JP2003200838A - 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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Abstract
ータへの印加電圧が急変しないように制御を行う電動パ
ワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 マイコンには各種センサの検出値が入力
され(S12,S14,S16)、モータに供給すべき
目標電流値Itを算出し(S18)、目標電流値Itと
電流検出値Isとの偏差を算出してフィードバック制御
のための指令値Vを生成し(S20)、指令値Vに基づ
いて算出デューティ比Dcを算出し(S22)、算出デ
ューティ比Dcが100%等の閾値D0を超える場合、
昇圧回路30を起動して(S26)、出力デューティ比
Dp(=Dc×Voff/Von)を算出する(S2
8)。上記閾値D0以下の場合、昇圧回路30を停止し
て(S30)、算出デューティ比Dcを出力デューティ
比Dpとする(S32)。算出された出力デューティ比
DpはPWM信号生成回路に与えられる(S34)。
Description
操作手段に加えられる操舵トルクに応じて電動モータを
駆動することにより、当該車両のステアリング機構に操
舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関し、
さらに詳しくは、バッテリ電圧を昇圧して電動モータに
印加すべき電圧を生成する昇圧回路を含む電動パワース
テアリング装置に関する。
ングホイール)に加える操舵トルクに応じて電動モータ
を駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を
与える電動パワーステアリング装置が用いられている。
この電動パワーステアリング装置では、操舵のための操
作手段であるハンドルに加えられる操舵トルクを検出す
るトルクセンサが設けられており、そのトルクセンサで
検出される操舵トルクに基づき電動モータに流すべき電
流の目標値が設定される。そして、この目標値と電動モ
ータに実際に流れる電流の値との偏差に基づき、電動モ
ータの駆動手段に与えるべき指令値が生成される。電動
モータの駆動手段は、例えば、その指令値に応じたデュ
ーティ比のパルス幅変調信号(PWM信号)を生成する
PWM信号生成回路と、そのPWM信号のデューティ比
Dpに応じてオン/オフするパワートランジスタを用い
て構成されるモータ駆動回路とから成り、そのデューテ
ィ比Dpに応じた電圧すなわち指令値に応じた電圧を電
動モータに印加する。ここで電動モータに印加される電
圧Voutと、バッテリの電圧VbおよびPWM信号の
デューティ比Dpとの関係は次式(1)のように表すこ
とができる。 Vout = Vb×Dp/100 …(1) この電圧を印加することにより電動モータに流れる電流
は電流検出器によって検出され、この検出値と上記目標
値との差が上記指令値を生成するための偏差として使用
される。電動パワーステアリング装置では、このように
して、操舵トルクに基づき設定される目標値の電流が電
動モータに流れるようにフィードバック制御が行われ
る。
おいては、バッテリの電圧を昇圧して供給する昇圧回路
をさらに付加する構成が知られている。この昇圧回路に
は種々の構成が考えられる。図7は、昇圧回路の一例を
示した回路図である。この昇圧回路は、外部から制御信
号が入力されてこれに応じたパルス波を出力する発振回
路40と、当該パルス波が入力され、これに応じてスイ
ッチング動作を行うトランジスタTr41と、このスイ
ッチング動作によってエネルギーの蓄積と放出とを繰り
返すコイルL41と、コンデンサC41,C42とを備
える。この昇圧回路は、発振回路40からのパルス波に
よってトランジスタTr41にスイッチング動作を行わ
せ、コイルL41に流れる電流をオン・オフすることに
より、コイルL41におけるエネルギーの蓄積と放出と
を繰り返し、ダイオードD41のカソード端子側に高電
圧を繰り返し発生させて、コンデンサC42により平滑
された昇圧電圧を生成する。このような構成によれば、
モータに対して昇圧した電圧を与えることにより、より
大きなトルクが得られる。
時には上記昇圧回路が起動されず、電動モータに対して
はバッテリの電圧が印加されており、より大きな操舵補
助力が必要なときには、電動モータに対してバッテリの
電圧よりも大きな電圧を印加するために上記昇圧回路が
起動される構成が考えられる。典型的には、モータ駆動
回路に与えられるPWM信号のデューティ比Dpが10
0%に達しても、さらにより大きな操舵補助力が必要と
されるときに昇圧回路が起動される。図8は、この昇圧
回路の起動タイミングと電動モータへの印加電圧との関
係を模式的に表したグラフである。より詳細には、図8
(a)は、PWM信号のデューティ比Dpの時間変化を
表しており、図8(b)は、昇圧前の電圧をVoff、
昇圧後の電圧をVonとして、昇圧回路からの出力電圧
の時間変化を表しており、図8(c)は、電動モータへ
の印加電圧の時間的変化を表している。これらの図が示
すように時刻t1において昇圧回路が起動されると、例
えば12Vのバッテリ電圧が18Vに昇圧されるので、
PWM信号のデューティ比Dpが100%であるなら
ば、上式(1)より電動モータへの印加電圧Voutは
18Vとなる。
ことにより電動モータへの印加電圧が急に上昇すると、
操舵補助力もまた急激に上昇する。そのため、運転者の
操舵フィーリングを悪化させてしまうことになる。この
ことは、起動していた昇圧回路が停止する場合も同様で
ある。
ング装置では、操舵トルクに基づき設定される目標値の
電流が電動モータに流れるようにフィードバック制御が
行われるが、電動モータへの印加電圧の急変は、当該フ
ィードバック制御における外乱として作用する。したが
って、場合によっては応答が振動して制御システムが安
定しないこともある。
されまたは停止される場合にも、電動モータへの印加電
圧が急変しないように制御を行う電動パワーステアリン
グ装置を提供することである。
発明は、車両操舵のための操作手段に加えられる操舵ト
ルクに応じて電動モータを駆動することにより当該車両
のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワース
テアリング装置であって、前記電動モータに流れる電流
を検出して当該電流の検出値を出力する電流検出手段
と、与えられる指令値に応じて前記電動モータを駆動す
るモータ駆動手段と、与えられる指示に応じて、前記モ
ータ駆動手段に供給すべき電圧を昇圧する昇圧手段と、
前記電動モータに供給すべき電流の値として前記操舵ト
ルクに基づき設定される目標電流値と前記電動モータに
流れる電流の前記検出値との偏差に基づき、前記電動モ
ータのフィードバック制御のための指令値を算出して前
記モータ駆動手段に与えるモータ駆動制御手段と、算出
された前記指令値に応じて前記昇圧手段を制御するため
に、前記昇圧手段に対して前記指示を与える昇圧制御手
段と、前記昇圧制御手段が前記昇圧手段に対して、前記
モータ駆動手段に供給すべき電圧を昇圧するための指示
を与える場合には、昇圧前電圧Voffを昇圧後電圧V
onで除算した値に応じて前記モータ駆動制御手段が算
出した指令値を補正する補正手段とを備えることを特徴
とする。
を起動する場合には、昇圧前電圧Voffを昇圧後電圧
Vonで除算した値を用いて補正を行うので、電源電圧
が昇圧回路の起動により急に上昇したとしてもモータへ
の印加電圧には変化が生じない。これにより、操舵補助
力の急激な上昇が生じないため、昇圧回路が起動した場
合であっても、運転者の操舵フィーリングを良好に保つ
ことができる。また、昇圧回路が停止する場合も同様
に、モータへの印加電圧には変化が生じないため、操舵
補助力の急激な低下が生じず、運転者の操舵フィーリン
グを良好に保つことができる。さらに、モータへの印加
電圧が急変しないため、上記フィードバック制御におけ
る外乱が生じず、安定したフィードバック制御を行うこ
とができる。
昇圧制御手段は、算出された前記指令値に応じて、前記
昇圧手段に対して前記モータ駆動手段に供給すべき電圧
を昇圧するか否かの指示を与えることを特徴とする。
昇圧制御手段は、前記モータ駆動手段に供給すべき電圧
を昇圧する場合には、算出された前記指令値に応じた電
圧に昇圧するように、前記昇圧手段に対して前記指示を
与えることを特徴とする。
モータ駆動手段は、前記指令値に応じてデューティ比の
変化するPWM信号に基づき前記電動モータを駆動し、
前記モータ駆動制御手段は、前記PWM信号が有すべき
デューティ比を前記指令値に基づいて算出し、前記昇圧
制御手段は、前記モータ駆動制御手段によって算出され
たデューティ比が100%または100%近傍の所定値
を超える場合にのみ前記昇圧手段が前記昇圧前電圧Vo
ffを昇圧後電圧Vonに昇圧するように前記指示を与
え、前記補正手段は、前記昇圧制御手段が前記モータ駆
動手段に供給すべき電圧を昇圧するための指示を与える
場合には、前記モータ駆動制御手段によって算出された
デューティ比に対して、前記昇圧前電圧Voffを前記
昇圧後電圧Vonで除算して得られる値を乗算すること
により補正することを特徴とする。
の実施形態について説明する。 <1.全体構成>図1は、本発明の一実施形態に係る電
動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車
両構成と共に示した概略図である。この電動パワーステ
アリング装置は、操舵のための操作手段としてのハンド
ル(ステアリングホイール)100に一端が固着される
ステアリングシャフト102と、そのステアリングシャ
フト102の他端に連結されたラックピニオン機構10
4と、ハンドル100の操作によってステアリングシャ
フト102に加えられる操舵トルクを検出するトルクセ
ンサ3と、この電動パワーステアリング装置が搭載され
る車両の車速を検出する車速センサ4と、ハンドル操作
(操舵操作)による運転者の負荷を軽減するための操舵
補助力を発生させる電動モータ6と、そのモータ6の発
生する操舵補助力をステアリングシャフト102に伝達
する減速ギア7と、車載バッテリ8からイグニションス
イッチ9を介して電源の供給を受け、トルクセンサ3や
車速センサ4からのセンサ信号に基づきモータ6の駆動
を制御する電子制御ユニット(ECU)5とを備えてい
る。
いて、ハンドル100側の部分と、減速ギア7を介して
操舵補助トルクTaの加えられる部分との間にはトーシ
ョンバーが介装されている。トルクセンサ3は、そのト
ーションバーのねじれを検出することにより操舵トルク
を検出する。このようにして検出された操舵トルクの検
出値Tsは、操舵トルク検出信号としてトルクセンサ3
から出力され、ECU5に入力される。また、車速セン
サ4は、車両の車速の検出値Ssを示す信号を車速信号
として出力する。この車速信号もECU5に入力され
る。
搭載した車両において運転者がハンドル100を操作す
ると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ3によ
って検出され、その操舵トルクの検出値Tsと車速セン
サ4によって検出された車速Ssとに基づいてECU5
によりモータ6が駆動される。これによりモータ6は操
舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速ギア7を介し
てステアリングシャフト102に加えられることによ
り、操舵操作による運転者の負荷が軽減される。すなわ
ち、ハンドル操作によって加えられる操舵トルクと、モ
ータ6の発生する操舵補助力によるトルク(以下「操舵
補助トルク」という)Taとの和が、出力トルクTbと
して、ステアリングシャフト102を介してラックピニ
オン機構104に与えられる。これによりピニオン軸が
回転すると、その回転がラックピニオン機構104によ
ってラック軸の往復運動に変換される。ラック軸の両端
はタイロッドおよびナックルアームから成る連結部材1
06を介して車輪108に連結されており、ラック軸の
往復運動に応じて車輪108の向きが変わる。
は、上記電動パワーステアリング装置の制御装置である
ECU5の詳細な構成を示すブロック図である。このE
CU5は、マイコン10と、PWM信号生成回路17
と、電流検出器19と、モータ駆動回路20と、昇圧回
路30とを備えている。
される電流すなわちモータ6に流れる電流を検出し、そ
の電流を示す電流検出値Isを出力する。この電流検出
値Isはマイコン10に入力される。
コン10によって生成された指令値Vに応じた出力デュ
ーティ比Dpのパルス信号、すなわち後述する指令値V
に応じてパルス幅の変化するパルス幅変調信号(PWM
信号)を生成する。なお、このPWM信号生成回路17
の機能は、マイコン10によって実現されてもよい。
出力デューティ比Dpに応じた電圧をモータ6に印加す
る。図3は、このモータ駆動回路20の一構成例を示す
回路図である。この例では、4個の電力用の電界効果型
トランジスタ(以下「FET」という)21〜24によ
ってブリッジ回路が構成されており、このブリッジ回路
は、昇圧回路30からの電源ラインと接地ラインとの間
に接続されている。そして、右方向操舵を補助する方向
のトルク(以下「右方向トルク」という)をモータ6に
発生させるべき場合は、PWM信号生成回路17からF
ET21,24のゲートに上記PWM信号が入力され、
FET22,23のゲートにはそれらをオフさせる所定
信号が入力される。これにより、PWM信号のパルス幅
に相当する期間だけFET21,24がオンして、指令
値Vに応じた大きさの電圧がモータ6に印加され、モー
タ6は、その電圧印加によって流れる電流に応じた大き
さの右方向トルクを発生する。一方、左方向操舵を補助
する方向のトルク(以下「左方向トルク」という)をモ
ータ6に発生させるべき場合は、PWM信号生成回路1
7からFET22,23のゲートに上記PWM信号が入
力され、FET21,24のゲートにはそれらをオフさ
せる所定信号が入力される。これにより、PWM信号の
パルス幅に相当する期間だけFET22,23がオンし
て、指令値Vに応じた大きさの電圧がモータ6に印加さ
れ、モータ6は、その電圧印加によって流れる電流に応
じた大きさの左方向トルクを発生する。
ータ駆動回路20からなるモータ駆動手段に与えられる
出力デューティ比Dpに応じてモータ6に電流が供給さ
れ、この電流に応じた大きさのトルクがモータ6から発
生する。ここで、PWM信号の出力デューティ比Dpが
最大値(100%)付近になると、出力デューティ比D
pを変更してモータ6に流す電流値を増大することはで
きなくなる。それ以上にモータ6へ電流を供給する必要
がある場合には、昇圧回路30によって電圧を昇圧して
モータ6に与える。
を介してバッテリ8と接続されており、マイコン10か
らの指令に応じてバッテリ8からの電源電圧を昇圧し、
モータ駆動回路20へ供給する。以下、図4を参照し
て、この昇圧回路30の詳細な構成および動作について
説明する。昇圧回路30は、所定のインダクタンスを有
するリアクトル310と、リアクトル310に電流を流
したり遮断したりするためのLO−MOS311と、リ
アクトル310からモータ駆動回路20へ電流を流すた
めのHI−MOS312と、平滑コンデンサC1とを含
み、これらは、図4に示すように接続されている。すな
わち、リアクトル310の一端はバッテリ8に接続さ
れ、他端は、LO−MOS311を介して接地されると
共に、HI−MOS312を介してモータ駆動回路20
に接続されている。また、HI−MOS312のドレイ
ン端子はコンデンサC1を介して接地されている。な
お、上記のLO−MOS311およびHI−MOS31
2は、いずれもMOS型のトランジスタである。
前述したダイオードを用いた昇圧回路の動作と同様であ
る。また、トランジスタの駆動には発振回路の信号を用
いてもよいが、ここでは、マイコン10によって設定さ
れる所定のデューティ比でパルス幅が変化するパルス幅
変調信号(以下「MOS駆動用PWM信号」という)S
pを用いるものとする。すなわち、LO−MOS311
のゲート(G端子)へMOS駆動用PWM信号Spが与
えられると、その信号SpにおけるHレベル期間だけL
O−MOS311がONされて、バッテリ8からリアク
トル310へ電流が流れる。その信号SpにおけるHレ
ベル期間に続くLレベル期間では、上記LO−MOS3
11はOFFされて、リアクトル310を流れる電流が
遮断されると共に、上記LO−MOS311と相反的に
駆動されるHI−MOS312がそのLレベル期間だけ
ONされる。そうすると、電流の遮断による磁束の変化
を妨げるように、ONされているHI−MOS312の
ドレイン(D端子)側に高電圧が発生する。このような
動作を繰り返すことによって発生する高電圧は、平滑コ
ンデンサC1によって平滑されて、モータ駆動回路20
へ与えられる。なお、ここではMOS駆動用PWM信号
Spは、マイコン10の上記処理とは並行的に実行され
る独立したプロセス(タスク)によって生成されてもよ
いし、図示されない新たなパルス生成回路によって生成
されてもよい。
ク検出信号Ts、車速信号Ss、および電流検出値Is
に基づいて、適切な操舵補助力を発生させるために、P
WM信号生成回路17へ上記指令値Vを与える。以下、
マイコン10の動作について図5に示すフローチャート
を参照しながら説明する。
出値Ts、車速の検出値Ss、および電流検出値Isが
それぞれ入力される(ステップS12,S14,S1
6)。次に、マイコン10は、入力された操舵トルクの
検出値Tsに対して位相補償を施し、その位相補償後の
値および車速の検出値Ssに基づいて、モータ6に供給
すべき目標電流の値(目標電流値)Itを算出する処理
(以下「目標電流設定処理」という)を行う(ステップ
S18)。具体的には、適切な操舵補助力を発生させる
ためにモータ6に供給すべき目標電流値Itと操舵トル
クとの関係を車速をパラメータとして示すテーブル
(「アシストテーブル」と呼ばれる)を参照して、目標
電流値Itを設定する。
Itと、電流検出器19から出力される電流検出値Is
との偏差It−Isを算出する。そして、この偏差It
−Isに基づき比例積分制御演算によって、フィードバ
ック制御のための指令値(以下、単に「指令値」とい
う)Vを生成する演算(以下「フィードバック制御演
算」という)を行う(ステップS20)。この指令値V
は、モータ6に目標電流値Itの電流が流れるように、
偏差It−Isに基づくフィードバック制御を行うため
の指令値であり、次式(2)により与えられる。 V=Kp・(It−Is)+Ki・∫(It−Is)dt …(2) ただし、Kpは比例積分制御演算における比例制御のゲ
インであり、Kiは比例積分制御演算における積分制御
のゲインである。そして、この指令値Vに基づいて、上
記PWM信号生成回路17に与えられる出力デューティ
比Dpが算出される。もっとも、出力デューティ比Dp
は、信号を生成する際には100%を超えることができ
ない。そこで、指令値Vに基づいて、100%を超える
値を許容する計算上のデューティ比(以下「算出デュー
ティ比」という)Dcをまず算出する(ステップS2
2)。
%または100%近傍の所定値である閾値D0を超える
か否かを判定する(ステップS24)。この判定の結
果、算出デューティ比Dcが100%または100%近
傍の所定値を超える場合には(Dc>D0)、昇圧回路
30を起動する(ステップS26)。すなわち、上記算
出デューティ比Dcが最大値(100%)付近であるに
もかかわらず、さらにモータへ供給する電流が必要であ
る場合には、出力デューティ比Dpのみを用いて偏差I
t−Isに基づくフィードバック制御を行うことができ
なくなる。そこで、モータ6に昇圧した電圧を印加して
モータ6に目標電流値Itの電流が流れるように、昇圧
回路を起動する。なお、昇圧回路30がすでに起動して
いる場合には、その起動状態を維持したままで、次のス
テップS28の処理に進む。次のステップS28では、
次式(3)から、出力デューティ比Dpを算出する。 Dp = Dc×Voff/Von …(3) ここで、Voffは昇圧回路30が昇圧する前の電圧値
であり、Vonは昇圧回路30から出力される昇圧後の
電圧値である。実際には、Voffはバッテリ8の電圧
値Vbにほぼ等しい。これらの電圧値には、対応する箇
所に設けられた図示されていない電圧センサにより計測
された値が用いられてもよいし、予め定められた平均的
な電圧値が用いられてもよい。このように、昇圧後の電
圧Vonに応じて出力デューティ比Dpを算出すれば、
昇圧回路30が起動されたときにもモータ6への印加電
圧にはほとんど変化が生じない。したがって、操舵補助
力の急激な上昇が生じないため、運転者の操舵フィーリ
ングを悪化させてしまうこともない。図6は、この昇圧
回路の起動タイミングとモータ電圧との関係を模式的に
表したグラフである。より詳細に説明すれば、図6
(a)は、出力デューティ比Dpの時間変化を表してお
り、図6(b)は、昇圧回路30からの出力電圧の時間
変化を表しており、図6(c)は、モータ6への印加電
圧の時間的変化を表している。これらの図に示すように
時刻t1において昇圧回路が起動されると、例えば12
Vのバッテリ電圧が18Vに昇圧されるが、PWM信号
の出力デューティ比Dpが100%から上式(3)に基
づいて算出された値、ここでは約66%(=100×1
2/18)に減少することにより、結局モータ6への印
加電圧は変化しない。その後、制御周期毎に出力デュー
ティ比Dpを100%まで漸増させる。
算出デューティ比Dcが100%または100%近傍の
所定値以下である場合には(Dc≦D0)、昇圧回路3
0を停止する(ステップS30)。なお、昇圧回路30
がすでに停止している場合には、次のステップS32の
処理に進む。次のステップS32では、マイコン10
は、算出デューティ比Dcを出力デューティ比Dpとす
る。
れた出力デューティ比DpをPWM信号生成回路17に
与える(ステップS34)。その後、処理はステップS
12へ戻る。こうしてマイコン10は、図5に示すステ
ップS12〜S34までの処理を繰り返して行う。
デューティ比Dcが100%または100%近傍の所定
値を超える場合には、昇圧回路30を起動するととも
に、昇圧前電圧Voffを昇圧後電圧Vonで除算した
値に上記算出デューティ比Dcを乗算した値を出力デュ
ーティ比Dpとするので、電源電圧が昇圧回路30の起
動により急に上昇したとしてもモータ6への印加電圧に
は変化が生じない。これにより、操舵補助力の急激な上
昇が生じないため、昇圧回路が起動した場合であって
も、運転者の操舵フィーリングを良好に保つことができ
る。また、昇圧回路が停止する場合も同様に、モータ6
への印加電圧には変化が生じないため、操舵補助力の急
激な低下が生じず、運転者の操舵フィーリングを良好に
保つことができる。さらに、モータ6への印加電圧が急
変しないため、上記フィードバック制御における外乱が
生じず、安定したフィードバック制御を行うことができ
る。
ューティ比Dcが100%または100%近傍の所定値
を超える場合に昇圧回路30が起動されるように説明し
たが、昇圧回路30を起動するための閾値には特に制限
はない。
起動する場合、その起動後に出力デューティ比Dpが算
出されPWM信号生成回路17に与えられる(ステップ
S26,S28,S34)。しかし、上記昇圧回路30
の起動動作と出力デューティ比Dpの算出および出力動
作とはほぼ同時に、典型的にはモータ6に流れる電流が
大きく変化しない時間内に行われればよく、その先後は
問わない。したがって、上記ステップS26における昇
圧回路30の起動処理は、ステップS28またはS34
の処理と同時に行われても、その後に行われてもよい。
起動動作と停止動作により、昇圧前電圧Voffと昇圧
後電圧Vonとの2段階に電圧を切り替える(ステップ
S26,S30)。しかし、昇圧電圧は、何段階かに切
り替えられてもよい。具体的には、上記ステップS26
における昇圧回路30の起動処理に代えて、マイコン1
0は、予め設定された複数の閾値のいずれかを超えた場
合に、対応して設定された昇圧電圧を昇圧回路30が出
力するような昇圧電圧設定処理を行うようにしてもよ
い。例えば、昇圧電圧にはVon1〜Von5の5段階
が用意されており、上記ステップS26における昇圧回
路30の起動処理に代えて、予め設定された複数の閾値
(例えば100%を超える5段階の算出デューティ比D
c)のいずれかを超えた場合に、それぞれに対応する昇
圧電圧Von1〜Von5を昇圧回路30に出力させる
ように構成してもよい。ここで、昇圧回路30に昇圧電
圧Von1〜Von5を出力させるためには、これらの
昇圧電圧に対応する5種類のMOS駆動用PWM信号S
pのデューティ比を予め設定しておき、マイコン10ま
たは図示されない新たなパルス生成回路により対応する
デューティ比を有するMOS駆動用PWM信号Spを生
成して、昇圧回路30に与える方法が考えられる。
もよい。具体的には、上記ステップS26における昇圧
回路30の起動処理に代えて、マイコン10は、所定の
計算式または条件判断式に基づき算出された昇圧電圧を
昇圧回路30に出力させるような昇圧電圧設定処理を行
うようにしてもよい。その場合、上記ステップS28に
おいて用いられる昇圧後電圧Vonは、その値が連続的
に変化する。このことから、上記昇圧後電圧Vonに
は、昇圧回路30の出力端等に設けられた電圧センサに
よって計測された値を用いるのが好ましい。
化する場合には、電源電圧が昇圧回路30により急激に
上昇または下降することがない。したがって、モータ6
への印加電圧が急変しないことから、操舵補助力の急変
が生じず、運転者の操舵フィーリングを良好に保つこと
はできる。しかし、昇圧電圧が連続的に変化する場合に
も上記フィードバック制御において昇圧に起因する外乱
を生じないようにすることができるため、昇圧電圧の制
御状態とは独立して安定したフィードバック制御を行う
ことができる点で、昇圧電圧に基づいて補正した出力デ
ューティ比Dpを用いる上記構成は有効である。
ング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概
略図である。
置における制御装置(ECU)の構成を示すブロック図
である。
示す回路図である。
路図である。
ローチャートである。
グとモータ電圧との関係を模式的に表したグラフであ
る。
との関係を模式的に表したグラフである。
Claims (4)
- 【請求項1】 車両操舵のための操作手段に加えられる
操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより当
該車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パ
ワーステアリング装置であって、 前記電動モータに流れる電流を検出して当該電流の検出
値を出力する電流検出手段と、 与えられる指令値に応じて前記電動モータを駆動するモ
ータ駆動手段と、 与えられる指示に応じて、前記モータ駆動手段に供給す
べき電圧を昇圧する昇圧手段と、 前記電動モータに供給すべき電流の値として前記操舵ト
ルクに基づき設定される目標電流値と前記電動モータに
流れる電流の前記検出値との偏差に基づき、前記電動モ
ータのフィードバック制御のための指令値を算出して前
記モータ駆動手段に与えるモータ駆動制御手段と、 算出された前記指令値に応じて前記昇圧手段を制御する
ために、前記昇圧手段に対して前記指示を与える昇圧制
御手段と、 前記昇圧制御手段が前記昇圧手段に対して、前記モータ
駆動手段に供給すべき電圧を昇圧するための指示を与え
る場合には、昇圧前電圧Voffを昇圧後電圧Vonで
除算した値に応じて前記モータ駆動制御手段が算出した
指令値を補正する補正手段とを備えることを特徴とす
る、電動パワーステアリング装置。 - 【請求項2】 前記昇圧制御手段は、算出された前記指
令値に応じて、前記昇圧手段に対して前記モータ駆動手
段に供給すべき電圧を昇圧するか否かの指示を与えるこ
とを特徴とする、請求項1に記載の電動パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項3】 前記昇圧制御手段は、前記モータ駆動手
段に供給すべき電圧を昇圧する場合には、算出された前
記指令値に応じた電圧に昇圧するように、前記昇圧手段
に対して前記指示を与えることを特徴とする、請求項1
に記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項4】 前記モータ駆動手段は、前記指令値に応
じてデューティ比の変化するPWM信号に基づき前記電
動モータを駆動し、 前記モータ駆動制御手段は、前記PWM信号が有すべき
デューティ比を前記指令値に基づいて算出し、 前記昇圧制御手段は、前記モータ駆動制御手段によって
算出されたデューティ比が100%または100%近傍
の所定値を超える場合にのみ前記昇圧手段が前記昇圧前
電圧Voffを昇圧後電圧Vonに昇圧するように前記
指示を与え、 前記補正手段は、前記昇圧制御手段が前記モータ駆動手
段に供給すべき電圧を昇圧するための指示を与える場合
には、前記モータ駆動制御手段によって算出されたデュ
ーティ比に対して、前記昇圧前電圧Voffを前記昇圧
後電圧Vonで除算して得られる値を乗算することによ
り補正することを特徴とする、請求項1に記載の電動パ
ワーステアリング装置。
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JP2002000834A JP4032743B2 (ja) | 2002-01-07 | 2002-01-07 | 電動パワーステアリング装置 |
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