[go: up one dir, main page]
More Web Proxy on the site http://driver.im/

JP2005212515A - Power steering device - Google Patents

Power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP2005212515A
JP2005212515A JP2004018549A JP2004018549A JP2005212515A JP 2005212515 A JP2005212515 A JP 2005212515A JP 2004018549 A JP2004018549 A JP 2004018549A JP 2004018549 A JP2004018549 A JP 2004018549A JP 2005212515 A JP2005212515 A JP 2005212515A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pwm signal
steering
lighting
electric motor
pwm
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2004018549A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Taninaga
隆 谷永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
Priority to JP2004018549A priority Critical patent/JP2005212515A/en
Publication of JP2005212515A publication Critical patent/JP2005212515A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Lighting Device Outwards From Vehicle And Optical Signal (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To control lighting of car-mounted lighting equipment with less space and less burden of cost. <P>SOLUTION: The car-mounted lighting equipment is lighted by switching motion of a light driving circuit 23 by taking a PWM signal Sb into the light driving circuit 23 from a PWM signal generating means 20 to generate the PWM signal Sb (Sc) for motor driving on a power steering device to assist steering by driving an electric motor 5 by the PWM signal in accordance with operation of a steering member 1. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、運転者により行われるステアリングホイール(ハンドル)等の操舵部材の操作に応じて電動モータをPWM(パルス幅変調)信号により駆動して運転者の操舵補助を行うパワーステアリング装置に係り、詳しくは、ヘッドライト等の車載照明機器の点灯制御を、併せて行えるようにしたパワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a power steering device that assists a driver's steering by driving an electric motor with a PWM (pulse width modulation) signal in accordance with an operation of a steering member such as a steering wheel (handle) performed by the driver, More specifically, the present invention relates to a power steering device that can perform lighting control of an in-vehicle lighting device such as a headlight.

車両のステアリング装置として、ステアリングホイールの操作時に、電動モータによる操舵補助トルクをステアリング機構に付加することで運転者の操舵力を軽減する、いわゆる電動パワーステアリング装置が近年普及している。   As a vehicle steering device, a so-called electric power steering device that reduces a steering force of a driver by adding a steering assist torque by an electric motor to a steering mechanism when a steering wheel is operated has been widely used in recent years.

かかる電動パワーステアリング装置には、PWM信号により電動モータを駆動するようにしたものがある。その装置は、通常、電動モータと、操舵トルクを検出するトルクセンサや車両の速度(車速)を検出する車速センサ等の各種センサと、電子制御ユニット(ECU)とから構成されており、ECUには、少なくともマイクロコンピュータと、各種センサからのセンサ信号に所要の処理を施してマイクロコンピュータに与えるインタフェースと、PWM信号発生回路と、パワーMOSFET等の複数のスイッチング素子からなるモータ駆動回路とが含まれている。   Among such electric power steering devices, there is one that drives an electric motor by a PWM signal. The device is usually composed of an electric motor, various sensors such as a torque sensor for detecting steering torque and a vehicle speed sensor for detecting the speed (vehicle speed) of the vehicle, and an electronic control unit (ECU). Includes at least a microcomputer, an interface that performs necessary processing on sensor signals from various sensors and gives the microcomputer, a PWM signal generation circuit, and a motor drive circuit including a plurality of switching elements such as power MOSFETs. ing.

上記の電動パワーステアリング装置においては、各センサのセンサ信号をECU内のインタフェースで処理したのち、マイクロコンピュータに取り込ませ、マイクロコンピュータにおいては、取り込んだセンサ信号から、内蔵する操舵補助プログラムや操舵補助データに従い、上記操舵補助に適したトルクを発生するのに必要なモータの駆動量を演算し、その駆動量に対応するデューティ比制御信号を生成して、これをPWM信号発生回路へ出力する。PWM信号発生回路では、デューティ比制御信号に対応したデューティ比のPWM信号を発生し、このPWM信号をモータ駆動回路に与えて、当該モータ駆動回路を構成するスイッチング素子をスイッチング動作させて電動モータを駆動する(特許文献1参照)。   In the electric power steering apparatus described above, the sensor signal of each sensor is processed by the interface in the ECU and then taken into the microcomputer. The microcomputer uses the built-in steering assistance program and steering assistance data from the taken sensor signal. Accordingly, the motor drive amount required to generate the torque suitable for the steering assist is calculated, a duty ratio control signal corresponding to the drive amount is generated, and this is output to the PWM signal generation circuit. The PWM signal generation circuit generates a PWM signal having a duty ratio corresponding to the duty ratio control signal, applies the PWM signal to the motor drive circuit, and switches the switching elements constituting the motor drive circuit to operate the electric motor. Drive (refer to Patent Document 1).

ところで、車載の装置については、上記した電動パワーステアリング装置とは別に、ヘッドライト等の車載照明機器をPWM信号により点灯駆動する装置が提案されている(特許文献2参照)。この装置によれば、PWM信号のデューティ比の設定を変更することにより、ヘッドライトにかかる電圧を調節することができ、ヘッドライト等をリレーのような開閉手段で点灯を制御する場合に比べ、消費電力を削減することができる。
特開平10−327597号公報 特開平5−168164号公報
By the way, about the vehicle-mounted apparatus, the apparatus which carries out lighting drive of vehicle-mounted illumination apparatuses, such as a headlight, with a PWM signal is proposed separately from the above-mentioned electric power steering apparatus (refer patent document 2). According to this device, the voltage applied to the headlight can be adjusted by changing the setting of the duty ratio of the PWM signal, compared with the case where the lighting of the headlight or the like is controlled by an opening / closing means such as a relay. Power consumption can be reduced.
Japanese Patent Laid-Open No. 10-327597 JP-A-5-168164

上記のように、ヘッドライト等の車載照明機器を、PWM信号により点灯駆動する装置は、そのための専用の搭載スペースを必要とするほか、ハーネスの引き回しが必要で、スペースの面でもコストの面でも問題があり、また、車内のネットワークであるCAN(コントローラー・エリア・ネットワーク)での信号授受の負担も大きくなる。   As described above, a device for lighting and driving an in-vehicle lighting device such as a headlight by a PWM signal requires a dedicated mounting space for that purpose, and also requires a harness to be routed, both in terms of space and cost. In addition, there is a problem, and the burden of signal transmission / reception in a CAN (controller area network) which is an in-vehicle network increases.

本発明によるパワーステアリング装置は、操舵部材の操作に応じてモータをPWM信号で駆動して操舵補助するパワーステアリング装置であって、上記PWM信号を発生するPWM信号発生手段と、上記PWM信号により車載照明機器を点灯させる点灯駆動回路とを備えたことを特徴とするものである。   A power steering apparatus according to the present invention is a power steering apparatus that assists steering by driving a motor with a PWM signal in accordance with an operation of a steering member, and includes a PWM signal generating means for generating the PWM signal and an on-vehicle vehicle using the PWM signal. A lighting drive circuit for lighting the lighting device is provided.

上記構成のパワーステアリング装置では、ヘッドライト等の車載照明機器をPWM信号により点灯駆動させることができるから、照明機器をPWM駆動して、照明機器による消費電力を削減することができる。しかも、パワーステアリング装置に内蔵のPWM信号発生手段を、車載照明機器の点灯制御用に共用するから、従来提案されている車載照明機器の点灯制御のための専用の装置、およびその装置のために必要であったスペース、配線等の省略が可能になり、スペースの面でもコストの面でも負担が少なくて済む。   In the power steering device having the above-described configuration, on-vehicle lighting equipment such as a headlight can be driven to be lit by a PWM signal, and thus the lighting equipment can be PWM-driven to reduce power consumption by the lighting equipment. In addition, since the PWM signal generating means built in the power steering device is shared for lighting control of the in-vehicle lighting device, a dedicated device for lighting control of the in-vehicle lighting device conventionally proposed, and for the device Necessary spaces and wirings can be omitted, and the burden can be reduced in terms of both space and cost.

上記構成のパワーステアリング装置において、例えば、モータ駆動回路として、直列接続された1対のトランジスタを電源と接地との間に2組並列に接続し、各対のトランジスタの接続点間を橋絡するように電動モータを接続したHブリッジ構成としたものである場合、このブリッジ回路に対する2つのPWM信号を相補の関係(両信号共、デューティ比50%)とした場合、電動モータにモータ電流を流れなくすることができる。そして、このように両PWM信号を相補の関係に設定すると、操舵部材がほとんど操作されず、電動モータが駆動されない状態、例えば、ハンドルが中立位置にあるときとか、操舵トルクがゼロであるときにおいても、PWM信号発生手段からのPWM信号により、ヘッドライト等の照明機器を点灯駆動させることができて好ましい。   In the power steering apparatus having the above-described configuration, for example, as a motor drive circuit, two pairs of transistors connected in series are connected in parallel between a power source and the ground, and a connection is made between the connection points of each pair of transistors. Thus, in the case of an H bridge configuration in which an electric motor is connected, when two PWM signals for this bridge circuit are in a complementary relationship (both signals have a duty ratio of 50%), a motor current flows to the electric motor. Can be eliminated. When the PWM signals are set in a complementary relationship in this way, the steering member is hardly operated and the electric motor is not driven, for example, when the steering wheel is in a neutral position or when the steering torque is zero. However, it is preferable that a lighting device such as a headlight can be driven to turn on by the PWM signal from the PWM signal generating means.

本発明によると、スペースの面でもコストの面でも負担少なく、ヘッドライト等の車載照明機器の点灯制御ができる。   According to the present invention, it is possible to control lighting of an in-vehicle lighting device such as a headlight with little burden in terms of space and cost.

以下、図面を参照して本発明による最良の形態に係る電動パワーステアリング装置を説明する。図1は、同電動パワーステアリング装置をそれに関連する車両構成と共に示す概略図である。   Hereinafter, an electric power steering apparatus according to the best mode of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing the electric power steering apparatus together with a vehicle configuration related thereto.

図1を参照して、電動パワーステアリング装置を説明すると、電動パワーステアリング装置は、操舵部材としてのハンドル(ステアリングホイール)1に一端が固着されるステアリングシャフト2と、そのステアリングシャフト2の他端に連結されたラックピニオン機構等からなるステアリング機構3と、ハンドル1の操作によってステアリングシャフト2に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ4と、ハンドル操作(操舵操作)による運転者の負荷を軽減するための操舵補助力を発生させる電動モータ5と、電動モータ5が発生する操舵補助力をステアリングシャフト2に伝達する減速ギヤ6と、車載バッテリ7からイグニッションスイッチ8を介して電源の供給を受け、トルクセンサ4や車速センサ9やエンジン回転センサ10からのセンサ信号に基づき電動モータ5の駆動を制御する電子制御ユニット(ECU)11とを備えている。   The electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. 1. The electric power steering apparatus includes a steering shaft 2 whose one end is fixed to a handle (steering wheel) 1 as a steering member, and the other end of the steering shaft 2. In order to reduce a driver's load caused by a steering operation (steering operation), a steering mechanism 3 including a connected rack and pinion mechanism, a torque sensor 4 for detecting a steering torque applied to the steering shaft 2 by the operation of the steering wheel 1, and the like. The electric motor 5 that generates a steering assist force, the reduction gear 6 that transmits the steering assist force generated by the electric motor 5 to the steering shaft 2, and the power supplied from the in-vehicle battery 7 via the ignition switch 8, Sensor 4, vehicle speed sensor 9, and engine rotation sensor 10 And an electronic control unit (ECU) 11 for controlling the driving of the electric motor 5 based on al of the sensor signal.

そして、上記電動パワーステアリング装置を搭載した車両において運転者がハンドル1を操作すると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ4により検出され、その検出された操舵トルクと、車速センサ9によって検出された車速等とに基づいてECU11により電動モータ5が駆動される。これにより電動モータ5は操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速ギヤ6を介してステアリングシャフト2に加えられることにより、操舵操作による運転者の負担が軽減される。   When the driver operates the steering wheel 1 in a vehicle equipped with the electric power steering device, the steering torque by the operation is detected by the torque sensor 4, and the detected steering torque and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 9 are detected. Based on the above, the electric motor 5 is driven by the ECU 11. As a result, the electric motor 5 generates a steering assist force, and this steering assist force is applied to the steering shaft 2 via the reduction gear 6, thereby reducing the burden on the driver due to the steering operation.

すなわち、ハンドル操作によって加えられる操舵トルクと、電動モータ5が発生する操舵補助力によるトルク(操舵補助トルク)との和が、出力トルクとして、ステアリングシャフト2を介してステアリング機構3に与えられる。これにより、ステアリング機構3の入力軸が回転すると、その回転がステアリング機構3によって出力軸であるラック軸の往復運動に変換される。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルアーム等からなる連結部材12を介して操向用の車輪13に連結されており、ラック軸の往復運動に応じて車輪13の向きが変わる。   That is, the sum of the steering torque applied by the steering operation and the torque (steering assist torque) by the steering assist force generated by the electric motor 5 is given to the steering mechanism 3 via the steering shaft 2 as an output torque. As a result, when the input shaft of the steering mechanism 3 rotates, the rotation is converted by the steering mechanism 3 into a reciprocating motion of the rack shaft that is the output shaft. Both ends of the rack shaft are connected to a steering wheel 13 via a connecting member 12 including a tie rod and a knuckle arm, and the direction of the wheel 13 changes according to the reciprocating motion of the rack shaft.

以上の構成を備えた電動パワーステアリング装置において、電動モータ5はPWM信号により駆動(PWM駆動)制御される。本実施形態においては、上記の電動モータ5駆動用のPWM信号を利用して、ヘッドライト14等の車載照明機器の点灯制御を併せて行えるようにしている。すなわち、本実施形態においては、車載照明機器、例えばヘッドライト14を点灯操作するための点灯操作スイッチ(点灯操作手段)15のオンオフ状態を示す信号をECU11に取り込み、ECU11内のマイクロコンピュータ16(図2に基づき後述する)により、点灯操作スイッチ15のオンオフ状態に対応して、ヘッドライト14に車載バッテリ7の電源電圧を供給し、ヘッドライト14を点灯させるようにしている。   In the electric power steering apparatus having the above configuration, the electric motor 5 is driven (PWM drive) controlled by a PWM signal. In the present embodiment, the lighting control of the in-vehicle lighting device such as the headlight 14 can be performed together using the PWM signal for driving the electric motor 5. That is, in the present embodiment, a signal indicating the on / off state of a lighting operation switch (lighting operation means) 15 for lighting an in-vehicle lighting device, for example, the headlight 14, is taken into the ECU 11, and the microcomputer 16 (see FIG. 2), the power supply voltage of the in-vehicle battery 7 is supplied to the headlight 14 in accordance with the on / off state of the lighting operation switch 15, and the headlight 14 is turned on.

図2を参照して、ECU11の構成を説明する。   The configuration of the ECU 11 will be described with reference to FIG.

ECU11は、マイクロコンピュータ16と、トルクセンサ4や車速センサ9、エンジン回転センサ10等のそれぞれに個別に対応して設けられてセンサ信号をマイクロコンピュータ16の処理に適した形に処理するインタフェース17,18,19と、マイクロコンピュータ16から与えられるデューティ比制御信号Saに基づいて所定のデューティ比をもつPWM信号Sb,Scを発生するPWM信号発生回路(PWM信号発生手段)20と、複数のパワーMOSFET等のトランジスタ21A,21B,21C,21D(21と総称)をHブリッジに構成してなるモータ駆動回路22と、PWM信号発生回路20が発生するPWM信号Sb、Scのうち、PWM信号Sbを取り込んでそのPWM信号Sbによりヘッドライト14を点灯駆動する点灯駆動回路(点灯駆動手段)23と、この点灯駆動回路23の信号入力側でPWM信号Sbの入力と遮断との切換えを行う開閉手段24と、ECU11内部の各回路に電源を供給する電源回路(電源供給手段)25とを備えている。   The ECU 11 is provided corresponding to each of the microcomputer 16, the torque sensor 4, the vehicle speed sensor 9, the engine rotation sensor 10, etc., and an interface 17 that processes sensor signals into a form suitable for the processing of the microcomputer 16. 18 and 19, a PWM signal generating circuit (PWM signal generating means) 20 for generating PWM signals Sb and Sc having a predetermined duty ratio based on a duty ratio control signal Sa given from the microcomputer 16, and a plurality of power MOSFETs Of the PWM signals Sb and Sc generated by the motor drive circuit 22 having the transistors 21A, 21B, 21C and 21D (generally referred to as 21) such as H-bridge and the PWM signal generating circuit 20, the PWM signal Sb is captured. The headlight 14 is turned on by the PWM signal Sb. A lighting drive circuit (lighting drive means) 23 for switching, an opening / closing means 24 for switching between input and cutoff of the PWM signal Sb on the signal input side of the lighting drive circuit 23, and a power source for supplying power to each circuit in the ECU 11 And a circuit (power supply means) 25.

マイクロコンピュータ16は、ハードウエア上は特に図示しないが、電動パワーステアリング装置の制御の中心を司るCPUと、プログラムメモリと、データメモリとを含んでいる。プログラムメモリは、電動パワーステアリング装置全体の制御のための制御プログラムや、各インタフェース17,18,19それぞれの処理を受けて与えられるトルクセンサ4や車速センサ9等のセンサ信号に基づき、PWM信号Sb,Scのデューティ比を演算するための演算プログラム等を記憶している。データメモリは、後述のアシストテーブルメモリ等の、電動パワーステアリング制御に必要なデータ等を格納して、CPUの動作のためのワークエリアを提供している。   The microcomputer 16 includes a CPU that controls the center of the electric power steering apparatus, a program memory, and a data memory, although not particularly shown in hardware. The program memory is based on a control program for controlling the entire electric power steering device and a PWM signal Sb based on sensor signals of the torque sensor 4 and the vehicle speed sensor 9 and the like given by the processing of each of the interfaces 17, 18 and 19. , Sc for calculating a duty ratio and the like. The data memory stores data necessary for electric power steering control, such as an assist table memory described later, and provides a work area for the operation of the CPU.

マイクロコンピュータ16のCPUは、上記プログラムメモリに記憶されている演算プログラムを実行する駆動演算手段16aとして機能するようになっている。マイクロコンピュータ16のデータメモリは、駆動演算手段16aの演算の実行に必要なアシストテーブルを記憶するアシストテーブルメモリ16bを備えている。駆動演算手段16aは、トルクセンサ4のセンサ信号から得た操舵トルク情報と、車速センサ9のセンサ信号から得た車速情報等に基づいて、電動モータ5に供給すべき目標電流値を算出する。アシストテーブルメモリ16bには、適切な操舵補助力を発生させるために電動モータ5に供給すべき目標電流値と操舵トルクとの関係を、車速をパラメータとして示すアシストテーブルが記憶されており、駆動演算手段16aは目標電流値の設定に、このアシストテーブルを参照する。   The CPU of the microcomputer 16 functions as drive arithmetic means 16a that executes the arithmetic program stored in the program memory. The data memory of the microcomputer 16 includes an assist table memory 16b that stores an assist table necessary for execution of the calculation of the drive calculation means 16a. The drive calculation means 16a calculates a target current value to be supplied to the electric motor 5 based on the steering torque information obtained from the sensor signal of the torque sensor 4, the vehicle speed information obtained from the sensor signal of the vehicle speed sensor 9, and the like. The assist table memory 16b stores an assist table that indicates the relationship between the target current value to be supplied to the electric motor 5 and the steering torque in order to generate an appropriate steering assist force, using the vehicle speed as a parameter. The means 16a refers to this assist table for setting the target current value.

駆動演算手段16aは、モータ電流検出回路から得たモータ電流検出値と、目標電流値との偏差を演算し、この偏差がゼロになるように、PWM信号発生回路20が発生するPWM信号Sb、Scのデューティ比を決めるデューティ比制御信号Saを生成する。   The drive calculation means 16a calculates the deviation between the motor current detection value obtained from the motor current detection circuit and the target current value, and the PWM signal Sb generated by the PWM signal generation circuit 20 so that the deviation becomes zero. A duty ratio control signal Sa that determines the duty ratio of Sc is generated.

駆動演算手段16aは、例えば、ハンドル1を右操舵する場合、電動モータ5を右回転させて、右操舵補助を行わせるため、PWM信号Sbのデューティ比を、PWM信号Scのデューティ比より大きくし、ハンドル1を左操舵する場合、電動モータ5を左回転させて、左操舵補助を行わせるため、PWM信号Scのデューティ比を、PWM信号Sbのデューティ比より大きくするように、デューティ比制御信号Saを生成する。そして、駆動演算手段16aは、ハンドル1が中立位置にあって車両が直進走行状態にあるときや、操舵トルクがゼロであるときには、電動モータ5の回転を停止させて、操舵補助を停止するため、両PWM信号Sb、Scのデューティ比を共に50%とするように、デューティ比制御信号Saを生成する。   For example, when the steering wheel 1 is steered to the right, the drive calculation unit 16a rotates the electric motor 5 to the right to perform right steering assistance, so that the duty ratio of the PWM signal Sb is larger than the duty ratio of the PWM signal Sc. When the steering wheel 1 is steered to the left, the duty ratio control signal is set so that the duty ratio of the PWM signal Sc is larger than the duty ratio of the PWM signal Sb in order to rotate the electric motor 5 counterclockwise and perform left steering assist. Sa is generated. The drive calculation means 16a stops the steering assistance by stopping the rotation of the electric motor 5 when the steering wheel 1 is in the neutral position and the vehicle is traveling straight or when the steering torque is zero. The duty ratio control signal Sa is generated so that the duty ratio of both the PWM signals Sb and Sc is 50%.

マイクロコンピュータ16のCPUはまた、上記プログラムメモリに記憶されている演算プログラムを実行する切換指令手段16cとしても機能するようになっている。切換指令手段16cは、点灯操作スイッチ15のオンオフに応答して開閉手段24をオンオフさせ、点灯駆動回路23へのPWM信号Sbの入力と遮断とを切り換えるようになっている。   The CPU of the microcomputer 16 also functions as switching command means 16c for executing the arithmetic program stored in the program memory. The switching command means 16c turns on / off the opening / closing means 24 in response to turning on / off of the lighting operation switch 15, and switches between input and cutoff of the PWM signal Sb to the lighting drive circuit 23.

PWM信号発生回路20は、マイクロコンピュータ16からのデューティ比制御信号Saに対応して、図3(A)(B)に示すように、パルス幅が相補の関係にあるPWM信号Sb、Scを発生する。PWM信号発生回路20は、マイクロコンピュータ16で構成することもできるものであり、デューティ比制御信号Saに応じて、図3(A)(B)に示すように、パルス幅が相補の関係にあるPWM信号Sb、Scを発生する回路構成や、機能構成は、周知であるので、その詳細は省略する。   In response to the duty ratio control signal Sa from the microcomputer 16, the PWM signal generation circuit 20 generates PWM signals Sb and Sc having complementary pulse widths as shown in FIGS. To do. The PWM signal generation circuit 20 can also be configured by the microcomputer 16 and has a complementary pulse width relationship as shown in FIGS. 3A and 3B in accordance with the duty ratio control signal Sa. Since the circuit configuration and functional configuration for generating the PWM signals Sb and Sc are well known, the details thereof are omitted.

モータ駆動回路22は、ブリッジ接続されたトランジスタ(例えばNチャンネルのパワーMOSFET)21A,21B,21C,21Dのうちの2つのトランジスタ21A,21Cの接続点と、他の2つのトランジスタ21B,21Dの接続点とを橋絡するように電動モータ5が接続されて構成されている。モータ駆動回路22は、電動モータ5を介して直列接続された各対のトランジスタ21A,21D(もしくは21B,21C)は、PWM信号発生回路20からのPWM信号Sb、Scを、それぞれのゲートに与えられて駆動されるようになっている。PWM信号Sb、Scは、上記したように、相補の関係にあるから、例えば、両PWM信号Sb、Scが共にデューティ比50%のときは、後述するごとく、電動モータ5に電流(モータ電流)は流れない。   The motor drive circuit 22 includes a connection point between two transistors 21A and 21C among bridge-connected transistors (for example, N-channel power MOSFETs) 21A, 21B, 21C, and 21D and a connection between the other two transistors 21B and 21D. The electric motor 5 is connected so as to bridge the points. In the motor drive circuit 22, each pair of transistors 21A and 21D (or 21B and 21C) connected in series via the electric motor 5 supplies the PWM signals Sb and Sc from the PWM signal generation circuit 20 to the respective gates. To be driven. Since the PWM signals Sb and Sc have a complementary relationship as described above, for example, when both the PWM signals Sb and Sc have a duty ratio of 50%, a current (motor current) is supplied to the electric motor 5 as described later. Does not flow.

モータ駆動回路22を構成するトランジスタは、MOSFETに限定されず、IGBTや通常のバイポーラトランジスタであってもよい。また、モータ駆動回路22は、本実施形態では、4つのトランジスタをフルブリッジに接続した構成を備えるが、2つのトランジスタをハーフブリッジに接続した構成や、その他の構成を備えたものであってもよい。また、電動モータ5としては、通常の直流モータでよく、例えば、ブラシレスやブラシ付きに限定されない。   The transistors constituting the motor drive circuit 22 are not limited to MOSFETs, and may be IGBTs or normal bipolar transistors. Further, in this embodiment, the motor drive circuit 22 has a configuration in which four transistors are connected to a full bridge, but may have a configuration in which two transistors are connected to a half bridge or other configurations. Good. Further, the electric motor 5 may be a normal DC motor, and is not limited to, for example, a brushless type or a brush type.

なお、モータ駆動回路22に与えられるPWM信号Sb、Scは、2つの対のトランジスタ21A,21C(もしくは21B,21D)が同時にオンされないように、図3(A)(B)では図解の都合で明確にしていないが、所要のデッドタイムを設ける必要がある。駆動演算手段16aは、PWM信号Sb、Scの発生において、当該両PWM信号Sb、Scの間にデッドタイムを生成するように機能する。   The PWM signals Sb and Sc given to the motor drive circuit 22 are shown in FIGS. 3A and 3B for convenience of illustration so that the two pairs of transistors 21A and 21C (or 21B and 21D) are not turned on simultaneously. Although it is not clarified, it is necessary to provide a required dead time. The drive calculation means 16a functions to generate a dead time between the PWM signals Sb and Sc when generating the PWM signals Sb and Sc.

点灯駆動回路23は、PWM信号によりオンオフ動作するトランジスタ等からなるスイッチング素子23aを含んでおり、PWM信号発生回路20からPWM信号Sb、Scの内の一方のPWM信号Sbを、開閉手段24を介して取り込み、このPWM信号Sbで、点灯駆動回路23のスイッチング素子23aをスイッチング動作させるようになっている。PWM信号発生回路20は、前記したように、ハンドル1が右操舵した場合や左操舵した場合、および、ハンドル1の操舵位置が中立位置にあって車両が直進状態にある場合、操舵トルクがゼロである場合では、それぞれに対応したデューティ比のPWM信号Sb、Scを発生しているから、PWM信号発生回路20から点灯駆動回路23にはPWM信号Sbを供給することが可能となっている。   The lighting drive circuit 23 includes a switching element 23 a composed of a transistor or the like that is turned on / off by a PWM signal. One of the PWM signals Sb and Sc from the PWM signal generation circuit 20 is passed through the opening / closing means 24. The switching element 23a of the lighting drive circuit 23 is switched by the PWM signal Sb. As described above, the PWM signal generation circuit 20 has a steering torque of zero when the steering wheel 1 is steered to the right or when the steering wheel 1 is steered to the left, and when the steering position of the steering wheel 1 is in a neutral position and the vehicle is in a straight traveling state. In this case, since the PWM signals Sb and Sc having the duty ratios corresponding to the respective signals are generated, the PWM signal Sb can be supplied from the PWM signal generation circuit 20 to the lighting drive circuit 23.

PWM信号Sbのデューティ比が0%、もしくはそれにごく近い値に設定される可能性がある場合は、PWM信号Scを選択して、点灯駆動回路23に取り込むようにしてもよい。   When the duty ratio of the PWM signal Sb may be set to 0% or a value very close to it, the PWM signal Sc may be selected and taken into the lighting drive circuit 23.

ここで、PWM信号Sb、Scのデューティ比に対応したモータ駆動回路22の動作を説明する。ハンドル1が一方向、例えば右方向に操舵されると、PWM信号Sbのデューティ比が、PWM信号Scのデューティ比より大きくなる。この場合、PWM信号Sbがオン(ハイレベル)で、PWM信号Scがオフ(ローレベル)のとき、トランジスタ21A,21Dがオン、トランジスタ21B,21Cがオフになり、モータ電流はトランジスタ21A、電動モータ5、トランジスタ21Dを通じて流れる。   Here, the operation of the motor drive circuit 22 corresponding to the duty ratio of the PWM signals Sb and Sc will be described. When the steering wheel 1 is steered in one direction, for example, in the right direction, the duty ratio of the PWM signal Sb becomes larger than the duty ratio of the PWM signal Sc. In this case, when the PWM signal Sb is on (high level) and the PWM signal Sc is off (low level), the transistors 21A and 21D are on, the transistors 21B and 21C are off, and the motor current is the transistor 21A and the electric motor. 5. Flow through transistor 21D.

次いで、PWM信号Sbがオフで、PWM信号Scがオンのとき、トランジスタ21A,21Dがオフ、トランジスタ21B,21Cがオンになるが、電動モータ5のインダクタンスに起因して、電動モータ5内でモータ電流の急激な変化を阻止する方向に誘導電圧が発生する。この誘導電圧は、車載バッテリ7の電圧より優勢になり、モータ電流は、トランジスタ21C,電動モータ5、トランジスタ21Bを通じて流れる。これによって、電動モータ5内には、同方向の電流が流れ、右操舵方向の操舵補助が行われる。   Next, when the PWM signal Sb is off and the PWM signal Sc is on, the transistors 21A and 21D are off and the transistors 21B and 21C are on. However, due to the inductance of the electric motor 5, the motor within the electric motor 5 is turned on. An induced voltage is generated in a direction that prevents a sudden change in current. This induced voltage becomes dominant over the voltage of the in-vehicle battery 7, and the motor current flows through the transistor 21C, the electric motor 5, and the transistor 21B. As a result, a current in the same direction flows in the electric motor 5, and steering assist in the right steering direction is performed.

ハンドル1が左操舵されると、PWM信号Sbのデューティ比が、PWM信号Scのデューティ比より小さくなる。この場合、PWM信号Sbがオフで、PWM信号Scがオンのとき、トランジスタ21B,21Cがオン、トランジスタ21A,21Dがオフになり、モータ電流はトランジスタ21B、電動モータ5、トランジスタ21Cを通じて流れる。次いで、PWM信号Sbがオンで、PWM信号Scがオフのとき、トランジスタ21B,21Cがオフ、トランジスタ21A,21Dがオンになるが、電動モータ5のインダクタンスに起因して、電動モータ5内でモータ電流の急激な変化を阻止する方向に誘導電圧が発生する。この誘導電圧は、車載バッテリ7の電圧より優勢になり、モータ電流は、トランジスタ21D,電動モータ5、トランジスタ21Aを通じて流れる。これによって、電動モータ5内には、同方向の電流が流れ、左操舵方向の操舵補助が行われる。   When the steering wheel 1 is steered to the left, the duty ratio of the PWM signal Sb becomes smaller than the duty ratio of the PWM signal Sc. In this case, when the PWM signal Sb is off and the PWM signal Sc is on, the transistors 21B and 21C are on, the transistors 21A and 21D are off, and the motor current flows through the transistor 21B, the electric motor 5, and the transistor 21C. Next, when the PWM signal Sb is on and the PWM signal Sc is off, the transistors 21B and 21C are off and the transistors 21A and 21D are on. However, due to the inductance of the electric motor 5, the motor within the electric motor 5 is turned on. An induced voltage is generated in a direction that prevents a sudden change in current. This induced voltage becomes dominant over the voltage of the in-vehicle battery 7, and the motor current flows through the transistor 21D, the electric motor 5, and the transistor 21A. As a result, a current in the same direction flows in the electric motor 5 and steering assist in the left steering direction is performed.

次いで、ハンドル1が、中立位置にあって車両が直進状態にあるときや、操舵トルクがゼロであるときは、PWM信号Sb、Scのデューティ比は、共に、50%になるから、上記誘導電圧が、電動モータ5に対して、両方向に同程度に発生する結果、電動モータ5内には、モータ電流は流れず、電動モータ5は回転停止する結果、操舵補助は行われない。   Next, when the steering wheel 1 is in the neutral position and the vehicle is traveling straight, or when the steering torque is zero, the duty ratios of the PWM signals Sb and Sc are both 50%. However, as a result of the electric motor 5 being generated to the same extent in both directions, no motor current flows in the electric motor 5 and the electric motor 5 stops rotating, so that steering assist is not performed.

以上の結果、開閉手段24を介して、点灯駆動回路23には、ハンドル1が右操舵、左操舵、中立位置のいずれであっても、また、操舵トルクがゼロであっても、PWM信号発生回路20からPWM信号Sbが供給されるようになっている。   As a result, the lighting drive circuit 23 generates a PWM signal via the opening / closing means 24 regardless of whether the steering wheel 1 is in the right steering, left steering, or neutral position, and the steering torque is zero. The PWM signal Sb is supplied from the circuit 20.

開閉手段24は、例えばリレー等の機械式、もしくは、トランジスタ等からなる電子式の開閉スイッチからなり、点灯操作スイッチ15の操作に応答してオンオフ動作し、点灯駆動回路23の信号入力側でPWM信号Sbの入力と遮断との切換えを行う。開閉手段24のオンオフ動作は、マイクロコンピュータ16の切換指令手段16cが出力する切換指令信号Sdにより制御される。点灯操作スイッチ15がオン操作された場合、マイクロコンピュータ16の切換指令手段16cが切換指令信号Sdを出力し、この切換指令信号Sdにより、開閉手段24がオン状態に切換わる。これで、PWM信号発生回路20が発生するPWM信号Sbが点灯駆動回路23に与えられ、点灯駆動回路23がPWM信号Sbに応じてスイッチング動作することで、ヘッドライト14に電源電圧が印加されてヘッドライト14が点灯する。   The opening / closing means 24 is composed of, for example, a mechanical switch such as a relay, or an electronic open / close switch composed of a transistor or the like, and is turned on / off in response to the operation of the lighting operation switch 15. The signal Sb is switched between input and cutoff. The on / off operation of the opening / closing means 24 is controlled by a switching command signal Sd output from the switching command means 16c of the microcomputer 16. When the lighting operation switch 15 is turned on, the switching command means 16c of the microcomputer 16 outputs a switching command signal Sd, and the switching command signal Sd switches the opening / closing means 24 to the on state. Thus, the PWM signal Sb generated by the PWM signal generation circuit 20 is given to the lighting drive circuit 23, and the lighting drive circuit 23 performs a switching operation according to the PWM signal Sb, so that the power supply voltage is applied to the headlight 14. The headlight 14 is turned on.

上記の実施形態においては、点灯操作スイッチ15の操作に応答して、点灯駆動回路23に所要のPWM信号Sbが供給されるようにしたが、ヘッドライト14等の照明機器の電源電路に開閉手段を設けて、この開閉手段を、点灯操作スイッチ15の操作に応答してオンオフさせるようにしてもよい。なお、点灯操作スイッチ15に替えて、車外の照度を検出するセンサを設けて、車外の照度が所定値以下の場合に、切換指令信号Sdを出力するようにしてもよい。また、フォグランプ等の他の車載照明機器を上記ヘッドライト14の点灯と同様に点灯制御してもよい。   In the above embodiment, the required PWM signal Sb is supplied to the lighting drive circuit 23 in response to the operation of the lighting operation switch 15, but the opening / closing means is connected to the power supply circuit of the lighting device such as the headlight 14. The opening / closing means may be turned on / off in response to the operation of the lighting operation switch 15. Instead of the lighting operation switch 15, a sensor for detecting the illuminance outside the vehicle may be provided, and the switching command signal Sd may be output when the illuminance outside the vehicle is equal to or less than a predetermined value. Further, other in-vehicle lighting devices such as fog lamps may be controlled to be turned on in the same manner as the headlight 14 is turned on.

本発明は、電動モータをPWM信号で駆動する他のタイプのパワーステアリング装置、例えば、PWM信号により駆動される電動モータによりポンプを駆動し、そのポンプから送出される圧油を油圧アクチュエータに供給して操舵補助を行う油圧式パワーステアリング装置にも適用することができる。   The present invention is another type of power steering device that drives an electric motor with a PWM signal, for example, a pump is driven by an electric motor driven by a PWM signal, and pressure oil sent from the pump is supplied to a hydraulic actuator. The present invention can also be applied to a hydraulic power steering device that assists steering.

本発明を実施するための最良の形態に係る電動パワーステアリング措置とそれに関連する車両構成とを概略的に示す図The figure which shows schematically the electric power steering measure which concerns on the best form for implementing this invention, and the vehicle structure relevant to it 電動パワーステアリング装置の制御ブロック図Control block diagram of electric power steering device 電動パワーステアリング装置のPWM信号の波形を示す波形図Waveform diagram showing the waveform of the PWM signal of the electric power steering device

符号の説明Explanation of symbols

1 ステアリングホイール(操舵部材)
2 ステアリングシャフト
3 ステアリング機構
4 トルクセンサ
5 電動モータ
7 車載バッテリ
11 ECU(電子制御ユニット)
14 ヘッドライト(車載照明機器)
15 点灯操作スイッチ
16 マイクロコンピュータ
20 PWM信号発生回路(PWM信号発生手段)
22 モータ駆動回路
23 点灯駆動回路(点灯駆動手段)
Sa デューティ比制御信号
Sb、Sc PWM信号
1 Steering wheel (steering member)
2 Steering shaft 3 Steering mechanism 4 Torque sensor 5 Electric motor 7 Onboard battery 11 ECU (electronic control unit)
14 Headlight (vehicle lighting equipment)
15 lighting operation switch 16 microcomputer 20 PWM signal generating circuit (PWM signal generating means)
22 motor drive circuit 23 lighting drive circuit (lighting drive means)
Sa Duty ratio control signal Sb, Sc PWM signal

Claims (1)

操舵部材の操作に応じて電動モータをPWM信号で駆動して操舵補助するパワーステアリング装置であって、
上記PWM信号を発生するPWM信号発生手段と、
上記PWM信号により車載照明機器を点灯させる点灯駆動手段と、
を備えたことを特徴とするパワーステアリング装置。
A power steering device that assists steering by driving an electric motor with a PWM signal according to an operation of a steering member,
PWM signal generating means for generating the PWM signal;
Lighting driving means for lighting the in-vehicle lighting device by the PWM signal;
A power steering apparatus comprising:
JP2004018549A 2004-01-27 2004-01-27 Power steering device Pending JP2005212515A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004018549A JP2005212515A (en) 2004-01-27 2004-01-27 Power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2004018549A JP2005212515A (en) 2004-01-27 2004-01-27 Power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2005212515A true JP2005212515A (en) 2005-08-11

Family

ID=34903030

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004018549A Pending JP2005212515A (en) 2004-01-27 2004-01-27 Power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2005212515A (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7865283B2 (en) Vehicle steering system
WO2007043283A1 (en) Electric power steering device
JP2004161147A (en) Control device of electric power steering
JP2006325312A (en) Driving method of brushless motor, and its drive controller
JP4107030B2 (en) Electric power steering device
CN108216353B (en) Vehicle control device
JP4475403B2 (en) Electric power steering control device
JP2004080939A (en) Steering device with redundancy system
JP2009067174A (en) Control device of electric power steering device
JP5293136B2 (en) Vehicle steering system
JP2002240734A (en) Transmission ratio variable steering control device for vehicle
JP2005212515A (en) Power steering device
JP2009018668A (en) Steering control device
JP6467387B2 (en) Electrical unit
JP5092509B2 (en) Electric power steering device
JP4872366B2 (en) Vehicle steering system
JP4628825B2 (en) Vehicle steering system
JP3876143B2 (en) Vehicle steering system
JP2007302082A (en) Control method of steering reaction motor of steer-by-wire
JP2014117064A (en) Motor controller
JP2004058800A (en) Electric power steering device
JP2009166674A (en) Electric power steering device
JP2005132126A (en) Electric power steering device
WO2021256354A1 (en) Control device used for electric power steering device, control method, and motor module
JP5157511B2 (en) Electric power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20061222

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090212

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090217

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20090630