JP2007186013A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】操舵部材(図示せず)に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ10と、操舵部材の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段12,30と、トルクセンサ10が検出した操舵トルクに基づき、駆動回路13により操舵補助用のモータ24を駆動制御する手段12と、操舵角速度検出手段12,30が検出した操舵角速度が所定角速度以上のときは、駆動回路13に印加する電圧を所定電圧に上昇させる昇圧手段12,13とを備える電動パワーステアリング装置。検出した操舵角速度に基づき操舵角加速度を演算する演算手段12を備え、昇圧手段12,13は、演算手段12が演算した操舵角加速度に応じた昇圧速度で、駆動回路13に印加する電圧を上昇させる構成である。
【選択図】図1
Description
その為、モータに印加する電圧は、車載バッテリ電圧より昇圧したものを使用しており(常時昇圧)、また、より高速の操舵が必要なときは、図8に示すように、その昇圧したものより更に昇圧する(瞬時昇圧)領域を備えた電動パワーステアリング装置も提案されている。図8においては、常時昇圧された電圧V2に対して、瞬時昇圧される電圧V1であり、操舵角速度がX1以上のときに、電圧V1に昇圧される。
特許文献2には、車速に応じて電源電圧の変圧条件を決定し、少なくとも低車速時においては昇圧を行なう車速感応式電圧制御手段を備えた電動式パワーステアリング装置のコントローラが開示されている。
本発明は、上述したような事情に鑑みてなされたものであり、応答性が損なわれることがなく、また、モータに異音が発生し難い昇圧制御を行なう電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
(実施の形態1)
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態1の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、図示しないステアリング(操舵部材)に加えられたトルクを検出するトルクセンサ10が検出し出力したトルク検出信号が、インターフェイス回路11を介してマイクロコンピュータ12へ与えられる。また、車速を検出する車速センサ20が検出し出力した車速信号が、インターフェイス回路21を介してマイクロコンピュータ12へ与えられる。また、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ30が検出し出力した操舵角信号が、インターフェイス回路31を介してマイクロコンピュータ12へ与えられる。
マイクロコンピュータ12から出力されるクラッチ制御信号はクラッチ駆動回路16へ入力され、クラッチ駆動回路16はクラッチ制御信号に従ってクラッチ19をオン又はオフさせる。クラッチ19の駆動電源は、フェイルセーフリレー接点15aのモータ駆動回路13側端子から与えられる。
流指令値(PWM指令値)を作成し、作成したモータ電流指令値はモータ駆動回路13へ与えられる。モータ駆動回路13は、フェイルセーフリレー接点15aを通じて、車載バッテリPの電源電圧が印加され、与えられたモータ電流指令値に基づき、操舵補助用のモータであるブラシレスモータ24を回転駆動させる。
ブラシレスモータ24に流れるモータ電流は、モータ電流検出回路17により検出され、モータ電流信号としてマイクロコンピュータ12に与えられる。
上述したコイルL、ダイオードD7、平滑コンデンサC1、トランジスタQ7及びPWM回路25は昇圧チョッパ回路(昇圧手段)8dを構成している。
マイクロコンピュータ12は、前述した電圧検出信号をフィードバック信号として、3相ブリッジ回路8bに印加する電圧を、昇降圧指令による電圧に維持するように昇圧チョッパ回路8dにPWM信号を出力し制御する。
3相ブリッジ回路8bの各アームの各コモン端子に、ブラシレスモータの各U,V,W端子が接続されている。
の各ゲートをオン/オフし、例えば、U−V,U−W,V−W,V−U,W−U,W−V,U−Vのように、固定子24aに流れる電流の経路を切り換え、回転磁界を発生させる。
ダイオードD1〜D6は、トランジスタQ1〜Q6のオン/オフにより発生するノイズを吸収する為のものである。
モータ電流検出回路17は、ブラシレスモータ24の各端子U,V,Wに流れる電流を検出し、モータ電流信号としてマイクロコンピュータ12に与える。
マイクロコンピュータ12は、操舵補助動作において、先ず、トルクセンサ10が検出したトルク検出信号をインターフェイス回路11を介して読込み(S2)、次に、車速センサ20が検出した車速信号をインターフェイス回路21を介して読込む(S4)。
マイクロコンピュータ12は、読込んだ(S4)車速信号及び読込んだ(S2)トルク検出信号から、トルク/電流テーブル18aを参照して、目標モータ電流を決定する(S6)。
モータ駆動回路13は、与えられたPWM指令値及び回転方向の指示信号に基づき、ブラシレスモータ24を回転駆動させる。
マイクロコンピュータ12は、次に、演算した(S22)操舵角速度Xが、例えば図8に示す所定の操舵角速度X1以上であるか否かを判定し(S26)、操舵角速度X1以上であれば(S26;YES)、演算した(S24)操舵角加速度Zが、例えば図5に示す所定の操舵角加速度Z1以上であるか否かを判定する(S28)。
18bを参照して、昇圧速度Yを決定し、昇圧速度Yに則った昇圧指令を昇圧チョッパ回路8dのPWM回路25に与える。
ここで、昇圧チョッパ回路8dでは、昇圧電圧は、PWM回路25が出力したパルス列信号の(周期)/(周期−パルス幅)に比例するので、昇圧指令は、昇圧速度Yに応じた速さでパルス幅が大きくなる。
マイクロコンピュータ12は、操舵角加速度ZがZ1未満であれば(S28;NO)、昇圧速度を例えば図5に示すY2に設定し、昇圧速度Y2に則った昇圧指令を昇圧チョッパ回路8dのPWM回路25に与え(S34)リターンする。
図6は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態2の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、図示しないステアリング(操舵部材)に加えられたトルクを検出するトルクセンサ10が検出し出力したトルク検出信号が、インターフェイス回路11を介してマイクロコンピュータ12aへ与えられる。車速を検出する車速センサ20が検出し出力した車速信号が、インターフェイス回路21を介してマイクロコンピュータ12aへ与えら、ステアリングの操舵角を検出する操舵角センサ44が検出し出力した操舵角信号が、インターフェイス回路45を介してマイクロコンピュータ12aへ与えられる。
マイクロコンピュータ12aは、トルク検出信号、車速信号及び後述するモータ電流信号に基づき、メモリ18内のトルク/電流テーブル18aを参照することにより、モータ電流指令値(PWM指令値)及び回転方向指令信号を作成し、PWM制御部41へ与える。
パワートランジスタQ1,Q2,Q3,Q4からなるブリッジ回路50及び接地端子間には、電流検出用の抵抗R1が接続され、抵抗R1の両端電圧は、モータ電流検出回路42で検出され、モータ電流信号としてマイクロコンピュータ12aへ与えられる。
回路51に印加され、昇圧チョッパ回路51では、電源電圧がコイルLを通じてダイオードD7のアノードに印加され、ダイオードD7のカソードは、ブリッジ回路50の正極側端子に接続されている。ダイオードD7のアノードと接地端子との間に、トランジスタQ7が接続され、トランジスタQ7のソース−ドレイン間には寄生ダイオードD8が形成されている。
ダイオードD7のカソードと接地端子との間に平滑コンデンサC1が接続され、平滑コンデンサC1の両端子には、その両端電圧を検出する回路電圧検出回路26が接続されている。回路電圧検出回路26が出力した電圧検出信号はマイクロコンピュータ12aに与えられる。
上述したコイルL、ダイオードD7、平滑コンデンサC1、トランジスタQ7及びPWM回路25により、昇圧チョッパ回路(昇圧手段)51が構成されている。
マイクロコンピュータ12aは、その決定した昇圧速度により、前述した電圧検出信号をフィードバック信号として、ブリッジ回路50に印加する電圧を、昇降圧指令による電圧に維持するようにPWM回路25を制御し、トランジスタQ7をオン/オフさせる。
マイクロコンピュータ12aは、次に、操舵角速度Xが、例えば図8に示す所定の操舵角速度X1以上であるか否かを判定し(S46)、操舵角速度X1以上であれば(S46;YES)、操舵角加速度Zが、例えば図5に示す所定の操舵角加速度Z1以上であるか否かを判定する(S48)。
ここで、昇圧チョッパ回路51では、昇圧電圧は、PWM回路25が出力したパルス列信号の(周期)/(周期−パルス幅)に比例するので、昇圧指令は、昇圧速度Yに応じた速さでパルス幅が大きくなる。
マイクロコンピュータ12aは、操舵角加速度ZがZ1未満であれば(S48;NO)、昇圧速度を例えば図5に示すY2に設定し、昇圧速度Y2に則った昇圧指令を昇圧チョッパ回路51のPWM回路25に与え(S54)リターンする。
平滑コンデンサ、L コイル、Q7 トランジスタ(チョッパ)
Claims (2)
- 操舵部材に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、前記操舵部材の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、駆動回路により操舵補助用のモータを駆動制御する手段と、前記操舵角速度検出手段が検出した操舵角速度が所定角速度以上のときは、前記駆動回路に印加する電圧を所定電圧に上昇させる昇圧手段とを備える電動パワーステアリング装置であって、
検出した操舵角速度に基づき操舵角加速度を演算する演算手段を備え、前記昇圧手段は、該演算手段が演算した操舵角加速度に応じた昇圧速度で、前記駆動回路に印加する電圧を上昇させるように構成してあることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記昇圧手段は、操舵角加速度が高くなるに応じて、昇圧速度を高くするように構成してある請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
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