JPS6234849A - Motor-drive steering device - Google Patents
Motor-drive steering deviceInfo
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- JPS6234849A JPS6234849A JP60173465A JP17346585A JPS6234849A JP S6234849 A JPS6234849 A JP S6234849A JP 60173465 A JP60173465 A JP 60173465A JP 17346585 A JP17346585 A JP 17346585A JP S6234849 A JPS6234849 A JP S6234849A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明は電動機を用いた操舵力倍力装置により補助トル
クを発生する電動式パワーステアリング装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric power steering device that generates auxiliary torque by a steering force booster using an electric motor.
(従来の技術)
従来の゛電動式パワーステアリング装置は、電動機を動
力源とする操舵力倍力装、“d及びその制御回路を備え
、ステアリングホイールに付!トされる操舵トルクを検
出し、この操舵トルク信号に基づいて制御回路によって
電動機に補助トルクを発生させることにより、ハンドル
操舵力の軽減を図っている。又、従来の制御回路は、ア
ナログ回路で構成され電動機の駆動回路をPWM駆動し
ている。(Prior Art) A conventional electric power steering device is equipped with a steering force booster powered by an electric motor and its control circuit, and detects the steering torque applied to the steering wheel. The control circuit generates an auxiliary torque to the electric motor based on this steering torque signal, thereby reducing the steering force on the steering wheel.In addition, the conventional control circuit is composed of an analog circuit, and the electric motor drive circuit is driven by PWM drive. are doing.
従って、電動機の制御をフィードバック制御することが
簡単で、しかも速い速度で電動機制御を可能とし、適切
な操舵性能の向上を図っている。ところが、上記電動機
の制御をマイクロコンピュータにより同様に実施する場
合には、マイクロコンピュータの特性上、多くの入力を
同時に読み込むことができないことや、マイクロコンピ
ュータが内nに右するクロックパルスに基づいて動作す
る為信号処理に所定の面間を要すること等により。Therefore, it is easy to perform feedback control of the electric motor, and the electric motor can be controlled at a high speed, thereby improving appropriate steering performance. However, when the electric motor is similarly controlled by a microcomputer, due to the characteristics of the microcomputer, it is not possible to read many inputs at the same time, and the microcomputer operates based on certain clock pulses. This is due to the fact that a certain amount of space is required for signal processing.
特にフィードバックループを何度も繰り返す従来の如き
フィードバック制御によれば、制御完了まで所要時間を
要して応答性が低下する恐れがあり、ステアリング装置
の種々の変化に充分追従できず、適切な操舵フィーリン
グの向I−を図ることが困難となる。そこで、マイクロ
コンピュータにおいて操舵トルク検出信号とその他操舵
回転に関する検出信号に基づき電動機の制御信号を決定
し、該制御信号にて゛電動機駆動手段を動作させること
でフィードバック制御を行なわずに電動機の地答性能を
高め、その結果ステアリング装置の動作に充分対応でき
適切な操舵フィーリングが得られる電動式パワーステア
リング装置として、 「特願昭60−9545号」およ
び「特願昭80−9548号」が未願出順人により出願
されている。In particular, with conventional feedback control that repeats feedback loops over and over again, it takes time to complete the control, which may reduce responsiveness, and it may not be possible to sufficiently follow various changes in the steering system, making it difficult to perform proper steering. It becomes difficult to aim for the direction of the feeling. Therefore, a microcomputer determines a control signal for the electric motor based on the steering torque detection signal and other detection signals related to steering rotation, and uses the control signal to operate the electric motor drive means to improve the motor's response performance without performing feedback control. ``Patent Application No. 60-9545'' and ``Patent Application No. 80-9548'' have been filed as an electric power steering device that can sufficiently respond to the operation of the steering device and provide an appropriate steering feeling. The application was filed by Junto.
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、ト記電動機を用いた電動パワーステアリング
装置にあっては、決定された制御信号(デユーティ比で
与えられる)が一定であっても、電動機駆動手段に供給
される電源電圧が変動した場合にはその出力である電機
子電流も変動することとなり、その結果書られる補助ト
ルクも変動する。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the electric power steering device using the electric motor mentioned above, even if the determined control signal (given by the duty ratio) is constant, the electric motor driving means When the supplied power supply voltage fluctuates, the armature current that is its output will also fluctuate, and as a result, the auxiliary torque written will also fluctuate.
第10図はこの制御信号(横軸)と電機子電流(縦軸)
との関係を電源電圧(VI”V4)をパラメータとして
示した実験結果であり、同一の制御信号(デユーティ比
)であっても電源電圧が大きいほど、゛電機子に供給さ
れる電機子′電流は大きくなり、得られる補助トルクは
大きくなることが分かる。Figure 10 shows this control signal (horizontal axis) and armature current (vertical axis).
This is an experimental result showing the relationship between power supply voltage (VI"V4) as a parameter, and even if the control signal (duty ratio) is the same, the larger the power supply voltage is, the more It can be seen that the amount of auxiliary torque that can be obtained increases.
従って寒冷地等において温度が低下し、バッテリ市源が
低下したような場合、あるいは負荷効果、消耗等により
/<ツテリ電源が低下したような場合においては、同一
の制御信号対して得られる補助トルクが変動し、所望の
トルクが得られず、その結果操舵フィーリングが低−ド
するという問題が生ずる。Therefore, when the temperature decreases in cold regions, etc., and the battery capacity decreases, or when the power supply decreases due to load effects, consumption, etc., the auxiliary torque obtained for the same control signal This causes a problem in that the desired torque cannot be obtained, and as a result, the steering feeling becomes low.
そこで本発明の[]的とする処は、電源電圧が変化して
も所9ノのトルクが得られ、常時良好な操舵フィーリン
グが得られる電動式パワーステアリング装置を提供する
にある。Therefore, an object of the present invention is to provide an electric power steering device that can obtain a torque of 90 mm even when the power supply voltage changes and can always provide a good steering feeling.
(問題点を解決するための手段及び作用)第1図は本発
明に係る実施例の全体構成図である。電源が投入される
と操舵トルク検出手段(41)の出力信号は電動機制御
信号発生手段(84)に入力され、この電動機制御信号
発生手段(64)は1例えばステアリング系の回転速度
を検出する操舵回転検出手段(45)等からの情報信号
とともに前記操舵トルク検出信号に基づいて制御信号を
決定する。(Means and operations for solving the problems) FIG. 1 is an overall configuration diagram of an embodiment according to the present invention. When the power is turned on, the output signal of the steering torque detection means (41) is inputted to the electric motor control signal generation means (84), and this electric motor control signal generation means (64) is used for detecting the rotational speed of the steering system, for example. A control signal is determined based on the steering torque detection signal together with the information signal from the rotation detection means (45) and the like.
一方、電源電圧検出手段(85)は、電動機駆動手段(
55)に供給されている電源電圧を検出し、前記制御信
号はこの電源電圧の検出値に基づき補正手段(66)に
て補正され、かかる後に電動機駆動手段(55)に入力
される。On the other hand, the power supply voltage detection means (85) is connected to the motor drive means (
The control signal is corrected by a correction means (66) based on the detected value of the power supply voltage, and then inputted to the motor drive means (55).
従って電動機駆動手段(55)に供給される電源電圧が
変動した場合、制御信号をその変動に伴なって補正する
ことができ、電源電圧の変動の影響を受けない電動機の
制御が行い得る。Therefore, when the power supply voltage supplied to the motor driving means (55) fluctuates, the control signal can be corrected in accordance with the fluctuation, and the motor can be controlled without being affected by the fluctuations in the power supply voltage.
(実施例)
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described below based on the accompanying drawings.
第2図は本実施例の電磁型倍力装置(1)を90”切断
面で折曲させて示す縦面図である。第2図において、(
1)は電動式パワーステアリング装置。FIG. 2 is a vertical view showing the electromagnetic booster (1) of this embodiment bent at a 90" cut plane. In FIG.
1) is an electric power steering device.
(2)はステアリングコラム、(3)はステータ、(4
)と(5)は〃いに同軸状に配設された入力軸および出
力軸である。(2) is the steering column, (3) is the stator, (4
) and (5) are an input shaft and an output shaft arranged coaxially.
そして人力軸(4)の内端部が出力軸(5)の内端部内
に軸受(11)を介して回転自在に支承される一方、こ
れらの内端がトーションバー(12)により連結され、
入力軸(0が軸受(11)、(13)により、出力軸(
5)が軸受(14)、(15)により夫々回動自在に支
承されている。さらに、入力軸(4)の周囲に操舵回転
センサ(16)と、入出力軸(0と(5)の嵌合部の周
囲に配設された操舵トルクセンサ(17)と、出力軸(
5)の周囲に配設された電動機(1B)、減速機(19
)、操舵回転センサ(18)および操舵トルクセンサ(
17)からの各検出信号に基づき電動機(18)を駆動
制御する制御装置(20)とを備えている。The inner end of the human power shaft (4) is rotatably supported within the inner end of the output shaft (5) via a bearing (11), while these inner ends are connected by a torsion bar (12).
The input shaft (0 is connected to the output shaft (0) by the bearings (11) and (13)
5) are rotatably supported by bearings (14) and (15), respectively. Further, a steering rotation sensor (16) is arranged around the input shaft (4), a steering torque sensor (17) is arranged around the fitting part of the input/output shaft (0 and (5)), and a steering torque sensor (17) is arranged around the fitting part of the input/output shaft (0 and (5)).
5) The electric motor (1B) and reducer (19
), steering rotation sensor (18) and steering torque sensor (
17), and a control device (20) that drives and controls the electric motor (18) based on each detection signal from the motor (17).
更に詳述すると、上記操舵回転センサ(16)は。To explain in more detail, the steering rotation sensor (16) is as follows.
コラム(2)外周に固着された直流発電fi(113a
)により構成されている。この発電機(lea)は、そ
の回転軸が入力軸(4)の軸心に沿い配設され、千〇軸
端に取付けられたプーリ(+6b)に対応して入力軸(
4)の外周にベルト溝(4a)が形成されている。DC power generation fi (113a) fixed to the outer periphery of column (2)
). This generator (lea) has its rotating shaft disposed along the axis of the input shaft (4), and corresponds to the pulley (+6b) attached to the end of the input shaft (4).
A belt groove (4a) is formed on the outer periphery of the belt 4).
このベルト溝(4d)とブー9(+6b)にはベルト(
+6c)が懸は渡されており、人力軸(4)の回転に伴
って発電機(tea)が回転し、入力軸(4)の回転方
向と回転速度に応じた検出信号が出力される。The belt (
+6c) is passed, and the generator (tea) rotates as the human power shaft (4) rotates, and a detection signal corresponding to the rotation direction and rotation speed of the input shaft (4) is output.
」−記操舵トルクセンサ(17)は、人力軸(4)と出
力軸(5)の嵌合部外周に軸方向変位可能に設けられた
筒状の可動鉄心(1?a)と、ステアリングコラム内周
に固着されたコイル部(17b)とから成る差動変圧器
により構成されている。可動鉄心(17a)は、出力軸
(5)の各突片(5a)に突設されたピン(17e)と
、このピン(17e)に対し80″ずらして人力軸(4
)に突設されたピン(17F)に夫々係合する長孔(1
7g)と(17h)を備えており、可動鉄心(17a)
は、入力軸(4)と出力軸(5)との間で周方向に角度
差が生ずるとこれらの保合関係により軸方向に変位する
こととなり、この変位量は入力軸(4)に1j、えられ
る操舵トルクに対応する。可動鉄心(+7a)は中央部
が磁性材ネ°1から成り、両端に良導体の非磁性材料(
+7i)が一体重に設けられている。又、r+(動鉄心
(+78)は右端から非磁性材料のスプリング(+?D
によりイ・1勢され、ピン(+7e)、(17F)と長
孔(17g)、(17h)の間隙によるロストモーショ
ンを防lニジている。可動鉄心(17a)の周囲に配設
されているコイル部(17b)は、パルス等の交流信号
が人力される一次コイル(17k)と、+1[動鉄心(
17a)の変位に対応した出力信号を出力し一次コイル
(17k)の両側に配置没された一対の二次コイル(1
7文)、(17m)とから成る。従って、トーションバ
ー(12)の捩れに伴って入力軸(4)と出力軸(5)
の角度差は、IIT動鉄心(17a)の軸方向変位とな
り、二次コイル(171)、(17m)により電気信号
に変換されて出力される。” - The steering torque sensor (17) consists of a cylindrical movable iron core (1?a) provided on the outer periphery of the fitting part of the human power shaft (4) and the output shaft (5) so as to be displaceable in the axial direction, and a steering column. It is constituted by a differential transformer consisting of a coil part (17b) fixed to the inner periphery. The movable iron core (17a) has a pin (17e) protruding from each projecting piece (5a) of the output shaft (5), and a human power shaft (4
) respectively engage the pins (17F) protruding from the long holes (1
7g) and (17h), and a movable iron core (17a).
When there is an angular difference between the input shaft (4) and the output shaft (5) in the circumferential direction, it will be displaced in the axial direction due to their cohesive relationship, and this displacement amount is 1j for the input shaft (4). , corresponding to the available steering torque. The movable iron core (+7a) has a central part made of magnetic material, and a good conductor non-magnetic material (
+7i) is provided in one piece. Also, r+ (moving iron core (+78) is connected to a non-magnetic material spring (+?D) from the right end.
This prevents lost motion due to the gaps between the pins (+7e), (17F) and the long holes (17g), (17h). The coil part (17b) disposed around the movable core (17a) includes a primary coil (17k) to which AC signals such as pulses are manually input, and a +1 [dynamic core (17b)].
A pair of secondary coils (17a) are placed on both sides of the primary coil (17k) to output an output signal corresponding to the displacement of the coil (17a).
It consists of (7 sentences) and (17m). Therefore, as the torsion bar (12) twists, the input shaft (4) and output shaft (5)
The angular difference becomes an axial displacement of the IIT dynamic iron core (17a), which is converted into an electrical signal by the secondary coils (171) and (17m) and output.
上記電動42(u+)はステアリングコラム(2)に一
体重に設けられたステータ(3)と、このステータ(3
)の内周面に固着された少なくとも一対の磁石(3a)
と、出力+l+(5)の周囲に回転自在に配設された回
転子(18a)と、ステータ(3)に固定されるブラシ
ホルダー(18b)内で半径方向にスプリング(18c
)で押圧されるブラシ(18d)とから成る0回転子(
18a)は軸受(21)およびに(22)より回転自在
に支承される筒軸(18e)を備え、この筒袖(18e
)の外周にはスキュー溝を有する積層鉄心(18f)
。The electric motor 42 (u+) has a stator (3) provided integrally on the steering column (2) and a stator (3
) at least a pair of magnets (3a) fixed to the inner peripheral surface of the
, a rotor (18a) rotatably disposed around the output +l+(5), and a spring (18c) arranged radially within a brush holder (18b) fixed to the stator (3).
) and a brush (18d) pressed by the zero rotor (
18a) includes a cylinder shaft (18e) rotatably supported by bearings (21) and (22), and this cylinder sleeve (18e)
) Laminated core (18f) with skew grooves on the outer periphery
.
多重巻線(18g)が順次一体重に環装され、前記磁石
(3a)と鉄心(18F)の外周には微小な空隙が設け
られている。又、筒軸(18e)には多重巻線(18g
)に接続する整流子(18h)を備え、前記ブラシ(1
8d)が押接される。Multiple windings (18g) are sequentially wrapped in a single ring, and a small gap is provided around the outer periphery of the magnet (3a) and the iron core (18F). In addition, the cylinder shaft (18e) is equipped with multiple windings (18g
) and a commutator (18h) connected to the brush (18h).
8d) is pressed.
上記減速機構(19)は出力軸(5)の周囲に配設され
た2段のM星機構(23)と(24)とからなる、tJ
段の遊星機構(23)は、ケース(25)の内周面に設
けられ、ケース(25)とステータ(3)間に形成され
た当接部(3a)にスプリング(2B)により弾圧支持
されてなるリングローラ(27)と、前記筒軸(18e
)の他端側(図中左端側)に噛合され、該軸方向に移動
可能に、且つ周方向には一体回転可能に設けられ。The speed reduction mechanism (19) consists of a two-stage M star mechanism (23) and (24) arranged around the output shaft (5), tJ
The stage planetary mechanism (23) is provided on the inner circumferential surface of the case (25), and is elastically supported by a spring (2B) on a contact portion (3a) formed between the case (25) and the stator (3). The ring roller (27) and the cylindrical shaft (18e
) is engaged with the other end side (left end side in the figure), and is provided so as to be movable in the axial direction and rotatable together in the circumferential direction.
その外周に摩擦面(28b)・・・が形勢されてなるサ
ンローラ(28)と、これらに介設され、外周に摩擦面
(29b)・・・が形成されたプラネタリ−ローラ(2
9)と、このプラネタリ−ローラ(29)を枢支する第
1キャリヤ部材(30)とからなる。後段の遊星機構(
24)は、前記共用のリングローラ(27)と、出力軸
(5)の周囲に嵌装された前記第1キャリヤ部材(30
)に一体重に連結された筒体の外周を摩擦面とするサン
ローラ(31)と、これらに介設され外周を摩擦面とす
るプラネタリ−ローラ(32)と、このプラネタリ−ロ
ーラ(32)を枢支する第2キャリヤ部材(33)とか
らなり、この第2キャリヤ部材(33)は、その内端部
が出力軸(5)の後端部に環装された環体(34)に取
り付けられ、この環体(34)はケース(3)側に取り
付けられた支持部材(35)に軸受(15)を介して回
動自在に支持されるとともに、出力軸(5)の後端部に
スプライン結合により連結されている。A sun roller (28) is formed with a friction surface (28b) on its outer periphery, and a planetary roller (2) is interposed between these and has a friction surface (29b) formed on its outer periphery.
9) and a first carrier member (30) that pivotally supports this planetary roller (29). The planetary mechanism in the latter stage (
24) includes the common ring roller (27) and the first carrier member (30) fitted around the output shaft (5).
), a sun roller (31) whose friction surface is the outer periphery of a cylindrical body integrally connected to The second carrier member (33) is pivotally supported, and the inner end of the second carrier member (33) is attached to a ring body (34) that is fitted around the rear end of the output shaft (5). The ring body (34) is rotatably supported via a bearing (15) by a support member (35) attached to the case (3) side, and is attached to the rear end of the output shaft (5). They are connected by spline connections.
さて、1;記リングローラ(27)、各サンローラ(2
8)、(31)及びプラネタリ−ローラ(29) 、
(32)はそれぞれ金属(例えば、鉄、アルミニューム
等)により形成され、各摩擦面がqいに嵌合できる断面
路V状の溝を有するが、このうちリングローラ(27)
とプラネタリ−ローラ(29)、(32)とは(27b
)・・・、 (29b)・・・、(32b)・・・であ
る略V字状の溝の各項部において、軸方向に分割され、
この分;1.11された各分割部材(27a)・・・、
(29a)・・・、(32a)・・・が夫々独立して
軸方向に移動可能となるように設けられている。Now, 1; ring roller (27), each sun roller (2
8), (31) and planetary roller (29),
The ring rollers (32) are each made of metal (e.g., iron, aluminum, etc.) and have grooves with a V-shaped cross section into which each friction surface can be fitted.
and planetary rollers (29), (32) are (27b
)..., (29b)..., (32b)... are divided in the axial direction at each end of the approximately V-shaped groove,
For this amount; 1.11 each divided member (27a)...
(29a)..., (32a)... are provided so as to be able to move independently in the axial direction.
かかる構成において、入力軸(4)に操舵トルクが加わ
り、入力軸(4)からトーショハ−(I2)を介して出
力軸(5)にトルク伝達が行われると共に、操舵トルク
(17)に及び操舵回転センサ(16)によって操舵ト
ルクの方向とトルクtIl′が検出されると制御装置(
20)によって信号処理がなされ、ブラシ(+8d)を
介して多重巻線(18g)に制御電圧が供給され、電動
機(18)が操舵トルクと同方向に回転作動する。電動
機(18)の回転子(18a)に回転トルクは減速機構
(19)によって減速され、前段の遊星機構(23)、
後段のが星機構(20を介して出力軸(5)に伝達され
る。In such a configuration, steering torque is applied to the input shaft (4), torque is transmitted from the input shaft (4) to the output shaft (5) via the steering wheel (I2), and the steering torque (17) is also applied to the steering torque. When the direction of the steering torque and the torque tIl' are detected by the rotation sensor (16), the control device (
20) performs signal processing, a control voltage is supplied to the multiplex winding (18g) via the brush (+8d), and the electric motor (18) is rotated in the same direction as the steering torque. The rotational torque of the rotor (18a) of the electric motor (18) is decelerated by the reduction mechanism (19), and the planetary mechanism (23) in the previous stage,
The latter stage is transmitted to the output shaft (5) via the star mechanism (20).
次に1−記制御信t;(20)について第3図に基づき
j説明する。Next, the 1-th control signal t; (20) will be explained based on FIG.
第3図において、(67)は制御部であり、 (40)
はマイクロコンピュータ、(47) if A / D
コン八−タである。In FIG. 3, (67) is the control section, (40)
is a microcomputer, (47) if A/D
It is a computer.
操舵トルク検出手段(41)は、前記操舵トルクセンサ
(17)と、この操舵トルクセンサ(17)の−次コイ
ル(17k)へマイクロコンピュータ(40)内部のク
ロックパルスを通出に分周して、矩形波又はサイン波の
交流に変換して本論増幅するドライブユニー)−(42
)と、可動鉄心(17a)の変位に対応して二次コイル
(llj)と(17m)から得られた各電気信j、′f
を夫々整流する整流回路(43A)、(43B) 、及
び晶周波分を除去し安定した直流電圧に変換するローパ
スフィルタ(44A)、 (44B)から構成されてい
る。The steering torque detection means (41) divides the clock pulse inside the microcomputer (40) to output the steering torque sensor (17) and the second coil (17k) of the steering torque sensor (17). , a drive unit that converts into a rectangular wave or sine wave alternating current and amplifies it) - (42
), and each electric signal j,'f obtained from the secondary coil (llj) and (17m) corresponding to the displacement of the movable iron core (17a)
It consists of rectifier circuits (43A) and (43B) that rectify the voltage, respectively, and low-pass filters (44A) and (44B) that remove the crystal frequency component and convert it into a stable DC voltage.
操舵回転検出手段(45)は、操舵回転センサ(16)
の直流発電機(lea)と、この直流発電機(lea)
の出力を減算してその方向と大きさを検出する減算回路
(48A) 、(48B)とこれらの出力を安定した直
流電圧に変換するローパスフィルタ(48A) 、(4
8B)とから構成されている。The steering rotation detection means (45) is a steering rotation sensor (16).
DC generator (LEA) and this DC generator (LEA)
Subtraction circuits (48A), (48B) that subtract the outputs of and detect their direction and magnitude, and low-pass filters (48A), (48B) that convert these outputs into stable DC voltages.
8B).
マイクロコンピュータ(40)は、I10ポート、メモ
リ、演算部、制御部、及びクロックジェネレータ等によ
り構成されている。マイクロコンピュータ(40)等を
駆動する電源回路(49)は、車載のバッテリ(50)
の(+)端子にイグニションキーのキースイッチ(51
)、ヒユーズ(52)を介して接続され、異常時に電源
を切断するリレー回路(53)と、このリレー回路(5
3)の出力側に接続される定電圧回路(54)とから構
成され、リレー回路(53)の出力側のA端子から後述
する電動機駆動手段(55)に電源を供給し、定電圧回
路(54)の出力端子であるB端子からはマイクロコン
ピュータ(40)、各検出手段(41)、(45)およ
びその他の制御ユニットに一、If源を供給する。この
とき電動機駆動手段(55)に供給される電源電圧は、
電源1TL圧検出手段である電圧検出センサー(Ei5
A)により検出される。この電圧検出センサ(65A)
は例えば電源電圧を抵抗分割してA/Dコン八−へ(4
7)に入力する抵抗等からなる。以−1−の構成におい
てキースイッチ(51)が投入されると、マイクロコン
ピュータ(40)は命令に基づき各検出手段(41)
、(45) 、(f35A)の出力信号S1〜S5をA
/Dコンバータ(37)でディジタル変換して取り込み
、メモリに書き込まれたプログラムに従って処理し、電
動J11(18)を駆動する制御信号T2 、T3及び
T4’を電動機駆動手段(55)に出力し、電動機(1
8)を駆動制御する。The microcomputer (40) includes an I10 port, memory, arithmetic section, control section, clock generator, and the like. The power supply circuit (49) that drives the microcomputer (40) etc. is an in-vehicle battery (50).
Connect the ignition key key switch (51) to the (+) terminal of the
), a relay circuit (53) that is connected via a fuse (52) and cuts off the power in the event of an abnormality, and this relay circuit (5
A constant voltage circuit (54) connected to the output side of the relay circuit (53) supplies power to a motor drive means (55), which will be described later, from the A terminal on the output side of the relay circuit (53). 54) supplies an If source to the microcomputer (40), each detection means (41), (45), and other control units. At this time, the power supply voltage supplied to the motor drive means (55) is
Voltage detection sensor (Ei5
A). This voltage detection sensor (65A)
For example, the power supply voltage is divided by resistance and sent to the A/D converter (4).
7) consists of resistors, etc. When the key switch (51) is turned on in the configuration of -1- below, the microcomputer (40) activates each detection means (41) based on the command.
, (45), output signals S1 to S5 of (f35A) to A
/D converter (37) converts the signal into digital, processes it according to the program written in the memory, and outputs control signals T2, T3 and T4' for driving the electric motor J11 (18) to the motor drive means (55), Electric motor (1
8) Drive and control.
電動機駆動手段(55)は、ドライブユニット(51(
)とFET (電界効果トランジスタ) (57)、(
5B)。The electric motor drive means (55) includes a drive unit (51 (
) and FET (field effect transistor) (57), (
5B).
(59)、(60)及びこれらに並列に接続された抵抗
とコンデンサの直列回路(6B)、(87)、(8B)
、(89)から成るブリッジ回路より構成されている。(59), (60) and series circuits of resistors and capacitors connected in parallel to these (6B), (87), (8B)
, (89).
ブリッジ回路はF E T (57)と(60)の夫々
のドレイン端子が電源回路(48)のA端子に接続され
る一方、これらのソース端子が他方のF E T (5
8)と(58)のドレイン端子に夫々接続されている。In the bridge circuit, the respective drain terminals of FET (57) and (60) are connected to the A terminal of the power supply circuit (48), while their source terminals are connected to the other FET (5
8) and (58), respectively.
FET(48)と(49)のソース端子は夫々コモン側
に接続されている。The source terminals of FETs (48) and (49) are each connected to the common side.
F E T (57)、(58)、(59)、(Go)
の夫々のゲート端子はドライブユニー/)(5B)の出
力側に接続され、ブリンシ回路の出力側となるF E
T (57)のソース端子とF E T (80)のソ
ース端子が前記電動機(18)の電機子巻線(18g)
に接続されている。前記ドライブユニット(5B)は、
マイクロコンピュータ(40)からの電動機回転方向制
御信号T2 、T3に基づいてF E T (57)を
ON駆動すると同時にF E 、T (59)を駆動可
能状態にし、PWM信号から成る電動機駆動信号T4°
に基づいてF E T (59)をドライブするか、又
は、FET(Go)をON駆動すると同時にF E T
(5B)を駆動可能状態にし、PWM信号から成る電
動機駆動信号T4°に基づいてFET(58)をドライ
ブする。従って、電動機駆動手段(55)においては、
一方のF E T (57)のON駆動とF E T
(59)のPWM駆動、又は他方のF E T (80
)のON駆動とF E T (5B)のPWM駆動によ
り、電動機(18)が制御信号T2 、T3及びT4°
に応じて回転方向とその動力(回転数とトルク)が制御
される。F E T (57), (58), (59), (Go)
The gate terminals of each of the F E
The source terminal of T (57) and the source terminal of FET (80) are connected to the armature winding (18g) of the motor (18).
It is connected to the. The drive unit (5B) is
Based on the motor rotation direction control signals T2 and T3 from the microcomputer (40), FET (57) is turned ON, and at the same time, FET and T (59) are enabled to be driven, and a motor drive signal T4 consisting of a PWM signal is activated. °
Drive FET (59) based on , or simultaneously drive FET (Go) ON.
(5B) is enabled to drive, and the FET (58) is driven based on a motor drive signal T4° consisting of a PWM signal. Therefore, in the electric motor drive means (55),
ON drive of one FET (57) and FET
(59) PWM drive, or the other F E T (80
) and the PWM drive of FET (5B), the electric motor (18) receives control signals T2, T3 and T4°.
The direction of rotation and its power (rotation speed and torque) are controlled accordingly.
次にかかる構成に基づく作用を説明する。Next, the operation based on this configuration will be explained.
第4図はマイクロコンピュータ(40)における電動機
制御処理の概略を示すフローチャートであり、図中のP
1〜P 13はフローチャートの各ステップをイくす。FIG. 4 is a flowchart showing an outline of the motor control process in the microcomputer (40), and the P
1 to P13 represent each step of the flowchart.
イグニションキーのキースイッチ(51)がONに投入
されると、マイクロコンピュータ(40)や他の回路に
電源が供給され制御が開始される。まず、マイクロコン
ピュータ(40)においては、ステップPI において
各レジスタ、RAM内のデータがクリアされる。そして
、ステップP2 、P3においては操舵トルク検出信号
S1とS2を順次読み込み、ステップP4で5l−S2
を計算し、これを操舵トルクTとする。ここで、操舵ト
ルクセンサ(17)が差動変圧器より構成されている為
に、操舵トルクと検出信号s、、s2及びTの関係は第
5図の如く示される。When the key switch (51) of the ignition key is turned on, power is supplied to the microcomputer (40) and other circuits to start control. First, in the microcomputer (40), data in each register and RAM are cleared in step PI. Then, in steps P2 and P3, the steering torque detection signals S1 and S2 are sequentially read, and in step P4, the 5l-S2
is calculated and set as the steering torque T. Here, since the steering torque sensor (17) is constituted by a differential transformer, the relationship between the steering torque and the detection signals s, s2, and T is shown as shown in FIG.
ステ、プP5では、操舵トルクTの作用方向をn別する
為に、正か負かを判別する。そして、正又は零であれば
、ステップP6でF=0としてステップP9に進み、負
であればステップP7に進みF=1とした後ステップP
8において絶対値変換、即ちT=−Tの処理をする。こ
こで、Fは操舵トルクTの符号、即ち作用方向を示すも
のである。ステップP9では、操舵トルクの絶対値Tを
アドレスとするメモリの内容が呼び出される。メモリ内
には、第6図の如く示される操舵トルクの絶対値Tに対
応する電動m(18)の電機子電流Iと、電機子巻線、
ブラシおよび配線等の抵抗Rの積、即ちRM・IMのデ
ユーティ変換値D(T)が格納されるテーブルlが構成
されている。従って、ステップP9においては操舵トル
クの絶対値Tによるアドレスに対応するメモリの内容、
即ちRM・IMのデユーティ変換値D (T)を呼び出
してステップPIGへ進む。ステップP1oでは、アド
レスされたデユーティ変換値D (T)に符号を与える
べく、Fの値を判別する。F=0であれば操舵トルクは
零又は正であるから、デユーティ変換値D (T)をそ
のまま転送し、F=1であれば操舵トルクは負であるか
らステップpHへ進みデユーティ変換値D (T)をマ
イナスの値として転送して記憶し、ステップPI2に進
む。In step P5, in order to classify the acting direction of the steering torque T into n, it is determined whether it is positive or negative. If positive or zero, step P6 sets F=0 and proceeds to step P9; if negative, proceeds to step P7, sets F=1, and then steps P
8, absolute value conversion, that is, T=-T processing is performed. Here, F indicates the sign of the steering torque T, that is, the direction of action. In step P9, the contents of the memory whose address is the absolute value T of the steering torque are called. In the memory, the armature current I of the electric motor m (18) corresponding to the absolute value T of the steering torque shown in FIG. 6, the armature winding,
A table 1 is configured in which a product of resistances R of brushes, wiring, etc., ie, a duty conversion value D(T) of RM and IM is stored. Therefore, in step P9, the contents of the memory corresponding to the address according to the absolute value T of the steering torque,
That is, the duty conversion value D (T) of RM/IM is called and the process proceeds to step PIG. In step P1o, the value of F is determined in order to give a sign to the addressed duty conversion value D (T). If F=0, the steering torque is zero or positive, so the duty converted value D (T) is transferred as is, and if F=1, the steering torque is negative, so the process proceeds to step pH and the duty converted value D ( T) is transferred and stored as a negative value, and the process proceeds to step PI2.
次に、ステップP121’P13においては、操舵回転
検出手段(45)からの操舵回転速度の検出信号S3と
S4を順次読み込み、ステップP14へ進み、ステップ
P 14においてはS3−54を計算し、これを操舵回
転速度Sとする。ここで、操舵回転検出手段(45)か
らの検出信号S3とS4及びSは、第7図の如く示され
る。Next, in step P121'P13, the steering rotation speed detection signals S3 and S4 from the steering rotation detection means (45) are sequentially read, and the process proceeds to step P14. In step P14, S3-54 is calculated. is the steering rotation speed S. Here, detection signals S3, S4, and S from the steering rotation detection means (45) are shown as shown in FIG.
ステップPI5では、操舵回転速度Sの方向を判別する
為に正か負かを判別する。モしてSが正又は零であれば
、ステップP16へ進み、F=0とする。又Sが負であ
れば、ステップP17へ進み、F=1とした後、ステッ
プpH+において絶対値変換即ち5=−Sの処理をする
。ステップPIGでは操舵回転速度の絶対値Sをアドレ
スとするメモリの内容が呼び出される。メモリ内には、
第8図の如く示される操舵回転速度の絶対値Sに対応す
る電動機(18)の回転速度SMを決定すべく、電動機
(18)の誘導起電圧定数にと回転速度SHの積、即ち
kisMのデユーティ変換値D (S)が格納されるテ
ーブル2が構成される。従って操舵回転速度の絶対値S
によるアドレスに対応するメモリ内容、即ちSMのデユ
ーティ変換値が呼び出され。In step PI5, in order to determine the direction of the steering rotational speed S, it is determined whether it is positive or negative. If S is positive or zero, the process advances to step P16 and F=0. If S is negative, the process proceeds to step P17, where F=1 is set, and then absolute value conversion, that is, 5=-S processing is performed at step pH+. In step PIG, the contents of the memory whose address is the absolute value S of the steering rotational speed are called. In memory,
In order to determine the rotational speed SM of the electric motor (18) corresponding to the absolute value S of the steering rotational speed shown in FIG. A table 2 is configured in which the duty conversion value D (S) is stored. Therefore, the absolute value S of the steering rotation speed
The memory contents corresponding to the address, ie, the duty conversion value of SM, are called.
ステップP 20へ進む。Proceed to step P20.
ステップP 20では、アドレスされたデユーティ変換
値D (S)に符号を与えるべく、Fの値を判別する。In step P20, the value of F is determined in order to give a sign to the addressed duty conversion value D(S).
F=Oであれば操舵回転速度は正であるからデユーティ
変換値D (S)をそのまま転送し、F=1であれば操
舵回転速度は負であるからステップP 21へ進みデユ
ーティ変換値D (S)をマイナスの値として転送して
記憶し、ステップP 22において前記操舵トルクTに
基づくデユーティ変換値D (T)と操舵回転速度に基
づ〈デユーティ変換値D (S)を加算し、このイ+f
iをT4とする。If F=O, the steering rotational speed is positive, so the duty conversion value D (S) is transferred as is; if F=1, the steering rotational speed is negative, so the process proceeds to step P21, and the duty conversion value D ( S) is transferred and stored as a negative value, and in step P22, the duty conversion value D (T) based on the steering torque T and the duty conversion value D (S) based on the steering rotational speed are added, and this i+f
Let i be T4.
以降はこの得られた制御信号T4を、電動機部・動手段
(55)に供給される電源電圧の変動に応じて補正する
ためのプログラムが実行される。Thereafter, a program is executed to correct the obtained control signal T4 in accordance with fluctuations in the power supply voltage supplied to the motor section/driving means (55).
先ず、ステップP 23において電圧検出センサ(65
A)の検出値S5を読み込みVとし、次のステップP2
4にてこの検出値■をアドレスとするメモリの内容が呼
び出される。メモリ内には第9図に示す如く、電源電圧
Vに対応する制御信号T4の補正係数Kが定められてい
る。そしてステップP25においてこの補正係数を制御
信号に乗算して補正を行い、この値をT4° とする。First, in step P23, the voltage detection sensor (65
The detected value S5 of A) is read and set as V, and the next step P2
At step 4, the contents of the memory whose address is this detection value ■ are called out. As shown in FIG. 9, a correction coefficient K for the control signal T4 corresponding to the power supply voltage V is defined in the memory. Then, in step P25, the control signal is multiplied by this correction coefficient to perform correction, and this value is set as T4°.
ステップP2[1は、出力すべき補助トルクの作用方向
をTl別する為、この補正された値T4 ’ の符1)
を判別する。そしてT4’が正又は零であればステップ
P 2?にて史にlTEか零かを判別し、零の場合はス
テップP2[1にてT2=Ta=Oとして、又正の場合
はステップP29にてT2=1且つTl =0としてス
テップP32にて夫々出力される。一方T4 ’ のf
ffが負の場合にはステップP3GにてT2= OIt
つTz=1とするとともに、ステップP31にてT4°
の絶対値を新たにT4” とした後、ステップP 32
にてT2 、T3の値を出力し5次いでステップP 3
3にてT4 ’の値が出力される。Step P2 [1 is the sign 1 of this corrected value T4' in order to differentiate the acting direction of the auxiliary torque to be output by Tl)
Determine. If T4' is positive or zero, step P2? It is determined whether the history is lTE or zero, and if it is zero, T2=Ta=O in step P2 [1, and if positive, T2=1 and Tl=0 in step P29, and in step P32. are output respectively. On the other hand, f of T4'
If ff is negative, T2=OIt in step P3G
Tz=1 and T4° in step P31.
After setting the absolute value of T4 to a new value, step P32
The values of T2 and T3 are outputted at step P3.
At step 3, the value of T4' is output.
このようにしてT4°の符号、即ちT2 、 T3の値
により補助すべきトルクの方向が、T4゛の絶対値によ
り補助すべきトルクの絶対値が決定され、第3図で示し
たように電動機駆動手段(55)のドライブユニッ)
(5B)に出力される。In this way, the direction of the torque to be assisted is determined by the sign of T4°, that is, the values of T2 and T3, and the absolute value of the torque to be assisted is determined by the absolute value of T4°, and as shown in FIG. drive unit of drive means (55))
(5B).
そしてこのとき、このT4’の値、即ち制御信号は電動
機駆動手段(55)に供給されている電源電圧の変動に
応じて補正されているため、電動機(18)は該電源電
圧の変動による影響を受けることはなく、安定した制御
が行われ、常に良好な操舵フィーリングが得られること
となる。At this time, the value of T4', that is, the control signal, is corrected in accordance with the fluctuations in the power supply voltage supplied to the motor drive means (55), so the motor (18) is not affected by the fluctuations in the power supply voltage. This means that stable control is performed and a good steering feel is always obtained.
(発明の効果) 以上の説明より明らかな如く本発明によれば。(Effect of the invention) As is clear from the above description, according to the present invention.
電動機駆動手段に供給される電源電圧が変動した場合に
、この変動に伴なって電動機制御信号を補正することが
でき、従って電源電圧の変動の@Wを受けることなく所
望の出力トルクが得られ。When the power supply voltage supplied to the motor drive means fluctuates, the motor control signal can be corrected in accordance with this fluctuation, and therefore the desired output torque can be obtained without being affected by the fluctuations in the power supply voltage. .
もって常時良好な操舵フィーリングが得られる電動式パ
ワーステアリング装置を提供することができる。As a result, it is possible to provide an electric power steering device that provides a good steering feeling at all times.
第1図は本発明の実施例に係る全体構成図、第2図は電
動式パワーステアリング装置を90°切断面で折曲させ
て示す縦断側面図、第3図は制御装置の全体構成図、第
4図は制御処理の概略を示すフローチャート、第5図は
操舵トルク検出手段の検出特性を示す図、第6図は操舵
トルク検出値とデユーティ変換値の関係を示す図、第7
図は操舵回転検出手段の検出特性を示す図、第8図は操
舵回転速度検出値とデユーティ変換値の関係を示す図、
第9図は電源電圧検出値と補正係数の関係を示す図、第
10図は電源電圧に対するデユーティ値(制御信号)と
電機子電流(出力値)の関係を示す図である。
そして図面中。
(1B)・・・・・・電動機、
(45)・・・・・・操舵回転検出手段、(55)・・
・・・・電動機駆動手段、(64)・・・・・・電動機
制御信号発生手段、(65A)・・・電源電圧検出手段
。
(66)・・・・・・補正手段、
(67)・・・・・・制御信号FIG. 1 is an overall configuration diagram according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a longitudinal side view showing an electric power steering device bent at a 90° cut plane, and FIG. 3 is an overall configuration diagram of a control device. FIG. 4 is a flowchart showing an outline of the control process, FIG. 5 is a diagram showing the detection characteristics of the steering torque detection means, FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the steering torque detection value and the duty conversion value, and FIG.
FIG. 8 is a diagram showing the detection characteristics of the steering rotation detection means, FIG. 8 is a diagram showing the relationship between the detected steering rotation speed value and the duty conversion value,
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the power supply voltage detection value and the correction coefficient, and FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the duty value (control signal) and armature current (output value) with respect to the power supply voltage. And in the drawing. (1B)...Electric motor, (45)...Steering rotation detection means, (55)...
. . . Motor drive means, (64) . . . Motor control signal generation means, (65A) . . . Power supply voltage detection means. (66)...Correction means, (67)...Control signal
Claims (1)
手段と、該検出手段からの検出信号に基づき電動機の制
御信号を決定し出力する電動機制御信号発生手段と、該
手段からの制御信号に基づき電動機を駆動する電動機駆
動手段を備える電動式パワーステアリング装置において
、前記電動機駆動手段に供給する電源の電圧を検出する
電源電圧検出手段を設け、該電源電圧検出手段の検出信
号に基づき前記制御信号を補正する補正手段を設けたこ
とを特徴とする電動式パワーステアリング装置。Steering torque detection means for detecting steering torque of a steering system; motor control signal generation means for determining and outputting a control signal for the electric motor based on a detection signal from the detection means; and driving the electric motor based on the control signal from the means. In an electric power steering device comprising a motor drive means, a power supply voltage detection means for detecting a voltage of a power supply supplied to the motor drive means is provided, and the control signal is corrected based on a detection signal of the power supply voltage detection means. An electric power steering device characterized in that a means is provided.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173465A JPS6234849A (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Motor-drive steering device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60173465A JPS6234849A (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Motor-drive steering device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6234849A true JPS6234849A (en) | 1987-02-14 |
| JPH0455907B2 JPH0455907B2 (en) | 1992-09-04 |
Family
ID=15960978
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60173465A Granted JPS6234849A (en) | 1985-08-06 | 1985-08-06 | Motor-drive steering device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6234849A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009274489A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Jtekt Corp | Vehicle steering system |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225258U (en) * | 1985-07-30 | 1987-02-16 |
-
1985
- 1985-08-06 JP JP60173465A patent/JPS6234849A/en active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6225258U (en) * | 1985-07-30 | 1987-02-16 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009274489A (en) * | 2008-05-12 | 2009-11-26 | Jtekt Corp | Vehicle steering system |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0455907B2 (en) | 1992-09-04 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |