JPH06239249A - 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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- JPH06239249A JPH06239249A JP2943193A JP2943193A JPH06239249A JP H06239249 A JPH06239249 A JP H06239249A JP 2943193 A JP2943193 A JP 2943193A JP 2943193 A JP2943193 A JP 2943193A JP H06239249 A JPH06239249 A JP H06239249A
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- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 10
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- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
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Classifications
-
- 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
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】ステアリングホイールに加えられた操舵トルク
がトルクセンサ３１によって検出される。トルクセンサ
３１および車速センサ３４の出力に基づいてモータ３２
が駆動され、その発生トルクがステアリングシャフトに
伝達される。操舵トルクと車速に基づいて目標電流値Ｉ
O が求められる。目標電流値ＩO とモータ３２に実際に
流れている電流の大きさに対応したモータ電流検出値Ｉ
M とに基づき、モータ３２に印加すべき電圧値Ｖが定め
られる。極性付与部４７は、直前にモータ３２に印加さ
れた電圧値の極性に基づき、電流の方向に対応した極性
をモータ電流検出値ＩM に付与し、極性付モータ電流検
出値ＩS を作成する。この電流検出値ＩS と目標電流値
ＩO との差に基づいて電圧値Ｖが定められる。 【効果】操舵トルクに対応した操舵補助力を確実にステ
アリングシャフトに与えることができる。
がトルクセンサ３１によって検出される。トルクセンサ
３１および車速センサ３４の出力に基づいてモータ３２
が駆動され、その発生トルクがステアリングシャフトに
伝達される。操舵トルクと車速に基づいて目標電流値Ｉ
O が求められる。目標電流値ＩO とモータ３２に実際に
流れている電流の大きさに対応したモータ電流検出値Ｉ
M とに基づき、モータ３２に印加すべき電圧値Ｖが定め
られる。極性付与部４７は、直前にモータ３２に印加さ
れた電圧値の極性に基づき、電流の方向に対応した極性
をモータ電流検出値ＩM に付与し、極性付モータ電流検
出値ＩS を作成する。この電流検出値ＩS と目標電流値
ＩO との差に基づいて電圧値Ｖが定められる。 【効果】操舵トルクに対応した操舵補助力を確実にステ
アリングシャフトに与えることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、操舵に応答してモータ
を駆動し、このモータの発生トルクを操舵機構に伝達し
て操舵力を補助する電動パワーステアリング装置に関す
る。
を駆動し、このモータの発生トルクを操舵機構に伝達し
て操舵力を補助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】従来から、ステアリングホイールを回転
させて操舵を行ったときに、ステアリングシャフトに加
わる操舵トルクに応じた補助力をモータから操舵機構に
与え、操舵力を補助するようにした電動パワーステアリ
ング装置が用いられている。さらに詳細に説明すると、
ステアリングシャフトを保持するステアリングコラムに
はモータが取り付けられており、このモータの回転力は
ウォームギアを介してステアリングシャフトに伝達され
る。ステアリングシャフトの途中部にはトーションバー
が介装されており、ステアリングホイールを操作する
と、トーションバーがわずかにねじれて、トーションバ
ーにより連結された入力軸と出力軸とに相対変位が生じ
る。この相対変位がトルクセンサにより検出され、その
検出結果に基づいてモータへの入力電流が制御される。
これにより、ステアリングシャフトに加わる操舵トルク
に対応して、操舵力を補助することができる。
させて操舵を行ったときに、ステアリングシャフトに加
わる操舵トルクに応じた補助力をモータから操舵機構に
与え、操舵力を補助するようにした電動パワーステアリ
ング装置が用いられている。さらに詳細に説明すると、
ステアリングシャフトを保持するステアリングコラムに
はモータが取り付けられており、このモータの回転力は
ウォームギアを介してステアリングシャフトに伝達され
る。ステアリングシャフトの途中部にはトーションバー
が介装されており、ステアリングホイールを操作する
と、トーションバーがわずかにねじれて、トーションバ
ーにより連結された入力軸と出力軸とに相対変位が生じ
る。この相対変位がトルクセンサにより検出され、その
検出結果に基づいてモータへの入力電流が制御される。
これにより、ステアリングシャフトに加わる操舵トルク
に対応して、操舵力を補助することができる。
【０００３】図６は上記の電動パワーステアリング装置
の電気的構成を示すブロック図である。車両に搭載され
たバッテリ１からの電力は、モータ駆動回路２に与えら
れている。モータ駆動回路２にはモータ３が接続されて
おり、このモータ３の発生トルクがステアリングシャフ
トに伝達されて操舵力が補助される。モータ駆動回路２
は、パワートランジスタ２Ａ，２Ｂの直列回路と、パワ
ートランジスタ２Ｃ，２Ｄの直列回路とをバッテリ１に
対して並列に接続し、パワートランジスタ２Ａ，２Ｂの
接続点８とパワートランジスタ２Ｃ，２Ｄの接続点９と
の間にモータ３を接続したものである。各パワートラン
ジスタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄには、マイクロコンピュ
ータなどを含む制御回路４からのパルス幅制御信号が与
えられる。
の電気的構成を示すブロック図である。車両に搭載され
たバッテリ１からの電力は、モータ駆動回路２に与えら
れている。モータ駆動回路２にはモータ３が接続されて
おり、このモータ３の発生トルクがステアリングシャフ
トに伝達されて操舵力が補助される。モータ駆動回路２
は、パワートランジスタ２Ａ，２Ｂの直列回路と、パワ
ートランジスタ２Ｃ，２Ｄの直列回路とをバッテリ１に
対して並列に接続し、パワートランジスタ２Ａ，２Ｂの
接続点８とパワートランジスタ２Ｃ，２Ｄの接続点９と
の間にモータ３を接続したものである。各パワートラン
ジスタ２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄには、マイクロコンピュ
ータなどを含む制御回路４からのパルス幅制御信号が与
えられる。
【０００４】制御回路４には、トルクセンサ５の出力が
与えられている。また、制御回路４には、モータ３に流
れる電流を検出するモータ電流検出回路６の出力が与え
られている。モータ電流検出回路６は、モータ駆動回路
２に直列に接続された電流検出用抵抗７の両端電圧を検
出することにより、モータ３に流れる電流の大きさを検
出する。
与えられている。また、制御回路４には、モータ３に流
れる電流を検出するモータ電流検出回路６の出力が与え
られている。モータ電流検出回路６は、モータ駆動回路
２に直列に接続された電流検出用抵抗７の両端電圧を検
出することにより、モータ３に流れる電流の大きさを検
出する。
【０００５】制御回路４は、トルクセンサ５およびモー
タ電流検出回路６の出力信号に基づいて、モータ駆動回
路２に与えるべき制御信号を作成する。すなわち、制御
回路４では、トルクセンサ５の出力信号に基づいて、モ
ータ３に与えるべき目標電流値を求める。トルクセンサ
５の出力信号は、操舵力の方向および大きさを表すもの
であり、これに対応して、目標電流値は、モータ３に発
生させるべきトルクの方向および大きさに対応した値と
なる。たとえば、ステアリングシャフトに右回転方向の
トルクを与えるべきとき（この方向のトルクを以下では
「右回転トルク」という。）の目標電流値は正の値をと
り、ステアリングシャフトに左回転方向のトルクを与え
るべきとき（この方向のトルクを以下では「左回転トル
ク」という。）の目標電流値は負の値をとる。
タ電流検出回路６の出力信号に基づいて、モータ駆動回
路２に与えるべき制御信号を作成する。すなわち、制御
回路４では、トルクセンサ５の出力信号に基づいて、モ
ータ３に与えるべき目標電流値を求める。トルクセンサ
５の出力信号は、操舵力の方向および大きさを表すもの
であり、これに対応して、目標電流値は、モータ３に発
生させるべきトルクの方向および大きさに対応した値と
なる。たとえば、ステアリングシャフトに右回転方向の
トルクを与えるべきとき（この方向のトルクを以下では
「右回転トルク」という。）の目標電流値は正の値をと
り、ステアリングシャフトに左回転方向のトルクを与え
るべきとき（この方向のトルクを以下では「左回転トル
ク」という。）の目標電流値は負の値をとる。
【０００６】この目標電流値とモータ電流検出回路６の
出力とが比較され、その差に応じて、モータ３に印加す
べき電圧が決定される。この決定された電圧に対応した
デューティ比のパルス幅制御信号がモータ駆動回路２に
与えられる。このパルス幅制御信号がモータ駆動回路２
の各トランジスタに印加されることにより、モータ３は
トルクセンサ５が検出した操舵トルクに対応した方向お
よび大きさのトルクを発生する。なお、ステアリングホ
イールに右回転トルクが加えられたときには、一対のパ
ワートランジスタ２Ａ，２Ｄがオン／オフされ、他の一
対のパワートランジスタ２Ｂ，２Ｃは遮断状態に保持さ
れる。ステアリングホイールに左回転トルクが加えられ
たときには、逆に、上記他の一対のパワートランジスタ
２Ｂ，２Ｃがオン／オフされ、パワートランジスタ２
Ａ，２Ｄは遮断状態に保持される。これにより、モータ
３は、ステアリングホイールに加えられた方向と同じ方
向のトルクを発生する。このようにして、操舵トルクに
対応した大きさおよび方向のトルクがモータ３から発生
し、操舵力の補助が行われる。
出力とが比較され、その差に応じて、モータ３に印加す
べき電圧が決定される。この決定された電圧に対応した
デューティ比のパルス幅制御信号がモータ駆動回路２に
与えられる。このパルス幅制御信号がモータ駆動回路２
の各トランジスタに印加されることにより、モータ３は
トルクセンサ５が検出した操舵トルクに対応した方向お
よび大きさのトルクを発生する。なお、ステアリングホ
イールに右回転トルクが加えられたときには、一対のパ
ワートランジスタ２Ａ，２Ｄがオン／オフされ、他の一
対のパワートランジスタ２Ｂ，２Ｃは遮断状態に保持さ
れる。ステアリングホイールに左回転トルクが加えられ
たときには、逆に、上記他の一対のパワートランジスタ
２Ｂ，２Ｃがオン／オフされ、パワートランジスタ２
Ａ，２Ｄは遮断状態に保持される。これにより、モータ
３は、ステアリングホイールに加えられた方向と同じ方
向のトルクを発生する。このようにして、操舵トルクに
対応した大きさおよび方向のトルクがモータ３から発生
し、操舵力の補助が行われる。
【０００７】ところで、モータ電流検出回路６により検
出できるのは、モータ３に流れる電流の大きさのみであ
り、モータ３における電流の方向は検出できない。すな
わち、モータ３に右回転トルクを発生させるために一対
のパワートランジスタ２Ａ，２Ｄを導通させた場合も、
左回転トルクを発生させるために他の一対のパワートラ
ンジスタ２Ｂ，２Ｃを導通させた場合も、電流検出用抵
抗７に流れる電流の方向は一定であるから、モータ電流
検出回路６の出力からモータ３の発生トルクの方向を知
ることはできない。
出できるのは、モータ３に流れる電流の大きさのみであ
り、モータ３における電流の方向は検出できない。すな
わち、モータ３に右回転トルクを発生させるために一対
のパワートランジスタ２Ａ，２Ｄを導通させた場合も、
左回転トルクを発生させるために他の一対のパワートラ
ンジスタ２Ｂ，２Ｃを導通させた場合も、電流検出用抵
抗７に流れる電流の方向は一定であるから、モータ電流
検出回路６の出力からモータ３の発生トルクの方向を知
ることはできない。
【０００８】そこで、制御回路４は、モータ３には、ト
ルクセンサ５が検出したトルクの方向に対応した方向の
電流が流れているものと一応仮定し、モータ電流検出回
路６が検出した電流値を目標電流値の符号と同じ符号で
あるものとして処理している。
ルクセンサ５が検出したトルクの方向に対応した方向の
電流が流れているものと一応仮定し、モータ電流検出回
路６が検出した電流値を目標電流値の符号と同じ符号で
あるものとして処理している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような処
理では、ステアリングホイールに加わる操舵トルクの方
向が切り換わるときにはモータ電流の方向が誤って認識
されることになる。そのため、モータ駆動回路２に必ず
しも適切な制御信号を与えることができない。これによ
り、特に、直進時などのように操舵トルクの方向が頻繁
に切り換わる場合には、振動が生じたり大きなモータ音
が発生したりするという問題が生じていた。
理では、ステアリングホイールに加わる操舵トルクの方
向が切り換わるときにはモータ電流の方向が誤って認識
されることになる。そのため、モータ駆動回路２に必ず
しも適切な制御信号を与えることができない。これによ
り、特に、直進時などのように操舵トルクの方向が頻繁
に切り換わる場合には、振動が生じたり大きなモータ音
が発生したりするという問題が生じていた。
【００１０】たとえば、操舵トルクが左回転方向から右
回転方向に切り換えられるときに、一対のトランジスタ
２Ａ，２Ｄを或るデューティ比でオン／オフしてモータ
３に右回転トルクを発生させようとする場合を想定す
る。この場合に、その直前にモータ３に流れている電流
は左回転トルクに対応した負の値の電流である。したが
って、モータ電流検出回路６が検出した電流値を右回転
トルクに対応した正の値の電流であるものとして処理す
ると、適切な値よりも小さなデューティ比が設定される
ことになり、モータに充分なトルクを発生させることが
できない。そのため、ステアリングシャフトに必要な補
助力が与えられるまで或る遅延時間が生じることにな
り、振動や大きなモータ音が発生することになるのであ
る。
回転方向に切り換えられるときに、一対のトランジスタ
２Ａ，２Ｄを或るデューティ比でオン／オフしてモータ
３に右回転トルクを発生させようとする場合を想定す
る。この場合に、その直前にモータ３に流れている電流
は左回転トルクに対応した負の値の電流である。したが
って、モータ電流検出回路６が検出した電流値を右回転
トルクに対応した正の値の電流であるものとして処理す
ると、適切な値よりも小さなデューティ比が設定される
ことになり、モータに充分なトルクを発生させることが
できない。そのため、ステアリングシャフトに必要な補
助力が与えられるまで或る遅延時間が生じることにな
り、振動や大きなモータ音が発生することになるのであ
る。
【００１１】そこで、本発明の目的は、上述の技術的課
題を解決し、ステアリングホイールに加えられた操舵ト
ルクに対応した操舵補助力を操舵機構に確実に与えるこ
とができる電動パワーステアリング装置を提供すること
である。
題を解決し、ステアリングホイールに加えられた操舵ト
ルクに対応した操舵補助力を操舵機構に確実に与えるこ
とができる電動パワーステアリング装置を提供すること
である。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の電動パワーステアリング装置は、トルクセ
ンサによって検出した操舵トルクに基づいて目標電流値
を定め、この目標電流値に対応した電圧の印加によりモ
ータを駆動し、このモータの駆動力を操舵機構に伝達し
て操舵補助を行う電動パワーステアリング装置におい
て、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出
手段と、上記モータに印加される電圧値に基づいて、上
記モータに流れる電流の方向に対応する極性を上記モー
タ電流検出手段が検出したモータ電流検出値に付与する
極性付与手段と、この極性付与手段により極性を付与さ
れたモータ電流検出値と上記目標電流値とに基づいて、
上記モータをフィードバック制御する制御手段とを含む
ことを特徴とする。
めの本発明の電動パワーステアリング装置は、トルクセ
ンサによって検出した操舵トルクに基づいて目標電流値
を定め、この目標電流値に対応した電圧の印加によりモ
ータを駆動し、このモータの駆動力を操舵機構に伝達し
て操舵補助を行う電動パワーステアリング装置におい
て、上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出
手段と、上記モータに印加される電圧値に基づいて、上
記モータに流れる電流の方向に対応する極性を上記モー
タ電流検出手段が検出したモータ電流検出値に付与する
極性付与手段と、この極性付与手段により極性を付与さ
れたモータ電流検出値と上記目標電流値とに基づいて、
上記モータをフィードバック制御する制御手段とを含む
ことを特徴とする。
【００１３】
【作用】上記の構成によれば、モータに印加される電圧
値に基づいて、モータ電流検出手段が検出したモータ電
流検出値に電流の方向に対応した極性が付与される。そ
して、この極性が付与されたモータ電流検出値と操舵ト
ルクに対応した目標電流値とに基づき、モータがフィー
ドバック制御される。すなわち、モータに流れる電流の
大きさだけでなく方向をも勘案してモータが制御され
る。そのため、操舵トルクの方向が切り換えられるとき
でも、即座に適切な電圧をモータに印加できる。
値に基づいて、モータ電流検出手段が検出したモータ電
流検出値に電流の方向に対応した極性が付与される。そ
して、この極性が付与されたモータ電流検出値と操舵ト
ルクに対応した目標電流値とに基づき、モータがフィー
ドバック制御される。すなわち、モータに流れる電流の
大きさだけでなく方向をも勘案してモータが制御され
る。そのため、操舵トルクの方向が切り換えられるとき
でも、即座に適切な電圧をモータに印加できる。
【００１４】
【実施例】以下では、本発明の実施例を、添付図面を参
照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の電動
パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図
である。この電動パワーステアリング装置は、ステアリ
ングホイールに加えられた操舵トルクをトルクセンサ３
１で検出し、その検出結果に基づいてモータ３２の発生
トルクを制御するものである。モータ３２が発生するト
ルクは図外のステアリングシャフトに伝達され、これに
より、操舵力が補助される。
照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施例の電動
パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図
である。この電動パワーステアリング装置は、ステアリ
ングホイールに加えられた操舵トルクをトルクセンサ３
１で検出し、その検出結果に基づいてモータ３２の発生
トルクを制御するものである。モータ３２が発生するト
ルクは図外のステアリングシャフトに伝達され、これに
より、操舵力が補助される。
【００１５】モータ３２には、モータ駆動回路３３から
電流が供給される。モータ駆動回路３３は、マイクロコ
ンピュータなどで構成された制御回路３５によって制御
される。制御回路３５にはトルクセンサ３１からトルク
信号が与えられており、さらに、車両の速さを検出する
車速センサ３４が出力する車速信号も与えられている。
また、モータ駆動回路３３に接続されたモータ電流検出
回路３６からの信号も制御回路３５に与えられている。
モータ電流検出回路３６は、モータ３２に流れる電流の
大きさを検出するものである。制御回路３５は、トルク
信号および車速信号に基づいてモータ３２に与えるべき
目標電流値を演算する。そして、目標電流値とモータ電
流検出回路３６が検出したモータ電流検出値とに基づい
て、モータ３２に印加すべき電圧値を求め、この電圧値
に基づいてモータ駆動回路３３を制御する。これによ
り、モータ３２に流れる電流が、ステアリングホイール
に加えられた操舵トルクに対応した上記目標電流値にフ
ィードバック制御される。
電流が供給される。モータ駆動回路３３は、マイクロコ
ンピュータなどで構成された制御回路３５によって制御
される。制御回路３５にはトルクセンサ３１からトルク
信号が与えられており、さらに、車両の速さを検出する
車速センサ３４が出力する車速信号も与えられている。
また、モータ駆動回路３３に接続されたモータ電流検出
回路３６からの信号も制御回路３５に与えられている。
モータ電流検出回路３６は、モータ３２に流れる電流の
大きさを検出するものである。制御回路３５は、トルク
信号および車速信号に基づいてモータ３２に与えるべき
目標電流値を演算する。そして、目標電流値とモータ電
流検出回路３６が検出したモータ電流検出値とに基づい
て、モータ３２に印加すべき電圧値を求め、この電圧値
に基づいてモータ駆動回路３３を制御する。これによ
り、モータ３２に流れる電流が、ステアリングホイール
に加えられた操舵トルクに対応した上記目標電流値にフ
ィードバック制御される。
【００１６】制御回路３５には、トルクセンサ３１が検
出した操舵トルクＴの大きさおよび方向ならびに車速セ
ンサ３４が検出した車速ＶＣに基づいてモータ３２に発
生させるべきトルクに対応したアシスト電流値ＩA を演
算するアシスト制御部４１が備えられている。トルクセ
ンサ３１が出力するトルク信号は位相補償部４２におい
て位相補償された後にアシスト制御部４１に与えられて
いる。この位相補償は系の自励振動を抑えてモータ３２
の制御を安定に行うための処理である。
出した操舵トルクＴの大きさおよび方向ならびに車速セ
ンサ３４が検出した車速ＶＣに基づいてモータ３２に発
生させるべきトルクに対応したアシスト電流値ＩA を演
算するアシスト制御部４１が備えられている。トルクセ
ンサ３１が出力するトルク信号は位相補償部４２におい
て位相補償された後にアシスト制御部４１に与えられて
いる。この位相補償は系の自励振動を抑えてモータ３２
の制御を安定に行うための処理である。
【００１７】アシスト電流値ＩA は、たとえば、図２の
特性図に従って演算される。すなわち、操舵トルクＴが
大きいほど大きな値とされ、車速ＶＣが大きくなるほど
小さな値とされる。これは、高速走行中には大きな操舵
補助力は不要であるから、小さな操舵補助力をステアリ
ングシャフトに与えれば足りるからである。なお、Ｖ１
＞Ｖ２＞Ｖ３である。また、操舵トルクＴは、ステアリ
ングホイールに対して右回りに加えられた右回転トルク
を正にとり、逆方向の左回転トルクを負にとっている。
すなわち、アシスト電流ＩA は、右回転トルクに対して
は正の値をとり、左回転トルクに対しては負の値をと
る。
特性図に従って演算される。すなわち、操舵トルクＴが
大きいほど大きな値とされ、車速ＶＣが大きくなるほど
小さな値とされる。これは、高速走行中には大きな操舵
補助力は不要であるから、小さな操舵補助力をステアリ
ングシャフトに与えれば足りるからである。なお、Ｖ１
＞Ｖ２＞Ｖ３である。また、操舵トルクＴは、ステアリ
ングホイールに対して右回りに加えられた右回転トルク
を正にとり、逆方向の左回転トルクを負にとっている。
すなわち、アシスト電流ＩA は、右回転トルクに対して
は正の値をとり、左回転トルクに対しては負の値をと
る。
【００１８】一方、トルクセンサ３１の出力信号は、ト
ルク信号の微分値ΔＴ（一定時間における操舵トルクＴ
の変化量）を検出するトルク偏差検出部４３にも入力さ
れている。検出された微分値ΔＴは、微分制御部４４に
入力されている。この微分制御部４４には車速センサ３
４からの車速信号も入力されている。微分制御部４４
は、モータ３２の慣性に起因する操舵フィーリングの悪
化を防止するための動的補償を行うためのもので、上記
の微分値ΔＴおよび車速ＶＣに基づき、アシスト電流値
ＩA を補正するための微分制御電流値ＩD を作成する。
ルク信号の微分値ΔＴ（一定時間における操舵トルクＴ
の変化量）を検出するトルク偏差検出部４３にも入力さ
れている。検出された微分値ΔＴは、微分制御部４４に
入力されている。この微分制御部４４には車速センサ３
４からの車速信号も入力されている。微分制御部４４
は、モータ３２の慣性に起因する操舵フィーリングの悪
化を防止するための動的補償を行うためのもので、上記
の微分値ΔＴおよび車速ＶＣに基づき、アシスト電流値
ＩA を補正するための微分制御電流値ＩD を作成する。
【００１９】微分制御電流値ＩD は図３の特性図に従っ
て演算される。すなわち、微分制御電流値ＩD は操舵ト
ルクＴの微分値ΔＴに比例して単調に増加し、また、車
速ＶＣの増大に伴って増大する。アシスト制御部４１か
らのアシスト電流値ＩA と上記の微分制御電流値ＩD と
は、加算部４５で加算され、この加算結果が目標電流値
ＩO となる。この目標電流値ＩO は、ステアリングシャ
フトに右回転方向のトルクが与えられる場合の右回転ト
ルクに対しては正の値となり、ステアリングシャフトに
左回転方向のトルクが与えられる場合の左回転トルクに
対しては負の値となる。
て演算される。すなわち、微分制御電流値ＩD は操舵ト
ルクＴの微分値ΔＴに比例して単調に増加し、また、車
速ＶＣの増大に伴って増大する。アシスト制御部４１か
らのアシスト電流値ＩA と上記の微分制御電流値ＩD と
は、加算部４５で加算され、この加算結果が目標電流値
ＩO となる。この目標電流値ＩO は、ステアリングシャ
フトに右回転方向のトルクが与えられる場合の右回転ト
ルクに対しては正の値となり、ステアリングシャフトに
左回転方向のトルクが与えられる場合の左回転トルクに
対しては負の値となる。
【００２０】目標電流値ＩO は減算部４６に与えられて
いる。減算部４６には、モータ電流検出回路３６が検出
したモータ電流検出値ＩM に対して極性を付与する極性
付与部４７から、極性が付与されたモータ電流検出値Ｉ
S が与えられている。減算部４６は、目標電流値Ｉ0 と
極性付モータ電流検出値ＩS との差を演算してＰＩ（Pr
oportional-Integral)制御部４８に与える。極性付与部
４７は、右回転トルクに対応したモータ検出電流値ＩM
に対しては正の極性を付与し、左回転トルクに対応した
モータ電流検出値ＩM に対しては負の極性を付与する。
いる。減算部４６には、モータ電流検出回路３６が検出
したモータ電流検出値ＩM に対して極性を付与する極性
付与部４７から、極性が付与されたモータ電流検出値Ｉ
S が与えられている。減算部４６は、目標電流値Ｉ0 と
極性付モータ電流検出値ＩS との差を演算してＰＩ（Pr
oportional-Integral)制御部４８に与える。極性付与部
４７は、右回転トルクに対応したモータ検出電流値ＩM
に対しては正の極性を付与し、左回転トルクに対応した
モータ電流検出値ＩM に対しては負の極性を付与する。
【００２１】ＰＩ制御部４８は減算部４６の出力に基づ
いてモータ３２に印加すべき目標電圧値Ｖを演算する。
この目標電圧値Ｖは、モータ３２に右回転トルクを発生
させるべきときには正の値とされ、左回転トルクを発生
させるべきときには負の値とされる。ＰＩ制御部４８が
演算した目標電圧値Ｖは、パルス幅制御部４９に入力さ
れる。パルス幅制御部４９は目標電圧値Ｖに対応したパ
ルス幅制御信号を作成してモータ駆動回路３３に印加す
る。
いてモータ３２に印加すべき目標電圧値Ｖを演算する。
この目標電圧値Ｖは、モータ３２に右回転トルクを発生
させるべきときには正の値とされ、左回転トルクを発生
させるべきときには負の値とされる。ＰＩ制御部４８が
演算した目標電圧値Ｖは、パルス幅制御部４９に入力さ
れる。パルス幅制御部４９は目標電圧値Ｖに対応したパ
ルス幅制御信号を作成してモータ駆動回路３３に印加す
る。
【００２２】図４は、モータ駆動回路３３に関連する具
体的な構成を示す電気回路図である。モータ駆動回路３
３には、車両に搭載されたバッテリ３８からの電力が、
制御回路３５によって開成／閉成されるフェイルセーフ
リレー３９を介して与えられている。モータ駆動回路３
３には、直列に電流検出用抵抗４０が接続されており、
モータ電流検出回路３６は電流検出用抵抗４０の両端電
圧を検出することで、モータ３２に流れる電流値ＩM を
検出する。
体的な構成を示す電気回路図である。モータ駆動回路３
３には、車両に搭載されたバッテリ３８からの電力が、
制御回路３５によって開成／閉成されるフェイルセーフ
リレー３９を介して与えられている。モータ駆動回路３
３には、直列に電流検出用抵抗４０が接続されており、
モータ電流検出回路３６は電流検出用抵抗４０の両端電
圧を検出することで、モータ３２に流れる電流値ＩM を
検出する。
【００２３】モータ駆動回路３３は、パワートランジス
タＴＲ１，ＴＬ２の直列回路と、パワートランジスタＴ
Ｌ１，ＴＲ２の直列回路とを並列に接続して構成されて
いる。そして、パワートランジスタＴＲ１，ＴＬ２間の
接続点５１と、パワートランジスタＴＬ１，ＴＲ２間の
接続点５２との間に、モータ３２が接続されている。各
パワートランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＬ１，ＴＬ２に
は、パルス幅制御部４９からのパルス幅制御信号がライ
ン５３を介して入力されている。ＰＩ制御部４８が出力
する目標電圧値Ｖが正の値であり、したがって、モータ
３２に右回転トルクを発生させるべきときには、一対の
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２が選択されて目標電圧値Ｖ
に対応したデューティ比でオン／オフされ、他の一対の
トランジスタＴＬ１，ＴＬ２は遮断状態に保持される。
逆に、モータ３２に左回転トルクを発生させるために目
標電圧値Ｖが負の値とされているときには、一対のトラ
ンジスタＴＬ１，ＴＬ２が選択されて目標電圧値Ｖに対
応したデューティ比でオン／オフされ、他の一対のトラ
ンジスタＴＲ１，ＴＲ２は遮断状態に保持される。これ
により、モータ３２には、右回転トルク発生時と左回転
トルク発生時とで逆方向の電流が供給される。ただし、
いずれの場合でも、電流検出用抵抗４０に流れる電流の
方向は変わらない。したがって、モータ電流検出回路３
６が出力するモータ電流検出値ＩM は、モータ３２に流
れる電流の大きさのみを表している。
タＴＲ１，ＴＬ２の直列回路と、パワートランジスタＴ
Ｌ１，ＴＲ２の直列回路とを並列に接続して構成されて
いる。そして、パワートランジスタＴＲ１，ＴＬ２間の
接続点５１と、パワートランジスタＴＬ１，ＴＲ２間の
接続点５２との間に、モータ３２が接続されている。各
パワートランジスタＴＲ１，ＴＲ２，ＴＬ１，ＴＬ２に
は、パルス幅制御部４９からのパルス幅制御信号がライ
ン５３を介して入力されている。ＰＩ制御部４８が出力
する目標電圧値Ｖが正の値であり、したがって、モータ
３２に右回転トルクを発生させるべきときには、一対の
トランジスタＴＲ１，ＴＲ２が選択されて目標電圧値Ｖ
に対応したデューティ比でオン／オフされ、他の一対の
トランジスタＴＬ１，ＴＬ２は遮断状態に保持される。
逆に、モータ３２に左回転トルクを発生させるために目
標電圧値Ｖが負の値とされているときには、一対のトラ
ンジスタＴＬ１，ＴＬ２が選択されて目標電圧値Ｖに対
応したデューティ比でオン／オフされ、他の一対のトラ
ンジスタＴＲ１，ＴＲ２は遮断状態に保持される。これ
により、モータ３２には、右回転トルク発生時と左回転
トルク発生時とで逆方向の電流が供給される。ただし、
いずれの場合でも、電流検出用抵抗４０に流れる電流の
方向は変わらない。したがって、モータ電流検出回路３
６が出力するモータ電流検出値ＩM は、モータ３２に流
れる電流の大きさのみを表している。
【００２４】図５はモータ３２の制御に関連する制御部
３５の動作を説明するためのフローチャートであり、主
として減算部４６、極性付与部４７、ＰＩ制御部４８お
よびパルス幅制御部４９などにおいて繰り返し行われる
動作が示されている。ステップｎ１では目標電流値ＩO
が読み込まれ、ステップｎ２ではモータ電流検出値ＩM
が読み込まれる。ステップｎ３では、前回の目標電圧値
Ｖ′が、右回転トルクに対応した正の値かどうかが調べ
られる。もしも、電圧値Ｖ′が負の値であれば、ステッ
プｎ４で、符号付モータ電流検出値ＩS にモータ電流検
出値Ｉ M に負符号を付した値が代入される。また、電圧
値Ｖ′が正の値であれば、ステップｎ５で、符号付モー
タ電流検出値ＩS にモータ電流検出値ＩM がそのまま代
入される。このステップｎ３〜ｎ５の処理が極性付与部
４７における処理である。
３５の動作を説明するためのフローチャートであり、主
として減算部４６、極性付与部４７、ＰＩ制御部４８お
よびパルス幅制御部４９などにおいて繰り返し行われる
動作が示されている。ステップｎ１では目標電流値ＩO
が読み込まれ、ステップｎ２ではモータ電流検出値ＩM
が読み込まれる。ステップｎ３では、前回の目標電圧値
Ｖ′が、右回転トルクに対応した正の値かどうかが調べ
られる。もしも、電圧値Ｖ′が負の値であれば、ステッ
プｎ４で、符号付モータ電流検出値ＩS にモータ電流検
出値Ｉ M に負符号を付した値が代入される。また、電圧
値Ｖ′が正の値であれば、ステップｎ５で、符号付モー
タ電流検出値ＩS にモータ電流検出値ＩM がそのまま代
入される。このステップｎ３〜ｎ５の処理が極性付与部
４７における処理である。
【００２５】ステップｎ６〜ｎ１１の処理は、減算部４
６およびＰＩ制御部４８で行われる処理である。ＰＩ制
御部４８では、主として、いわゆるＰＩ動作と制御を安
定化させるためのフィルタ処理とが行われる。ＰＩ動作
とは、前回の目標電圧値Ｖ′に対して、減算部４６の出
力の変化分に比例するＰ要素と、この変化分の積分値に
相当するＩ要素とを、それぞれ重み付けして加算するこ
とにより、今回の目標電圧値Ｖを求める動作である。
６およびＰＩ制御部４８で行われる処理である。ＰＩ制
御部４８では、主として、いわゆるＰＩ動作と制御を安
定化させるためのフィルタ処理とが行われる。ＰＩ動作
とは、前回の目標電圧値Ｖ′に対して、減算部４６の出
力の変化分に比例するＰ要素と、この変化分の積分値に
相当するＩ要素とを、それぞれ重み付けして加算するこ
とにより、今回の目標電圧値Ｖを求める動作である。
【００２６】具体的に説明すると、ステップｎ６では、
減算部４６の出力ΔＩ（＝ＩO −Ｉ S ）に基づき、下記
第(1) 式に従ってＩ要素が求められる。ＫI はＩ要素に
対応した定数である。 Ｉ＝ΔＩ×ＫI ・・・・ (1) ステップｎ７では、今回のΔＩと前回のΔＩ（＝Δ
Ｉ′）との差ΔＰ（＝ΔＩ−ΔＩ′）が求められ、下記
第(2) 式に従ってＰ要素が求められる。ただし、Ｋ P は
Ｐ要素に対応した定数である。
減算部４６の出力ΔＩ（＝ＩO −Ｉ S ）に基づき、下記
第(1) 式に従ってＩ要素が求められる。ＫI はＩ要素に
対応した定数である。 Ｉ＝ΔＩ×ＫI ・・・・ (1) ステップｎ７では、今回のΔＩと前回のΔＩ（＝Δ
Ｉ′）との差ΔＰ（＝ΔＩ−ΔＩ′）が求められ、下記
第(2) 式に従ってＰ要素が求められる。ただし、Ｋ P は
Ｐ要素に対応した定数である。
【００２７】 Ｐ＝ΔＰ×ＫP ・・・・ (2) ステップｎ８では、前回の目標電圧値Ｖ′に対して、ス
テップｎ６，ｎ７で求められたＩ要素およびＰ要素が加
算されて今回の目標電圧値Ｖが求められる。ステップｎ
９でΔＩをΔＩ′に代入した後に、ステップｎ１０で
は、フィルタ処理が行われる。すなわち、ステップｎ８
で求められた目標電圧値Ｖと前回の目標電圧値Ｖ′との
平均値が、改めて今回の目標電圧値Ｖとされる。そし
て、ステップｎ１１では、Ｖ′にＶが代入される。
テップｎ６，ｎ７で求められたＩ要素およびＰ要素が加
算されて今回の目標電圧値Ｖが求められる。ステップｎ
９でΔＩをΔＩ′に代入した後に、ステップｎ１０で
は、フィルタ処理が行われる。すなわち、ステップｎ８
で求められた目標電圧値Ｖと前回の目標電圧値Ｖ′との
平均値が、改めて今回の目標電圧値Ｖとされる。そし
て、ステップｎ１１では、Ｖ′にＶが代入される。
【００２８】このようにして今回の目標電圧値Ｖが決定
すると、この目標電圧値Ｖに基づいてパルス幅制御部４
９はモータ駆動回路３３を制御する。すなわち、目標電
圧値Ｖが正の値であれば、一対のトランジスタＴＲ１，
ＴＲ２を選択して導通させる。この場合に、たとえば、
トランジスタＴＲ１は終始導通状態としておき、トラン
ジスタＴＲ２は目標電圧値Ｖに対応したデューティ比で
オン／オフ制御される。これにより、モータ３２には目
標電圧値Ｖに相当する電圧を印加できる。目標電圧値Ｖ
が負の値であれば、他の一対のトランジスタＴＬ１，Ｔ
Ｌ２が選択されて同様な動作が行われる（ステップｎ１
２）。
すると、この目標電圧値Ｖに基づいてパルス幅制御部４
９はモータ駆動回路３３を制御する。すなわち、目標電
圧値Ｖが正の値であれば、一対のトランジスタＴＲ１，
ＴＲ２を選択して導通させる。この場合に、たとえば、
トランジスタＴＲ１は終始導通状態としておき、トラン
ジスタＴＲ２は目標電圧値Ｖに対応したデューティ比で
オン／オフ制御される。これにより、モータ３２には目
標電圧値Ｖに相当する電圧を印加できる。目標電圧値Ｖ
が負の値であれば、他の一対のトランジスタＴＬ１，Ｔ
Ｌ２が選択されて同様な動作が行われる（ステップｎ１
２）。
【００２９】以上のように本実施例によれば、モータ電
流検出回路３６が検出したモータ電流検出値ＩM に対し
て、前回の目標電圧値Ｖ′の極性と同じ極性が付与され
る。そして、この極性が付与されたモータ電流検出値Ｉ
S と目標電流値Ｉ0 との偏差に基づいて、今回の目標電
圧値Ｖが定められる。したがって、モータ３２に流れて
いる電流の方向をも勘案してモータ３２が正確にフィー
ドバック制御されることになる。
流検出回路３６が検出したモータ電流検出値ＩM に対し
て、前回の目標電圧値Ｖ′の極性と同じ極性が付与され
る。そして、この極性が付与されたモータ電流検出値Ｉ
S と目標電流値Ｉ0 との偏差に基づいて、今回の目標電
圧値Ｖが定められる。したがって、モータ３２に流れて
いる電流の方向をも勘案してモータ３２が正確にフィー
ドバック制御されることになる。
【００３０】これにより、たとえば、ステアリングホイ
ールに加わる操舵トルクの方向が切り換わった場合で
も、実際にモータ３２に流れている電流と目標電流値と
の差に正確に対応した目標電圧値Ｖが即座に設定される
から、速やかに充分な操舵補助力を発生させることがで
きる。その結果、振動や大きなモータ音が発生したりす
ることを防止できる。
ールに加わる操舵トルクの方向が切り換わった場合で
も、実際にモータ３２に流れている電流と目標電流値と
の差に正確に対応した目標電圧値Ｖが即座に設定される
から、速やかに充分な操舵補助力を発生させることがで
きる。その結果、振動や大きなモータ音が発生したりす
ることを防止できる。
【００３１】本発明の実施例の説明は以上のとおりであ
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、制御回路３５内の各構成部分はハードウ
ェア構成としてもよく、また、同様な機能をマイクロコ
ンピュータが実行するソフトウェア処理により実現して
もよい。その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々
の設計変更を施すことができる。
るが、本発明は上記の実施例に限定されるものではな
い。たとえば、制御回路３５内の各構成部分はハードウ
ェア構成としてもよく、また、同様な機能をマイクロコ
ンピュータが実行するソフトウェア処理により実現して
もよい。その他、本発明の要旨を変更しない範囲で種々
の設計変更を施すことができる。
【００３２】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、モータに
流れる電流の大きさだけでなく方向をも勘案してモータ
がフィードバック制御されるので、操舵トルクの方向が
切り換えられるときでも、即座に適切な電圧をモータに
印加できる。これにより、振動や大きなモータ音を発生
させることなく、操舵トルクに対応した操舵補助力を操
舵機構に確実に与えることができる。
流れる電流の大きさだけでなく方向をも勘案してモータ
がフィードバック制御されるので、操舵トルクの方向が
切り換えられるときでも、即座に適切な電圧をモータに
印加できる。これにより、振動や大きなモータ音を発生
させることなく、操舵トルクに対応した操舵補助力を操
舵機構に確実に与えることができる。
【図１】本発明の一実施例の電動パワーステアリング装
置の電気的構成を示すブロック図である。
置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】操舵トルクおよび車速に対するアシスト電流値
の変化を示す特性図である。
の変化を示す特性図である。
【図３】操舵トルクの微分値および車速に対する微分制
御電流値の変化を示す特性図である。
御電流値の変化を示す特性図である。
【図４】モータ駆動回路に関連する具体的な構成を示す
電気回路図である。
電気回路図である。
【図５】モータを駆動制御するための処理を説明するた
めのフローチャートである。
めのフローチャートである。
【図６】従来の電動パワーステアリング装置の電気的構
成を示すブロック図である。
成を示すブロック図である。
３１ トルクセンサ ３２ モータ ３３ モータ駆動回路 ３４ 車速センサ ３５ 制御回路 ３６ モータ電流検出回路 ４０ 電流検出用抵抗 ４１ アシスト制御部 ４６ 減算部 ４７ 極性付与部 ４８ ＰＩ制御部 ４９ パルス幅制御部
Claims (1)
- 【請求項１】トルクセンサによって検出した操舵トルク
に基づいて目標電流値を定め、この目標電流値に対応し
た電圧の印加によりモータを駆動し、このモータの駆動
力を操舵機構に伝達して操舵補助を行う電動パワーステ
アリング装置において、 上記モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段
と、 上記モータに印加される電圧値に基づいて、上記モータ
に流れる電流の方向に対応する極性を上記モータ電流検
出手段が検出したモータ電流検出値に付与する極性付与
手段と、 この極性付与手段により極性を付与されたモータ電流検
出値と上記目標電流値とに基づいて、上記モータをフィ
ードバック制御する制御手段とを含むことを特徴とする
電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2943193A JPH06239249A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 電動パワーステアリング装置 |
| DE1994601139 DE69401139T2 (de) | 1993-02-18 | 1994-02-11 | Servolenkung mit Motorantrieb |
| EP19940102152 EP0611691B1 (en) | 1993-02-18 | 1994-02-11 | Motorized power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2943193A JPH06239249A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06239249A true JPH06239249A (ja) | 1994-08-30 |
Family
ID=12275957
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2943193A Pending JPH06239249A (ja) | 1993-02-18 | 1993-02-18 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0611691B1 (ja) |
| JP (1) | JPH06239249A (ja) |
| DE (1) | DE69401139T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009119998A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Daihatsu Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3479730B2 (ja) * | 1994-10-20 | 2003-12-15 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| EP0881977B1 (en) * | 1996-03-30 | 2001-10-10 | Trw Lucas Varity Electric Steering Limited | Controller for an electric power assisted steering system and an electric power assisted steering system |
| US6078121A (en) * | 1997-02-21 | 2000-06-20 | Emerson Electric Co. | Rotor assembly for a rotating machine |
| US6025665A (en) * | 1997-02-21 | 2000-02-15 | Emerson Electric Co. | Rotating machine for use in a pressurized fluid system |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119468A (ja) * | 1984-11-16 | 1986-06-06 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| DE3863646D1 (de) * | 1987-01-23 | 1991-08-22 | Mitsubishi Electric Corp | Servolenksteuerungseinrichtung. |
| JP2618240B2 (ja) * | 1987-07-02 | 1997-06-11 | 富士重工業株式会社 | 電動式パワーステアリング装置のモータ制御装置 |
| IT1220186B (it) * | 1987-11-02 | 1990-06-06 | Sgs Microelettronica Spa | Mutliplex analogico per la rivelazione dell'ampiezza e della direzione della corrente in stadi a ponte utilizzando un'unica resistenza di revelazione |
| JPH0288362A (ja) * | 1988-09-26 | 1990-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | パワーステアリング装置 |
| JPH04504695A (ja) * | 1989-04-29 | 1992-08-20 | ツァーンラートファブリーク、フリードリッヒスハーフェン、アクチエンゲゼルシャフト | 電動機を備えたパワーステアリング装置 |
-
1993
- 1993-02-18 JP JP2943193A patent/JPH06239249A/ja active Pending
-
1994
- 1994-02-11 EP EP19940102152 patent/EP0611691B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-02-11 DE DE1994601139 patent/DE69401139T2/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009119998A (ja) * | 2007-11-14 | 2009-06-04 | Daihatsu Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69401139D1 (de) | 1997-01-30 |
| DE69401139T2 (de) | 1997-07-10 |
| EP0611691A1 (en) | 1994-08-24 |
| EP0611691B1 (en) | 1996-12-18 |
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