JP2932335B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 4
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 1
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
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- B62D5/046—Controlling the motor
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Transportation (AREA)
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は電動機によって操舵力を
補助する電動パワーステアリング装置に関する。
補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置は操舵トル
クを検出し、検出トルクに応じて電動機を駆動してこの
回転で操舵力を助勢するものである。図１はその構成の
概略を示すブロック図である。操舵軸（図示せず）に設
けたトルクセンサ２の出力はインターフェース３を介し
てCPU １に入力される。ここでA/D 変換(11)され、次い
で位相補償(12)される。また車速センサ７の出力もCPU
１へ入力される。CPU １は検出トルク及び車速と電動機
５の駆動電流目標値との関係をテーブル(13)にしてメモ
リに格納してあり、入力トルク及び車速に応じた目標電
流を読出す。一方A/D 変換出力は微分され(18)、これが
目標電流に加算される(14)。この微分値は電動機５の慣
性補償のために加算される。
クを検出し、検出トルクに応じて電動機を駆動してこの
回転で操舵力を助勢するものである。図１はその構成の
概略を示すブロック図である。操舵軸（図示せず）に設
けたトルクセンサ２の出力はインターフェース３を介し
てCPU １に入力される。ここでA/D 変換(11)され、次い
で位相補償(12)される。また車速センサ７の出力もCPU
１へ入力される。CPU １は検出トルク及び車速と電動機
５の駆動電流目標値との関係をテーブル(13)にしてメモ
リに格納してあり、入力トルク及び車速に応じた目標電
流を読出す。一方A/D 変換出力は微分され(18)、これが
目標電流に加算される(14)。この微分値は電動機５の慣
性補償のために加算される。
【０００３】上述の加算結果と電動機５の駆動電流のフ
ィードバック値（駆動電流検出回路６によって検出され
CPU １でA/D 変換(19)される) との偏差が求められ(1
5)、これをPI演算(16)して制御量を算出し、これに応じ
たPWM 波信号及び電動機５の回転方向を表す信号を作成
する(17)。これらの信号は電動機５と共に４つのスイッ
チトランジスタでＨ型ブリッジに構成した駆動回路４へ
与えられる。
ィードバック値（駆動電流検出回路６によって検出され
CPU １でA/D 変換(19)される) との偏差が求められ(1
5)、これをPI演算(16)して制御量を算出し、これに応じ
たPWM 波信号及び電動機５の回転方向を表す信号を作成
する(17)。これらの信号は電動機５と共に４つのスイッ
チトランジスタでＨ型ブリッジに構成した駆動回路４へ
与えられる。
【０００４】図２はCPU １における従来のPI演算(16)の
処理手順を示すフローチャートである。加算(14)結果の
目標電流ＩM と電動機５の駆動電流の検出値ＩS との差
ΔＩ n を求める(S1)。次に Ｉn ＝ΔＩn ×ＫI （ＫI ：定数） として積分要素Ｉn を算出する(S2)。
処理手順を示すフローチャートである。加算(14)結果の
目標電流ＩM と電動機５の駆動電流の検出値ＩS との差
ΔＩ n を求める(S1)。次に Ｉn ＝ΔＩn ×ＫI （ＫI ：定数） として積分要素Ｉn を算出する(S2)。
【０００５】次にΔＩn と前回の差分ΔＩn-1 との差Δ
Ｐn を ΔＰn ＝ΔＩn −ΔＩn-1 として算出し(S3)、比例要素Ｐn を算出する(S4)。 Ｐn ＝ΔＰn ×ＫP （ＫP ：定数）
Ｐn を ΔＰn ＝ΔＩn −ΔＩn-1 として算出し(S3)、比例要素Ｐn を算出する(S4)。 Ｐn ＝ΔＰn ×ＫP （ＫP ：定数）
【０００６】そして電動機に与えるべき目標電圧値Ｖn
を Ｖn ＝｛（Ｖ0 ＋Ｉn ＋Ｐn ）＋Ｖ0 ｝／２ として算出し(S5)、データを更新する(S6)。そのあとこ
の目標電圧値を実現するに必要なPWM 波のデューティを
算出するのである。
を Ｖn ＝｛（Ｖ0 ＋Ｉn ＋Ｐn ）＋Ｖ0 ｝／２ として算出し(S5)、データを更新する(S6)。そのあとこ
の目標電圧値を実現するに必要なPWM 波のデューティを
算出するのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】ところで電動機５は誘
導負荷であるからPWM 波のパルスのオンデューティが小
さい場合は電流が流れるに至らない。CPU １の能力等の
理由によりPWM 波としては20kHz 程度の周波数のものが
用いられるが、この周波数の場合、デューティ50％以上
で電動機に電流が流れる。そこでデューティが50％以上
で安定な制御が行えるように定数ＫI ，ＫP を設定して
いる。このため電動機電流の立上り時にデューティが50
％以上になるまでの応答が遅いという問題点があった。
導負荷であるからPWM 波のパルスのオンデューティが小
さい場合は電流が流れるに至らない。CPU １の能力等の
理由によりPWM 波としては20kHz 程度の周波数のものが
用いられるが、この周波数の場合、デューティ50％以上
で電動機に電流が流れる。そこでデューティが50％以上
で安定な制御が行えるように定数ＫI ，ＫP を設定して
いる。このため電動機電流の立上り時にデューティが50
％以上になるまでの応答が遅いという問題点があった。
【０００８】即ちこの場合には当面はＩM , ＩS ともに
小さくΔＩn が小さく、ＶM 又はデューティが大きい値
になるまでS1〜S6の演算ステップを相当回数反復実行す
る必要があるからである。この応答性の悪さ故に操舵を
左右に反復すると操舵力に助勢力が遅れ、運転者は振動
を感じるという問題点があった。本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものであり、所定の条件
下で、前回目標電圧値を例えばデューティ50％相当値に
強制的に高めることで応答性を高め、更に操舵輪の振動
を防止するようにした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。
小さくΔＩn が小さく、ＶM 又はデューティが大きい値
になるまでS1〜S6の演算ステップを相当回数反復実行す
る必要があるからである。この応答性の悪さ故に操舵を
左右に反復すると操舵力に助勢力が遅れ、運転者は振動
を感じるという問題点があった。本発明はこのような問
題点を解決するためになされたものであり、所定の条件
下で、前回目標電圧値を例えばデューティ50％相当値に
強制的に高めることで応答性を高め、更に操舵輪の振動
を防止するようにした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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に係る発明の電
動パワーステアリング装置は、操舵トルク助勢用の電動
機をPWM 波で駆動すべくなしており、電動機の駆動電流
を検出して目標電流との差を求め、この差に基づいて電
動機に与えるべき目標電圧値を求め、目標電圧を実施す
るためのPWM 波のデューティを求めるフィードバック制
御を時系列的に行なうべくなしてある電動パワーステア
リング装置において、前記フィードバック制御に用いる
目標電流の方向が切換ったか否かを判定する第１手段
と、該第１手段により方向が切換ったと判定された場合
に前記フィードバック制御に用いる電動機の目標電圧値
を、電動機を駆動することが可能なPWM 波の最小デュー
ティに対応する電圧値に設定する第２手段とを備えるこ
とを特徴とする。請求項２に係る発明の電動パワーステ
アリング装置は、操舵トルク助勢用の電動機をPWM 波で
駆動すべくなしており、電動機の駆動電流を検出してPW
M 波のデューティのフィードバック制御を時系列的に行
なうべくなしてある電動パワーステアリング装置におい
て、電動機の駆動電流の検出値が零であるか否かを判定
する第１手段と、該第１手段による検出値が零である場
合に前記フィードバック制御に用いる電動機の目標電圧
値を、電動機を駆動することが可能なPWM 波の最小デュ
ーティに対応する電圧値に設定する第２手段とを備える
ことを特徴とする。
動パワーステアリング装置は、操舵トルク助勢用の電動
機をPWM 波で駆動すべくなしており、電動機の駆動電流
を検出して目標電流との差を求め、この差に基づいて電
動機に与えるべき目標電圧値を求め、目標電圧を実施す
るためのPWM 波のデューティを求めるフィードバック制
御を時系列的に行なうべくなしてある電動パワーステア
リング装置において、前記フィードバック制御に用いる
目標電流の方向が切換ったか否かを判定する第１手段
と、該第１手段により方向が切換ったと判定された場合
に前記フィードバック制御に用いる電動機の目標電圧値
を、電動機を駆動することが可能なPWM 波の最小デュー
ティに対応する電圧値に設定する第２手段とを備えるこ
とを特徴とする。請求項２に係る発明の電動パワーステ
アリング装置は、操舵トルク助勢用の電動機をPWM 波で
駆動すべくなしており、電動機の駆動電流を検出してPW
M 波のデューティのフィードバック制御を時系列的に行
なうべくなしてある電動パワーステアリング装置におい
て、電動機の駆動電流の検出値が零であるか否かを判定
する第１手段と、該第１手段による検出値が零である場
合に前記フィードバック制御に用いる電動機の目標電圧
値を、電動機を駆動することが可能なPWM 波の最小デュ
ーティに対応する電圧値に設定する第２手段とを備える
ことを特徴とする。
【００１０】
【作用】これらの発明にあっては、電流立上り時におい
ても目標電圧値が、直ちに電動機を駆動することが可能
な最小デューティ相当値に設定されるので速やかに電動
機が駆動され、応答性が高まり、これに伴い左右操舵を
反復しても振動は生じない。
ても目標電圧値が、直ちに電動機を駆動することが可能
な最小デューティ相当値に設定されるので速やかに電動
機が駆動され、応答性が高まり、これに伴い左右操舵を
反復しても振動は生じない。
【００１１】
【実施例】以下本発明をその実施例を示す図面に基づい
て詳述する。本発明の電動パワーステアリング装置のハ
ードウェア構成は図１に示すとおりである。そしてCPU
１のPI演算16に係る処理が本発明では異なる。図３，４
はこの処理手順を示すフローチャートである。加算結果
14によって求められる電動機駆動電流の今回の目標値Ｉ
M ＝０であるか否かを調べる(S11) 。ＩM ＝０の場合は
図２に示した従来の制御目標ΔＩn を求めるステップS1
へ移る。
て詳述する。本発明の電動パワーステアリング装置のハ
ードウェア構成は図１に示すとおりである。そしてCPU
１のPI演算16に係る処理が本発明では異なる。図３，４
はこの処理手順を示すフローチャートである。加算結果
14によって求められる電動機駆動電流の今回の目標値Ｉ
M ＝０であるか否かを調べる(S11) 。ＩM ＝０の場合は
図２に示した従来の制御目標ΔＩn を求めるステップS1
へ移る。
【００１２】ＩM ≠０の場合は前回の目標電流Ｉ0 の方
向と今回の目標電流ＩM の方向との異同を調べる(S12)
。同一である場合は電動機５の駆動電流の検出値ＩS
＝０であるか否かを調べる(S16) 。ＩS ＝０でない場合
はステップS1へ移る。つまり今回の目標電流ＩM が０で
ある場合、又は操舵方向が同方向（目標電流の方向が不
変）であり、しかもＩS ＝０でもない（すでに電流が流
れている）場合には従来どおりの目標電圧ＶM の決定を
行えばよい (S1〜S5) 。
向と今回の目標電流ＩM の方向との異同を調べる(S12)
。同一である場合は電動機５の駆動電流の検出値ＩS
＝０であるか否かを調べる(S16) 。ＩS ＝０でない場合
はステップS1へ移る。つまり今回の目標電流ＩM が０で
ある場合、又は操舵方向が同方向（目標電流の方向が不
変）であり、しかもＩS ＝０でもない（すでに電流が流
れている）場合には従来どおりの目標電圧ＶM の決定を
行えばよい (S1〜S5) 。
【００１３】これに対してＩ0 の方向とＩM の方向とが
相違する場合 (検出トルクの方向が変化した場合) 、又
はＩs ＝０である場合（電流を流しはじめようとする場
合）にはステップS13 へ移り、前回の目標電圧値Ｖ0 を
例えばPWM 波のデューティ50％相当の値とする(S13) 。
この値は応答性の高さの要求に応じて適宜に定めればよ
い。これに伴いΔＩn-1 ＝０とし(S14) 、ＩS ＝０とす
る(S15) 。その上でステップS1へ移る。つまりこのよう
な場合においては実質的に電動機５が駆動されるPWM 波
の最小デューティの状態になり、しかもその前の状態は
電動機５の駆動がなかったものとした状況に強制的にな
すのである。
相違する場合 (検出トルクの方向が変化した場合) 、又
はＩs ＝０である場合（電流を流しはじめようとする場
合）にはステップS13 へ移り、前回の目標電圧値Ｖ0 を
例えばPWM 波のデューティ50％相当の値とする(S13) 。
この値は応答性の高さの要求に応じて適宜に定めればよ
い。これに伴いΔＩn-1 ＝０とし(S14) 、ＩS ＝０とす
る(S15) 。その上でステップS1へ移る。つまりこのよう
な場合においては実質的に電動機５が駆動されるPWM 波
の最小デューティの状態になり、しかもその前の状態は
電動機５の駆動がなかったものとした状況に強制的にな
すのである。
【００１４】ステップS5によって求めたＶM はPWM 波の
演算17に用いられる。このステップS5のあとＶM の方向
とＩM の方向との異同を調べる(S51) 。同一である場合
はステップS6へ移る。異なる場合はＶM ＝０とする(S5
2) 。これは、目標電流ＩM の方向にのみ電動機が駆動
されるようにし、ＩM とＶM の方向が異なる場合は電動
機を駆動しないものである。そして、次回演算のために
ＶM →Ｖ0 、ΔＩn →ΔＩn-1 と更新する(S6)。
演算17に用いられる。このステップS5のあとＶM の方向
とＩM の方向との異同を調べる(S51) 。同一である場合
はステップS6へ移る。異なる場合はＶM ＝０とする(S5
2) 。これは、目標電流ＩM の方向にのみ電動機が駆動
されるようにし、ＩM とＶM の方向が異なる場合は電動
機を駆動しないものである。そして、次回演算のために
ＶM →Ｖ0 、ΔＩn →ΔＩn-1 と更新する(S6)。
【００１５】
【発明の効果】以上の如き本発明においては、フィード
バック制御に用いる目標電流の方向が切換った場合、又
は電動機の駆動電流の検出値が零である場合、目標電圧
値を電動機を駆動することが可能なPWM 波の最小デュー
ティに対応する電圧値に設定するので、速やかに助勢を
必要とする方向へ電動機が駆動され、これに伴い左右へ
の操舵反復があっても振動を生じることが解消される。
バック制御に用いる目標電流の方向が切換った場合、又
は電動機の駆動電流の検出値が零である場合、目標電圧
値を電動機を駆動することが可能なPWM 波の最小デュー
ティに対応する電圧値に設定するので、速やかに助勢を
必要とする方向へ電動機が駆動され、これに伴い左右へ
の操舵反復があっても振動を生じることが解消される。
【図１】電動パワーステアリング装置のブロック図であ
る。
る。
【図２】従来のPI演算のフローチャートである。
【図３】本発明のPI演算のフローチャートである。
【図４】本発明のPI演算のフローチャートである。
１ CPU ２ トルクセンサ ５ 電動機 ６ 駆動電流検出回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−201052（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−338544（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−219311（ＪＰ，Ａ) 実開 昭63−112175（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00 - 6/02
Claims (2)
- 【請求項１】 操舵トルク助勢用の電動機をPWM 波で駆
動すべくなしており、電動機の駆動電流を検出して目標
電流との差を求め、この差に基づいて電動機に与えるべ
き目標電圧値を求め、目標電圧を実施するためのPWM 波
のデューティを求めるフィードバック制御を時系列的に
行なうべくなしてある電動パワーステアリング装置にお
いて、前記フィードバック制御に用いる目標電流の方向が切換
ったか 否かを判定する第１手段と、該第１手段により方
向が切換ったと判定された場合に前記フィードバック制
御に用いる電動機の目標電圧値を、電動機を駆動するこ
とが可能なPWM波の最小デューティに対応する電圧値に
設定する第２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。 - 【請求項２】 操舵トルク助勢用の電動機をPWM 波で駆
動すべくなしており、電動機の駆動電流を検出してPWM
波のデューティのフィードバック制御を時系列的に行な
うべくなしてある電動パワーステアリング装置におい
て、 電動機の駆動電流の検出値が零であるか否かを判定する
第１手段と、該第１手段による検出値が零である場合に
前記フィードバック制御に用いる電動機の目標電圧値
を、電動機を駆動することが可能なPWM 波の最小デュー
ティに対応する電圧値に設定する第２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。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190496A JP2932335B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 電動パワーステアリング装置 |
| US08/280,015 US5480000A (en) | 1993-07-30 | 1994-07-25 | Electric power steering apparatus |
| EP94111658A EP0636528B1 (en) | 1993-07-30 | 1994-07-26 | Electric power steering apparatus |
| DE69406375T DE69406375T2 (de) | 1993-07-30 | 1994-07-26 | Elektrische Servolenkung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5190496A JP2932335B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0740844A JPH0740844A (ja) | 1995-02-10 |
| JP2932335B2 true JP2932335B2 (ja) | 1999-08-09 |
Family
ID=16259064
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5190496A Expired - Fee Related JP2932335B2 (ja) | 1993-07-30 | 1993-07-30 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5480000A (ja) |
| EP (1) | EP0636528B1 (ja) |
| JP (1) | JP2932335B2 (ja) |
| DE (1) | DE69406375T2 (ja) |
Families Citing this family (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE69521581T2 (de) * | 1994-10-12 | 2002-05-29 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Elektrische Servolenkung |
| JP3479730B2 (ja) * | 1994-10-20 | 2003-12-15 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3521245B2 (ja) * | 1994-11-21 | 2004-04-19 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JPH08282519A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| US5979587A (en) * | 1997-06-06 | 1999-11-09 | Ford Global Technologies, Inc. | Electrically assisted power steering apparatus |
| US6425454B1 (en) * | 2000-02-16 | 2002-07-30 | Ford Global Technologies, Inc. | Vehicle electric power assist steering system and method using velocity based torque estimation |
| US6711510B2 (en) | 2001-02-20 | 2004-03-23 | Trw Inc. | Over-current protection method and device |
| JP3801471B2 (ja) * | 2001-08-31 | 2006-07-26 | 株式会社ジェイテクト | ブラシレスｄｃモータの電力供給線の断線検出方法、それを用いたブラシレスｄｃモータの制御装置、電気式動力舵取装置およびコンピュータプログラム |
| DE102005003180B4 (de) * | 2005-01-19 | 2015-04-02 | Volkswagen Ag | Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von Fehlanregungen am Lenkrad |
| WO2008028083A2 (en) | 2006-08-30 | 2008-03-06 | The Regents Of University Of California | Method and system for detecting and mapping hydrocarbon reservoirs using electromagnetic fields |
| US20080214331A1 (en) * | 2007-02-02 | 2008-09-04 | Total Hockey Products And Services, Llc | Method and Apparatus for Hockey Training |
| JP5726012B2 (ja) * | 2011-08-02 | 2015-05-27 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | モータ制御装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61275057A (ja) * | 1985-05-27 | 1986-12-05 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS6234854A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-14 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
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