JP3714843B2

JP3714843B2 - Electric power steering device and electric pump type power steering device

Info

Publication number: JP3714843B2
Application number: JP2000078626A
Authority: JP
Inventors: 耕治神田
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2000-03-21
Filing date: 2000-03-21
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2020-03-21
Also published as: JP2001268980A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動パワーステアリング装置および電動ポンプ式パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
たとえば、電動パワーステアリング装置では、車両のステアリング機構に与えるべき操舵補助力の発生源として電動モータが用いられている。そして、この電動モータは、ステアリングホイールに加えられたトルクを検出するためのトルクセンサの出力信号などに基づいて、電子制御ユニット（ＥＣＵ）によって駆動制御されるようになっている。具体的には、電子制御ユニットは、トルクセンサの出力信号などに基づいて電動モータの目標電流を定め、この目標電流と電動モータに実際に流れている電流（モータ電流）との偏差に基づいて、電動モータをフィードバック制御する。
【０００３】
このようなフィードバック制御を実現するためには、電動モータに流れているモータ電流を検出するための手段が必要である。そのため、従来の電子制御ユニットは、ハードウエア構成のモータ電流検出回路を備えているが、このことが、電子制御ユニットのコストをアップさせる原因になっていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、この発明の目的は、コストの低減が図られた電動パワーステアリング装置および電動ポンプ式パワーステアリング装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、電動モータ（Ｍ）が発生する駆動力を車両のステアリング機構に与えて操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、前記電動モータの制御値に応じたＰＷＭデューティおよび車両に搭載されているバッテリ（７）の電圧に基づいて、前記電動モータの駆動電圧（Ｖｄ）を演算する駆動電圧演算手段（２２）と、前記電動モータに発生する逆起電圧（Ｖｇ）を演算する逆起電圧演算手段（２１）と、前記駆動電圧演算手段によって演算される駆動電圧、前記逆起電圧演算手段によって演算される逆起電圧、および前記電動モータの電気的特性（Ｍ(s)）に基づいて、前記電動モータに流れるモータ電流（Ｉｆ）を演算するモータ電流演算手段（２４）と、前記電動モータに流れるべき目標電流を設定する目標電流設定手段（１）と、この目標電流設定手段によって設定される目標電流と前記モータ電流演算手段によって演算されるモータ電流との偏差に基づいて、前記電動モータの駆動制御を実行する制御実行手段（３，４，５）とを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００６】
前記電動モータの電気的特性は、前記電動モータの直流抵抗の関数（たとえば、前記電動モータの直流抵抗Ｒの逆数（１／Ｒ）に比例する関数）であってもよいし、前記電動モータのインダクタンスの関数であってもよい。また、前記電動モータの電気的特性は、前記電動モータの直流抵抗およびインダクタンスの関数であってもよく、たとえば、前記電動モータの直流抵抗をＲ、インダクタンスをＬ、ラプラス演算子をｓとした場合に１／(Ｌｓ＋Ｒ)に比例する関数であってもよい。
【０００７】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じである。
この発明によれば、電動モータに流れているモータ電流が、前記駆動電圧演算手段によって演算される駆動電圧、前記逆起電圧演算手段によって演算される逆起電圧、および前記電動モータの電気的特性に基づいて演算処理により推定される。
【０００８】
そして、その推定されたモータ電流と電動モータに流れるべき目標電流との偏差に基づいて、電動モータが駆動制御され、電動モータから車両のステアリング機構に与えるべき操舵補助力が発生される。
電動モータに流れるモータ電流がモータ電流演算手段によって演算されるので、ハードウエア構成のモータ電流検出回路を設ける必要がない。そのため、電動パワーステアリング装置のコストを低減することができる。
なお、請求項２に記載したように、前記モータ電流演算手段は、前記駆動電圧と逆起電圧との差および前記電動モータの電気的特性に一定の演算を施すことによりモータ電流を算出するものであってもよい。
【０００９】
請求項３記載の発明は、電動モータが発生する駆動力により油圧ポンプを作動させ、この油圧ポンプから発生する油圧により操舵補助する電動ポンプ式パワーステアリング装置であって、前記電動モータの制御値に応じたＰＷＭデューティおよび車両に搭載されているバッテリ（７）の電圧に基づいて、前記電動モータの駆動電圧（Ｖｄ）を演算する駆動電圧演算手段（２２）と、前記電動モータに発生する逆起電圧（Ｖｇ）を演算する逆起電圧演算手段（２１）と、前記駆動電圧演算手段によって演算される駆動電圧、前記逆起電圧演算手段によって演算される逆起電圧、および前記電動モータの電気的特性（Ｍ (s) ）に基づいて、前記電動モータに流れるモータ電流（Ｉｆ）を演算するモータ電流演算手段（２４）と、前記電動モータに流れるべき目標電流を設定する目標電流設定手段（１）と、この目標電流設定手段によって設定される目標電流と前記モータ電流演算手段によって演算されるモータ電流との偏差に基づいて、前記電動モータの駆動制御を実行する制御実行手段（３，４，５）とを含むことを特徴とする電動ポンプ式パワーステアリング装置である。
【００１０】
前記電動モータの電気的特性は、前記電動モータの直流抵抗の関数（たとえば、前記電動モータの直流抵抗Ｒの逆数（１／Ｒ）に比例する関数）であってもよいし、前記電動モータのインダクタンスの関数であってもよい。また、前記電動モータの電気的特性は、前記電動モータの直流抵抗およびインダクタンスの関数であってもよく、たとえば、前記電動モータの直流抵抗をＲ、インダクタンスをＬ、ラプラス演算子をｓとした場合に１／ ( Ｌｓ＋Ｒ ) に比例する関数であってもよい。
この発明によれば、電動モータに流れているモータ電流が、前記駆動電圧演算手段によって演算される駆動電圧、前記逆起電圧演算手段によって演算される逆起電圧、および前記電動モータの電気的特性に基づいて演算処理により推定される。
そして、その推定されたモータ電流と電動モータに流れるべき目標電流との偏差に基づいて、電動モータが駆動制御され、電動モータが発生する駆動力により油圧ポンプが作動されて、この油圧ポンプから発生する油圧により操舵補助が達成される。
電動モータに流れるモータ電流がモータ電流演算手段によって演算されるので、ハードウエア構成のモータ電流検出回路を設ける必要がない。そのため、電動ポンプ式パワーステアリング装置のコストを低減することができる。
なお、請求項４に記載したように、前記モータ電流演算手段は、前記駆動電圧と逆起電圧との差および前記電動モータの電気的特性に一定の演算を施すことによりモータ電流を算出するものであってもよい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。このモータ制御装置は、以下に説明するように、電動パワーステアリング装置に備えられた電動モータＭをフィードバック制御するために用いることができ、この場合、たとえば、電動パワーステアリング装置の各部を制御するための電子制御ユニット（ＥＣＵ）に組み込まれる。
【００１２】
このモータ制御装置は、車両のステアリングホイールなどに加えられたトルクなどに基づいて電動モータＭの目標電流（電動モータＭに流れるべき電流）Ｉｒを設定する目標電流設定部１と、電動モータＭに流れているモータ電流Ｉｆを演算により推定するためのモータ電流推定部２と、目標電流設定部１によって設定された目標電流Ｉｒとモータ電流推定部２によって推定されたモータ電流Ｉｆとの偏差を求める偏差演算部３と、この偏差演算部３が出力する偏差に基づいてＰＩ（Proportional-Integral：比例積分）制御により電動モータＭの制御値を演算するＰＩ制御部４と、ＰＩ制御部４が出力する制御値に基づいてＰＷＭ(Pulse Width Modulation)デューティＤ（％）を演算し、このＰＷＭデューティに応じた電圧を電動モータＭに印加するデューティ演算部５とを備えている。
【００１３】
これらのモータ電流推定部２、偏差演算部３、ＰＩ制御部４およびデューティ演算部５は、たとえば、このモータ制御装置に内蔵されたマイクロコンピュータが所定のプログラム処理を実行することにより、各機能がソフトウエア的に実現されるようになっている。
モータ電流推定部２には、電動モータＭの回転速度ωを検出するモータ回転センサ６の出力信号、バッテリ７の電圧（電源電圧）Ｖｂを検出するバッテリ電圧検出部８の出力信号およびデューティ演算部５で設定されるＰＷＭデューティＤが入力されるようになっている。そして、モータ電流推定部２は、電動モータＭに発生する逆起電圧Ｖｇを演算する逆起電圧演算部２１と、電動モータＭの駆動電圧（デューティ演算部５から電動モータＭに印加される電圧）Ｖｄを演算する駆動電圧演算部２２と、電動モータＭに実際にかかるモータ電圧を求めるモータ電圧演算部２３と、このモータ電圧演算部２３が出力するモータ電圧に基づいてモータ電流Ｉｆを演算により求めるモータ電流演算部２４とを備えている。
【００１４】
モータ回転センサ６の出力信号は、逆起電圧演算部２１に与えられる。この逆起電圧演算部２１は、モータ回転センサ６で検出されるモータ回転速度ωに予め定める逆起電圧定数ｋＶを乗じることにより、電動モータＭに発生する逆起電圧Ｖｇを求める。すなわち、モータ回転速度ωに基づいて、逆起電圧Ｖｇを下記第(1)式に従って演算する。
Ｖｇ＝ω×ｋＶ・・・・・・(1)
バッテリ電圧検出部８の出力信号は、駆動電圧演算部２２に入力されるようになっている。この駆動電圧演算部２２にはまた、デューティ演算部５で設定されるＰＷＭデューティＤ（％）が入力されている。駆動電圧演算部２２は、これらの入力に基づいて、駆動電圧Ｖｄを下記第(2)式に従って演算する。なお、この第(2)式は、電動モータＭを駆動する方式に応じて予め定められている。
【００１５】
Ｖｄ＝Ｖｂ×（Ｄ／１００）・・・・・・(2)
逆起電圧演算部２１が出力する逆起電圧Ｖｇと駆動電圧演算部２２が出力する駆動電圧Ｖｄとは、モータ電圧演算部２３に与えられるようになっている。モータ電圧演算部２３は、駆動電圧Ｖｄから逆起電圧Ｖｇを減算することによりモータ電圧（＝Ｖｄ−Ｖｇ）を求め、この求めたモータ電圧をモータ電流演算部２４に与える。
【００１６】
モータ電流演算部２４は、モータ電圧演算部２３で求められたモータ電圧に電動モータＭの電気的特性Ｍ(s)を乗じることにより、電動モータＭに流れているモータ電流Ｉｆを演算する。ここで、電気的特性Ｍ(s)は、電動モータＭに固有の定数であり、たとえば、電動モータＭのインダクタンスをＬとし、電動モータＭの直流抵抗をＲとすると、下記第(3)式で表される。
Ｍ(s)＝１／(Ｌｓ＋Ｒ) ・・・・・・(3)
ただし、ｓはラプラス演算子である。
【００１７】
したがって、モータ電流演算部２４においては、下記第(4)式で表される演算が行われる。

ゆえに、モータ電流Ｉｆを推定するためにモータ電流推定部２全体で行われる演算は下記第(5)式で表される。
【００１８】

以上のようにこの実施形態によれば、電動モータＭに流れているモータ電流Ｉｆが、電動モータＭの回転速度ω、バッテリ７の電圧Ｖｂおよびデューティ演算部５で設定されるＰＷＭデューティＤに基づいて演算処理により推定される。これにより、ハードウエア構成のモータ電流検出回路を設けなくても、電動モータＭのフィードバック制御に必要なモータ電流Ｉｆを得ることができるから、モータ制御装置のコストを低減することができる。
【００１９】
なお、電動モータＭの回転速度ωを検出するモータ回転センサ６は、ステアリングホイールの操舵角を検出するために、電動パワーステアリング装置に従来から備えられているものである。すなわち、電動パワーステアリング装置では、電動モータＭの回転角に基づいてステアリングホイールの操舵角が検出され、この操舵角が予め定める角度以上になった場合に、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向のトルクを電動モータＭから発生させることにより、ステアリングホイールの良好な戻りを実現している。したがって、この実施形態の構成によれば、新たなセンサなどを追加することなく、従来から設けられているセンサを有効に利用してモータ電流Ｉｆを推定することができる。
【００２０】
なお、この実施形態では、駆動電圧Ｖｄを上記第(2)式に基づく演算により求めるとしたが、バッテリ電圧ＶｂおよびＰＷＭデューティＤと駆動電圧Ｖｄとの関係をマップにしてメモリに記憶させておき、このマップを制御時に参照することにより駆動電圧Ｖｄを求めるようにしてもよい。この場合、バッテリ電圧ＶｂおよびＰＷＭデューティＤから駆動電圧Ｖｄを求めるのに要する時間を短縮できる。
【００２１】
さらに、上記第(3)式で表される電動モータＭの電気的特性Ｍ(s)は、電動モータＭのインダクタンスおよび直流抵抗を考慮した場合の一例であり、たとえば、電動モータＭのインダクタンスＬを考慮せずに、電気的特性Ｍ(s)を１／Ｒとしてもよい。
また、この発明はさらに他の形態で実施することも可能である。たとえば、上述の実施形態では、モータ電流Ｉｆを推定するモータ電流推定装置がモータ電流推定部２としてモータ制御装置に適用され、モータ電流推定部２で推定されたモータ電流Ｉｆを電動モータＭのフィードバック制御に利用されているが、モータ電流推定装置が従来のモータ電流検出回路を備えたモータ制御装置に追加して設けられ、モータ電流推定装置で推定されるモータ電流Ｉｆがモータ電流検出回路が正常に動作しているか否かを判別するために利用されてもよい。この場合、モータ制御装置の信頼性を向上することができる。
【００２２】
さらに、上述の実施形態では、電動パワーステアリング装置用の電動モータＭを制御する場合を例にとったが、この発明は、電動パワーステアリング装置以外にも、たとえば、電動モータの駆動力により油圧ポンプを作動させ、この油圧ポンプから発生する油圧により操舵補助を実現する油圧ポンプ式パワーステアリング装置に適用することができる。
【００２３】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係るモータ制御装置の構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
１目標電流設定部（目標電流設定手段）
２モータ電流推定部（モータ電流推定装置）
３偏差演算部（制御実行手段）
４ＰＩ制御部（制御実行手段）
５デューティ演算部（制御実行手段）
２１逆起電圧演算部（逆起電圧演算手段）
２２駆動電圧演算部（駆動電圧演算手段）
２３モータ電圧演算部
２４モータ電流演算部（モータ電流演算手段）
Ｉｆモータ電流
Ｉｒ目標電流
Ｍ(s) 電気的特性
Ｖｄ駆動電圧
Ｖｇ逆起電圧[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device and an electric pump type power steering device .
[0002]
[Prior art]
For example, in an electric power steering apparatus, an electric motor is used as a generation source of a steering assist force to be applied to a vehicle steering mechanism. The electric motor is driven and controlled by an electronic control unit (ECU) based on an output signal of a torque sensor for detecting torque applied to the steering wheel. Specifically, the electronic control unit determines the target current of the electric motor based on the output signal of the torque sensor, etc., and based on the deviation between this target current and the current actually flowing through the electric motor (motor current). , Feedback control of the electric motor.
[0003]
In order to realize such feedback control, means for detecting the motor current flowing in the electric motor is necessary. For this reason, the conventional electronic control unit is provided with a motor current detection circuit having a hardware configuration, which causes an increase in the cost of the electronic control unit.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric power steering device and an electric pump type power steering device that are reduced in cost .
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is an electric power steering device for assisting steering by applying a driving force generated by an electric motor (M) to a steering mechanism of a vehicle, and controlling the electric motor. Based on the PWM duty according to the value and the voltage of the battery (7) mounted on the vehicle, the drive voltage calculating means (22) for calculating the drive voltage (Vd) of the electric motor and generated in the electric motor A counter electromotive voltage calculating means (21) for calculating a counter electromotive voltage (Vg), a driving voltage calculated by the driving voltage calculating means, a counter electromotive voltage calculated by the counter electromotive voltage calculating means, and the electric motor based on the electrical characteristics (M (s)), the motor current calculation means for calculating a motor current (If) flowing through the electric motor (24), to be passed through the electric motor Based on the deviation between the target current setting means (1) for setting the target current and the target current set by the target current setting means and the motor current calculated by the motor current calculation means, the drive control of the electric motor is performed. It is an electric power steering apparatus characterized by including the control execution means (3, 4, 5) which performs .
[0006]
The electric characteristic of the electric motor may be a function of the DC resistance of the electric motor (for example, a function proportional to the reciprocal (1 / R) of the DC resistance R of the electric motor). It may be a function of inductance. The electric characteristics of the electric motor may be a function of the DC resistance and inductance of the electric motor. For example, when the DC resistance of the electric motor is R, the inductance is L, and the Laplace operator is s. May be a function proportional to 1 / (Ls + R).
[0007]
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. Hereinafter, this is the same in this section.
According to the present invention, the motor current flowing in the electric motor is calculated by the drive voltage calculated by the drive voltage calculating means, the counter electromotive voltage calculated by the counter electromotive voltage calculating means, and the electric characteristics of the electric motor. Based on the above, it is estimated by calculation processing.
[0008]
The electric motor is driven and controlled based on the deviation between the estimated motor current and the target current that should flow through the electric motor, and a steering assist force to be applied from the electric motor to the steering mechanism of the vehicle is generated.
Since the motor current flowing through the electric motor is calculated by the motor current calculation means, it is not necessary to provide a motor current detection circuit having a hardware configuration . Therefore , the cost of the electric power steering device can be reduced.
According to a second aspect of the present invention, the motor current calculation means calculates the motor current by performing a certain calculation on the difference between the drive voltage and the counter electromotive voltage and the electric characteristics of the electric motor. It may be.
[0009]
According to a third aspect of the invention, the driving force electric motor generates actuates the hydraulic pump, an electric pump power steering apparatus for steering assistance by hydraulic pressure generated from the hydraulic pump, a control value of the electric motor Based on the corresponding PWM duty and the voltage of the battery (7) mounted on the vehicle, the drive voltage calculation means (22) for calculating the drive voltage (Vd) of the electric motor, and the back electromotive force generated in the electric motor A counter electromotive voltage calculation means (21) for calculating a voltage (Vg), a drive voltage calculated by the drive voltage calculation means, a counter electromotive voltage calculated by the counter electromotive voltage calculation means, and an electric of the electric motor based on the characteristics (M (s)), the motor current calculation means for calculating a motor current (If) flowing through the electric motor (24), to the electric motor Based on the deviation between the target current setting means (1) for setting the target current to be calculated and the target current set by the target current setting means and the motor current calculated by the motor current calculation means, An electric pump type power steering device including control execution means (3, 4, 5) for executing drive control .
[0010]
The electric characteristic of the electric motor may be a function of the DC resistance of the electric motor (for example, a function proportional to the reciprocal (1 / R) of the DC resistance R of the electric motor). It may be a function of inductance. The electric characteristics of the electric motor may be a function of the DC resistance and inductance of the electric motor. For example, when the DC resistance of the electric motor is R, the inductance is L, and the Laplace operator is s. Or a function proportional to 1 / ( Ls + R ) .
According to the present invention, the motor current flowing in the electric motor is calculated by the drive voltage calculated by the drive voltage calculating means, the counter electromotive voltage calculated by the counter electromotive voltage calculating means, and the electric characteristics of the electric motor. Based on the above, it is estimated by calculation processing.
Then, based on the deviation between the estimated motor current and the target current that should flow to the electric motor, the electric motor is driven and controlled, and the hydraulic pump is operated by the driving force generated by the electric motor. Steering assistance is achieved by the hydraulic pressure.
Since the motor current flowing through the electric motor is calculated by the motor current calculation means, it is not necessary to provide a motor current detection circuit having a hardware configuration. Therefore, the cost of the electric pump type power steering device can be reduced.
According to a fourth aspect of the present invention, the motor current calculation means calculates the motor current by performing a certain calculation on the difference between the drive voltage and the counter electromotive voltage and the electrical characteristics of the electric motor. It may be.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention. As will be described below, this motor control device can be used for feedback control of the electric motor M provided in the electric power steering device. In this case, for example, to control each part of the electric power steering device. Are incorporated into an electronic control unit (ECU).
[0012]
This motor control device includes a target current setting unit 1 that sets a target current Ir (current that should flow through the electric motor M) Ir of the electric motor M based on torque applied to a steering wheel of the vehicle, and the like. A motor current estimation unit 2 for estimating the flowing motor current If by calculation, and a deviation between the target current Ir set by the target current setting unit 1 and the motor current If estimated by the motor current estimation unit 2 is obtained. Deviation calculation unit 3, PI control unit 4 that calculates the control value of electric motor M by PI (Proportional-Integral) control based on the deviation output by deviation calculation unit 3, and PI control unit 4 output A PWM (Pulse Width Modulation) duty D (%) is calculated based on the control value to be applied, and a voltage corresponding to the PWM duty is applied to the electric motor M. And a I calculation unit 5.
[0013]
The motor current estimation unit 2, the deviation calculation unit 3, the PI control unit 4, and the duty calculation unit 5 are configured such that, for example, a microcomputer built in the motor control device executes predetermined program processing so that each function is performed. It has come to be realized in software.
The motor current estimation unit 2 includes an output signal from the motor rotation sensor 6 that detects the rotational speed ω of the electric motor M, an output signal from the battery voltage detection unit 8 that detects the voltage (power supply voltage) Vb of the battery 7, and a duty calculation unit. The PWM duty D set at 5 is input. The motor current estimator 2 includes a counter electromotive voltage calculator 21 that calculates a counter electromotive voltage Vg generated in the electric motor M, and a drive voltage of the electric motor M (a voltage applied to the electric motor M from the duty calculator 5). ) A drive voltage calculation unit 22 for calculating Vd, a motor voltage calculation unit 23 for obtaining a motor voltage actually applied to the electric motor M, and a motor current If by calculation based on the motor voltage output from the motor voltage calculation unit 23 And a motor current calculation unit 24 to be obtained.
[0014]
The output signal of the motor rotation sensor 6 is given to the counter electromotive voltage calculation unit 21. The counter electromotive voltage calculation unit 21 obtains a counter electromotive voltage Vg generated in the electric motor M by multiplying the motor rotation speed ω detected by the motor rotation sensor 6 by a predetermined counter electromotive voltage constant kV. That is, based on the motor rotation speed ω, the counter electromotive voltage Vg is calculated according to the following equation (1).
Vg = ω × kV (1)
The output signal of the battery voltage detection unit 8 is input to the drive voltage calculation unit 22. The drive voltage calculator 22 also receives the PWM duty D (%) set by the duty calculator 5. Based on these inputs, the drive voltage calculation unit 22 calculates the drive voltage Vd according to the following equation (2). The expression (2) is predetermined according to the method for driving the electric motor M.
[0015]
Vd = Vb × (D / 100) (2)
The counter electromotive voltage Vg output from the counter electromotive voltage calculation unit 21 and the drive voltage Vd output from the drive voltage calculation unit 22 are supplied to the motor voltage calculation unit 23. The motor voltage calculation unit 23 obtains a motor voltage (= Vd−Vg) by subtracting the back electromotive voltage Vg from the drive voltage Vd, and gives the obtained motor voltage to the motor current calculation unit 24.
[0016]
The motor current calculation unit 24 calculates the motor current If flowing in the electric motor M by multiplying the motor voltage obtained by the motor voltage calculation unit 23 by the electrical characteristic M (s) of the electric motor M. Here, the electrical characteristic M (s) is a constant inherent to the electric motor M. For example, when the inductance of the electric motor M is L and the DC resistance of the electric motor M is R, the following equation (3) It is represented by
M (s) = 1 / (Ls + R) (3)
Here, s is a Laplace operator.
[0017]
Therefore, the motor current calculation unit 24 performs the calculation represented by the following formula (4).

Therefore, the calculation performed by the entire motor current estimating unit 2 in order to estimate the motor current If is expressed by the following equation (5).
[0018]

As described above, according to this embodiment, the motor current If flowing in the electric motor M is based on the rotational speed ω of the electric motor M, the voltage Vb of the battery 7, and the PWM duty D set by the duty calculator 5. Is estimated by arithmetic processing. As a result, the motor current If necessary for feedback control of the electric motor M can be obtained without providing a motor current detection circuit having a hardware configuration, so that the cost of the motor control device can be reduced.
[0019]
The motor rotation sensor 6 that detects the rotational speed ω of the electric motor M is conventionally provided in an electric power steering device in order to detect the steering angle of the steering wheel. In other words, in the electric power steering apparatus, the steering angle of the steering wheel is detected based on the rotation angle of the electric motor M, and the torque in the direction to return the steering wheel to the neutral position when the steering angle exceeds a predetermined angle. Is generated from the electric motor M, thereby realizing a good return of the steering wheel. Therefore, according to the configuration of this embodiment, the motor current If can be estimated by effectively using a conventionally provided sensor without adding a new sensor or the like.
[0020]
In this embodiment, the drive voltage Vd is obtained by calculation based on the above equation (2). However, the relationship between the battery voltage Vb and the PWM duty D and the drive voltage Vd is stored in the memory as a map. The drive voltage Vd may be obtained by referring to this map during control. In this case, the time required to obtain the drive voltage Vd from the battery voltage Vb and the PWM duty D can be shortened.
[0021]
Furthermore, the electric characteristic M (s) of the electric motor M represented by the above expression (3) is an example in consideration of the inductance and DC resistance of the electric motor M. For example, the inductance L of the electric motor M is shown in FIG. The electric characteristic M (s) may be set to 1 / R without considering the above.
Further, the present invention can be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, the motor current estimating device that estimates the motor current If is applied to the motor control device as the motor current estimating unit 2, and the motor current If estimated by the motor current estimating unit 2 is fed back to the electric motor M. Although it is used for control, a motor current estimation device is provided in addition to a conventional motor control device having a motor current detection circuit, and the motor current If estimated by the motor current estimation device is normal. It may be used to determine whether or not it is operating normally. In this case, the reliability of the motor control device can be improved.
[0022]
Furthermore, in the above-described embodiment, the case where the electric motor M for the electric power steering apparatus is controlled is taken as an example. However, the present invention is not limited to the electric power steering apparatus. actuates the by hydraulic pressure generated from the hydraulic pump can be applied to a hydraulic pump driven power steering apparatus for realizing steering assist.
[0023]
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a motor control device according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
1 Target current setting part (Target current setting means)
2 Motor current estimation unit (motor current estimation device)
3 Deviation calculation unit (control execution means)
4 PI control unit (control execution means)
5 Duty calculation part (control execution means)
21 Back electromotive force calculation unit (back electromotive voltage calculation means)
22 Drive voltage calculation unit (drive voltage calculation means)
23 Motor voltage calculation unit 24 Motor current calculation unit (motor current calculation means)
If Motor current Ir Target current M (s) Electrical characteristics Vd Drive voltage Vg Back electromotive voltage

Claims

An electric power steering device for assisting steering by applying a driving force generated by an electric motor to a steering mechanism of a vehicle ,
Drive voltage calculation means for calculating the drive voltage of the electric motor based on the PWM duty corresponding to the control value of the electric motor and the voltage of the battery mounted on the vehicle ;
Back electromotive force calculation means for calculating a back electromotive voltage generated in the electric motor;
A motor current for calculating a motor current flowing in the electric motor based on a driving voltage calculated by the driving voltage calculating means, a counter electromotive voltage calculated by the counter electromotive voltage calculating means, and electrical characteristics of the electric motor. Computing means ;
Target current setting means for setting a target current to flow to the electric motor;
Control execution means for executing drive control of the electric motor based on a deviation between the target current set by the target current setting means and the motor current calculated by the motor current calculation means. An electric power steering device.

2. The motor current calculating means is configured to calculate a motor current by performing a certain calculation on a difference between the drive voltage and a counter electromotive voltage and an electric characteristic of the electric motor. Electric power steering device .

An electric pump type power steering device that operates a hydraulic pump by a driving force generated by an electric motor and assists steering by a hydraulic pressure generated from the hydraulic pump ,
Drive voltage calculation means for calculating the drive voltage of the electric motor based on the PWM duty corresponding to the control value of the electric motor and the voltage of the battery mounted on the vehicle;
Back electromotive force calculation means for calculating a back electromotive voltage generated in the electric motor;
A motor current for calculating a motor current flowing in the electric motor based on a driving voltage calculated by the driving voltage calculating means, a counter electromotive voltage calculated by the counter electromotive voltage calculating means, and electrical characteristics of the electric motor. With computing means
Target current setting means for setting a target current to flow to the electric motor;
Control execution means for executing drive control of the electric motor based on a deviation between the target current set by the target current setting means and the motor current calculated by the motor current calculation means. An electric pump type power steering device .

The motor current calculation means calculates the motor current by performing a certain calculation on the difference between the drive voltage and the back electromotive voltage and the electric characteristics of the electric motor. Electric pump type power steering device.