JP3675692B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従ってモータを回転駆動する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装備される電動パワーステアリング装置は、車両の操舵力をモータにより補助するものであり、これは、舵輪が操舵軸を介して連結された舵取機構に、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取機構の動作を補助するモータとを設け、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じてモータを駆動させることにより舵輪への操作力を軽減するように構成してある。
【０００３】
電動パワーステアリング装置に使用される操舵補助用のモータが例えばブラシレスモータである場合、その特性は、図１０に示すように、印加される電圧が大きい程、回転数は大きくなるが、流される電流により定まる回転トルクの最大値は、電圧によらず一定であり、印加される電圧が大きい程、同じ回転トルクでもより高速に回転することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
操舵補助用のモータは、車載バッテリーにより駆動され、車載バッテリーの電圧変動は例えば１０〜１６Ｖと想定されている。操舵補助用のモータは、車載バッテリーの電圧変動を考慮して、想定される最低電圧（１０Ｖ）に合わせて設計されている為、低電圧・大電流モータとなっており、そのサイズは、より高電圧に合わせて設計されるものに比べて大きくなっているという問題がある。
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、車載バッテリーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動する電動パワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記車載バッテリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した電圧が印加されるべくなしてあり、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は昇圧することを停止すべくなしてあることを特徴とする。
【０００６】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動する。判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定し、出力する手段は、判定する手段が大きいと判定したときに、前記車載バッテリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する。昇圧回路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を昇圧し、駆動回路は、昇圧回路が昇圧した電圧が印加される。昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を昇圧しているときに、判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定し、小さいと判定したときに、出力する手段が電圧を降圧する為の降圧指令を出力し、その出力した降圧指令により、昇圧回路は昇圧することを停止する。
これにより、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。また、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【０００９】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクを演算する手段と、該手段が演算した回転トルクに応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあることを特徴とする。
【００１０】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する。判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定し、演算する手段は、判定する手段が大きいと判定したときに、回転トルクを演算する。出力する手段は、演算する手段が演算した回転トルクに応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。駆動回路は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
【００１１】
これにより、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１２】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクの、前記モータが出力可能な最大回転トルクに対する割合を演算する手段と、該手段が演算した割合に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあることを特徴とする。
【００１３】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する。判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定し、演算する手段は、判定する手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクの、モータが出力可能な最大回転トルクに対する割合を演算する。出力する手段は、演算する手段が演算した割合に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。駆動回路は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
【００１４】
これにより、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１５】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止すべくなしてあることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る電動パワーステアリング装置では、昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、判定する手段が、モータ電流指令値が所定値より小さいか否かを判定し、出力する手段は、判定する手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する。昇圧回路は、出力する手段が出力した降圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止する。
これにより、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１７】
第５発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転数を検出する回転数検出器と、該回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する昇圧指令出力手段と、該昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあることを特徴とする。
【００１８】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する。回転数検出器がモータの回転数を検出し、判定する手段は、回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より大きいか否かを判定する。判定する手段が大きいと判定したときに、昇圧指令出力手段は、回転数検出器が検出した回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する。昇圧回路は、昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧し、駆動回路は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
【００１９】
これにより、モータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２０】
第６発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する第１判定手段と、該第１判定手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する降圧指令出力手段とを更に備え、該降圧指令出力手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止すべくなしてあることを特徴とする。
【００２１】
この電動パワーステアリング装置では、昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、第１判定手段が、回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する。降圧指令出力手段は、第１判定手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力し、昇圧回路は、降圧指令出力手段が出力した降圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止する。
これにより、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２２】
第７発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記モータ電流指令値が第３閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクを演算する演算手段とを更に備え、前記昇圧指令出力手段は、該演算手段が演算した回転トルク及び前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、前記昇圧回路は、前記昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧すべくなしてあることを特徴とする。
【００２３】
この電動パワーステアリング装置では、判定する手段が、モータ電流指令値が第３閾値より大きいか否かを判定し、判定する手段が大きいと判定したときに、演算手段が回転トルクを演算する。昇圧指令出力手段は、演算手段が演算した回転トルク及び回転数検出器が検出した回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回路は、昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。
【００２４】
これにより、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルク及びモータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２５】
第８発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第３閾値より小さい第４閾値より小さいか否かを判定する第２判定手段を更に備え、前記降圧指令出力手段は、該第２判定手段及び前記第１判定手段のそれぞれの判定結果に基づき、前記所定電圧を前記車載バッテリー電圧に降圧する為の降圧指令を出力すべくなしてあることを特徴とする。
【００２６】
この電動パワーステアリング装置では、昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、第２判定手段が、モータ電流指令値が第３閾値より小さい第４閾値より小さいか否かを判定し、降圧指令出力手段は、第２判定手段及び第１判定手段のそれぞれの判定結果に基づき、前記所定電圧を前記車載バッテリー電圧に降圧する為の降圧指令を出力する。
これにより、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２７】
第９発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路は、前記昇圧指令により作動するチョッパを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この電動パワーステアリング装置では、昇圧回路は、昇圧指令により作動するチョッパを備えているので、簡単な構成の昇圧回路により、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２９】
第１０発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記モータ電流指令値は、前記モータをＰＷＭ制御する為のデューティ比であり、前記駆動回路は、該デューティ比に基づくＰＷＭ制御により、前記モータを回転駆動すべくなしてあることを特徴とする。
【００３０】
この電動パワーステアリング装置では、モータ電流指令値は、モータをＰＷＭ制御する為のデューティ比であり、駆動回路は、このデューティ比に基づくＰＷＭ制御により、モータを回転駆動するので、車載バッテリーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
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の要部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、操舵軸（図示せず）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、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。
【００３２】
マイクロコンピュータ１２から出力されるリレー制御信号がリレー駆動回路１５へ入力され、リレー駆動回路１５はリレー制御信号に従ってフェイルセーフリレー接点１５ａをオン又はオフさせる。
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。
【００３３】
マイクロコンピュータ１２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）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、車載バッテリー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。
【００３４】
ブラシレスモータ２４が回転する際、ロータ位置検出器１４がそのロータ位置を検出し、モータ駆動回路１３は、この検出したロータ位置信号に基づき、ブラシレスモータ２４を回転制御する。
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。
【００３５】
図２は、ブラシレスモータ２４、モータ駆動回路１３及びモータ電流検出回路１７の構成を示すブロック図である。ブラシレスモータ２４は、コイルＡ，Ｂ，Ｃがスター結線された固定子２４ａと、コイルＡ，Ｂ，Ｃが発生させる回転磁界により回転する回転子（ロータ）２４ｂと、この回転子２４ｂの回転位置を検出するロータ位置検出器（ロータリエンコーダ）１４とを備えている。
【００３６】
モータ駆動回路１３は、車載バッテリーＰの電源電圧がコイル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、スイッチング回路８ｂ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−ドレイン間にはダイオードＤ８が寄生している。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、平滑コンデンサＣ１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はマイクロコンピュータ１２に与えられる。
【００３７】
トランジスタＱ７のゲートには、マイクロコンピュータ１２から与えられた昇降圧指令（昇圧指令、降圧指令）に基づき、ＰＷＭ信号を作成し出力するＰＷＭ回路２５が接続されている。
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８ｄ（チョッパ回路）を構成している。
【００３８】
スイッチング回路８ｂは、正極側端子と接地端子との間に直列接続されたトランジスタＱ１，Ｑ２と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ１，Ｄ２とが並列接続され、直列接続されたトランジスタＱ３，Ｑ４と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ３，Ｄ４とが並列接続され、直列接続されたトランジスタＱ５，Ｑ６と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ５，Ｄ６とが並列接続されている。
【００３９】
トランジスタＱ１，Ｑ２の共通接続節点と、ダイオードＤ１，Ｄ２の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＡの他方の端子Ｕが接続され、トランジスタＱ３，Ｑ４の共通接続節点と、ダイオードＤ３，Ｄ４の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＢの他方の端子Ｖが接続され、トランジスタＱ５，Ｑ６の共通接続節点と、ダイオードＤ５，Ｄ６の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＣの他方の端子Ｗが接続されている。
【００４０】
ロータ位置検出器１４が検出した、回転子２４ｂの回転位置は、ゲート制御回路８ｃに通知される。ゲート制御回路８ｃには、マイクロコンピュータ１２から回転方向及びモータ電流指令値（ＰＷＭ指令値）が与えられる。ゲート制御回路８ｃは、回転方向の指示と回転子２４ｂの回転位置とに応じて、トランジスタＱ１〜Ｑ６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。
【００４１】
回転子２４ｂは、永久磁石であり、この回転磁界から回転力を受け回転する。ゲート制御回路８ｃは、また、モータ電流指令値に従って、トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、ブラシレスモータ２４の回転トルクを増減制御する。
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て加算し、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。
【００４２】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図３のフローチャートを参照しながら説明する。
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）。
【００４３】
次いで、マイクロコンピュータ１２は、モータ電流検出回路１７からモータ電流信号を読込み（Ｓ８）、決定した（Ｓ６）目標モータ電流と読込んだ（Ｓ８）モータ電流信号との差を演算し（Ｓ１０）、演算した差に基づき、ブラシレスモータ２４に目標モータ電流を流すべく、モータ電流指令値を決定する（Ｓ１２）。
【００４４】
次に、マイクロコンピュータ１２は、決定した（Ｓ１２）モータ電流指令値に応じたＰＷＭ指令値及び回転方向を決定し（Ｓ１４）、決定したＰＷＭ指令値及び回転方向の指示信号をモータ駆動回路１３へ与える（Ｓ１６）と共に、ＰＷＭ指令値に基づき、モータ駆動回路１３のスイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作を行い（Ｓ１８）、リターンして他の処理へ移る。
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。
【００４５】
図４は、上述したスイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作（Ｓ１８）を示すフローチャートである。
先ず、マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるか否かを判定し（Ｓ２０）、フラグＦ＝１でないときは、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が９０％より大きいか否かを判定する（Ｓ２２）。
【００４６】
スイッチング回路８ｂは、印加される車載バッテリーＰの電源電圧が例えば１２Ｖのとき、ゲート制御回路８ｃがＰＷＭ指令値に従ってオン／オフ動作を行うことにより、ブラシレスモータ２４に実際に印加する電圧（平均電圧）を制御し、ブラシレスモータ２４に目標モータ電流を流すようにしている。
従って、ＰＷＭ指令値が９０％であるとき、ブラシレスモータ２４に実際に印加される電圧（平均電圧）は、図５（ａ）に示すように、ＰＷＭ指令値が１００％であるときに、実際に印加される１２Ｖより低くなっている。
【００４７】
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が９０％より大きいときは（Ｓ２２）、ＰＷＭ回路２５に昇圧指令を与え（Ｓ２４）、フラグＦを１にする（Ｓ２６）。
ＰＷＭ回路２５は昇圧指令を与えられると、所定のＰＷＭ信号によりトランジスタＱ７をオン／オフして、昇圧チョッパ回路８ｄを作動させ、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を例えば、図５（ｂ）に示すように、１６Ｖに昇圧する。マイクロコンピュータ１２は、１６Ｖに昇圧しているときは、回路電圧検出回路２６からの電圧検出信号をフィードバック信号として、昇圧指令により１６Ｖを維持するように制御する。
【００４８】
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が９０％より小さいときは（Ｓ２２）、操舵補助動作へリターンする。
マイクロコンピュータ１２は、昇圧チョッパ回路８ｄが作動し、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧しているときも、昇圧していないときと同様、図３のフローチャートに示す操舵補助動作を行う。
【００４９】
マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるときは（Ｓ２０）、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図５（ｂ）に示すように、１６Ｖに昇圧しているときであり、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいか否かを判定する（Ｓ２８）。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいときは（Ｓ２８）（ブラシレスモータ２４に実際に印加している電圧（平均電圧）は１２Ｖより低い）、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与え（Ｓ３０）、フラグＦを０にする（Ｓ３２）。
【００５０】
ＰＷＭ回路２５は、降圧指令を与えられると、昇圧チョッパ回路８ｄの動作を停止して、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図５（ａ）に示すように、１２Ｖに復帰させる。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より大きいときは（Ｓ２８）、操舵補助動作へリターンする。
尚、モータ電流指令値としては、電圧の印加パルス幅を変調するＰＷＭ方式でデューティ比を変化させている。具体的には、モータ電流指令値をＰＷＭ指令値として出力して、モータの補助力の制御を行っている。
例えば、正弦波と三角波とを対比する正弦波近似ＰＷＭ方式の同期式の場合は、正弦波の半波長間でのデューティ比（ＰＷＭ値）がモータ電流指令値となる。
【００５１】
実施の形態２．
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の要部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、ロータ位置検出器１４が検出したロータ位置信号が回転数検出器２７に与えられ、回転数検出器２７は、与えられたロータ位置信号からブラシレスモータ２４の回転数を検出し、その回転数信号を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、トルクセンサ１０からのトルク検出信号と、回転数検出器２７からの回転数信号と、スイッチング回路８ｂに印加されるべき電圧との関係を、図９に示すように定めたメモリ１８内のトルク／回転数／電圧テーブル１８ｄを備えている。
【００５２】
図７は、ブラシレスモータ２４、モータ駆動回路１３ａ及びモータ電流検出回路１７の構成を示すブロック図である。ロータ位置検出器１４が検出したロータ位置信号は、上述したように、回転数検出器２７に与えられる。モータ駆動回路１３ａは、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を検出する回路電圧検出回路２６（図２）を備えていない。その他の構成は、実施の形態１において説明した電動パワーステアリング装置の構成（図１、図２）と同様であるので、同様箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示すフローチャートを参照しながら説明する。
マイクロコンピュータ１２の操舵補助動作は、実施の形態１において説明した図３のフローチャートと同様であるので、説明を省略し、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作（図３Ｓ１８）を、それを示す図８のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるか否かを判定し（Ｓ４０）、フラグＦ＝１でないときは、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧していないときであり、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が１００％であるか否かを判定する（Ｓ４２）。
【００５４】
スイッチング回路８ｂは、印加される車載バッテリーＰの電源電圧が例えば１２Ｖのとき、ゲート制御回路８ｃがＰＷＭ指令値に従ってオン／オフ動作を行うことにより、ブラシレスモータ２４に実際に印加する電圧（平均電圧）を制御し、ブラシレスモータ２４に目標モータ電流を流すようになっている。
従って、ＰＷＭ指令値が１００％であるとき、ブラシレスモータ２４に実際に印加される電圧（平均電圧）は、図９に示すように、１２Ｖであり、ＰＷＭ指令値が１００％でないときは、実際に印加される電圧（平均電圧）は１２Ｖより低くなっている。
【００５５】
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が１００％であるときは（Ｓ４２）、回転数検出器２７からの回転数信号を読込み（Ｓ４４）、回転数信号と図９に示すようなトルク／回転数／電圧テーブル１８ｄとから、スイッチング回路８ｂに印加する電圧が１２Ｖのときの、回転数信号に対応するブラシレスモータ２４の回転トルク値、又はその最大トルク値に対する割合Ｒを演算する（Ｓ４６）。
【００５６】
次に、マイクロコンピュータ１２は、演算した（Ｓ４６）回転トルク値又は割合Ｒに応じた昇圧値を、トルク／回転数／電圧テーブル１８ｄから決定し、ＰＷＭ回路２５にその昇圧指令を与え（Ｓ５０）、フラグＦを１にする（Ｓ５２）。昇圧指令は、割合Ｒに応じた昇圧値が、図９に示すように、例えば２．５Ｖであるとき、ＰＷＭ値２０％を示し、５Ｖであるとき、ＰＷＭ値４０％を示す。 尚、演算した（Ｓ４６）回転トルク値が、最大トルク値であるとき又は割合Ｒが１００％であるときは、昇圧指令を与えない。
【００５７】
ＰＷＭ回路２５は、昇圧指令を与えられると、そのＰＷＭ信号によりトランジスタＱ７をオン／オフして、昇圧チョッパ回路８ｄを作動させ、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、例えば、図９に示すように、２．５Ｖ分、５Ｖ分と昇圧し、１４．５Ｖ、１７Ｖにする。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が１００％でないときは（Ｓ４２）、操舵補助動作へリターンする。
マイクロコンピュータ１２は、昇圧チョッパ回路８ｄが作動し、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧しているときも、昇圧していないときと同様、図３のフローチャートに示す操舵補助動作を行う。
【００５８】
マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるときは（Ｓ４０）、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図９に示すように、昇圧しているときであり、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいか否かを判定する（Ｓ５４）。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいときは（Ｓ５４）（ブラシレスモータ２４に実際に印加している電圧（平均電圧）は１２Ｖより低い）、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与え（Ｓ５６）、フラグＦを０にする（Ｓ５８）。
【００５９】
ＰＷＭ回路２５は、降圧指令を与えられると、昇圧チョッパ回路８ｄの動作を停止して、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図９に示すように、１２Ｖに復帰させる。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より大きいときは（Ｓ５４）、操舵補助動作へリターンする。
【００６０】
尚、上述した実施の形態２において、ＰＷＭ指令値が１００％であるか否かを判定し（Ｓ４２）、回転数を読込み（Ｓ４４）、割合Ｒを演算する（Ｓ４６）する代わりに、回転数検出器２７から回転数信号を読込み、その回転数が、図９に示すように、最大トルクでモータ電流ＰＷＭ指令値１００％に対応する回転数Ｎ１より大きいか否かを判定し、大きいと判定したときに、その読込んだ回転数に応じて、予め定めてある昇圧値を決定する（Ｓ４８）ようにすることも可能である。この場合には、ＰＷＭ指令値が５０％より小さいか否かを判定する（Ｓ５４）代わりに、図９に示すように、回転数Ｎ１より小さい回転数Ｎ２より小さいか否かを判定し、回転数Ｎ２より小さいときは、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与える（Ｓ５６）ようにする。
【００６１】
また、上述したＰＷＭ指令値及び回転数検出器２７から読込んだ回転数を使用して、それぞれＰＷＭ指令値の所定値及び回転数Ｎ１との大小を判定し、それらの判定結果に基づいて、ＰＷＭ指令値及び回転数に応じて予め定めてある昇圧値を決定し、ＰＷＭ回路２５に昇圧指令を与え（Ｓ５０）、上述したＰＷＭ指令値及び回転数検出器２７から読込んだ回転数を使用して、それぞれＰＷＭ指令値５０％及び回転数Ｎ２との大小を判定し、それらの判定結果に基づいて、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与える（Ｓ５６）ようにしても良い。
また、請求項における車載バッテリー電圧は、駆動回路に直接印加される場合に限定されることはなく、他の回路が介在して、駆動回路に間接的に印加される場合も含めるものとする。
【００６２】
【発明の効果】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。また、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６４】
第２，３発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６５】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６６】
第５発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６７】
第６，８発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６８】
第７発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルク及びモータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６９】
第９発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、簡単な構成の昇圧回路により、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００７０】
第１０発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、車載バッテリーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】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の要部構成を示すブロック図である。
【図２】ブラシレスモータ、モータ駆動回路及びモータ電流検出回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】スイッチング回路に印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を説明する為の説明図である。
【図６】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の要部構成を示すブロック図である。
【図７】ブラシレスモータ、モータ駆動回路及びモータ電流検出回路の構成を示すブロック図である。
【図８】スイッチング回路に印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を説明する為の説明図である。
【図１０】電動パワーステアリング装置に使用されるブラシレスモータの特性を示す特性図である。
【符号の説明】
８ｂ スイッチング回路
８ｃ ゲート制御回路
８ｄ 昇圧チョッパ回路（昇圧回路）
１０ トルクセンサ
１２ マイクロコンピュータ
１３，１３ａ モータ駆動回路
１４ ロータ位置検出器
１７ モータ電流検出回路
１８ａ トルク／電流テーブル
１８ｄ トルク／回転数／電圧テーブル
２４ ブラシレスモータ（操舵補助用のモータ）
２５ ＰＷＭ回路（チョッパ）
２６ 回路電圧検出回路
２７ 回転数検出器
Ｐ 車載バッテリー
Ｃ１ 平滑コンデンサ
Ｆ フラグ
Ｌ コイル
Ｑ７ トランジスタ（チョッパ）
【発明の属する技術分野】
本発明は、トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従ってモータを回転駆動する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
車両に装備される電動パワーステアリング装置は、車両の操舵力をモータにより補助するものであり、これは、舵輪が操舵軸を介して連結された舵取機構に、舵輪に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサと、舵取機構の動作を補助するモータとを設け、トルクセンサが検出した操舵トルクに応じてモータを駆動させることにより舵輪への操作力を軽減するように構成してある。
【０００３】
電動パワーステアリング装置に使用される操舵補助用のモータが例えばブラシレスモータである場合、その特性は、図１０に示すように、印加される電圧が大きい程、回転数は大きくなるが、流される電流により定まる回転トルクの最大値は、電圧によらず一定であり、印加される電圧が大きい程、同じ回転トルクでもより高速に回転することが可能である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
操舵補助用のモータは、車載バッテリーにより駆動され、車載バッテリーの電圧変動は例えば１０〜１６Ｖと想定されている。操舵補助用のモータは、車載バッテリーの電圧変動を考慮して、想定される最低電圧（１０Ｖ）に合わせて設計されている為、低電圧・大電流モータとなっており、そのサイズは、より高電圧に合わせて設計されるものに比べて大きくなっているという問題がある。
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、車載バッテリーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る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。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動する電動パワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記車載バッテリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した電圧が印加されるべくなしてあり、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は昇圧することを停止すべくなしてあることを特徴とする。
【０００６】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動する。判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定し、出力する手段は、判定する手段が大きいと判定したときに、前記車載バッテリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する。昇圧回路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を昇圧し、駆動回路は、昇圧回路が昇圧した電圧が印加される。昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を昇圧しているときに、判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定し、小さいと判定したときに、出力する手段が電圧を降圧する為の降圧指令を出力し、その出力した降圧指令により、昇圧回路は昇圧することを停止する。
これにより、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。また、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【０００９】
第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクを演算する手段と、該手段が演算した回転トルクに応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあることを特徴とする。
【００１０】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する。判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定し、演算する手段は、判定する手段が大きいと判定したときに、回転トルクを演算する。出力する手段は、演算する手段が演算した回転トルクに応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。駆動回路は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
【００１１】
これにより、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１２】
第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクの、前記モータが出力可能な最大回転トルクに対する割合を演算する手段と、該手段が演算した割合に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあることを特徴とする。
【００１３】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する。判定する手段が、モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定し、演算する手段は、判定する手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクの、モータが出力可能な最大回転トルクに対する割合を演算する。出力する手段は、演算する手段が演算した割合に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回路は、出力する手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。駆動回路は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
【００１４】
これにより、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１５】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止すべくなしてあることを特徴とする。
【００１６】
この発明に係る電動パワーステアリング装置では、昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、判定する手段が、モータ電流指令値が所定値より小さいか否かを判定し、出力する手段は、判定する手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する。昇圧回路は、出力する手段が出力した降圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止する。
これにより、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００１７】
第５発明に係る電動パワーステアリング装置は、舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転数を検出する回転数検出器と、該回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する昇圧指令出力手段と、該昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくなしてあることを特徴とする。
【００１８】
この電動パワーステアリング装置では、トルクセンサが舵輪に加わる操舵トルクを検出し、操舵補助用のモータが、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される。トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って駆動回路がモータを回転駆動し、モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する。回転数検出器がモータの回転数を検出し、判定する手段は、回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より大きいか否かを判定する。判定する手段が大きいと判定したときに、昇圧指令出力手段は、回転数検出器が検出した回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する。昇圧回路は、昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧し、駆動回路は、昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加される。
【００１９】
これにより、モータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２０】
第６発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する第１判定手段と、該第１判定手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する降圧指令出力手段とを更に備え、該降圧指令出力手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止すべくなしてあることを特徴とする。
【００２１】
この電動パワーステアリング装置では、昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、第１判定手段が、回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する。降圧指令出力手段は、第１判定手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力し、昇圧回路は、降圧指令出力手段が出力した降圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止する。
これにより、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２２】
第７発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記モータ電流指令値が第３閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクを演算する演算手段とを更に備え、前記昇圧指令出力手段は、該演算手段が演算した回転トルク及び前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、前記昇圧回路は、前記昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧すべくなしてあることを特徴とする。
【００２３】
この電動パワーステアリング装置では、判定する手段が、モータ電流指令値が第３閾値より大きいか否かを判定し、判定する手段が大きいと判定したときに、演算手段が回転トルクを演算する。昇圧指令出力手段は、演算手段が演算した回転トルク及び回転数検出器が検出した回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、昇圧回路は、昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する。
【００２４】
これにより、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルク及びモータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２５】
第８発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第３閾値より小さい第４閾値より小さいか否かを判定する第２判定手段を更に備え、前記降圧指令出力手段は、該第２判定手段及び前記第１判定手段のそれぞれの判定結果に基づき、前記所定電圧を前記車載バッテリー電圧に降圧する為の降圧指令を出力すべくなしてあることを特徴とする。
【００２６】
この電動パワーステアリング装置では、昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、第２判定手段が、モータ電流指令値が第３閾値より小さい第４閾値より小さいか否かを判定し、降圧指令出力手段は、第２判定手段及び第１判定手段のそれぞれの判定結果に基づき、前記所定電圧を前記車載バッテリー電圧に降圧する為の降圧指令を出力する。
これにより、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２７】
第９発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記昇圧回路は、前記昇圧指令により作動するチョッパを備えたことを特徴とする。
【００２８】
この電動パワーステアリング装置では、昇圧回路は、昇圧指令により作動するチョッパを備えているので、簡単な構成の昇圧回路により、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００２９】
第１０発明に係る電動パワーステアリング装置は、前記モータ電流指令値は、前記モータをＰＷＭ制御する為のデューティ比であり、前記駆動回路は、該デューティ比に基づくＰＷＭ制御により、前記モータを回転駆動すべくなしてあることを特徴とする。
【００３０】
この電動パワーステアリング装置では、モータ電流指令値は、モータをＰＷＭ制御する為のデューティ比であり、駆動回路は、このデューティ比に基づくＰＷＭ制御により、モータを回転駆動するので、車載バッテリーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明を、その実施の形態を示す図面を参照しながら説明する。
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の要部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、操舵軸（図示せず）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、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。
【００３２】
マイクロコンピュータ１２から出力されるリレー制御信号がリレー駆動回路１５へ入力され、リレー駆動回路１５はリレー制御信号に従ってフェイルセーフリレー接点１５ａをオン又はオフさせる。
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。
【００３３】
マイクロコンピュータ１２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）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、車載バッテリー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。
【００３４】
ブラシレスモータ２４が回転する際、ロータ位置検出器１４がそのロータ位置を検出し、モータ駆動回路１３は、この検出したロータ位置信号に基づき、ブラシレスモータ２４を回転制御する。
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。
【００３５】
図２は、ブラシレスモータ２４、モータ駆動回路１３及びモータ電流検出回路１７の構成を示すブロック図である。ブラシレスモータ２４は、コイルＡ，Ｂ，Ｃがスター結線された固定子２４ａと、コイルＡ，Ｂ，Ｃが発生させる回転磁界により回転する回転子（ロータ）２４ｂと、この回転子２４ｂの回転位置を検出するロータ位置検出器（ロータリエンコーダ）１４とを備えている。
【００３６】
モータ駆動回路１３は、車載バッテリーＰの電源電圧がコイル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、スイッチング回路８ｂ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−ドレイン間にはダイオードＤ８が寄生している。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、平滑コンデンサＣ１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はマイクロコンピュータ１２に与えられる。
【００３７】
トランジスタＱ７のゲートには、マイクロコンピュータ１２から与えられた昇降圧指令（昇圧指令、降圧指令）に基づき、ＰＷＭ信号を作成し出力するＰＷＭ回路２５が接続されている。
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８ｄ（チョッパ回路）を構成している。
【００３８】
スイッチング回路８ｂは、正極側端子と接地端子との間に直列接続されたトランジスタＱ１，Ｑ２と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ１，Ｄ２とが並列接続され、直列接続されたトランジスタＱ３，Ｑ４と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ３，Ｄ４とが並列接続され、直列接続されたトランジスタＱ５，Ｑ６と、逆方向に直列接続されたダイオードＤ５，Ｄ６とが並列接続されている。
【００３９】
トランジスタＱ１，Ｑ２の共通接続節点と、ダイオードＤ１，Ｄ２の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＡの他方の端子Ｕが接続され、トランジスタＱ３，Ｑ４の共通接続節点と、ダイオードＤ３，Ｄ４の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＢの他方の端子Ｖが接続され、トランジスタＱ５，Ｑ６の共通接続節点と、ダイオードＤ５，Ｄ６の共通接続節点とには、スター結線されたコイルＣの他方の端子Ｗが接続されている。
【００４０】
ロータ位置検出器１４が検出した、回転子２４ｂの回転位置は、ゲート制御回路８ｃに通知される。ゲート制御回路８ｃには、マイクロコンピュータ１２から回転方向及びモータ電流指令値（ＰＷＭ指令値）が与えられる。ゲート制御回路８ｃは、回転方向の指示と回転子２４ｂの回転位置とに応じて、トランジスタＱ１〜Ｑ６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。
【００４１】
回転子２４ｂは、永久磁石であり、この回転磁界から回転力を受け回転する。ゲート制御回路８ｃは、また、モータ電流指令値に従って、トランジスタＱ１〜Ｑ６のオン／オフをＰＷＭ（Pulse Width Modulation）制御することにより、ブラシレスモータ２４の回転トルクを増減制御する。
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て加算し、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。
【００４２】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示す図３のフローチャートを参照しながら説明する。
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）。
【００４３】
次いで、マイクロコンピュータ１２は、モータ電流検出回路１７からモータ電流信号を読込み（Ｓ８）、決定した（Ｓ６）目標モータ電流と読込んだ（Ｓ８）モータ電流信号との差を演算し（Ｓ１０）、演算した差に基づき、ブラシレスモータ２４に目標モータ電流を流すべく、モータ電流指令値を決定する（Ｓ１２）。
【００４４】
次に、マイクロコンピュータ１２は、決定した（Ｓ１２）モータ電流指令値に応じたＰＷＭ指令値及び回転方向を決定し（Ｓ１４）、決定したＰＷＭ指令値及び回転方向の指示信号をモータ駆動回路１３へ与える（Ｓ１６）と共に、ＰＷＭ指令値に基づき、モータ駆動回路１３のスイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作を行い（Ｓ１８）、リターンして他の処理へ移る。
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。
【００４５】
図４は、上述したスイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作（Ｓ１８）を示すフローチャートである。
先ず、マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるか否かを判定し（Ｓ２０）、フラグＦ＝１でないときは、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が９０％より大きいか否かを判定する（Ｓ２２）。
【００４６】
スイッチング回路８ｂは、印加される車載バッテリーＰの電源電圧が例えば１２Ｖのとき、ゲート制御回路８ｃがＰＷＭ指令値に従ってオン／オフ動作を行うことにより、ブラシレスモータ２４に実際に印加する電圧（平均電圧）を制御し、ブラシレスモータ２４に目標モータ電流を流すようにしている。
従って、ＰＷＭ指令値が９０％であるとき、ブラシレスモータ２４に実際に印加される電圧（平均電圧）は、図５（ａ）に示すように、ＰＷＭ指令値が１００％であるときに、実際に印加される１２Ｖより低くなっている。
【００４７】
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が９０％より大きいときは（Ｓ２２）、ＰＷＭ回路２５に昇圧指令を与え（Ｓ２４）、フラグＦを１にする（Ｓ２６）。
ＰＷＭ回路２５は昇圧指令を与えられると、所定のＰＷＭ信号によりトランジスタＱ７をオン／オフして、昇圧チョッパ回路８ｄを作動させ、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を例えば、図５（ｂ）に示すように、１６Ｖに昇圧する。マイクロコンピュータ１２は、１６Ｖに昇圧しているときは、回路電圧検出回路２６からの電圧検出信号をフィードバック信号として、昇圧指令により１６Ｖを維持するように制御する。
【００４８】
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が９０％より小さいときは（Ｓ２２）、操舵補助動作へリターンする。
マイクロコンピュータ１２は、昇圧チョッパ回路８ｄが作動し、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧しているときも、昇圧していないときと同様、図３のフローチャートに示す操舵補助動作を行う。
【００４９】
マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるときは（Ｓ２０）、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図５（ｂ）に示すように、１６Ｖに昇圧しているときであり、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいか否かを判定する（Ｓ２８）。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいときは（Ｓ２８）（ブラシレスモータ２４に実際に印加している電圧（平均電圧）は１２Ｖより低い）、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与え（Ｓ３０）、フラグＦを０にする（Ｓ３２）。
【００５０】
ＰＷＭ回路２５は、降圧指令を与えられると、昇圧チョッパ回路８ｄの動作を停止して、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図５（ａ）に示すように、１２Ｖに復帰させる。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より大きいときは（Ｓ２８）、操舵補助動作へリターンする。
尚、モータ電流指令値としては、電圧の印加パルス幅を変調するＰＷＭ方式でデューティ比を変化させている。具体的には、モータ電流指令値をＰＷＭ指令値として出力して、モータの補助力の制御を行っている。
例えば、正弦波と三角波とを対比する正弦波近似ＰＷＭ方式の同期式の場合は、正弦波の半波長間でのデューティ比（ＰＷＭ値）がモータ電流指令値となる。
【００５１】
実施の形態２．
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の要部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、ロータ位置検出器１４が検出したロータ位置信号が回転数検出器２７に与えられ、回転数検出器２７は、与えられたロータ位置信号からブラシレスモータ２４の回転数を検出し、その回転数信号を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、トルクセンサ１０からのトルク検出信号と、回転数検出器２７からの回転数信号と、スイッチング回路８ｂに印加されるべき電圧との関係を、図９に示すように定めたメモリ１８内のトルク／回転数／電圧テーブル１８ｄを備えている。
【００５２】
図７は、ブラシレスモータ２４、モータ駆動回路１３ａ及びモータ電流検出回路１７の構成を示すブロック図である。ロータ位置検出器１４が検出したロータ位置信号は、上述したように、回転数検出器２７に与えられる。モータ駆動回路１３ａは、平滑コンデンサＣ１の両端電圧を検出する回路電圧検出回路２６（図２）を備えていない。その他の構成は、実施の形態１において説明した電動パワーステアリング装置の構成（図１、図２）と同様であるので、同様箇所には同一符号を付して説明を省略する。
【００５３】
以下に、このような構成の電動パワーステアリング装置の動作を、それを示すフローチャートを参照しながら説明する。
マイクロコンピュータ１２の操舵補助動作は、実施の形態１において説明した図３のフローチャートと同様であるので、説明を省略し、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作（図３Ｓ１８）を、それを示す図８のフローチャートを参照しながら説明する。
先ず、マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるか否かを判定し（Ｓ４０）、フラグＦ＝１でないときは、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧していないときであり、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が１００％であるか否かを判定する（Ｓ４２）。
【００５４】
スイッチング回路８ｂは、印加される車載バッテリーＰの電源電圧が例えば１２Ｖのとき、ゲート制御回路８ｃがＰＷＭ指令値に従ってオン／オフ動作を行うことにより、ブラシレスモータ２４に実際に印加する電圧（平均電圧）を制御し、ブラシレスモータ２４に目標モータ電流を流すようになっている。
従って、ＰＷＭ指令値が１００％であるとき、ブラシレスモータ２４に実際に印加される電圧（平均電圧）は、図９に示すように、１２Ｖであり、ＰＷＭ指令値が１００％でないときは、実際に印加される電圧（平均電圧）は１２Ｖより低くなっている。
【００５５】
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が１００％であるときは（Ｓ４２）、回転数検出器２７からの回転数信号を読込み（Ｓ４４）、回転数信号と図９に示すようなトルク／回転数／電圧テーブル１８ｄとから、スイッチング回路８ｂに印加する電圧が１２Ｖのときの、回転数信号に対応するブラシレスモータ２４の回転トルク値、又はその最大トルク値に対する割合Ｒを演算する（Ｓ４６）。
【００５６】
次に、マイクロコンピュータ１２は、演算した（Ｓ４６）回転トルク値又は割合Ｒに応じた昇圧値を、トルク／回転数／電圧テーブル１８ｄから決定し、ＰＷＭ回路２５にその昇圧指令を与え（Ｓ５０）、フラグＦを１にする（Ｓ５２）。昇圧指令は、割合Ｒに応じた昇圧値が、図９に示すように、例えば２．５Ｖであるとき、ＰＷＭ値２０％を示し、５Ｖであるとき、ＰＷＭ値４０％を示す。 尚、演算した（Ｓ４６）回転トルク値が、最大トルク値であるとき又は割合Ｒが１００％であるときは、昇圧指令を与えない。
【００５７】
ＰＷＭ回路２５は、昇圧指令を与えられると、そのＰＷＭ信号によりトランジスタＱ７をオン／オフして、昇圧チョッパ回路８ｄを作動させ、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、例えば、図９に示すように、２．５Ｖ分、５Ｖ分と昇圧し、１４．５Ｖ、１７Ｖにする。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が１００％でないときは（Ｓ４２）、操舵補助動作へリターンする。
マイクロコンピュータ１２は、昇圧チョッパ回路８ｄが作動し、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を昇圧しているときも、昇圧していないときと同様、図３のフローチャートに示す操舵補助動作を行う。
【００５８】
マイクロコンピュータ１２は、フラグＦ＝１であるときは（Ｓ４０）、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図９に示すように、昇圧しているときであり、決定した（図３Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいか否かを判定する（Ｓ５４）。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より小さいときは（Ｓ５４）（ブラシレスモータ２４に実際に印加している電圧（平均電圧）は１２Ｖより低い）、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与え（Ｓ５６）、フラグＦを０にする（Ｓ５８）。
【００５９】
ＰＷＭ回路２５は、降圧指令を与えられると、昇圧チョッパ回路８ｄの動作を停止して、スイッチング回路８ｂに印加する電圧を、図９に示すように、１２Ｖに復帰させる。
マイクロコンピュータ１２は、決定した（Ｓ１４）ＰＷＭ指令値が５０％より大きいときは（Ｓ５４）、操舵補助動作へリターンする。
【００６０】
尚、上述した実施の形態２において、ＰＷＭ指令値が１００％であるか否かを判定し（Ｓ４２）、回転数を読込み（Ｓ４４）、割合Ｒを演算する（Ｓ４６）する代わりに、回転数検出器２７から回転数信号を読込み、その回転数が、図９に示すように、最大トルクでモータ電流ＰＷＭ指令値１００％に対応する回転数Ｎ１より大きいか否かを判定し、大きいと判定したときに、その読込んだ回転数に応じて、予め定めてある昇圧値を決定する（Ｓ４８）ようにすることも可能である。この場合には、ＰＷＭ指令値が５０％より小さいか否かを判定する（Ｓ５４）代わりに、図９に示すように、回転数Ｎ１より小さい回転数Ｎ２より小さいか否かを判定し、回転数Ｎ２より小さいときは、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与える（Ｓ５６）ようにする。
【００６１】
また、上述したＰＷＭ指令値及び回転数検出器２７から読込んだ回転数を使用して、それぞれＰＷＭ指令値の所定値及び回転数Ｎ１との大小を判定し、それらの判定結果に基づいて、ＰＷＭ指令値及び回転数に応じて予め定めてある昇圧値を決定し、ＰＷＭ回路２５に昇圧指令を与え（Ｓ５０）、上述したＰＷＭ指令値及び回転数検出器２７から読込んだ回転数を使用して、それぞれＰＷＭ指令値５０％及び回転数Ｎ２との大小を判定し、それらの判定結果に基づいて、ＰＷＭ回路２５に降圧指令を与える（Ｓ５６）ようにしても良い。
また、請求項における車載バッテリー電圧は、駆動回路に直接印加される場合に限定されることはなく、他の回路が介在して、駆動回路に間接的に印加される場合も含めるものとする。
【００６２】
【発明の効果】
第１発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。また、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６４】
第２，３発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルクに応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６５】
第４発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６６】
第５発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６７】
第６，８発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、駆動回路に印加する車載バッテリー電圧を昇圧する必要がなくなったときは、昇圧した車載バッテリー電圧を降圧することが出来、大きな操舵補助力が必要でなくなったときには昇圧させずに車載バッテリー電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータの車載バッテリー電圧の昇圧による効率低下を防止することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６８】
第７発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ電流指令値が最大値であるときに、モータの回転トルク及びモータの回転数に応じて、車載バッテリー電圧を昇圧することが出来、車載バッテリー電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００６９】
第９発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、簡単な構成の昇圧回路により、車載バッテリーの電圧が低下しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【００７０】
第１０発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、車載バッテリーの電圧が変動しても、常に安定した操舵補助力が得られる電圧を操舵補助用のモータに供給することが出来、操舵補助用のモータのサイズをより小さくすることが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】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の要部構成を示すブロック図である。
【図２】ブラシレスモータ、モータ駆動回路及びモータ電流検出回路の構成を示すブロック図である。
【図３】図１に示す電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。
【図４】スイッチング回路に印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作を示すフローチャートである。
【図５】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を説明する為の説明図である。
【図６】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の要部構成を示すブロック図である。
【図７】ブラシレスモータ、モータ駆動回路及びモータ電流検出回路の構成を示すブロック図である。
【図８】スイッチング回路に印加する電圧を昇圧又は降圧する為の動作を示すフローチャートである。
【図９】本発明に係る電動パワーステアリング装置の動作を説明する為の説明図である。
【図１０】電動パワーステアリング装置に使用されるブラシレスモータの特性を示す特性図である。
【符号の説明】
８ｂ スイッチング回路
８ｃ ゲート制御回路
８ｄ 昇圧チョッパ回路（昇圧回路）
１０ トルクセンサ
１２ マイクロコンピュータ
１３，１３ａ モータ駆動回路
１４ ロータ位置検出器
１７ モータ電流検出回路
１８ａ トルク／電流テーブル
１８ｄ トルク／回転数／電圧テーブル
２４ ブラシレスモータ（操舵補助用のモータ）
２５ ＰＷＭ回路（チョッパ）
２６ 回路電圧検出回路
２７ 回転数検出器
Ｐ 車載バッテリー
Ｃ１ 平滑コンデンサ
Ｆ フラグ
Ｌ コイル
Ｑ７ トランジスタ（チョッパ）
Claims (10)
- 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動する電動パワーステアリング装置において、
前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記車載バッテリー電圧を昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した電圧が印加されるべくなしてあり、前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は昇圧することを停止すべくな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。 - 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、
前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクを演算する手段と、該手段が演算した回転トルクに応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくな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。 - 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、
前記モータ電流指令値が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクの、前記モータが出力可能な最大回転トルクに対する割合を演算する手段と、該手段が演算した割合に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する手段と、該手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくな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。 - 前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する手段と、該手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する手段とを更に備え、該手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止すべくなしてある請求項２又は３記載の電動パワーステアリング装置。
- 舵輪に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサと、車載バッテリー電圧が印加される駆動回路により駆動される操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセンサが検出した操舵トルクに基づき、前記モータに流すべきモータ電流指令値を定め、定めたモータ電流指令値に従って前記駆動回路が前記モータを回転駆動し、該モータが出力した回転トルクにより操舵力を補助する電動パワーステアリング装置において、
前記モータの回転数を検出する回転数検出器と、該回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力する昇圧指令出力手段と、該昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧する昇圧回路とを備え、前記駆動回路は、該昇圧回路が昇圧した所定電圧が印加されるべくな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。 - 前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記回転数検出器が検出した回転数が第１閾値より小さい第２閾値より小さいか否かを判定する第１判定手段と、該第１判定手段が小さいと判定したときに、電圧を降圧する為の降圧指令を出力する降圧指令出力手段とを更に備え、該降圧指令出力手段が出力した降圧指令により、前記昇圧回路は前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧することを停止すべくなしてある請求項５記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記モータ電流指令値が第３閾値より大きいか否かを判定する手段と、該手段が大きいと判定したときに、前記回転トルクを演算する演算手段とを更に備え、前記昇圧指令出力手段は、該演算手段が演算した回転トルク及び前記回転数に応じて、前記車載バッテリー電圧を予め定めてある所定電圧に昇圧する為の昇圧指令を出力し、前記昇圧回路は、前記昇圧指令出力手段が出力した昇圧指令により、前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧すべくなしてある請求項５又は６記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記昇圧回路が前記車載バッテリー電圧を前記所定電圧に昇圧しているときに、前記モータ電流指令値が前記第３閾値より小さい第４閾値より小さいか否かを判定する第２判定手段を更に備え、前記降圧指令出力手段は、該第２判定手段及び前記第１判定手段のそれぞれの判定結果に基づき、前記所定電圧を前記車載バッテリー電圧に降圧する為の降圧指令を出力すべくなしてある請求項６又は７記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記昇圧回路は、前記昇圧指令により作動するチョッパを備えた請求項１〜８の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記モータ電流指令値は、前記モータをＰＷＭ制御する為のデューティ比であり、前記駆動回路は、該デューティ比に基づくＰＷＭ制御により、前記モータを回転駆動すべくなしてある請求項１〜９の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
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