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平成19年11月実施検定1級小型問題18:EPSに関する文章

18

EPSに関する文章の正誤の組み合わせとして,適切なものは次の(1)~(4)のうちどれか。

 

(イ)EPS・ECUは,トルク・センサや車速センサ等の信号をもとにアシスト・モータを駆動する基本制御の他に,もどり制御などの補正制御やシステムの保護制御などの幅広い制御をしている。

 

(ロ)ホール素子タイプの車速センサは,車速に応じたパルスを出力し,発生するパルスの電圧値を車速に置き換えている。

 

(ハ)PWM駆動とは,パルス幅変調駆動のことであり,アシスト・モータの駆動制御に用いられている。

 

 

 

(1)(イ)正 (ロ)正 (ハ)誤

(2)(イ)正 (ロ)誤 (ハ)正

(3)(イ)誤 (ロ)正 (ハ)誤

(4)(イ)誤 (ロ)誤 (ハ)正

 

解く

(イ)EPS・ECUは,トルク・センサや車速センサ等の信号をもとにアシスト・モータを駆動する基本制御の他に,もどり制御などの補正制御やシステムの保護制御などの幅広い制御をしている。

適切

EPS制御

ECUは,トルク・センサと車速センサの信号をもとにアシスト・モータを駆動しており,図のように

モータを駆動するための基本制御,

操作感覚を良くするための補正制御,

システムを保護する保護制御などの機能により,

モータを高精度,かつ,高速度で制御し,車庫入れなど軽さ重視の制御,運転感覚重視の制御,高速走行のしっかり感を重視する制御,モード切り替えスイッチによる軽め,標準,重めの制御などの運転者の幅広い要求に対応した制御を行っている。

(ロ)ホール素子タイプの車速センサは,車速に応じたパルスを出力し,発生するパルスの電圧値を車速に置き換えている。

不適切

信号形態

ECU内5V安定化電源をもとに波形整形を行うため,回転に関係なく,電圧は常に一定でロータの回転が遅い場合には,図(1)の周波数を有し,回転が速くなると図(2)のように周波数が高くなる。

ECUの入力回路では,信号電圧値が閾値を通過したとき,パルス数がカウントされ,回転数と速度が検出される。回転角度の検出は,ロータの1回転当たりの歯数によって設定され,1周360度を歯数で除した値が1パルス時の角度であり,歯数が多いロータほど角度分解能が高くなる。また,タイミングの検出は,センサ回路が検出した波形数と方形波(スケア・ウェープ)には相関関係にあるため,波形の立ち上がり又は立ち下がりがタイミングの検出に利用される。

(ハ)PWM駆動とは,パルス幅変調駆動のことであり,アシスト・モータの駆動制御に用いられている。

適切

 

 アクチュエータの駆動方式としては,アクチュエータの駆動電圧の絶対値を連続的に可変させる方法を用いるものと,パルス・ワイズ・モジュレーション(パルス幅変調:以下,PWMという。)を利用してデューティ比による駆動電圧変化を用いるものがあり,後者のPWM制御は,電力損失が少なく駆動効率の高い利点がある。

 

アシスト・モータの種類

アシスト・モータは,DCブラシ・モータ,DCブラシレス・モータ(三相インバータ・モータ)などが該当する。

 

DCブラシ・モータでは,入力する電圧の極性を変えることで正転・反転駆動ができ,かつ,PWMを利用してデューティ比駆動することで起動トルク,回転トルク及び拘束トルク((注1):サーボ・ロックともいう。)を任意に設定できるようになっている。

 

注1:拘束トルク(サーボ・ロック)とは,通電状態でモータの回転を止めて,制御位置を固定し,転舵角度を維持する制御に使用される。

 

 

DCブラシレス・モータ(三相インバータ・モータ)では,インバータ回路により三相交流を作り周波数を可変する。正転・反転駆動は,三相の内の二相への入力電圧の順序を変えることで行い,回転速度制御は,周波数の可変で行われている。更にPWMを利用してデューティ比駆動することで起動トルク,常用回転トルク及び拘束(保持)トルクを任意に設定できるようになっている。

 

また,これらのモータなどでは,駆動素子((注2):FET)による駆動効率化が向上し,放熱対策に大型の放熱器を必要としなくなっている。

 

 

よって答えは2