JP2007083947A - 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 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007083947A JP2007083947A JP2005277175A JP2005277175A JP2007083947A JP 2007083947 A JP2007083947 A JP 2007083947A JP 2005277175 A JP2005277175 A JP 2005277175A JP 2005277175 A JP2005277175 A JP 2005277175A JP 2007083947 A JP2007083947 A JP 2007083947A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- power
- motor
- regulator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Images
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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
【課題】 バッテリ60の電圧低下時においても、アシスト用電子制御装置31に適切な電源電圧を供給することを目的とする。
【解決手段】 バッテリ60からアシスト用電子制御装置31への電源供給路を昇圧回路50を経由しない第1経路と昇圧回路50を経由する第2経路とに切り替える切替リレー70を設け、バッテリ電圧が所定電圧以上あれば切替リレー70をオフして第1経路から電源供給し、バッテリ電圧が所定電圧を下回った場合には切替リレー70をオンして昇圧回路50の出力をレギュレータ41に入力することにより、バッテリ電圧低下時においてもアシスト制御を可能とした。
【選択図】 図2
【解決手段】 バッテリ60からアシスト用電子制御装置31への電源供給路を昇圧回路50を経由しない第1経路と昇圧回路50を経由する第2経路とに切り替える切替リレー70を設け、バッテリ電圧が所定電圧以上あれば切替リレー70をオフして第1経路から電源供給し、バッテリ電圧が所定電圧を下回った場合には切替リレー70をオンして昇圧回路50の出力をレギュレータ41に入力することにより、バッテリ電圧低下時においてもアシスト制御を可能とした。
【選択図】 図2
Description
本発明は、操舵ハンドルの回動操作に応じて操舵輪に操舵力を付与する電動モータを備えた電動パワーステアリング装置の電源装置に関する。
従来から、この種の電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルの回動操作に対して操舵アシスト力を付与するように電動モータを備え、この電動モータの電力量を変化させる通電制御を行ってアシスト力を調整する。
こうした電動パワーステアリング装置は、その電源としてバッテリを備え、このバッテリから電動モータと、電動モータへの通電を制御するモータ制御回路とに電源供給する。そして、モータ制御回路への電源系統の断線や接触不良に対する配慮から、特許文献1のものでは、バッテリからモータ制御回路への電源ラインを並列に2列設け、一方の電源ラインの導通異常時には他方の電源ラインから電源供給するようにしている。
特開平10−217987号
こうした電動パワーステアリング装置は、その電源としてバッテリを備え、このバッテリから電動モータと、電動モータへの通電を制御するモータ制御回路とに電源供給する。そして、モータ制御回路への電源系統の断線や接触不良に対する配慮から、特許文献1のものでは、バッテリからモータ制御回路への電源ラインを並列に2列設け、一方の電源ラインの導通異常時には他方の電源ラインから電源供給するようにしている。
しかしながら、バッテリ電圧が低下した場合には、モータ制御回路を構成するマイクロコンピュータやセンサ類への安定した電源供給が行われなくなってしまい、電動パワーステアリング動作が停止してしまう。通常、モータ制御回路の電源入力側にはレギュレータが設けられ、安定した電源電圧が入力されるように構成されるが、バッテリ電圧が、このレギュレータの作動可能範囲を下回ってしまうと、レギュレータの出力が不安定となりモータ制御回路に定電源電圧を供給できなくなる。
この結果、操舵アシストトルクが得られなくなってしまったり、異常判断処理ができない、正常にもどったときの復帰が遅れるなどの不都合が発生しやすくなる。
この結果、操舵アシストトルクが得られなくなってしまったり、異常判断処理ができない、正常にもどったときの復帰が遅れるなどの不都合が発生しやすくなる。
本発明の目的は、上記問題に対処するためになされたもので、バッテリ電圧の低下時においても、モータ制御回路に適切な電源電圧を供給することにある。
上記目的を達成するために、本発明の特徴は、バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置において、上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路を、上記昇圧回路を経由しない第1経路と上記昇圧回路を経由する第2経路とに切り替える切替手段と、上記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、上記バッテリ電圧が所定電圧以上あれば第1経路に設定し、上記バッテリ電圧が上記所定電圧を下回ったとき上記第2経路に切り替える切替制御手段とを備えたことにある。
上記のように構成した本発明においては、バッテリから電動モータとモータ制御部とに電源供給される。この場合、電動モータにはバッテリ電圧を昇圧回路により昇圧した電源が供給される。一方、バッテリからモータ制御部への電源供給路は、昇圧回路を経由しない第1経路と昇圧回路を経由する第2経路とを切り替え可能に備え、バッテリ電圧が所定電圧以上あれば第1経路から電源供給される。そして、バッテリ電圧が低下して所定電圧を下回ると第2経路に切り替わり、バッテリ電圧を昇圧した電源がモータ制御部に供給される。
従って、昇圧回路を有効に利用して、バッテリ電圧低下時においても、モータ制御部に所定の電圧電源を供給することが可能となり、電動パワーステアリングの安定制御を図ることができる。つまり、操舵トルクを発生させる電動モータには大きな電力量を必要とするためバッテリ電圧を昇圧回路で昇圧して電源供給するが、モータ制御部の電源電圧が低下した場合には、この昇圧回路を利用して昇圧された電源をモータ制御部に供給することにより、バッテリ電圧低下に対する電動パワーステアリング作動の延命化を図ることが可能となる。しかも、モータ制御部用の昇圧回路を特別に設ける必要がないため、コストアップも防止できる。
この場合、上記モータ制御部の電源入力側に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを備え、上記切替制御手段は、上記バッテリ電圧が、上記レギュレータの作動可能範囲内での所定電圧より低下したとき上記第2経路に切り替えるようにすれば、切り替えのタイミングが適正となる。つまり、レギュレータが適正作動しているあいだに、電源供給経路を切り替えることができる。
また、上記第2経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記レギュレータの作動可能範囲内に調整して、上記レギュレータを介して上記モータ制御部に電源供給するようにすることで、レギュレータにて適正に電圧調整された電源がモータ制御部に供給され、電動モータの安定した制御を行うことができる。
例えば、バッテリの電圧がレギュレータの作動可能範囲内での所定電圧より低下したことを検出する検出手段と、その電圧低下の検出により第2経路に切り替える切替手段と、第2経路に切り替えられた状態において昇圧回路の出力電圧をレギュレータの作動可能範囲内に設定する昇圧制御手段とを備えることにより、モータ制御部への電源供給の切替および電源電圧設定が適正に行われ電動モータの安定した制御を行うことができる。
尚、この場合、必ずしも昇圧回路の出力電圧自体をレギュレータの作動可能範囲内に設定する必要はなく、昇圧回路の出力を電圧調整手段にて電圧調整してレギュレータに供給してもよい。
例えば、バッテリの電圧がレギュレータの作動可能範囲内での所定電圧より低下したことを検出する検出手段と、その電圧低下の検出により第2経路に切り替える切替手段と、第2経路に切り替えられた状態において昇圧回路の出力電圧をレギュレータの作動可能範囲内に設定する昇圧制御手段とを備えることにより、モータ制御部への電源供給の切替および電源電圧設定が適正に行われ電動モータの安定した制御を行うことができる。
尚、この場合、必ずしも昇圧回路の出力電圧自体をレギュレータの作動可能範囲内に設定する必要はなく、昇圧回路の出力を電圧調整手段にて電圧調整してレギュレータに供給してもよい。
また、本発明の他の特徴は、上記第2経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記モータ制御部の適正電源電圧範囲に調整して、上記レギュレータを介さずに上記モータ制御部に電源供給することにある。
これによれば、バッテリ電圧が低下したときにレギュレータを介さずにモータ制御部に電源供給できるため、バッテリ電圧がかなり低くなっても制御可能となる。
尚、この場合においても、昇圧回路の出力電圧を電圧調整手段にて電圧調整してモータ制御部に電源供給してもよい。
これによれば、バッテリ電圧が低下したときにレギュレータを介さずにモータ制御部に電源供給できるため、バッテリ電圧がかなり低くなっても制御可能となる。
尚、この場合においても、昇圧回路の出力電圧を電圧調整手段にて電圧調整してモータ制御部に電源供給してもよい。
また、本発明の他の特徴は、上記モータ制御部は、上記第2経路に切り替えられている状態においては、上記電動モータへの電力量を通常時に比べて低く制限する、あるいは上記電動モータへの通電を停止することにある。
これによれば、バッテリからの電動モータへの電流増大を抑えるため、電気回路やワイヤハーネスの保護を図ることができる。また、バッテリの更なる消耗を抑えることができ、他の電気負荷への電力供給も確保することができる。
これによれば、バッテリからの電動モータへの電流増大を抑えるため、電気回路やワイヤハーネスの保護を図ることができる。また、バッテリの更なる消耗を抑えることができ、他の電気負荷への電力供給も確保することができる。
また、本発明の他の特徴は、バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部とを備えた電動パワーステアリング装置において、上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路の途中に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを設けるとともに、上記昇圧回路から上記モータへの電源供給路に、上記レギュレータの入力部に接続される分岐供給路を設け、上記レギュレータの作動可能な入力電圧の上限値を、上記昇圧回路の出力電圧以上に設定したことにある。
これによれば、レギュレータにより昇圧回路の出力電圧をモータ制御部の電源として適正電圧に調整するため、バッテリ電圧低下時においてもモータ制御部に適性電源を供給することができ、バッテリ電圧低下に対する電動パワーステアリング作動の延命化を図ることが可能となる。しかも、モータ制御部用の昇圧回路を特別に設ける必要がなく、また、電源供給路を切り替える切替手段を必要としなくため、コストアップも防止できる。
以下、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について図面を用いて説明する。図1は、同実施形態に係る電動パワーステアリング装置を概略的に示している。
この電動パワーステアリング装置は、大別すると、操舵輪へ操舵アシスト力を付与する操舵アシスト機構10と、操舵アシスト機構10の電動モータ15を駆動制御するアシスト制御部30と、電源部40とから構成される。
操舵アシスト機構10は、操舵ハンドル11の回動操作に連動したステアリングシャフト12の軸線周りの回転をラックアンドピニオン機構13によりラックバー14の軸線方向の運動に変換して、このラックバー14の軸線方向の運動に応じて操舵輪である左右前輪FW1,FW2を操舵するようになっている。ラックバー14には電動モータ15が組み付けられている。電動モータ15は、その回転に応じてボールねじ機構16を介してラックバー14を軸線方向に駆動することにより、操舵ハンドル11の回動操作に対してアシスト力を付与する。電動モータ15には回転角センサ17が付設され、ステアリングシャフト12の下端部には操舵トルクセンサ20が組みつけられている。
回転角センサ17はレゾルバにより構成され、電動モータ15の回転角を検出して、検出した回転角を表す検出信号を出力する。操舵トルクセンサ20は、ステアリングシャフト12に介装されて上端および下端をステアリングシャフト12に接続したトーションバー21と、トーションバー21の上端部および下端部にそれぞれ組み付けられたレゾルバ22,23とからなる。レゾルバ22,23は、トーションバー21の上端および下端の回転角をそれぞれ検出して、検出した各回転角を表す検出信号をそれぞれ出力する。
アシスト制御部30は、これらの回転角センサ17、操舵トルクセンサ20および車両の速度を検出する車速センサ28からの検出信号にもとづいて、電動モータ15への電力量を調整して操舵アシスト力を制御するもので、主要部をマイクロコンピュータにて構成するアシスト用電子制御装置31(本発明のモータ制御部に相当する)と、そのアシスト用電子制御装置31からのモータ制御信号により電動モータ15を駆動するモータ駆動回路32とからなる。
本実施形態においては、電動モータ15として3相ブラシレスモータを用い、モータ駆動回路32としてのインバータ回路にて3相駆動電流を電動モータに流すようにするが、Hブリッジ回路にて2相ブラシモータを駆動制御する等、種々のモータや駆動回路を採用できる。
また、アシスト用電子制御装置31には、運転者に対してバッテリ交換を促す報知器29が接続される。
本実施形態においては、電動モータ15として3相ブラシレスモータを用い、モータ駆動回路32としてのインバータ回路にて3相駆動電流を電動モータに流すようにするが、Hブリッジ回路にて2相ブラシモータを駆動制御する等、種々のモータや駆動回路を採用できる。
また、アシスト用電子制御装置31には、運転者に対してバッテリ交換を促す報知器29が接続される。
電源部40は、バッテリ60(本実施形態では12Vバッテリ)の電力を電動モータ15およびアシスト制御部30に所定電圧に変換して供給するもので、図2に示すように、昇圧回路50、電源制御装置45、レギュレータ41、切替リレー70等を備える。
以下、第1実施形態としての電源部40について図2を用いて説明する。
以下、第1実施形態としての電源部40について図2を用いて説明する。
図2に示すように、バッテリ60の電源端子61(+端子)に接続される電源元ライン62には、モータ電源ライン63と第1制御電源ライン64aとが接続される。
モータ電源ライン63には、制御信号によりオンする電源リレー65と、バッテリ電圧を昇圧する昇圧回路50が設けられる。
このモータ電源ライン63の電源リレー65と昇圧回路50との間には、第2制御電源ライン64bが分岐して設けられる。第2制御電源ライン64bと第1制御電源ライン64aとは合流し、その合流点からアシスト用電子制御装置31にかけて制御電源ライン64が設けられる。
モータ電源ライン63には、制御信号によりオンする電源リレー65と、バッテリ電圧を昇圧する昇圧回路50が設けられる。
このモータ電源ライン63の電源リレー65と昇圧回路50との間には、第2制御電源ライン64bが分岐して設けられる。第2制御電源ライン64bと第1制御電源ライン64aとは合流し、その合流点からアシスト用電子制御装置31にかけて制御電源ライン64が設けられる。
第1制御電源ライン64aには、イグニッションスイッチ66とダイオード67が、第2制御電源ライン64bにはダイオード68がそれぞれ設けられる。各ダイオード67,68は、それぞれカソード側を電源出力側に、アノードをバッテリ60側にして設けられる。
制御電源ライン64には、入力された電源電圧を、アシスト用電子制御装置31の電源用として適正電圧(本実施形態では5V)に調整するレギュレータ41が設けられる。本実施形態のレギュレータ41は、7V〜12Vの範囲(作動可能範囲)の入力電圧を、アシスト用電子制御装置31の適正電源電圧である5Vに変換して出力する。従って、レギュレータ41が正常作動して5V出力するためには、入力電圧がこの作動可能範囲内にあることが必要である。
制御電源ライン64には、入力された電源電圧を、アシスト用電子制御装置31の電源用として適正電圧(本実施形態では5V)に調整するレギュレータ41が設けられる。本実施形態のレギュレータ41は、7V〜12Vの範囲(作動可能範囲)の入力電圧を、アシスト用電子制御装置31の適正電源電圧である5Vに変換して出力する。従って、レギュレータ41が正常作動して5V出力するためには、入力電圧がこの作動可能範囲内にあることが必要である。
また、レギュレータ41の出力は、電源制御装置45の電源としても使用される。
昇圧回路50には、モータ電源ライン63に直列に設けられる昇圧用コイル51と、昇圧用コイル51の出力側のモータ電源ライン63から分岐した接地ラインに設けられるスイッチング素子52と、モータ電源ライン63に直列に設けられるダイオード53とが設けられる。このダイオード53は、カソード側を電源出力側に、アノード側をバッテリ60側にして設けられ、電源供給方向にのみ通電可能とする逆流防止素子である。また、昇圧回路50の2次側には、電源平滑用のコンデンサ54が設けられる。
昇圧回路50には、モータ電源ライン63に直列に設けられる昇圧用コイル51と、昇圧用コイル51の出力側のモータ電源ライン63から分岐した接地ラインに設けられるスイッチング素子52と、モータ電源ライン63に直列に設けられるダイオード53とが設けられる。このダイオード53は、カソード側を電源出力側に、アノード側をバッテリ60側にして設けられ、電源供給方向にのみ通電可能とする逆流防止素子である。また、昇圧回路50の2次側には、電源平滑用のコンデンサ54が設けられる。
スイッチング素子52は、電源制御装置45からのパルス信号により速い周期でオンオフして昇圧用コイル51に電流を流し、昇圧用コイル51にチャージされた電力をダイオード53を介して出力するようにしてバッテリ電圧を昇圧する。
この昇圧回路50の出力は、モータ駆動回路32を介して電動モータ15に供給される。
昇圧回路50の2次側のモータ電源ライン63と、レギュレータ41の入力側の制御電源ライン64とは、電源切替ライン71により短絡される。この電源切替ライン71には、常開の開閉リレー70が設けられる。以下、この開閉リレーをその機能から切替リレー70と呼ぶ。
この昇圧回路50の出力は、モータ駆動回路32を介して電動モータ15に供給される。
昇圧回路50の2次側のモータ電源ライン63と、レギュレータ41の入力側の制御電源ライン64とは、電源切替ライン71により短絡される。この電源切替ライン71には、常開の開閉リレー70が設けられる。以下、この開閉リレーをその機能から切替リレー70と呼ぶ。
電源制御装置45は、昇圧回路50の昇圧作動および切替リレー70の切替作動等を制御するもので、マイクロコンピュータを主要部として構成される。この電源制御装置45は、バッテリ電圧Vin(電動パワーステアリング装置の入力電源電圧)と昇圧後の昇圧電圧Voutをモニタし、昇圧回路50のスイッチング素子52のデューティ比を制御して、入力電圧Vinに応じた昇圧電圧Voutになるように昇圧制御する。
ここで、バッテリ電圧Vinに対して設定される目標昇圧電圧について図3を用いて説明する。
図3は、バッテリ電圧Vinと目標昇圧電圧との関係を表す昇圧制御テーブルで、電源制御装置45のROM内に記憶されている。電源制御装置45は、この昇圧制御テーブルに基づいて、検出したバッテリ電圧Vinから目標昇圧電圧を設定し、検出した昇圧電圧Voutがこの目標昇圧電圧となるようにスイッチング素子52のデューティ比を制御する。
図3は、バッテリ電圧Vinと目標昇圧電圧との関係を表す昇圧制御テーブルで、電源制御装置45のROM内に記憶されている。電源制御装置45は、この昇圧制御テーブルに基づいて、検出したバッテリ電圧Vinから目標昇圧電圧を設定し、検出した昇圧電圧Voutがこの目標昇圧電圧となるようにスイッチング素子52のデューティ比を制御する。
バッテリ60は、定格出力電圧が12Vであるが、その劣化状況や負荷使用状況によって出力電圧が変化する。そして、バッテリ電圧Vinが低下すると、それにあわせて昇圧目標電圧も低下する。この例では、バッテリ電圧Vinが12V〜9Vまでの間においては、目標昇圧電圧はバッテリ電圧の3倍に設定される。
そして、バッテリ電圧Vinが更に低下すると、(バッテリ電圧,目標昇圧電圧)=(9V,27V)となる点と、(バッテリ電圧,目標昇圧電圧)=(7V,7V)となる点とを結んだ直線上の点に制御されるが、バッテリ電圧Vinが7Vを下回ると、目標昇圧電圧は7Vに固定される。
この場合、バッテリ電圧Vinが3V〜7Vの間においては7Vに昇圧維持され、バッテリ電圧Vinが3Vを下回ると、電動パワーステアリング装置が停止される。
この場合、バッテリ電圧Vinが3V〜7Vの間においては7Vに昇圧維持され、バッテリ電圧Vinが3Vを下回ると、電動パワーステアリング装置が停止される。
次に、このバッテリ電圧Vinに応じて、アシスト用電子制御装置31への電源供給ラインを切り替える制御について説明する。
図4は、電源制御装置45が実行する電源供給路切替制御ルーチンを表すもので、電源制御装置45内のROMに制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
図4は、電源制御装置45が実行する電源供給路切替制御ルーチンを表すもので、電源制御装置45内のROMに制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
まず、バッテリ電圧Vinを読み込み、昇圧制御テーブルを参照して目標昇圧電圧を設定し、昇圧電圧Voutが目標昇圧電圧となるようにスイッチング素子52の通電を制御する(S1)。続いて、バッテリ電圧Vinが予め設定した切替基準電圧Vsを下回っているか否かを判断する(S2)。本実施形態では、切替基準電圧Vsは、図3に示すように、昇圧電圧Voutが12Vとなるときのバッテリ電圧Vs(本実施形態ではVs=7.5V)に設定されている。
そして、バッテリ電圧Vinが切替基準電圧Vs以上あれば、切替リレー70をオフ(開)にする(S3)。一方、バッテリ電圧Vinが切替基準電圧Vsを下回っていれば、切替リレー70をオン(閉)にする(S4)。
切替リレー70をオフしている状態では、バッテリ60の電力が昇圧回路50を経由せずにレギュレータ41に入力され、レギュレータ41で5Vに調整されてアシスト用電子制御装置31の電源とされる。
そして、バッテリ電圧Vinが切替基準電圧Vs以上あれば、切替リレー70をオフ(開)にする(S3)。一方、バッテリ電圧Vinが切替基準電圧Vsを下回っていれば、切替リレー70をオン(閉)にする(S4)。
切替リレー70をオフしている状態では、バッテリ60の電力が昇圧回路50を経由せずにレギュレータ41に入力され、レギュレータ41で5Vに調整されてアシスト用電子制御装置31の電源とされる。
一方、切替リレー70がオンしている状態では、レギュレータ41の入力部は、昇圧回路50の出力部にも導通して昇圧回路50の出力電圧とバッテリ電圧との両方の電圧が印加可能状態となるが、その電圧の大小関係から昇圧回路50の出力電圧がバッテリ電圧を上回るため、昇圧回路50から電源供給されることになる。この場合、昇圧電圧が12V以下に設定されていることから、レギュレータ41の入力電圧は、その作動可能範囲内に確実に収まる。従って、レギュレータ41は正常に作動して、5Vの電力をアシスト電子用制御装置31に電源として供給する。
そして、ステップS4で切替リレー70をオンした場合、つまり、バッテリ電圧Vinが低下して切替基準電圧Vsを下回っている場合には、アシスト用電子制御装置31に対して、電動モータ15の駆動電流を制限するようにアシストセーブ指令を出力する(S5)。
ステップS3あるいはステップS5の処理が行われると本制御ルーチンを一旦終了し、再度同じ処理を所定周期で繰りかえす。
ステップS3あるいはステップS5の処理が行われると本制御ルーチンを一旦終了し、再度同じ処理を所定周期で繰りかえす。
このように、本制御ルーチンによれば、バッテリ電圧Vinに応じた昇圧制御を行うとともに、バッテリ電圧Vinを常に監視し、その電圧低下検出したときに、アシスト用電子制御装置31への電源供給を昇圧回路50を経由させて行う。しかも、この電源経路の切替時は、昇圧回路50の出力電圧がレギュレータ41の作動可能範囲内におさまり、更に、切り替わった後もバッテリ電圧Vinが3V以上を保持している範囲において、昇圧回路50の出力電圧がレギュレータ41の作動可能範囲内に維持される。
この結果、電源経路の切り替わりに関わらずレギュレータ41が正常に作動して5V電源を出力する。従って、バッテリ電圧が3Vに低下するまで、アシスト用電子制御装置31を安定的に作動させることが可能となる。
従来から、車両の制御システムにおいては、多くの電子制御装置が使用されるが、各電子制御装置ごとに最低作動電源電圧、つまり安定作動可能な電源電圧が異なる。例えば、エンジンの制御に用いられる電子制御装置においては、最低作動電圧がかなり低く設定される。一方、電動パワーステアリング装置に用いられる電子制御装置の最低作動電圧はエンジン制御用電子制御装置に比べて高い。
このため、車両全体の制御システムのバランスから、電動パワーステアリング用の電子制御装置の最低作動電圧を下げることが有効となり、バッテリ電圧低下に対する電動パワーステアリング機能の延命化を図ることができる。
そこで、本実施形態では、エンジン用電子制御装置の最低作動電源電圧が3V程度であることを考慮して、それと同等のバッテリ電圧までアシスト用電子制御装置31が安定作動できるようにしている。
そこで、本実施形態では、エンジン用電子制御装置の最低作動電源電圧が3V程度であることを考慮して、それと同等のバッテリ電圧までアシスト用電子制御装置31が安定作動できるようにしている。
次に、電動モータ15の制御であるアシスト制御処理について説明する。
図5は、アシスト用電子制御装置31が実行するアシスト制御ルーチンを表すもので、アシスト用電子制御装置31のROM内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
図5は、アシスト用電子制御装置31が実行するアシスト制御ルーチンを表すもので、アシスト用電子制御装置31のROM内に制御プログラムとして記憶され、短い周期で繰り返し実行される。
まず、ステップ21にて、電源制御装置45からアシストセーブ指令が出力されているか否かを判断する。このアシストセーブ指令は、先に説明した電源供給路切替制御ルーチンのステップS5にて電源制御装置45から出力されるもので、このセーブ指令が出力されている場合には、アシストセーブモードに設定され(S22)、セーブ指令が出力されていない場合には、アシストノーマルモードに設定される(S23)。
アシストセーブモードに設定された場合には、運転者に対してバッテリ60の交換を促すとともに、電動パワーステアリング動作が制限されている旨を知らせるために報知器29(例えば、ランプ、ブザー)を作動させる(S24)。
アシストセーブモードに設定された場合には、運転者に対してバッテリ60の交換を促すとともに、電動パワーステアリング動作が制限されている旨を知らせるために報知器29(例えば、ランプ、ブザー)を作動させる(S24)。
そして、ステップS23またはステップS24の処理が行われると、次に各モードに応じた必要アシスト電流ASIを決定する(S25)。本実施形態では、車速センサ28によって検出された車速Vと、操舵トルクセンサ20のレゾルバ22,23によって検出した回転角度の差から演算された操舵トルクTRを入力し、アシスト電流テーブルを参照して、入力した車速Vおよび操舵トルクTRに応じた必要アシスト電流ASIを計算する。アシスト電流テーブルは、アシスト用電子制御装置31のROM内に記憶されるもので、図6に示すように、操舵トルクTRの増加にしたがって必要アシスト電流ASIも増加し、しかも、車速Vが低くなるほど大きな値となるように設定される。
この場合、アシストセーブモードでは、図6に示すように、必要アシスト電流ASIの最大値(上限値)がアシスとノーマルモードに比べて低い値に制限される。つまり、必要アシスト電流ASIは、予め設定された上限値ASImax以下に制限される。従って、算出した必要アシスト電流ASIが上限値ASImaxを上回っている場合には、その値が上限値ASImaxに置き換えられる。
そして、次のステップ26では、この算出した必要アシスト電流ASIに応じて、モータ駆動回路32(インバータ回路)を制御する。例えば、必要アシスト電流ASIの大きさにほぼ比例したパルス幅を有する3相のパルス列信号を生成してインバータのスイッチ回路(図示略)に通電することにより、電動モータ15に駆動電流として必要アシスト電流ASIを流し、所定のアシストトルクを発生させる。
以上説明した、アシスト制御処理によれば、バッテリ劣化時(バッテリ電圧Vinが基準電圧V0を下回っているとき)においては、電動モータ15に通電する駆動電流の最大値を制限することにより、モータ電源ライン63や各種回路を保護することができる。また、更なるバッテリ60の消耗を抑えることができるため、他の電気負荷への電力供給も確保することができる。この結果、バッテリ劣化時においても、各種の電気負荷との電力消費バランスを良好に保つことができ、車両の全体制御システムを良好に維持することが可能となる。また、電動モータ15の電力制限を行っているときには、運転者に対して報知することから、操舵ハンドル11が重くなったりしても不信感を抱かせない。
尚、このアシスト制御処理においては、アシストセーブモード時に電動モータ15の駆動電流の最大値制限を行ったが、電動モータ15への通電を停止するようにしてもよい。
尚、このアシスト制御処理においては、アシストセーブモード時に電動モータ15の駆動電流の最大値制限を行ったが、電動モータ15への通電を停止するようにしてもよい。
次に、第2実施形態の電源部について図7を用いて説明する。この第2実施形態の電源部140は、第1実施形態の電源部40に対して、切替リレーの位置、電源供給路切替制御、および昇圧回路の昇圧特性が異なる。以下、第1実施形態と同じ構成のものについては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
この第2実施形態では、図7に示すように、昇圧回路50の2次側のモータ電源ライン63とレギュレータ41の2次側の制御電源ライン64とを電源切替ライン81により短絡し、この電源切替ライン81に切替リレー80、電圧調整器82、ダイオード83を設け、レギュレータ41と電源切替ライン81との間の制御電源ライン64にダイオード84を設けたものである。
切替リレー80は、電源制御装置145からの制御信号により開閉されるもので、通常時はオフ(開)に設定される。電圧調整器82は、入力された電圧を8:5の比で電圧変換するもので、入力電圧に対して5/8の電圧を出力する。
ダイオード83、84は、どちらもカソードをアシスト用電子制御装置31側にして設けられ、アシスト用電子制御装置31への電源供給方向にのみ通電可能となる逆流防止素子である。
ダイオード83、84は、どちらもカソードをアシスト用電子制御装置31側にして設けられ、アシスト用電子制御装置31への電源供給方向にのみ通電可能となる逆流防止素子である。
電源制御装置145は、図8に示すような、昇圧制御テーブルを記憶し、バッテリ電圧Vinに応じた目標昇圧電圧を設定する。
つまり、バッテリ電圧Vinが12V〜9Vまでの間においては、目標昇圧電圧はバッテリ電圧の3倍に設定され、バッテリ電圧が更に低下すると、(バッテリ電圧,目標昇圧電圧)=(9V,27V)となる点と、(バッテリ電圧,目標昇圧電圧)=(8V,8V)となる点とを結んだ直線上の点に制御される。更にバッテリ電圧Vinが8Vを下回ると、目標昇圧電圧は8Vに固定される。
この場合、バッテリ電圧Vinが3V〜8Vの間においては8Vに昇圧維持され、バッテリ電圧Vinが3Vを下回ると、電動パワーステアリング装置が停止される。
つまり、バッテリ電圧Vinが12V〜9Vまでの間においては、目標昇圧電圧はバッテリ電圧の3倍に設定され、バッテリ電圧が更に低下すると、(バッテリ電圧,目標昇圧電圧)=(9V,27V)となる点と、(バッテリ電圧,目標昇圧電圧)=(8V,8V)となる点とを結んだ直線上の点に制御される。更にバッテリ電圧Vinが8Vを下回ると、目標昇圧電圧は8Vに固定される。
この場合、バッテリ電圧Vinが3V〜8Vの間においては8Vに昇圧維持され、バッテリ電圧Vinが3Vを下回ると、電動パワーステアリング装置が停止される。
次に、電源制御装置145の電源供給切替制御について説明する。
この第2実施形態の電源供給切替制御は、第1実施形態の電源供給切替制御のステップS2の判断における、切替基準電圧が異なるだけで他の処理は同じである。
この第2実施形態の電源供給切替制御は、第1実施形態の電源供給切替制御のステップS2の判断における、切替基準電圧が異なるだけで他の処理は同じである。
つまり、この電源制御装置145では、バッテリ電圧Vinが切替基準電圧Vs1(本実施形態では8V)を下回ったときに切替リレー80をオン(閉)する。
バッテリ電圧Vinが7V未満になるとレギュレータ41が正常に作動しない。そこで、本第2実施形態では、バッテリ電圧Vinがレギュレータ41の作動可能範囲内の8Vを基準にして、8Vを下回った場合には、昇圧回路50からレギュレータ41を経由せずにアシスト用電子制御装置31に電源供給する。この場合、昇圧回路50の出力電圧Voutは、昇圧制御テーブルのしたがって8Vに保持されるため、電圧調整器82の出力電圧は5Vに維持される。従って、アシスト用電子制御装置31に対して適正電圧の電源を供給することが可能となる。
バッテリ電圧Vinが7V未満になるとレギュレータ41が正常に作動しない。そこで、本第2実施形態では、バッテリ電圧Vinがレギュレータ41の作動可能範囲内の8Vを基準にして、8Vを下回った場合には、昇圧回路50からレギュレータ41を経由せずにアシスト用電子制御装置31に電源供給する。この場合、昇圧回路50の出力電圧Voutは、昇圧制御テーブルのしたがって8Vに保持されるため、電圧調整器82の出力電圧は5Vに維持される。従って、アシスト用電子制御装置31に対して適正電圧の電源を供給することが可能となる。
次に、第3実施形態の電源部について図9を用いて説明する。この電源部240は、第1実施形態の電源部40において電源切替ライン71および切替リレー70を備えず、レギュレータ42の作動可能電圧を7V〜42Vに設定するとともに、モータ電源ライン63から制御電源ラインに64へ分岐した分岐電源ライン72を設けたものである。以下、第1実施形態と同じ構成のものについては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
レギュレータ42は、その作動可能な入力電圧の上限値が、昇圧回路50の最大出力電圧以上に設定され、本実施形態では、入力電圧が7V〜42Vの範囲において、安定出力電圧5Vを出力する。そして、昇圧回路50は、電源制御装置45により第1実施形態と同一の制御がなされる(図3)。従って、バッテリ電圧Vinが3V〜7Vの間においては、一律7Vの昇圧電圧を出力するように制御される。
このため、バッテリ電圧Vinがレギュレータ42の作動可能範囲を下回っても(3V〜7V)、昇圧回路50の出力がレギュレータ42の作動可能範囲内に収まるため、アシスト用電子制御装置31に安定した電源を供給することができる。また、バッテリ60が正常で高い電圧を出力している場合であっても、レギュレータ42は正常作動を維持してアシスト用電子制御装置31に安定電源を供給することができる。
従って、この第3実施形態の電源部によれば、切替リレーやその開閉制御も不要となるため、システムの構成がシンプルになり、コストダウンを図ることができる。
以上、本実施形態の電動パワーステアリング装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。
例えば、昇圧回路のバッテリ電圧Vinに対する昇圧特性は任意に設定できるものであり、図10に示すように、所定電圧(この例では9V)を境にして異なるようにしてもよい。この場合、昇圧特性の異なる複数の昇圧回路を設けて、バッテリ電圧Vinに応じて昇圧回路を切り替えるようにすることもできる。
また、本実施形態では昇圧制御テーブルに基づいて昇圧出力電圧Voutをフィードバック制御する構成を採用しているが、予め入力電圧に対して出力電圧特性が設定された昇圧回路を用いてもよい。
また、各実施形態における電圧値(バッテリ電圧、昇圧電圧、基準電圧、作動可能電圧等)等についても、任意に設定できるものである。
例えば、昇圧回路のバッテリ電圧Vinに対する昇圧特性は任意に設定できるものであり、図10に示すように、所定電圧(この例では9V)を境にして異なるようにしてもよい。この場合、昇圧特性の異なる複数の昇圧回路を設けて、バッテリ電圧Vinに応じて昇圧回路を切り替えるようにすることもできる。
また、本実施形態では昇圧制御テーブルに基づいて昇圧出力電圧Voutをフィードバック制御する構成を採用しているが、予め入力電圧に対して出力電圧特性が設定された昇圧回路を用いてもよい。
また、各実施形態における電圧値(バッテリ電圧、昇圧電圧、基準電圧、作動可能電圧等)等についても、任意に設定できるものである。
操舵アシスト機構…10、電動モータ…15、アシスト制御装置…30、アシスト用電子制御装置(モータ制御部)…31、モータ駆動回路…32、電源部…40,140,240、レギュレータ…41,42、電源制御装置…45,145、昇圧回路…50、バッテリ…60、モータ電源ライン…63、制御電源ライン…64、切替リレー…70,80、分岐電源ライン…72。
Claims (6)
- バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、
上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、
上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部と
を備えた電動パワーステアリング装置において、
上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路を、上記昇圧回路を経由しない第1経路と上記昇圧回路を経由する第2経路とに切り替える切替手段と、
上記バッテリの電圧を検出する電圧検出手段と、
上記バッテリ電圧が所定電圧以上あれば第1経路に設定し、上記バッテリ電圧が上記所定電圧を下回ったとき上記第2経路に切り替える切替制御手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 上記モータ制御部の電源入力側に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを備え、上記切替制御手段は、上記バッテリ電圧が、上記レギュレータの作動可能範囲内での所定電圧より低下したとき上記第2経路に切り替えることを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
- 上記第2経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記レギュレータの作動可能範囲内に調整して、上記レギュレータを介して上記モータ制御部に電源供給することを特徴とする請求項2記載の電動パワーステアリング装置。
- 上記第2経路に切り替えられている状態においては、上記昇圧回路の出力電圧を上記モータ制御部の適正電源電圧範囲に調整して、上記レギュレータを介さずに上記モータ制御部に電源供給することを特徴とする請求項2記載の電動パワーステアリング装置。
- 上記モータ制御部は、上記第2経路に切り替えられている状態においては、上記電動モータへの電力量を通常時に比べて低く制限する、あるいは上記電動モータへの通電を停止することを特徴とする請求項1ないし請求項4のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置。
- バッテリの電圧を昇圧する昇圧回路と、
上記昇圧回路により昇圧されたバッテリの電力により作動して操舵力を発生する電動モータと、
上記バッテリから電源供給され、操舵ハンドルの操舵状態に応じて上記電動モータへの電力量を制御するモータ制御部と
を備えた電動パワーステアリング装置において、
上記バッテリから上記モータ制御部への電源供給路の途中に、上記バッテリの電圧を上記モータ制御部の電源用として適正電圧に調整するレギュレータを設けるとともに、
上記昇圧回路から上記モータへの電源供給路に、上記レギュレータの入力部に接続される分岐供給路を設け、
上記レギュレータの作動可能な入力電圧の上限値を、上記昇圧回路の出力電圧以上に設定したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005277175A JP2007083947A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
PCT/JP2006/319606 WO2007034996A1 (ja) | 2005-09-26 | 2006-09-25 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005277175A JP2007083947A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007083947A true JP2007083947A (ja) | 2007-04-05 |
Family
ID=37889025
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005277175A Withdrawn JP2007083947A (ja) | 2005-09-26 | 2005-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2007083947A (ja) |
WO (1) | WO2007034996A1 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008279953A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2009274547A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Toyota Motor Corp | 車両のステアリング装置 |
KR20150027911A (ko) * | 2013-09-04 | 2015-03-13 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 조향장치의 센서전원인터페이스 및 그 제어방법 |
JP2016201910A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 株式会社デンソー | 制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
JP2020050293A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社ジェイテクト | 回転検出装置 |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2023057297A (ja) * | 2021-10-11 | 2023-04-21 | 株式会社デンソー | 負荷駆動装置 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH04335413A (ja) * | 1991-05-13 | 1992-11-24 | Nec Corp | 携帯型データ処理装置 |
JPH08216910A (ja) * | 1995-02-15 | 1996-08-27 | Aisin Seiki Co Ltd | 車両の操舵制御装置 |
JP3381539B2 (ja) * | 1997-02-07 | 2003-03-04 | 日産自動車株式会社 | 電動式パワーステアリングの制御装置 |
JP3675692B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2005-07-27 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP4199060B2 (ja) * | 2003-07-14 | 2008-12-17 | 本田技研工業株式会社 | ステア・バイ・ワイヤ式操舵装置を有する車両 |
-
2005
- 2005-09-26 JP JP2005277175A patent/JP2007083947A/ja not_active Withdrawn
-
2006
- 2006-09-25 WO PCT/JP2006/319606 patent/WO2007034996A1/ja active Application Filing
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2008279953A (ja) * | 2007-05-11 | 2008-11-20 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2009274547A (ja) * | 2008-05-14 | 2009-11-26 | Toyota Motor Corp | 車両のステアリング装置 |
JP4605250B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2011-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 車両のステアリング装置 |
US8751108B2 (en) | 2008-05-14 | 2014-06-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering device for vehicle |
KR20150027911A (ko) * | 2013-09-04 | 2015-03-13 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 조향장치의 센서전원인터페이스 및 그 제어방법 |
KR102071405B1 (ko) * | 2013-09-04 | 2020-03-03 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 조향장치의 센서전원인터페이스 및 그 제어방법 |
JP2016201910A (ja) * | 2015-04-10 | 2016-12-01 | 株式会社デンソー | 制御装置及び電動パワーステアリング装置 |
JP2020050293A (ja) * | 2018-09-28 | 2020-04-02 | 株式会社ジェイテクト | 回転検出装置 |
JP7191618B2 (ja) | 2018-09-28 | 2022-12-19 | 株式会社ジェイテクト | 回転検出装置 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
WO2007034996A1 (ja) | 2007-03-29 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4333646B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP4449832B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP4952931B2 (ja) | ステアリング装置 | |
JP4172473B2 (ja) | 昇圧回路及び電動パワーステアリング装置 | |
EP1747972B1 (en) | Electric power steering apparatus and voltage booster | |
US7106012B2 (en) | Electronic control unit, electric power-assisted steering device and transmission ratio-variable steering unit | |
US20080217095A1 (en) | Limiting Device for Limiting Relay Welding and Motor Driving Apparatus | |
JP4816293B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2007083947A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP4692244B2 (ja) | 電力供給装置 | |
JP4449840B2 (ja) | バッテリ劣化検出装置 | |
JP2007091121A (ja) | モータ制御装置およびそれを用いた電動パワーステアリング装置 | |
JP5088473B2 (ja) | ステアリング装置 | |
JP2011148420A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5057026B2 (ja) | モータ駆動装置 | |
JP5217653B2 (ja) | 車両のステアリング装置 | |
JP4456517B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5194630B2 (ja) | 電源制御装置 | |
JP4488235B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2008279953A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5471207B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2006273061A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2009083535A (ja) | 電動パワーステアリング装置の電源装置 | |
JP2009012665A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5056282B2 (ja) | ステアリング装置のモータ制御装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20070613 |