JP2001063598A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング制御装置Info
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- JP2001063598A JP2001063598A JP24295999A JP24295999A JP2001063598A JP 2001063598 A JP2001063598 A JP 2001063598A JP 24295999 A JP24295999 A JP 24295999A JP 24295999 A JP24295999 A JP 24295999A JP 2001063598 A JP2001063598 A JP 2001063598A
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- torque
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- Power Steering Mechanism (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 部品点数を削減し、これにより製造コストの
低減及び信頼性の向上を図る。 【解決手段】 ＥＰＳ制御装置１０は、トルク検出部１
２、温度センサ１４、信号処理部１６、モータ制御部１
８等を備えている。トルク検出部１２は、センサ軸１２
４に加わるトルク値に応じて変化する電気信号を出力す
る。温度センサ１４は、トルク検出部１２の温度を測定
する。信号処理部１６は、温度センサ１４によって検出
された温度に基づき、トルク検出部１２から出力された
電気信号を補正して出力する。モータ制御部１８は、信
号処理部１６から出力された電気信号に基づき操舵補助
用のモータ２０を制御する。そして、信号処理部１６と
モータ制御部１８とが、一つのマイクロコンピュータ２
２内にソフトウェアによって実現されている。
低減及び信頼性の向上を図る。 【解決手段】 ＥＰＳ制御装置１０は、トルク検出部１
２、温度センサ１４、信号処理部１６、モータ制御部１
８等を備えている。トルク検出部１２は、センサ軸１２
４に加わるトルク値に応じて変化する電気信号を出力す
る。温度センサ１４は、トルク検出部１２の温度を測定
する。信号処理部１６は、温度センサ１４によって検出
された温度に基づき、トルク検出部１２から出力された
電気信号を補正して出力する。モータ制御部１８は、信
号処理部１６から出力された電気信号に基づき操舵補助
用のモータ２０を制御する。そして、信号処理部１６と
モータ制御部１８とが、一つのマイクロコンピュータ２
２内にソフトウェアによって実現されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、車両の操舵力をモ
ータによって軽減するための電動パワーステアリングに
用いられる、電動パワーステアリング制御装置に関す
る。以下、電動パワーステアリングを「ＥＰＳ」と略称
する。
ータによって軽減するための電動パワーステアリングに
用いられる、電動パワーステアリング制御装置に関す
る。以下、電動パワーステアリングを「ＥＰＳ」と略称
する。
【０００２】
【従来の技術】一般的なＥＰＳ制御装置は、ステアリン
グ軸に加わるトルク値に応じて変化する電気信号を出力
するトルク検出部と、このトルク検出部から出力された
電気信号を補正して出力する信号処理部と、この信号処
理部から出力された電気信号に基づき操舵補助用のモー
タを制御するモータ制御部とを備えている。
グ軸に加わるトルク値に応じて変化する電気信号を出力
するトルク検出部と、このトルク検出部から出力された
電気信号を補正して出力する信号処理部と、この信号処
理部から出力された電気信号に基づき操舵補助用のモー
タを制御するモータ制御部とを備えている。
【０００３】また、従来のＥＰＳ制御装置において、信
号処理部とモータ制御部とを同一回路基板内に形成する
ことにより、構成の簡素化を図ろうとするものが知られ
ている（特開平５−１８５９３８号公報）。
号処理部とモータ制御部とを同一回路基板内に形成する
ことにより、構成の簡素化を図ろうとするものが知られ
ている（特開平５−１８５９３８号公報）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報のＥＰＳ制御では、信号処理部とモータ制御部とを別
々の回路基板内に形成するものに比べて、回路基板数を
低減できるものの、それ以上部品点数を削減することが
できなかった。
報のＥＰＳ制御では、信号処理部とモータ制御部とを別
々の回路基板内に形成するものに比べて、回路基板数を
低減できるものの、それ以上部品点数を削減することが
できなかった。
【０００５】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、更に部品点数
を削減でき、これにより製造コストの低減及び信頼性の
向上を達成できる、ＥＰＳ制御装置を提供することにあ
る。
を削減でき、これにより製造コストの低減及び信頼性の
向上を達成できる、ＥＰＳ制御装置を提供することにあ
る。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、従来のＥＰ
Ｓ制御装置について部品点数の削減が可能な箇所を調べ
た。その結果、本発明者は、別々の半導体チップからな
る信号処理部とモータ制御部とを、同じ半導体チップで
実現できることに気が付いた。本発明はこの知見に基づ
きなされたものである。
Ｓ制御装置について部品点数の削減が可能な箇所を調べ
た。その結果、本発明者は、別々の半導体チップからな
る信号処理部とモータ制御部とを、同じ半導体チップで
実現できることに気が付いた。本発明はこの知見に基づ
きなされたものである。
【０００７】本発明に係るＥＰＳ制御装置は、トルク検
出部、信号処理部及びモータ制御部を備えている。トル
ク検出部は、ステアリング軸に加わるトルク値に応じて
変化する電気信号を出力する。信号処理部は、トルク検
出部から出力された電気信号を補正して出力する。モー
タ制御部は、信号処理部から出力された電気信号に基づ
き操舵補助用のモータを制御する。そして、信号処理部
とモータ制御部とが、共に同じ半導体チップ内に実現さ
れている。例えば、信号処理部とモータ制御部とが、一
つのマイクロコンピュータ内にソフトウェアによって実
現されている。
出部、信号処理部及びモータ制御部を備えている。トル
ク検出部は、ステアリング軸に加わるトルク値に応じて
変化する電気信号を出力する。信号処理部は、トルク検
出部から出力された電気信号を補正して出力する。モー
タ制御部は、信号処理部から出力された電気信号に基づ
き操舵補助用のモータを制御する。そして、信号処理部
とモータ制御部とが、共に同じ半導体チップ内に実現さ
れている。例えば、信号処理部とモータ制御部とが、一
つのマイクロコンピュータ内にソフトウェアによって実
現されている。
【０００８】ここでいう「同じ半導体チップ内」の半導
体チップとは、ワンチップでもマルチチップでもよい。
例えば、「一つのマイクロコンピュータ」とは、ワンチ
ップマイクロコンピュータでもマルチチップマイクロコ
ンピュータでもよく、更に外付けの周辺回路用半導体チ
ップも含むものとする。
体チップとは、ワンチップでもマルチチップでもよい。
例えば、「一つのマイクロコンピュータ」とは、ワンチ
ップマイクロコンピュータでもマルチチップマイクロコ
ンピュータでもよく、更に外付けの周辺回路用半導体チ
ップも含むものとする。
【０００９】トルク検出部は、トルク値に対応する電気
信号を信号処理部へ出力する。信号処理部は、その電気
信号を補正し、その補正した電気信号（すなわちトルク
値）をモータ制御部へ出力する。モータ制御部は、その
トルク値に応じて操舵力を軽くするようにモータを駆動
制御する。本発明では、信号処理部とモータ制御部とが
同じ半導体チップ内に実現されているので、信号処理部
とモータ制御部とが別々の半導体チップからなる従来の
ＥＰＳ装置に比べて、半導体チップ数が半減する。
信号を信号処理部へ出力する。信号処理部は、その電気
信号を補正し、その補正した電気信号（すなわちトルク
値）をモータ制御部へ出力する。モータ制御部は、その
トルク値に応じて操舵力を軽くするようにモータを駆動
制御する。本発明では、信号処理部とモータ制御部とが
同じ半導体チップ内に実現されているので、信号処理部
とモータ制御部とが別々の半導体チップからなる従来の
ＥＰＳ装置に比べて、半導体チップ数が半減する。
【００１０】また、トルク検出部の温度を測定する温度
センサを設けてもよい。この場合、信号処理部は、温度
センサで測定された温度に基づき、トルク検出部から出
力された電気信号を補正して出力する。モータ制御部
は、温度センサで測定された温度に基づき、モータに関
する温度を推定する。ここでいう「モータに関する温
度」には、モータのみの温度、モータ及びその周辺回路
の温度、モータの周辺回路のみの温度、のいずれの場合
も含まれる。
センサを設けてもよい。この場合、信号処理部は、温度
センサで測定された温度に基づき、トルク検出部から出
力された電気信号を補正して出力する。モータ制御部
は、温度センサで測定された温度に基づき、モータに関
する温度を推定する。ここでいう「モータに関する温
度」には、モータのみの温度、モータ及びその周辺回路
の温度、モータの周辺回路のみの温度、のいずれの場合
も含まれる。
【００１１】従来、温度センサで測定されたデータは、
信号処理部へ出力されていた。本発明では、信号処理部
とモータ制御部とが同じ半導体チップ内に実現されてい
るので、温度センサで測定されたデータをモータ制御部
でも簡単に使用することができる。一方、温度センサで
測定されたトルク検出部の温度は、モータ及びその周辺
回路の温度を間接的に示している。なぜなら、モータ又
はその周辺回路で過剰な熱が発生すると、その熱がトル
ク検出部へ伝わり、トルク検出部の温度が上がるからで
ある。したがって、モータ制御部は、トルク検出部の温
度が一定以上であれば、モータ又はその周辺回路が過熱
していると判断することができる。
信号処理部へ出力されていた。本発明では、信号処理部
とモータ制御部とが同じ半導体チップ内に実現されてい
るので、温度センサで測定されたデータをモータ制御部
でも簡単に使用することができる。一方、温度センサで
測定されたトルク検出部の温度は、モータ及びその周辺
回路の温度を間接的に示している。なぜなら、モータ又
はその周辺回路で過剰な熱が発生すると、その熱がトル
ク検出部へ伝わり、トルク検出部の温度が上がるからで
ある。したがって、モータ制御部は、トルク検出部の温
度が一定以上であれば、モータ又はその周辺回路が過熱
していると判断することができる。
【００１２】更に、トルク検出部の温度を測定する温度
センサと、モータに流れる電流を測定する電流センサと
を設けてもよい。この場合、モータ制御部は、温度セン
サで測定された温度及び電流センサで測定された電流に
基づき、モータに関する温度を推定する。
センサと、モータに流れる電流を測定する電流センサと
を設けてもよい。この場合、モータ制御部は、温度セン
サで測定された温度及び電流センサで測定された電流に
基づき、モータに関する温度を推定する。
【００１３】トルク検出部の温度上昇の原因として、モ
ータに関する過熱以外にも、例えば使用環境の温度上昇
等も考えられる。一方、モータに関する過熱の主な原因
は、モータの過電流である。したがって、モータ制御部
は、トルク検出部の温度が一定以上かつモータの電流が
一定以上であれば、モータ又はその周辺回路が過熱して
いると、より正確に判断することができる。
ータに関する過熱以外にも、例えば使用環境の温度上昇
等も考えられる。一方、モータに関する過熱の主な原因
は、モータの過電流である。したがって、モータ制御部
は、トルク検出部の温度が一定以上かつモータの電流が
一定以上であれば、モータ又はその周辺回路が過熱して
いると、より正確に判断することができる。
【００１４】更にまた、電磁遮蔽機能を有する筐体内に
トルク検出部が収容され、当該筐体外に信号処理部とモ
ータ制御部とが設けられたものとしてもよい。この場
合、当該筐体外から飛来する電磁波は、当該筐体によっ
て遮断されるので、トルク検出部のノイズにならない。
トルク検出部が収容され、当該筐体外に信号処理部とモ
ータ制御部とが設けられたものとしてもよい。この場
合、当該筐体外から飛来する電磁波は、当該筐体によっ
て遮断されるので、トルク検出部のノイズにならない。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１は、本発明に係るＥＰＳ制御
装置の一実施形態を示すブロック図である。以下、この
図面に基づき説明する。
装置の一実施形態を示すブロック図である。以下、この
図面に基づき説明する。
【００１６】本実施形態のＥＰＳ制御装置１０は、トル
ク検出部１２、温度センサ１４、信号処理部１６、モー
タ制御部１８等を備えている。トルク検出部１２は、ス
テアリング軸（センサ軸１２４）に加わるトルク値に応
じて変化する電気信号を出力する。温度センサ１４は、
トルク検出部１２の温度を測定する。信号処理部１６
は、温度センサ１４によって検出された温度に基づき、
トルク検出部１２から出力された電気信号を補正して出
力する。モータ制御部１８は、信号処理部１６から出力
された電気信号に基づき操舵補助用のモータ２０を制御
する。そして、信号処理部１６とモータ制御部１８と
が、一つのマイクロコンピュータ２２内にソフトウェア
によって実現されている。
ク検出部１２、温度センサ１４、信号処理部１６、モー
タ制御部１８等を備えている。トルク検出部１２は、ス
テアリング軸（センサ軸１２４）に加わるトルク値に応
じて変化する電気信号を出力する。温度センサ１４は、
トルク検出部１２の温度を測定する。信号処理部１６
は、温度センサ１４によって検出された温度に基づき、
トルク検出部１２から出力された電気信号を補正して出
力する。モータ制御部１８は、信号処理部１６から出力
された電気信号に基づき操舵補助用のモータ２０を制御
する。そして、信号処理部１６とモータ制御部１８と
が、一つのマイクロコンピュータ２２内にソフトウェア
によって実現されている。
【００１７】まず、ＥＰＳ制御装置１０の基本的な動作
を説明する。
を説明する。
【００１８】トルク検出部１２及び温度センサ１４は、
トルク値及び温度に対応する電気信号を、信号処理部１
６へ出力する。信号処理部１６は、トルク検出部１２の
温度に基づき、トルク検出部１２から出力された電気信
号を補正し、その補正した電気信号（すなわちトルク
値）をモータ制御部１８へ出力する。モータ制御部１８
は、そのトルク値に応じて操舵力を軽くするようにモー
タ２０を駆動制御する。本実施形態では、信号処理部１
６とモータ制御部１８とが一つのマイクロコンピュータ
２２内に実現されているので、信号処理部とモータ制御
部とが別々のマイクロコンピュータからなる従来のＥＰ
Ｓ装置に比べて、半導体チップ数が半減する。
トルク値及び温度に対応する電気信号を、信号処理部１
６へ出力する。信号処理部１６は、トルク検出部１２の
温度に基づき、トルク検出部１２から出力された電気信
号を補正し、その補正した電気信号（すなわちトルク
値）をモータ制御部１８へ出力する。モータ制御部１８
は、そのトルク値に応じて操舵力を軽くするようにモー
タ２０を駆動制御する。本実施形態では、信号処理部１
６とモータ制御部１８とが一つのマイクロコンピュータ
２２内に実現されているので、信号処理部とモータ制御
部とが別々のマイクロコンピュータからなる従来のＥＰ
Ｓ装置に比べて、半導体チップ数が半減する。
【００１９】次に、ＥＰＳ制御装置１０の各構成要素に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００２０】トルク検出部１２は、トルクセンサ１２
０、トルクセンサ１２０から出力された交流電圧を整流
する整流回路１２７，１２８、整流回路１２７，１２８
の出力電圧の差をとる比較回路１２９、比較回路１２９
の出力電圧を増幅して出力電圧Ｖａとして信号処理部１
６へ出力する増幅回路１３１等を備えている。
０、トルクセンサ１２０から出力された交流電圧を整流
する整流回路１２７，１２８、整流回路１２７，１２８
の出力電圧の差をとる比較回路１２９、比較回路１２９
の出力電圧を増幅して出力電圧Ｖａとして信号処理部１
６へ出力する増幅回路１３１等を備えている。
【００２１】トルクセンサ１２０は、磁歪式であり、励
磁源１２１、励磁コイル１２２，１２３、センサ軸１２
４、検出コイル１２５，１２６等から構成されている。
センサ軸１２４は、鉄、ニッケル又はそれらの合金等の
強磁性体で作られている。センサ軸１２４にトルクが加
わると、センサ軸１２４の中心線に対して±４５度の方
向に引張応力と圧縮応力とが加わる。引張応力が加わっ
た方向と圧縮応力が加わった方向とでは、磁気歪み現象
により透磁率に差が生じる。つまり、この透磁率の差を
検出すれば、トルクが検出できる。
磁源１２１、励磁コイル１２２，１２３、センサ軸１２
４、検出コイル１２５，１２６等から構成されている。
センサ軸１２４は、鉄、ニッケル又はそれらの合金等の
強磁性体で作られている。センサ軸１２４にトルクが加
わると、センサ軸１２４の中心線に対して±４５度の方
向に引張応力と圧縮応力とが加わる。引張応力が加わっ
た方向と圧縮応力が加わった方向とでは、磁気歪み現象
により透磁率に差が生じる。つまり、この透磁率の差を
検出すれば、トルクが検出できる。
【００２２】そこで、励磁コイル１２２，１２３及び検
出コイル１２５，１２６をセンサ軸１２４表面に配置
し、励磁コイル１２２，１２３を励磁源１２１の交流電
圧で励磁する。すると、引張方向の透磁率及び圧縮方向
の透磁率に対応した交流電圧値が、それぞれ検出コイル
１２５，１２６から別々に得られる。したがって、これ
らの交流電圧を整流及び平滑して直流化すれば、それら
の差がセンサ軸１２４に加わったトルク値に対応する。
なお、センサ軸１２４は、図示しないが、ステアリング
ホイールに取り付けられた入力軸と、ピニオン及びラッ
ク等の操舵機構に取り付けられた出力軸との間に連結さ
れている。なお、トルクセンサ１２の温度特性とは、主
として、励磁コイル１２２，１２３、センサ軸１２４、
検出コイル１２５，１２６等の各物性値が温度によって
変化することに起因するものである。
出コイル１２５，１２６をセンサ軸１２４表面に配置
し、励磁コイル１２２，１２３を励磁源１２１の交流電
圧で励磁する。すると、引張方向の透磁率及び圧縮方向
の透磁率に対応した交流電圧値が、それぞれ検出コイル
１２５，１２６から別々に得られる。したがって、これ
らの交流電圧を整流及び平滑して直流化すれば、それら
の差がセンサ軸１２４に加わったトルク値に対応する。
なお、センサ軸１２４は、図示しないが、ステアリング
ホイールに取り付けられた入力軸と、ピニオン及びラッ
ク等の操舵機構に取り付けられた出力軸との間に連結さ
れている。なお、トルクセンサ１２の温度特性とは、主
として、励磁コイル１２２，１２３、センサ軸１２４、
検出コイル１２５，１２６等の各物性値が温度によって
変化することに起因するものである。
【００２３】温度センサ１４は、サーミスタ、オペアン
プ等からなる電子回路である。サーミスタ（図示せず）
は、例えば回路基板に実装されており、トルク検出部１
２の温度に応じて抵抗値が変化する。そして、温度セン
サ１４は、サーミスタの抵抗値に応じた出力電圧Ｖｂを
信号処理部１６へ出力する。
プ等からなる電子回路である。サーミスタ（図示せず）
は、例えば回路基板に実装されており、トルク検出部１
２の温度に応じて抵抗値が変化する。そして、温度セン
サ１４は、サーミスタの抵抗値に応じた出力電圧Ｖｂを
信号処理部１６へ出力する。
【００２４】マイクロコンピュータ２２は、ＣＰＵ，Ｒ
ＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａコンバータ等を内蔵して
いるとともに、外付けのＥ２ＰＲＯＭ等を有している。
また、マイクロコンピュータ２２は、記憶しているソフ
トウェアに従って、信号処理部１６及びモータ制御部１
８として動作する。
ＯＭ，ＲＡＭ，Ａ／Ｄ・Ｄ／Ａコンバータ等を内蔵して
いるとともに、外付けのＥ２ＰＲＯＭ等を有している。
また、マイクロコンピュータ２２は、記憶しているソフ
トウェアに従って、信号処理部１６及びモータ制御部１
８として動作する。
【００２５】モータ２０は、直流モータである。モータ
２０には、モータ２０を中心にＨ型ブリッジ回路を構成
するパワーＭＯＳＦＥＴ２０１〜２０４、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ２０１〜２０４へオン・オフ信号を出力するドラ
イバ回路２０５、モータ２０の電流を検出する電流セン
サ２０６等からなる周辺回路が設けられている。電流セ
ンサ２０６は、例えばシャント抵抗器又は電流検出コイ
ルであり、モータ電流Ｉｍに対応する出力電圧Ｖｍをマ
イクロコンピュータ２２へ出力する。
２０には、モータ２０を中心にＨ型ブリッジ回路を構成
するパワーＭＯＳＦＥＴ２０１〜２０４、パワーＭＯＳ
ＦＥＴ２０１〜２０４へオン・オフ信号を出力するドラ
イバ回路２０５、モータ２０の電流を検出する電流セン
サ２０６等からなる周辺回路が設けられている。電流セ
ンサ２０６は、例えばシャント抵抗器又は電流検出コイ
ルであり、モータ電流Ｉｍに対応する出力電圧Ｖｍをマ
イクロコンピュータ２２へ出力する。
【００２６】図２は、図１のＥＰＳ制御装置１０を用い
たＥＰＳシステム３８を示す構成図である。以下、この
図面に基づき説明する。ただし、図１と同じ部分は同一
符号を付すことにより重複説明を省略する。
たＥＰＳシステム３８を示す構成図である。以下、この
図面に基づき説明する。ただし、図１と同じ部分は同一
符号を付すことにより重複説明を省略する。
【００２７】トルク検出部１２及び温度センサ１４は筐
体３０、マイクロコンピュータ２２（信号処理部１６及
びモータ制御部１８）は筐体３２、モータ２０は筐体３
４にそれぞれ収容されている。また、筐体３０は、電磁
遮蔽機能を有する筐体としての、導電性金属からなるハ
ンドルコラムハウジング４６内に収容されている。筐体
３２，３４はハンドルコラムハウジング４６外に設けら
れている。モータ２０周辺のパワーＭＯＳＦＥＴ２０１
〜２０４、ドライバ回路２０５、電流センサ２０６等
は、筐体３２に収容されている。
体３０、マイクロコンピュータ２２（信号処理部１６及
びモータ制御部１８）は筐体３２、モータ２０は筐体３
４にそれぞれ収容されている。また、筐体３０は、電磁
遮蔽機能を有する筐体としての、導電性金属からなるハ
ンドルコラムハウジング４６内に収容されている。筐体
３２，３４はハンドルコラムハウジング４６外に設けら
れている。モータ２０周辺のパワーＭＯＳＦＥＴ２０１
〜２０４、ドライバ回路２０５、電流センサ２０６等
は、筐体３２に収容されている。
【００２８】特にモータ２０、パワーＭＯＳＦＥＴ２０
１〜２０４、ドライバ回路２０５等は、大電流が断続的
に流れるので、電磁波発生源となりやすい。しかし、ハ
ンドルコラムハウジング４６外から飛来する電磁波は、
ハンドルコラムハウジング４６によって遮断されるの
で、トルク検出部１２のノイズにならない。
１〜２０４、ドライバ回路２０５等は、大電流が断続的
に流れるので、電磁波発生源となりやすい。しかし、ハ
ンドルコラムハウジング４６外から飛来する電磁波は、
ハンドルコラムハウジング４６によって遮断されるの
で、トルク検出部１２のノイズにならない。
【００２９】また、ステアリングホイール４０はステア
リング入力軸４２に連結され、ステアリング入力軸４２
とステアリング出力軸４４との間にセンサ軸１２４が連
結されている。ハンドルコラムハウジング４６内には、
筐体３０の他に、ステアリング入力軸４２、センサ軸１
２４、ステアリング出力軸４４、電動モータ５０の出力
軸に嵌装されたギア５２、ステアリング出力軸４４に嵌
装されるとともにギア５２と噛合するギア５４、ステア
リング出力軸４４に設けられたベアリング５６１，５６
２、ステアリング入力軸４２に設けられたベアリング５
８１，５８２等が収容されている。
リング入力軸４２に連結され、ステアリング入力軸４２
とステアリング出力軸４４との間にセンサ軸１２４が連
結されている。ハンドルコラムハウジング４６内には、
筐体３０の他に、ステアリング入力軸４２、センサ軸１
２４、ステアリング出力軸４４、電動モータ５０の出力
軸に嵌装されたギア５２、ステアリング出力軸４４に嵌
装されるとともにギア５２と噛合するギア５４、ステア
リング出力軸４４に設けられたベアリング５６１，５６
２、ステアリング入力軸４２に設けられたベアリング５
８１，５８２等が収容されている。
【００３０】ステアリングホイール４０にトルクが印加
されると、ステアリング入力軸２４→センサ軸１２４→
ステアリング出力軸４４へと力が伝わる。トルク検出部
１２は、センサ軸１２４に加わるトルク値を出力電圧Ｖ
ａに変換して、出力電圧Ｖａをマイクロコンピュータ２
２へ出力する。マイクロコンピュータ２２は、出力電圧
Ｖａ、図示しない車速信号及びイグニション・オン信号
等に基づきアシスト量を計算し、モータ５０へ制御信号
を送る。すると、モータ５０は、回転することにより、
ギア５２、５４を介してステアリング出力軸４４へ回転
力を与える。これにより、ステアリングホイール４０に
対する操舵力が軽減される。
されると、ステアリング入力軸２４→センサ軸１２４→
ステアリング出力軸４４へと力が伝わる。トルク検出部
１２は、センサ軸１２４に加わるトルク値を出力電圧Ｖ
ａに変換して、出力電圧Ｖａをマイクロコンピュータ２
２へ出力する。マイクロコンピュータ２２は、出力電圧
Ｖａ、図示しない車速信号及びイグニション・オン信号
等に基づきアシスト量を計算し、モータ５０へ制御信号
を送る。すると、モータ５０は、回転することにより、
ギア５２、５４を介してステアリング出力軸４４へ回転
力を与える。これにより、ステアリングホイール４０に
対する操舵力が軽減される。
【００３１】図３は、図１におけるマイクロコンピュー
タ２２の動作を示すフローチャートである。以下、図１
乃至図３に基づき、ＥＳＰ制御装置１０の動作をより詳
しく説明する。
タ２２の動作を示すフローチャートである。以下、図１
乃至図３に基づき、ＥＳＰ制御装置１０の動作をより詳
しく説明する。
【００３２】図３［１］の動作を説明する。まず、トル
ク検出部１２、温度センサ１４、図示しない車速センサ
等から、出力電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，…を入力する（ス
テップ１０１）。続いて、Ｖｂに基づき、Ｖａを補正し
てＶａ’とする（ステップ１０２）。続いて、Ｖａ’，
Ｖｃ，…等に基づき、アシスト量を計算する（ステップ
１０３）。最後に、アシスト量に対応する制御信号をド
ライバ回路２０５へ出力する（ステップ１０４）。以上
の処理を所定時間ごとに繰り返す。
ク検出部１２、温度センサ１４、図示しない車速センサ
等から、出力電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，…を入力する（ス
テップ１０１）。続いて、Ｖｂに基づき、Ｖａを補正し
てＶａ’とする（ステップ１０２）。続いて、Ｖａ’，
Ｖｃ，…等に基づき、アシスト量を計算する（ステップ
１０３）。最後に、アシスト量に対応する制御信号をド
ライバ回路２０５へ出力する（ステップ１０４）。以上
の処理を所定時間ごとに繰り返す。
【００３３】主として、ステップ１０１，１０２が信号
処理部１６としての動作、ステップ１０３，１０４がモ
ータ制御部１８としての動作である。なお、温度に対す
るトルク値の補正量、アシスト量計算方法等は、予めＥ
２ＰＲＯＭ等に記憶されている。
処理部１６としての動作、ステップ１０３，１０４がモ
ータ制御部１８としての動作である。なお、温度に対す
るトルク値の補正量、アシスト量計算方法等は、予めＥ
２ＰＲＯＭ等に記憶されている。
【００３４】図３［２］の動作を説明する。まず、温度
センサ１４及び電流センサ２０６から出力電圧Ｖｂ，Ｖ
ｍを入力する（ステップ２０１）。続いて、Ｖｂ≧Ｖｂ
１かつＶｍ≧Ｖｍ１であるか否かを判断する（ステップ
２０２）。すなわち、モータ温度Ｔｍが一定以上かつモ
ータ電流Ｉｍが一定以上であるか否かを判断する。Ｖｂ
≧Ｖｂ１かつＶｍ≧Ｖｍ１でなければ、モータ２０の過
熱ではないと判断し終了する。Ｖｂ≧Ｖｂ１かつＶｍ≧
Ｖｍ１であれば、モータ２０の過熱であると判断し、モ
ータ電流Ｉｍを低減する制御信号をドライバ回路２０５
へ出力する（ステップ２０３）。以上の処理を所定時間
ごとに繰り返す。
センサ１４及び電流センサ２０６から出力電圧Ｖｂ，Ｖ
ｍを入力する（ステップ２０１）。続いて、Ｖｂ≧Ｖｂ
１かつＶｍ≧Ｖｍ１であるか否かを判断する（ステップ
２０２）。すなわち、モータ温度Ｔｍが一定以上かつモ
ータ電流Ｉｍが一定以上であるか否かを判断する。Ｖｂ
≧Ｖｂ１かつＶｍ≧Ｖｍ１でなければ、モータ２０の過
熱ではないと判断し終了する。Ｖｂ≧Ｖｂ１かつＶｍ≧
Ｖｍ１であれば、モータ２０の過熱であると判断し、モ
ータ電流Ｉｍを低減する制御信号をドライバ回路２０５
へ出力する（ステップ２０３）。以上の処理を所定時間
ごとに繰り返す。
【００３５】ステップ２０１〜２０３がモータ制御部１
８としての動作である。一定電圧Ｖｂ１，Ｖｍ１は、予
めＥ２ＰＲＯＭ等に記憶されている。また、モータ２０
の温度をＴｍ、温度センサ１４で測定されたトルク検出
部１２の温度をＴｔ、係数をＫ（＞０）、モータ温度の
オフセット分をＴａとすると、Ｔｍ＝Ｔｔ×Ｋ＋Ｔａが
成り立つ。したがって、トルク検出部温度Ｔｔによって
モータ温度Ｔｍを推定できる。これにより、モータ２０
のみならず、パワーＭＯＳＦＥＴ２０１〜２０４、ドラ
イバ回路２０５等を過熱から保護できる。
８としての動作である。一定電圧Ｖｂ１，Ｖｍ１は、予
めＥ２ＰＲＯＭ等に記憶されている。また、モータ２０
の温度をＴｍ、温度センサ１４で測定されたトルク検出
部１２の温度をＴｔ、係数をＫ（＞０）、モータ温度の
オフセット分をＴａとすると、Ｔｍ＝Ｔｔ×Ｋ＋Ｔａが
成り立つ。したがって、トルク検出部温度Ｔｔによって
モータ温度Ｔｍを推定できる。これにより、モータ２０
のみならず、パワーＭＯＳＦＥＴ２０１〜２０４、ドラ
イバ回路２０５等を過熱から保護できる。
【００３６】また、トルク検出部温度Ｔｔ及びモータ電
流Ｉｍをパラメータとしてモータ温度Ｔｍを予め実測す
ることにより、トルク検出部温度Ｔｔ及びモータ電流Ｉ
ｍとモータ温度Ｔｍとの関係をマップとしてＥ２ＰＲＯ
Ｍ等に記憶させてもよい。この場合は、当該マップに基
づきモータ温度Ｔｍをより正確に推定できるので、ステ
ップ２０２に代わり当該マップを使用することで、モー
タ２０の過熱をより正確に判断できる。
流Ｉｍをパラメータとしてモータ温度Ｔｍを予め実測す
ることにより、トルク検出部温度Ｔｔ及びモータ電流Ｉ
ｍとモータ温度Ｔｍとの関係をマップとしてＥ２ＰＲＯ
Ｍ等に記憶させてもよい。この場合は、当該マップに基
づきモータ温度Ｔｍをより正確に推定できるので、ステ
ップ２０２に代わり当該マップを使用することで、モー
タ２０の過熱をより正確に判断できる。
【００３７】
【発明の効果】本発明に係るＥＰＳ制御装置によれば、
トルク検出部から出力された電気信号を補正して出力す
る信号処理部と、信号処理部から出力された電気信号に
基づき操舵補助用のモータを制御するモータ制御部と
が、共に同じ半導体チップ内に実現されているので、信
号処理部とモータ制御部とが別々の半導体チップからな
る従来のＥＰＳ装置に比べて、半導体チップ数を半減で
きる。したがって、部品点数を削減でき、これにより製
造コストの低減及び信頼性の向上を達成できる。
トルク検出部から出力された電気信号を補正して出力す
る信号処理部と、信号処理部から出力された電気信号に
基づき操舵補助用のモータを制御するモータ制御部と
が、共に同じ半導体チップ内に実現されているので、信
号処理部とモータ制御部とが別々の半導体チップからな
る従来のＥＰＳ装置に比べて、半導体チップ数を半減で
きる。したがって、部品点数を削減でき、これにより製
造コストの低減及び信頼性の向上を達成できる。
【００３８】請求項２又は３記載のＥＰＳ制御装置によ
れば、トルク検出部温度に基づきトルク値を補正するだ
けでなく、トルク検出部温度に基づきモータ温度を推定
することにより、モータ温度測定用の温度センサを設け
ることなく、モータ過熱を判断できる。
れば、トルク検出部温度に基づきトルク値を補正するだ
けでなく、トルク検出部温度に基づきモータ温度を推定
することにより、モータ温度測定用の温度センサを設け
ることなく、モータ過熱を判断できる。
【００３９】請求項３記載のＥＰＳ制御装置によれば、
トルク検出部温度及びモータ電流に基づきモータ温度を
推定することにより、モータの過電流に起因するトルク
検出部温度の上昇を正確に把握できるので、モータ過熱
をより正確に判断できる。
トルク検出部温度及びモータ電流に基づきモータ温度を
推定することにより、モータの過電流に起因するトルク
検出部温度の上昇を正確に把握できるので、モータ過熱
をより正確に判断できる。
【００４０】請求項４記載のＥＰＳ制御装置によれば、
電磁遮蔽機能を有する筐体内にトルク検出部が収容さ
れ、当該筐体外に信号処理部とモータ制御部とが設けら
れていることにより、モータ等から飛来する電磁波を当
該筐体によって遮断できるので、これらの電磁波による
トルク検出部のノイズ発生を防止できる。
電磁遮蔽機能を有する筐体内にトルク検出部が収容さ
れ、当該筐体外に信号処理部とモータ制御部とが設けら
れていることにより、モータ等から飛来する電磁波を当
該筐体によって遮断できるので、これらの電磁波による
トルク検出部のノイズ発生を防止できる。
【図１】本発明に係るＥＰＳ制御装置の一実施形態を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】図１のＥＰＳ制御装置を用いたＥＰＳシステム
を示す構成図である。
を示す構成図である。
【図３】図１におけるマイクロコンピュータの動作を示
すフローチャートであり、図３［１］が第一例、図３
［２］が第二例である。
すフローチャートであり、図３［１］が第一例、図３
［２］が第二例である。
１０ ＥＰＳ制御装置 １２ トルク検出部 １４ 温度センサ １６ 信号処理部 １８ モータ制御部 ２０ モータ ２０６ 電流センサ ２２ マイクロコンピュータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC26 CC27 CC28 DA00 DA15 DA23 DA64 DB01 DB02 DB03 DB11 DC08 DC31 DD01 DD02 DE01 DE02 EA01 EA04 EB13 EC22 EC23 GG01 3D033 CA11 CA13 CA16 CA20 CA21 CA27 CA28 CA31 5H571 AA03 BB05 BB07 GG03 GG04 HA09 JJ03 JJ25 KK06 LL01 LL22 LL29 LL35 MM06
Claims (5)
- 【請求項１】 ステアリング軸に加わるトルク値に応じ
て変化する電気信号を出力するトルク検出部と、 このトルク検出部から出力された電気信号を補正して出
力する信号処理部と、 この信号処理部から出力された電気信号に基づき操舵補
助用のモータを制御するモータ制御部と、 を備えた電動パワーステアリング制御装置において、 前記信号処理部と前記モータ制御部とが共に同じ半導体
チップ内に実現されている、 ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項２】 ステアリング軸に加わるトルク値に応じ
て変化する電気信号を出力するトルク検出部と、 このトルク検出部の温度を測定する温度センサと、 この温度センサで測定された温度に基づき、前記トルク
検出部から出力された電気信号を補正して出力する信号
処理部と、 この信号処理部から出力された電気信号に基づき操舵補
助用のモータを制御するモータ制御部と、 を備えた電動パワーステアリング制御装置において、 前記信号処理部と前記モータ制御部とが共に同じ半導体
チップ内に実現され、 当該モータ制御部は、前記温度センサで測定された温度
に基づき、前記モータに関する温度を推定する、 ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項３】 ステアリング軸に加わるトルク値に応じ
て変化する電気信号を出力するトルク検出部と、 このトルク検出部の温度を測定する温度センサと、 この温度センサで測定された温度に基づき、前記トルク
検出部から出力された電気信号を補正して出力する信号
処理部と、 この信号処理部から出力された電気信号に基づき操舵補
助用のモータを制御するモータ制御部と、 を備えた電動パワーステアリング制御装置において、 前記信号処理部と前記モータ制御部とが共に同じ半導体
チップ内に実現され、前記モータに流れる電流を測定す
る電流センサが設けられ、 前記モータ制御部は、前記温度センサで測定された温度
及び前記電流センサで測定された電流に基づき、前記モ
ータに関する温度を推定する、 ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項４】 電磁遮蔽機能を有する筐体内に前記トル
ク検出部が収容され、当該筐体外に前記信号処理部と前
記モータ制御部とが設けられた、 請求項１、２又は３記載の電動パワーステアリング制御
装置。 - 【請求項５】 前記信号処理部と前記モータ制御部とが
一つのマイクロコンピュータ内にソフトウェアによって
実現されている、 請求項１、２、３又は４記載の電動パワーステアリング
制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24295999A JP2001063598A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24295999A JP2001063598A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001063598A true JP2001063598A (ja) | 2001-03-13 |
Family
ID=17096786
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24295999A Withdrawn JP2001063598A (ja) | 1999-08-30 | 1999-08-30 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001063598A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101595722B1 (ko) * | 2014-11-11 | 2016-02-22 | 현대모비스 주식회사 | 차량 조향용 구동장치 |
-
1999
- 1999-08-30 JP JP24295999A patent/JP2001063598A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101595722B1 (ko) * | 2014-11-11 | 2016-02-22 | 현대모비스 주식회사 | 차량 조향용 구동장치 |
| US9685837B2 (en) | 2014-11-11 | 2017-06-20 | Hyundai Mobis Co., Ltd. | Driving device of steering for a vehicle |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20061107 |