になると、正トルクを発生する領域を
逸脱し、逆トルクを発生させる原因にもつながるもので
ある。
【0006】本発明は、上記不具合を解決し、耐ノイズ
性を向上させ、誤動作に対する信頼性を向上させたSR
モータを提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、通電相の切り替え信号を発する回転位置
センサと、少なくとも前記回転位置センサの信号を基に
通電相へ供給する電流値を制御するコントローラを備
え、前記コントローラは、前記電流値を演算するソフト
ウエア部分と、通電タイミング許可領域を設定するタイ
ミング信号を発する論理回路を有するハードウエア部分
とを有し、前記ハードウエア部分は、前記ソフトウエア
部分の演算結果と前記タイミング信号とをANDで結ぶ
AND回路を有することを特徴とする、SRモータとし
た。
【0008】上述のように、モータを制御するコントロ
ーラ内において、ハードウエア処理の方が、ソフトウエ
ア処理より、ノイズ等の外乱の影響を受けにくい。この
特性を利用して、本発明は、コントローラ内において、
モータに供給する制御電流を精密に演算するソフトウエ
ア部分に加え、外乱に強いハードウエア部分を設けるこ
ととした。このハードウエア部分は、付属の回転センサ
からの切り替え信号に基づいて、正トルクを発生させる
領域である通電タイミング許可領域を設定するタイミン
グ信号を発する論理回路を有している。このタイミング
信号は外乱の影響を受け難いものであり、ソフトウエア
部分の演算結果とこのタイミング信号とをAND処理し
た後の信号をコントローラの出力として、SRモータに
供給することとした。
【0009】これにより、電磁ノイズ等の外乱により、
ソフトウエア部分の通電タイミング演算にずれが生じ、
通電タイミングが逆トルク発生領域に至っている場合で
も、ノイズに強い上記タイミング信号とのAND処理を
施すことにより、必ず正トルク発生領域内のみに制御電
流を通電させることができるものである。
【0010】その結果、逆トルク発生等の不具合を回避
でき、耐ノイズ性に優れたSRモータ制御を実現できる
ものである。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態とし
て、本発明に係るSRモータを電動式パワーステアリン
グ装置に使用した場合の例を図面を参照しながら説明す
る。
【0012】図1は、電気式パワーステアリング装置全
体の概要を示すものである。以下、電動式パワーステア
リング装置の作動概要を説明する。
【0013】運転者がステアリング1を操舵すると、そ
の回転はステアリングシャフト9に伝達され、ステアリ
ングシャフト9の回転はギヤ機構2へ伝達される。ギヤ
機構2は、例えばラックアンドピニオンギヤ機構(図示
せず)を有しており、ステアリングシャフト9の回転を
タイロッド10の軸方向運動(図1において左右方向)
に変換する。タイロッド10の両端は、操舵輪(図示せ
ず)を操舵するリンク機構(図示せず)に連結されてお
り、タイロッド10の軸方向運動により、操舵輪が操舵
される。
【0014】コントローラ13は、操舵時に運転者がス
テアリング1を通じて感じる回転トルクを検知するトル
クセンサ11と、SRモータ3の回転位置を検出する回
転位置センサ4の出力結果をもとに演算を行い、SRモ
ータ3が適切な補助トルクを発生するように、SRモー
タ3に信号を供給する。
【0015】また、SRモータ3の出力軸の回転トルク
は、ギヤ機構2内において、ボールナット機構等(図示
せず)によりタイロッド10の軸方向駆動力に変換され
る。SRモータ3は、コントローラ13からの信号に応
じて、適切なトルクで操舵力を補助する方向に駆動さ
れ、その回転駆動トルクが前述のボールナット機構等に
よりタイロッド10の軸方向駆動力に変換される。その
結果、運転者の操舵力を補助することになり、運転者の
操舵力が軽減される。
【0016】以上、電動式パワーステアリング装置の作
動の概要を説明した。
【0017】次に、コントローラ13の制御について図
2を用いて説明する。
【0018】図2は、コントローラ13の制御ブロック
図である。コントローラ13の役割は、上述のごとく、
回転位置センサ4及び、トルクセンサ11の出力結果を
もとに演算を行い、SRモータ3が適切な補助トルクを
発生するように、SRモータ3に信号を供給することで
ある。
【0019】回転位置センサ4の出力信号は、後のハー
ドウエア部分23及びソフトウエア部分24にて処理で
きるように、波形整形回路21にて適切な波形に整形さ
れる。整形された位置信号は、ハードウエア部分23内
の論理回路25と、ソフトウエア部分24へ供給され
る。
【0020】トルクセンサ11の出力信号は、運転者の
ステアリング操作方向により正または負の値が出力され
るものであり、信号処理回路22に供給され、ステアリ
ング操作方向を判別する正逆転信号と、トルク信号とに
分けられる。これらのうち、正逆転信号は、論理回路2
5とソフトウエア部分24へ供給され、トルク信号は、
ソフトウエア部分24のみに供給される。なお、トルク
センサ11に異常等が発生した場合の誤動作防止のため
に、エラー信号が発生した場合には、トルクセンサ11
の出力値をリセットするリセット回路が設けられてい
る。
【0021】ソフトウエア部分24では、供給された位
置信号、正逆信号及びトルク信号に基づいて、SRモー
タ3が適切な補助トルクを適切な方向に発生するよう
に、通電相へ供給する電流値を演算している。その際、
トルクリップル低減のため、通電タイミングの進角・遅
角処理等の精密な演算を実施している。この演算結果
は、ハードウエア23内のAND回路26へ供給され
る。
【0022】ハードウエア23内の論理回路25では、
供給された位置信号と正逆信号に基づいて、SRモータ
3が逆トルク(補助したい方向とは反対のトルク)を発
生させないためのタイミング信号を発している。このタ
イミング信号は、正トルクを発生させる領域である通電
タイミング許可領域では、1(補助トルクの方向によっ
ては、―1)を出力し、逆トルク(補助したい方向とは
反対のトルク)を発生させる領域では、0を出力するも
のである。このタイミング信号は、ハードウエア23内
のAND回路26へ供給される。
【0023】ハードウエア23内のAND回路26で
は、供給されたソフトウエア部分24の演算結果と、論
理回路25の出力であるタイミング信号とのAND処理
を行う。AND処理後の信号は、SRモータ3を駆動す
るため駆動回路27へ供給され、駆動回路27の出力信
号に従ってSRモータ3は所望の作動を行うことにな
る。
【0024】このAND処理を行うことにより、ソフト
ウエア部分24の演算結果において、電磁ノイズ等によ
り通電タイミングにずれが生じており、通電タイミング
が逆トルク発生領域に至っている場合には、逆トルク発
生領域に属する範囲のみ、強制的に電流値を零に補正す
ることになる。これにより、SRモータ3が逆トルクを
発生することがなくなり、常に安定した補助トルクを発
生させることができる。なお、通電タイミングのずれが
なく、あるいは、ずれがあっても逆トルク発生領域に至
っていない場合には、AND処理を行っても、ソフトウ
エア部分24の演算結果に影響を与えることはない。
【0025】以上、AND処理の効果を、具体的に4相
SRモータの例を用いて説明する。図3は、固定子8
極、回転子6極、4相のSRモータにおいて、ノイズ等
によるずれのない場合の各通電相のタイムチャートであ
る。横軸は、モータの回転角度である。この場合は、モ
ータ回転が所定回転以下の低速領域では、1相励磁を、
所定回転以上の高速領域では、1―2相励磁を行う場合
の例を示している。基本通電角は15°であり、1―2
相励磁を行う場合は、電流の立ち上がりタイミングを
7.5°進角させ、通電角を22.5°としている。
【0026】正トルク発生領域は、図3に示すように、
1―2相励磁の場合の電流立ち上がりタイミングから、
30°の範囲を有し(例えば、第1相では30°〜60
°等)、コントローラ13内の論理回路25が発するタ
イミング信号は、この範囲内は1、この範囲外の逆トル
ク発生領域では零を出力する。
【0027】この状態にて、例えば、第1相の1―2相
励磁の場合の通電タイミング(30°〜52.5°)が
ずれ、立ち上がりタイミングが5°早くなった場合(通
電タイミングが25°〜52.5°)を考える。第1相
の正トルク発生領域は、30°〜60°であるから、上
記AND処理により、この場合は、逆トルク発生領域で
ある25°〜30°の範囲の電流値を零にすることにな
る。これにより、SRモータ3が逆トルクを発生するこ
とを回避できる。
【0028】以上、本発明により、コントローラ13の
耐ノイズ性を向上させ、誤動作に対する信頼性を向上さ
せることができる。
【0029】なお、論理回路25が発するタイミング信
号において、1(またはー1)を出力させる範囲(通電
タイミング許可領域)は、上記実施例によれば、正トル
ク発生領域全域に渡っているが、これにとらわれること
なく、正トルク発生領域内であれば、その一部の範囲に
限定してもよい。この場合は、許容される通電タイミン
グのずれ量がより小さくなるので、逆トルクの発生を回
避できるだけでなく、通電タイミングのずれによるトル
クリップルの増大をより抑えることができる。
【0030】以上、本発明を上記実施の態様に即して説
明したが、本発明は上記態様に限定されるものではな
く、本発明の原理に準ずる各種態様を含むものである。
【0031】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
コントローラに侵入する電磁ノイズ等による誤動作を防
止でき、信頼性を向上させたSRモータを提供すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態における電動式パワーステ
アリング装置全体の概略図である。
【図2】本発明の一実施形態におけるコントローラの制
御ブロック図である。
【図3】本発明の一実施形態における4相SRモータの
各通電相のタイムチャートを示した図である。
【符号の説明】
3 SRモータ 4 回転位置センサ 13 コントローラ 23 ハードウエア部分 24 ソフトウエア部分 25 論理回路 26 AND回路

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 通電相の切り替え信号を発する回転位置
    センサと、少なくとも前記回転位置センサの信号を基に
    通電相へ供給する電流値を制御するコントローラを備
    え、前記コントローラは、前記電流値を演算するソフト
    ウエア部分と、通電タイミング許可領域を設定するタイ
    ミング信号を発する論理回路を有するハードウエア部分
    とを有し、前記ハードウエア部分は、前記ソフトウエア
    部分の演算結果と前記タイミング信号とをANDで結ぶ
    AND回路を有することを特徴とする、SRモータ。
JP10160054A 1998-06-09 1998-06-09 Srモータ Pending JPH11356080A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10160054A JPH11356080A (ja) 1998-06-09 1998-06-09 Srモータ

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10160054A JPH11356080A (ja) 1998-06-09 1998-06-09 Srモータ

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JPH11356080A true JPH11356080A (ja) 1999-12-24

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ID=15706920

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10160054A Pending JPH11356080A (ja) 1998-06-09 1998-06-09 Srモータ

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JP (1) JPH11356080A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013081369A (ja) * 2006-07-28 2013-05-02 Mitsuba Corp ブラシレスモータの駆動装置、ブラシレスモータの始動方法、ブラシレスファンモータの駆動装置、及びブラシレスファンモータの始動方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013081369A (ja) * 2006-07-28 2013-05-02 Mitsuba Corp ブラシレスモータの駆動装置、ブラシレスモータの始動方法、ブラシレスファンモータの駆動装置、及びブラシレスファンモータの始動方法

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