JP5521954B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
このため、アシスト特性設定の自由度を更に向上させるため、ステアリングから転舵輪に至るステアリング系に2つの駆動源を設けたEPSがある(例えば、特許文献1参照)。
なお、転舵輪からの逆入力は、ピニオンEPSの機械的なフリクションやモータの慣性力による抗力が働き抑制されるが、中間シャフト、ジョイントによりコラムEPSに連結されているため、特に大きな逆入力の場合には、ステアリングへの伝達は避けられない。その結果、ハンドル取られや振動が発生し、車両の直進安定性が失われてしまう。
このように、転舵輪からの逆入力による操舵フィーリングの低下抑制が課題として残っており、なお改善の余地を残すものとなっていた。
図1に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置(EPS)1において、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。なお、本実施形態のステアリングシャフト3は、コラムシャフト3a、インターミディエイトシャフト3b、及びピニオンシャフト3cを連結している。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド6を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪7の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
図2に示すように、本実施形態のモータ12は、独立した二系統のモータコイル21A,21Bを同一のステータ22に巻回することにより形成されている。具体的には、第1系統のモータコイル21A(21ua,21va,21wa)及び第2系統のモータコイル21B(21ub,21vb,21wb)は、ステータ22の各ティース23(23u,23v,23w)に対して、それぞれその対応する相(u,v,w)毎に巻回されている。そして、これらの各ティース23の径方向内側には、回転自在に支承されたロータ24が設けられている。
図4に示すように、本実施形態のマイコン27には、上記各モータコイル21A,21B(図2参照)に対応する各系統の電力供給路に生じた通電不良の発生を検知可能な異常検知部38が設けられている。
本実施形態のモータは、二系統のモータコイルに共通のステータ及びロータを有しており、ロータは、上記のように各ティースに巻回された各モータコイルが発生する起磁力に基づいて回転する。そして、本実施形態のECU(制御手段)は、これらの各モータコイルに対して、それぞれ独立に駆動電力を供給することにより、そのモータトルクを制御する構成になっている。即ち、本実施形態のECUは、上記各モータコイルに対応して独立に設けられた二つの駆動回路と、これらの各駆動回路に対して、それぞれ独立に制御信号を出力するマイコンとを備えるようにした。
・上記各実施形態では、本発明をコラムアシストタイプのEPS1に具体化したが、本発明は、ピニオンアシストタイプやラックアシストタイプのEPSに適用してもよい。
・上記各実施形態では、EPSアクチュエータ10は、二系統のモータコイル21A,21Bに対して共通のステータ22及びロータ24を有するモータ12を駆動源とすることとした。しかし、これに限らず、各モータコイルが個別のステータ又は個別のロータを有する構成に具体化してもよい。そして、更に、2台のモータを駆動源とするものに適用してもよい。
・また、各系統のモータコイルについては、その位相が互いにずれた関係となるように配置される構成であってもよい。
・上記実施形態では、車両が悪路走行中に第2系統のモータコイルの少なくとも二相を短絡させて制動モードで駆動するとしたが、間欠的に短絡、開放を繰り返し、制動、フリー状態で制御してもよい。また、モータの回転速度に応じて間欠から短絡へ変化させるPWM制御としてもよいし、モータ回転変動の周期に応じて変化させてもよい。
・上記実施形態では、車両が通常路面を走行中は、第2系統のモータコイルを開放しているが、第2系統のモータトルク出力が0となるように制御してもよい。
3:ステアリングシャフト、3a:コラムシャフト、3b:インターミディエイトシャフト、3c:ピニオンシャフト、4:ラックアンドピニオン機構、5:ラック軸、
6:タイロッド、7:転舵輪、10:EPSアクチュエータ、11:ECU、12:モータ、13:減速機構、14:トルクセンサ、15:車速センサ、
21A,21B:モータコイル、22:ステータ、24:ロータ、26A,26B:駆動回路、27:マイコン、28A,28B:動力線、30:アシスト制御部、31:制御信号出力部、32A,32B:電流センサ、Iu_a、Iv_a、Iw_a、Iu_b、Iv_b、Iw_b:各相電流値、33:モータ回転角センサ、35:電流制御部、36:PWM変換部、37:指令調停部、38:異常検知部、39:走行路状態検出部、
Iq*:q軸電流指令値、Iq*_a:第1電流指令値、Iq*_b:第2電流指令値、
Vu*_a,Vv*_a,Vw*_a,Vu*_b,Vv*_b,Vw*_b:各相電圧指令値、
Smc_a,Smc_b:制御信号、S_tr:異常検知信号、S_rd:走行モード検知信号、
Sduty_b,Sduty_b:デューティ信号
θ:モータ回転角、V:車速、τ:操舵トルク、G:車両の上下加速度
Claims (2)
- 独立に設けられた二系統のモータコイルが発生する起磁力に基づいて操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、各モータコイルに対する電力供給を通じて前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備えるとともに、
前記制御手段は、前記アシスト力に対応したモータトルクを発生させるべく前記電力供給の電流指令値を生成する指令手段と、
前記基礎指令に基づいて独立した二系統の制御信号を出力する制御信号出力手段と、
前記制御信号に基づいて対応する前記モータコイルに三相の駆動電力を出力する独立した二系統の駆動回路と、を備え、
前記制御信号出力手段は、悪路走行時には前記モータコイルの三相のうち少なくとも二相間を短絡させることにより前記駆動回路に対して前記制御信号を出力すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御信号出力手段は、前記悪路走行時にはアシスト動作を実行していない系統の前記モータコイルの三相のうち少なくとも二相間を短絡させることにより前記駆動回路に対して前記制御信号を出力すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
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