JP4504893B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
ところで、モータを制御する制御装置は、モータに流れる相電流を検出する電流検出手段を備え、この電流検出手段が出力する電流検出信号は温度ドリフト等により中点オフセットを発生する。
オフセットした電流検出信号を用いて電流座標変換処理を行った場合、変換された信号は本来の信号に対してリップルが重畳された信号となり、このリップルが重畳された信号を元にモータを駆動することで、モータが発生するトルクにリップルが生じてしまう。
このリップル(以下、「トルクリップル」という。)の発生を抑えるため、サーボモータを駆動する駆動指令が発せられる度に電流供給される前の状態の電流検出値をオフセット値として電流検出手段のオフセットを補正する技術が開示されている(特許文献1)。
また、ブラシレスモータのすべての相電流の消失が生じたとき、特に、デューティ50%の状態が所定時間持続した場合に、各相電流をオフセット値として電流検出手段のオフセットを補償する技術が開示されている(特許文献2)。
このため、モータに電流が流れて回転し続けるような場合は、中点補正を行うことができず、トルクリップルを抑制することができない。
本発明の一実施形態である電動パワーステアリング装置について図を参照して説明する。
図1は、電動パワーステアリング装置1の全体構成図である。図1において、手動操舵力発生手段2は、ステアリングホイール3に一体的に設けられたステアリング軸4に、自在継ぎ手5a,5bを有する連結軸5を介してステアリング・ギアボックス6の内部にあるラック&ピニオン機構7のピニオン7aが連結して構成されている。
本ルーチンは、タイマ割り込みにより逐次繰り返して実行される。
S11においては、電動機8に流れる駆動電流を推定する電流推定が行われ、電流推定手段24として機能する。具体的には、電動機駆動手段13の入力信号と電動機8の界磁の角速度ωとから、(4)式を用いて各相の基本波電流が推定される。そして、S12においては、S11において推定された推定電流がゼロクロス点であるか否かが判定される。推定電流の瞬時値がゼロクロス点でなければ、「No」と判定され、本ルーチンが終了する。
本発明の第2実施形態である電動パワーステアリング装置について説明する。
図1の全体構成図及び図2のブロック図については同様であるので構成の説明を省略し、図5のフローチャートを参照して動作を説明する。
前記各実施形態は、オフセット42の補正量を一定にしていたが、補正量を徐々に変更させることができる。
A/D分解能の1倍である1LSBの補正量であれば2回の補正が必要であり、2.5倍である0.4LSBの補正量と1LSBの補正量であれば2回の補正が必要であり、5倍である0.2LSBと1LSBの補正量であれば、1LSBの補正が1回、0.2LSBの補正が2回の計3回の補正が必要であり、10倍である0.1LSBと1LSBとの補正であれば、1LSBの補正が1回、0.1LSBの補正が4回の計5回の補正が必要である。すなわち、複数回の補正でA/D分解能よりも小さな値の補正量を得ることができる。
本発明は前記した実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のような種々の変形が可能である。
(1)前記第1実施形態は、推定された駆動電流がゼロクロス点を通過したときの検出電流を用いてオフセット方向を判定したが、ゼロクロス点以外の領域、例えば、電気角で90°の点でも推定された駆動電流と検出電流とを比較してオフセット方向を判定することができる。
(2)前記第1実施形態は、オフセット方向が同一であると判断される場合が1回あるいはN回以上繰り返される場合に、オフセットを補正したが、オフセット方向が同一であると判断される場合が所定時間以上繰り返された場合に補正するようにしてもよい。
(3)前記各実施形態は、S12において、推定電流がゼロクロス点であるか否かを判定したが、検出電流がゼロクロス点を通過したか否かを判定するようにしても良い。
(4)本発明は、ステアリング系Sにおけるステアリングホイールと前輪(転蛇輪)とが機械的に切り離されたステアバイワイヤ(Steer_By_Wire)である電動パワーステアリング装置にも適用可能である。
8 電動機(モータ)
13 電動機駆動手段
14 電動機電流検出手段(モータ電流検出手段)
15 回転角検出手段
20 制御手段
22 中点オフセット検出手段(オフセット方向判別手段)
24 電流推定手段(モータ電流推定手段)
26 中点オフセット補正手段(電流オフセット補正手段)
28 電流座標変換手段
30 目標電流算出手段
32 電流制御手段
34 駆動信号座標変換手段
36 電気角算出手段
40 オフセットカウンタ
42 オフセット
46 偏差算出手段
CT 電流センサ
Claims (5)
- 少なくとも操舵入力に基づいて、操舵補助力を与えるモータの目標電流を算出する目標電流算出手段と、
前記モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記目標電流と前記モータ電流との偏差を算出する偏差算出手段と、
前記偏差に基づいて前記モータ電流を推定するモータ電流推定手段と、
を備える電動パワーステアリング装置であって、
前記推定された推定電流と前記検出された検出電流とを比較して、前記検出電流のオフセット方向を判別するオフセット方向判別手段と、
前記オフセット方向が同一であると判別される場合が所定回数あるいは所定時間以上繰り返される場合に、前記モータ電流検出手段の出力信号のオフセット補正を行う電流オフセット補正手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記推定電流あるいは前記検出電流が所定値以下であるときに前記オフセット補正を行う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。
- 前記モータの回転角を検出する回転角検出手段と、
前記モータの回転角から前記モータ電流の電気角を算出する電気角算出手段と、
を備え、
前記モータ電流の電気角が180°×n(nは0以上の整数)であるときに前記オフセット補正を行う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。 - 前記推定電流と前記検出電流との大小関係が交互に入れ替わる事象が、設定回数繰り返された場合に前記オフセット補正の補正量を小さな値に変更することを特徴とする請求項1ないし請求項3の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。
- 所定期間内に前記補正が設定回数以上行われた場合に、前記オフセット補正の補正量を大きくすることを特徴とする請求項1ないし請求項3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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