JP2003312517A5

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Publication number: JP2003312517A5
Application number: JP2002122875A
Authority: JP
Filing date: 2002-04-24
Publication date: 2005-01-06
Anticipated expiration: 2022-04-24

Description

【００１８】
請求項２の発明は、請求項１において、前記昇圧制御手段は、高負荷のときは、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を高周波数にして前記両スイッチング素子を同期整流し、低負荷のときは、低負荷状態が所定時間継続したときに前記両スイッチング素子の内、第１スイッチング素子のみを、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を低周波数にして非同期整流することを特徴とする。[0018]
According to the invention of claim 2, when the load is high, the step-up control means makes the carrier frequency of the PWM drive signal a high frequency to synchronously rectify both switching elements, and when the load is low, When the low load state continues for a predetermined time, only the first switching element of the two switching elements is asynchronously rectified with the carrier frequency of the PWM drive signal as the low frequency .

【０１１３】
Ｓ３０Ａでは、操舵トルクτが閾値τ０よりも大きいと、モータ６が高負荷であると判定されているため、第１トランジスタＱ１，第２トランジスタＱ２をＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を高周波数で同期整流する。[0113]
In S30A, when the steering torque τ is larger than the threshold value τ0, it is determined that the motor 6 has a high load, so the first transistor Q1 and the second transistor Q2 are synchronously rectified with the carrier frequency of the PWM drive signal at a high frequency. Do.

【０１１４】
又、Ｓ６０Ａでは、操舵トルクτが閾値τ０以下であると、モータ６が低負荷であると判定されているため、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を低周波数にして第１トランジスタＱ１のみを非同期整流する。[0114]
In S60A, since it is determined that the motor 6 has a low load if the steering torque τ is equal to or less than the threshold value τ0, the carrier frequency of the PWM drive signal is set to a low frequency to asynchronously rectify only the first transistor Q1. .

【０１１５】
この結果、第４実施形態では、モータ６が低負荷の場合、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を低周波数にしているため、スイッチングロスが少なくなり、スイッチングロスによるトランジスタの発熱が少なくなり、昇圧回路１００の発熱を抑制できる。[0115]
As a result, in the fourth embodiment, when the motor 6 has a low load, the carrier frequency of the PWM drive signal is set to a low frequency , so that the switching loss is reduced and the heat generation of the transistor due to the switching loss is reduced. Can suppress the heat of

【０１１６】
一方、Ｓ３０Ａでは、モータ６が高負荷の場合、第１トランジスタＱ１，第２トランジスタＱ２を高周波数で同期整流しているため、各トランジスタのオンオフ時のリップル電圧を小さくできる。[0116]
On the other hand, in S30A, when the motor 6 has a high load, since the first transistor Q1 and the second transistor Q2 are synchronously rectified at a high frequency , the ripple voltage at the on / off of each transistor can be reduced.

【０１１７】
従って、高周波数で両トランジスタを同期整流すると、モータ６は高負荷状態、すなわち、操舵トルクτが出ている状態であるため、リップル電圧が抑制されているほど、操舵フィーリングの悪化を防止できる。[0117]
Therefore, when both transistors are synchronously rectified at a high frequency , the motor 6 is in a high load state, that is, a state in which the steering torque τ is being outputted, so the deterioration of the steering feeling can be prevented as the ripple voltage is suppressed. .

【０１１８】
なお、モータ６が低負荷の場合は、特に、無負荷の場合は、モータ６は電力消費がないため、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周期を長くし（低周波数）て、両トランジスタを同期整流している。すなわち、この場合、操舵トルクτが出ていない状態（操舵していない状態）であり、このため、操舵フィーリングに影響が出ることはない。[0118]
In addition, when the motor 6 has a low load, especially when no load is used, the motor 6 consumes no power, so the carrier period of the PWM drive signal is extended (low frequency ) to synchronously rectify both transistors. There is. That is, in this case, the steering torque τ is not output (in a non-steering state), and therefore the steering feeling is not affected.

【０１２０】
（１）第４実施形態では、ＣＰＵ２１（昇圧制御手段）は、モータ６が高負荷のときは、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を高周波数にして第１トランジスタＱ１，第２トランジスタＱ２の両トランジスタ（両スイッチング素子）を同期整流するようにした。又、ＣＰＵ２１は、モータ６が低負荷のときは、低負荷状態が所定時間継続したときに、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を低周波数にして第１トランジスタＱ１，第２トランジスタＱ２の両トランジスタを同期整流するようにした。[0120]
(1) In the fourth embodiment, when the motor 6 has a high load, the CPU 21 (step-up control means) sets the carrier frequency of the PWM drive signal to a high frequency to set both the first transistor Q1 and the second transistor Q2 together. Synchronous switching of both switching elements). When the motor 6 has a low load, the CPU 21 synchronizes both the first transistor Q1 and the second transistor Q2 with the carrier frequency of the PWM drive signal as the low frequency when the low load state continues for a predetermined time. I made it to rectify.

【０１２１】
この結果、低周期で非同期整流すると、スイッチングロスによるトランジスタの発熱が少なくなり、昇圧回路１００の発熱を抑制できる。
又、モータ６は高負荷状態では、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を高周波数で両トランジスタを同期整流しているため、リップル電圧が抑制され、操舵フィーリングの悪化を防止できる。[0121]
As a result, when the asynchronous rectification is performed in a low cycle, the heat generation of the transistor due to the switching loss is reduced, and the heat generation of the booster circuit 100 can be suppressed.
Further, in the high load state of the motor 6, the carrier frequency of the PWM drive signal is synchronously rectified at high frequency to both transistors, so that the ripple voltage is suppressed and the deterioration of the steering feeling can be prevented.

Claims

電動機制御値に基づいて電動機を駆動する電動機駆動手段と、直流電源と前記電動機駆動手段間に設けられ、電源電圧を昇圧する昇圧手段と、ＰＷＭ駆動信号を生成出力する昇圧制御手段とを備え、前記昇圧手段は、直流電源の出力端子に接続された昇圧用コイルと、同昇圧用コイルの出力端子に対して共に接続された第１スイッチング素子と第２スイッチング素子と、前記第２スイッチング素子の出力端子に接続された昇圧用コンデンサとを備え、前記両スイッチング素子の内少なくとも前記第１スイッチング素子を前記ＰＷＭ駆動することにより、前記直流電源から昇圧用コイルに供給される電流を制御し、前記昇圧用コンデンサに昇圧電圧を充電する電動パワーステアリング装置において、
電動機の負荷状態を判定する負荷状態判定手段を設け、
前記昇圧制御手段は、前記負荷状態判定手段の判定結果により電動機が高負荷のときは、前記両スイッチング素子を同期整流し、低負荷のときは、低負荷状態が所定時間継続したときに第１スイッチング素子のみをＰＷＭ制御して非同期整流することを特徴とする電動パワーステアリング装置。Motor driving means for driving the motor based on the motor control value; boosting means provided between the DC power supply and the motor driving means for boosting the power supply voltage; and boost control means for generating and outputting a PWM drive signal. The boosting means includes a boosting coil connected to an output terminal of a DC power supply, a first switching element and a second switching element both connected to an output terminal of the boosting coil, and the second switching element. And a step-up capacitor connected to the output terminal, wherein at least the first switching element of the two switching elements is PWM-driven to control the current supplied from the DC power supply to the step-up coil; In an electric power steering apparatus for charging a boosted voltage to a boosting capacitor,
Providing load condition determination means for determining the load condition of the motor,
The boost control means synchronously rectifies the switching elements when the load of the motor is high according to the determination result of the load state determination means, and when the load is low, the first state when the low load state continues for a predetermined time. An electric power steering apparatus characterized by performing PWM control on only switching elements to perform asynchronous rectification.

前記昇圧制御手段は、高負荷のときは、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を高周波数にして前記両スイッチング素子を同期整流し、低負荷のときは、低負荷状態が所定時間継続したときに前記両スイッチング素子の内、第１スイッチング素子のみを、ＰＷＭ駆動信号のキャリア周波数を低周波数にして非同期整流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。When the load is high, the step-up control means makes the carrier frequency of the PWM drive signal a high frequency to synchronously rectify both switching elements, and when the load is low, the low load state continues for a predetermined time. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein among the switching elements, only the first switching element is asynchronously rectified with the carrier frequency of the PWM drive signal as a low frequency .

操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段を備え、
前記負荷状態判定手段は、前記操舵トルク検出手段が検出した操舵トルクが小のときは、電動機の負荷状態が低負荷であると判定し、操舵トルクが大のときは電動機の負荷状態が高負荷であると判定することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。A steering torque detecting means for detecting a steering torque;
The load state determination means determines that the load state of the motor is low when the steering torque detected by the steering torque detection means is small, and the load state of the motor is high when the steering torque is large. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 and 2, wherein it is determined that

前記電動機の回転数を推定する電動機回転数推定手段を備え、
前記負荷状態判定手段は、前記電動機回転数推定手段が推定した回転数が小のときは、電動機の負荷状態が低負荷であると判定し、回転数が大のときは、電動機の負荷状態が高負荷であると判定することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。Motor rotation speed estimation means for estimating the rotation speed of the motor;
The load state determination means determines that the load state of the motor is low when the rotation speed estimated by the motor rotation speed estimation means is small, and when the rotation speed is large, the load state of the motor is The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 and 2, wherein it is determined that the load is high.

前記負荷状態判定手段は、前記電動機制御値、又は、電動機に流れる実電流の検出値に基づいて電動機の負荷状態を判定することを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。The electric power steering according to claim 1 or 2, wherein the load state determination means determines the load state of the motor based on the motor control value or a detected value of an actual current flowing through the motor. apparatus.