JP2017065446A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電動モータに流れるモータ電流値が、車両のステアリングハンドルの操舵トルクに基づいて決定される目標電流値になるように電源からの電圧を前記電動モータに供給することでステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置であって、前記電源の電圧を昇圧する昇圧回路と、前記目標電流値が変更された場合に、前記電動モータの回転数と前記モータ電流値とに基づいて規定されるモータ動作点の変化に基づいて、前記モータ電流値が前記目標電流値に到達するときのモータ動作点を推定する推定部と、前記目標電流値における前記モータ動作点が前記昇圧回路の昇圧の開始を制御する開始条件に該当する場合に前記昇圧回路の昇圧を開始する判定部と、を備える。
【選択図】図1
Description
以下、実施形態における電動パワーステアリング装置を、図面を用いて説明する。
ステアリングシャフト11は、一端がステアリングハンドル9に接続され、他端がギアボックス12に接続されている。ステアリングシャフト11は、ステアリングハンドル9が運転者により操作されると、ギアボックス12との間に加わる操舵トルクFが発生する。ステアリングシャフト11は、操舵トルクFを伴って回転する。
トルクセンサ10は、ステアリングシャフト11に発生する操舵トルクFを検出するためのものであって、例えば、トーションバー式の捩れ力検出センサから構成されている。トルクセンサ10は、検出した操舵トルクFを制御装置15に出力する。
車速センサ50は、電動パワーステアリング装置1が搭載された車両の車速Eを測定する。車速センサ50は、測定した車速Eを制御装置15に供給する。
図2に示すように、制御装置15は、昇圧回路20、モータ駆動部21及び制御部22を備える。
昇圧回路20は、バッテリ16からの電圧(以下、「バッテリ電圧」という。)Vbが供給される。
昇圧回路20は、制御部22から供給される昇圧回路駆動信号に基づいてバッテリ電圧Vbを昇圧し、昇圧した電圧(以下、「昇圧電圧」という。)Vsをモータ駆動部21に供給する。ただし、昇圧回路20は、制御部22からの昇圧回路駆動信号が供給されない場合には、バッテリ電圧Vbを昇圧しない。したがって、昇圧回路20は、制御部22からの昇圧回路駆動信号が供給されない場合には、バッテリ電圧Vbをそのままモータ駆動部21に供給する。
図3に示すように、モータ駆動部21は、昇圧回路20から供給される直流電圧を交流電圧に変換して電動モータ14に印加する。昇圧回路20から供給される直流電圧とは、バッテリ電圧Vb又は昇圧電圧Vsである。
モータ駆動部21は、6つのスイッチング素子121UH、121UL、121VH、121VL、121WH、121WLを備えている。モータ駆動部21は、駆動信号によりスイッチング素子121UH〜121WLのオンとオフとを切り替えて直流電圧を交流電圧に変換する。
差分演算部223は、目標電流取得部222から供給された目標電流値Itに対して、モータ駆動部21から取得したモータ電流値Imを減算することで差分値ΔI(=目標電流値It−モータ電流値Im)を取得する。差分演算部223は、取得した差分値ΔIをPI演算部224に供給する。
また、昇圧制御部226は、昇圧回路20からモータ駆動部21に供給される昇圧電圧Vsの値を取得し、取得した昇圧電圧Vsが所望の電圧になるように昇圧回路20を制御する。
図4は、本実施形態における昇圧制御部226の概略構成の一例を示す図である。図4に示すように、昇圧制御部226は、推定部301、記憶部302、判定部303及び条件制御部304を備える。
以下に、本実施形態における推定部301の目標動作点S3の推定方法について、具体的に説明する。図5は、本実施形態における推定部301の目標動作点S3の推定方法の一例を説明する図である。
T:t=(Im3−Im1):(Im2−Im1) …(1)
T=t×(Im3−Im1)/(Im2−Im1) …(2)
T:t=(N3−N1):(N2−N1) …(3)
N3=T×(N2−N1)/t+N1 …(4)
推定部301は、現在の目標電流値It1とは異なる目標電流値It2が目標電流取得部222から新たに供給された場合(図7B参照)、動作点変化ΔSを単位時間毎に算出する(ステップS103)。例えば、推定部301は、電動モータ14の動作点S2を取得し、単位時間毎に前回の動作点S1と今回の動作点S2とを比較することで、動作点変化ΔSを取得する。
判定部303は、推定部301が推定した目標動作点S3が開始条件に該当する場合(図7C参照)、昇圧回路駆動信号を昇圧回路20に供給する(ステップS106)。
推定部301は、現在の目標電流値It1とは異なる目標電流値It2が目標電流取得部222から新たに供給された場合(図9B参照)、動作点変化ΔSを単位時間毎に算出する(ステップS203)。例えば、推定部301は、電動モータ14の動作点S2を取得し、単位時間毎に前回の動作点S1と今回の動作点S2とを比較することで、動作点変化ΔSを取得する。
判定部303は、推定部301が推定した目標動作点S3が停止条件に該当する場合(図9C参照)、昇圧回路20に対する昇圧回路駆動信号の供給を停止する(ステップS206)。
9 ステアリングハンドル
10 トルクセンサ
11 ステアリングシャフト
12 ギアボックス
13 舵取機構
14 電動モータ
15 制御装置
20 昇圧回路
21 モータ駆動部
22 制御部
50 車速センサ
221 角度取得部
222 目標電流取得部
223 差分演算部
224 PI演算部
225 駆動信号取得部
226 昇圧制御部
301 推定部
302 記憶部
303 判定部
304 条件制御部
Claims (5)
- 電動モータに流れるモータ電流値が、車両のステアリングハンドルの操舵トルクに基づいて決定される目標電流値になるように電源からの電圧を前記電動モータに供給することでステアリングシャフトに操舵補助力を付与する電動パワーステアリング装置であって、
前記電源の電圧を昇圧する昇圧回路と、
前記目標電流値が変更された場合に、前記電動モータの回転数と前記モータ電流値とに基づいて規定されるモータ動作点の変化に基づいて、前記モータ電流値が前記目標電流値に到達するときのモータ動作点を推定する推定部と、
前記目標電流値における前記モータ動作点が前記昇圧回路の昇圧の開始を制御する開始条件に該当する場合に前記昇圧回路の昇圧を開始する判定部と、
を備える電動パワーステアリング装置。 - 前記開始条件は、予め設定された前記電動モータのモータ特性の範囲外である請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記開始条件は、予め設定された前記モータ特性の範囲を前記電源の電圧に応じて可変可能である請求項2に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記判定部は、前記昇圧回路が前記電源の電圧を昇圧している場合に、前記目標電流値が変更されたことにより前記推定部により推定された前記モータ動作点が前記昇圧回路の昇圧を停止させる停止条件に該当する場合に前記昇圧回路の昇圧を停止する請求項1から請求項3のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記開始条件と前記停止条件とはヒステリシス幅を備える請求項4に記載の電動パワーステアリング装置。
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