特許6624213IP Force 特許公報全文掲載

技術分野

少なくとも操舵トルクに基づいて演算された電流指令値により、車両の操舵系にモータによるアシスト力を付与する電動パワーステアリング装置に関し、特にモータ回転角を得て制御する必要のあるブラシレスモータに対して、角度検出系が故障(異常を含む)したときに、モータ回転角を正確に推定してアシスト制御を継続できるようにした電動パワーステアリング装置

発明が解決しようとする課題[発明の詳細な説明]から抜粋

従来は、主にモータが回転する際に発生させる逆起電圧をECUでモニタし演算することで、モータの角度(電気角度)を推定している。しかし、モータの逆起電圧は低速操舵領域では十分な電圧振幅を得ることが難しく、保舵状態や低速操舵(100deg/s以下など)では角度推定が困難となり、誤った角度を推定してしまうなどの問題がある。このため、モータの逆起電圧が十分な振幅となるように、意図的にモータへ電流を流して、十分な逆起電圧が得られるモータ回転数を発生させるような操作を行ってみたり、モータ内のステータに高周波電圧(200Hz等)を印加し、ベクトル制御のd軸とq軸でのインダクタンス差を利用して、流れるモータ電流の振幅や位相(ベクトル)を計測したりといった、複雑な操作を行うなどして角度推定を行っている。 しかし、そもそも角度推定されることを前提としたモータ構造ではないため、これらの推定手段を用いたとしても、低速操舵領域や十分な操舵アシスト電流を流している状態では、推定精度の悪化や誤推定等の影響が大きくなり、モータ角度センサが正常な時とは大きく異なる操舵感となってしまう問題が残っている。 本発明は上述のような事情よりなされたものであり、本発明の目的は、低速操舵でも精度良く角度推定を行い得るように、モータ回生電流を用いた角度推定を行うことができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。

課題を解決するための手段[発明の詳細な説明]から抜粋

本発明は、ECUにより、少なくとも操舵トルクに基づいて電流指令値を演算し、前記電流指令値に基づいて操舵系にアシストトルクを付与するブラシレスモータを、PWMの各相Dutyによるインバータで駆動制御すると共に、前記操舵系若しくは前記ブラシレスモータの角度を角度センサで検出する電動パワーステアリング装置に関し、本発明の目的は、前記ブラシレスモータの相電流を検出する電流検出回路が設けられ、前記・・・ 続きを知財ポータルサイト IP Force にログインして見る
【発明の効果】
本発明に係る電動パワーステアリング装置によれば、モータ回生電流を用いた角度推定を行うようにしているので、低速操舵でも精度良く角度推定を行い得る。これにより、角度検出系が故障しても、アシスト制御を継続することが可能となる。

この発明についての権利主張の範囲[特許請求の範囲]

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この特許公報に記載されている図面[図面の簡単な説明]から抜粋

【図1】電動パワーステアリング装置の概要を示す構成図である。

【図2】電動パワーステアリング装置のコントロールユニット(ECU)の構成例を示すブロック図である。

【図3】電動パワーステアリング装置のモータ制御部の構成例を示す線図である。

【図4】角度検出系の全体構成を示す模式図である。

【図5】本発明の構成例を示すブロック図である。

【図6】本発明の動作例を示すフローチャートである。

【図7】相電流から電気角を推定するための一例を示す特性図である。

【図8】2系統巻線を有するモータ(Y結線)の結線図である。

【図9】2系統巻線を有するモータ(デルタ結線)の結線図である。

【図10】2系統巻線を有するモータ(Y結線)を駆動制御する本発明の具体的な構成例を示すブロック図である。

選択図 図1出願人が指定した本件の代表的な図

1 ハンドル   2A トーションバー   2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)   10、110 トルクセンサ   12、111 車速センサ   14H ハンドル側角度センサ   14P ピニオン側角度センサ   20、100、150 モータ   23 モータ開放スイッチ   30、200 コントロールユニット(ECU)   31 電流指令値演算部   34 PI制御部   35 PWM制御部   36、140 インバータ   101 レゾルバ   102 ロータ回転角検出回路   103 電流検出回路   130 FETゲート駆動回路   210 故障判定部   220 角度推定部   221 トルク方向判定部   222 補正部   230 MCU  

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