JP2003175835A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置の制御装置Info
- Publication number
- JP2003175835A JP2003175835A JP2001376989A JP2001376989A JP2003175835A JP 2003175835 A JP2003175835 A JP 2003175835A JP 2001376989 A JP2001376989 A JP 2001376989A JP 2001376989 A JP2001376989 A JP 2001376989A JP 2003175835 A JP2003175835 A JP 2003175835A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- motor
- electric power
- control device
- vehicle
- 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.)
- Granted
Links
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 慣性補償を行った場合でも、過剰反応しない
ようにした電動パワーステアリング装置の制御装置を提
供する。 【解決手段】 ステアリングシャフトに発生する操舵ト
ルクに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、
モータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステ
アリング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御す
るようになっている電動パワーステアリング装置の制御
装置において、前記モータ及びステアリング機構の慣性
を補償する補償部を具備し、前記補償部の補償出力信号
を車両及びシステムの共振周波数帯域でゲインを減衰さ
せる帯域除去フィルタに通して前記操舵補助指令値に印
加する。
ようにした電動パワーステアリング装置の制御装置を提
供する。 【解決手段】 ステアリングシャフトに発生する操舵ト
ルクに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、
モータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステ
アリング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御す
るようになっている電動パワーステアリング装置の制御
装置において、前記モータ及びステアリング機構の慣性
を補償する補償部を具備し、前記補償部の補償出力信号
を車両及びシステムの共振周波数帯域でゲインを減衰さ
せる帯域除去フィルタに通して前記操舵補助指令値に印
加する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や車両の操
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に運転
者にモータ及びステアリング機構の慣性を感じさせない
ようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関
する。
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に運転
者にモータ及びステアリング機構の慣性を感じさせない
ようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】自動車や車両のステアリング装置をモー
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従
来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク
（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モータ電
流のフィードバック制御を行っている。フィードバック
制御は、電流制御値とモータ電流検出値との差が小さく
なるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モー
タ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）
制御のデュ−ティ比の調整で行っている。
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従
来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク
（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モータ電
流のフィードバック制御を行っている。フィードバック
制御は、電流制御値とモータ電流検出値との差が小さく
なるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モー
タ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）
制御のデュ−ティ比の調整で行っている。
【０００３】ここで、電動パワーステアリング装置の一
般的な構成を図９に示して説明すると、ステアリングホ
イール１の軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント
４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５を経て走行車輪の
タイロッド６に結合されている。軸２には、ステアリン
グホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０
が設けられており、ステアリングホイール１の操舵力を
補助するモータ２０が減速ギア３を介して軸２に結合さ
れている。パワーステアリング装置を制御するコントロ
ールユニット（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１４からイ
グニションキー１１を経て電力が供給され、コントロー
ルユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵
トルクＴ、車速センサ１２で検出された車速Ｖに基いて
アシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算さ
れた操舵補助指令値Ｉに基いてモータ２０に供給する電
流を制御する。
般的な構成を図９に示して説明すると、ステアリングホ
イール１の軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント
４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５を経て走行車輪の
タイロッド６に結合されている。軸２には、ステアリン
グホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０
が設けられており、ステアリングホイール１の操舵力を
補助するモータ２０が減速ギア３を介して軸２に結合さ
れている。パワーステアリング装置を制御するコントロ
ールユニット（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１４からイ
グニションキー１１を経て電力が供給され、コントロー
ルユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵
トルクＴ、車速センサ１２で検出された車速Ｖに基いて
アシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算さ
れた操舵補助指令値Ｉに基いてモータ２０に供給する電
流を制御する。
【０００４】コントロールユニット３０は主としてＣＰ
Ｕで構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラム
で実行される一般的な機能を示すと図１０のようにな
る。
Ｕで構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラム
で実行される一般的な機能を示すと図１０のようにな
る。
【０００５】コントロールユニット３０の機能及び動作
を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて入力され
る操舵トルクＴは、操舵系の安定性を高めるために位相
補償器３１で位相補償され、位相補償された操舵トルク
ＴＡが操舵補助指令値演算器３２に入力される。また、
車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助指令値演
算器３２に入力される。操舵補助指令値演算器３２は、
入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに基いてモータ２
０に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉ
を決定する。操舵補助指令値Ｉは減算器３０Ａに入力さ
れると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワー
ド系の微分補償器３４に入力され、減算器３０Ａの偏差
（Ｉ−ｉ）は比例演算器３５に入力されると共に、フィ
ードバック系の特性を改善するための積分演算器３６に
入力される。微分補償器３４及び積分補償器３６の出力
も加算器３０Ｂに加算入力され、加算器３０Ｂでの加算
結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモー
タ駆動回路３７に入力される。モータ２０のモータ電流
値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、検出された
モータ電流値ｉは減算器３０Ａに入力されてフィードバ
ックされる。
を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて入力され
る操舵トルクＴは、操舵系の安定性を高めるために位相
補償器３１で位相補償され、位相補償された操舵トルク
ＴＡが操舵補助指令値演算器３２に入力される。また、
車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助指令値演
算器３２に入力される。操舵補助指令値演算器３２は、
入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに基いてモータ２
０に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉ
を決定する。操舵補助指令値Ｉは減算器３０Ａに入力さ
れると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワー
ド系の微分補償器３４に入力され、減算器３０Ａの偏差
（Ｉ−ｉ）は比例演算器３５に入力されると共に、フィ
ードバック系の特性を改善するための積分演算器３６に
入力される。微分補償器３４及び積分補償器３６の出力
も加算器３０Ｂに加算入力され、加算器３０Ｂでの加算
結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモー
タ駆動回路３７に入力される。モータ２０のモータ電流
値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、検出された
モータ電流値ｉは減算器３０Ａに入力されてフィードバ
ックされる。
【０００６】ここにおいて、上述のようなモータ２０に
よって操舵力を補助する電動パワーステアリング装置で
は、モータ２０自身が慣性モーメントを有しているた
め、運転者の操舵感にも慣性感を与えてしまう。このよ
うな慣性感を解消するために、従来慣性分を補償するた
めの電流を演算し、出力に加える制御部を設けている
（例えば特許第３０８４９３７号、特許第２７７３３２
５号、特許第２７６７６３７号）。
よって操舵力を補助する電動パワーステアリング装置で
は、モータ２０自身が慣性モーメントを有しているた
め、運転者の操舵感にも慣性感を与えてしまう。このよ
うな慣性感を解消するために、従来慣性分を補償するた
めの電流を演算し、出力に加える制御部を設けている
（例えば特許第３０８４９３７号、特許第２７７３３２
５号、特許第２７６７６３７号）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】上述のような制御部
で、モータやステアリング機構の慣性を充分に補償しよ
うとすると、ステアリング機構に発生する不要な振動
（外力によるフラッタやシステムの共振）に敏感に反応
してしまい、滑らかな操舵感や操舵の剛性感を失ってし
まう欠点がある。
で、モータやステアリング機構の慣性を充分に補償しよ
うとすると、ステアリング機構に発生する不要な振動
（外力によるフラッタやシステムの共振）に敏感に反応
してしまい、滑らかな操舵感や操舵の剛性感を失ってし
まう欠点がある。
【０００８】また、特開平５−１５５３５１号公報で
は、共振成分を除去するため、検出された操舵トルク、
つまり制御演算の入力部に帯域除去フィルタを設けてい
るが、この方法では操舵トルクを用いる全ての制御演算
が影響を受けてしまう問題がある。
は、共振成分を除去するため、検出された操舵トルク、
つまり制御演算の入力部に帯域除去フィルタを設けてい
るが、この方法では操舵トルクを用いる全ての制御演算
が影響を受けてしまう問題がある。
【０００９】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、モータ及びステアリング機
構の慣性を補償する補償部を設け、なおかつ不要なステ
アリング系の振動に過剰反応しないようにした電動パワ
ーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
のであり、本発明の目的は、モータ及びステアリング機
構の慣性を補償する補償部を設け、なおかつ不要なステ
アリング系の振動に過剰反応しないようにした電動パワ
ーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
シャフトに発生する操舵トルクに基いて演算手段で演算
された操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算し
た電流制御値に基いてステアリング機構に操舵補助力を
与える前記モータを制御するようになっている電動パワ
ーステアリング装置の制御装置に関するもので、本発明
の上記目的は、前記モータ及びステアリング機構の慣性
を補償する補償部を設け、前記補償部の補償出力信号を
車両及びシステムの共振周波数帯域でゲインを減衰させ
る帯域除去フィルタに通して前記操舵補助指令値に印加
することによって達成される。
シャフトに発生する操舵トルクに基いて演算手段で演算
された操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算し
た電流制御値に基いてステアリング機構に操舵補助力を
与える前記モータを制御するようになっている電動パワ
ーステアリング装置の制御装置に関するもので、本発明
の上記目的は、前記モータ及びステアリング機構の慣性
を補償する補償部を設け、前記補償部の補償出力信号を
車両及びシステムの共振周波数帯域でゲインを減衰させ
る帯域除去フィルタに通して前記操舵補助指令値に印加
することによって達成される。
【００１１】また、本発明の上記目的は、前記帯域除去
フィルタのゲイン特性を周波数１０Ｈｚ付近で小さく、
位相特性をほぼ１０Ｈｚ以下で遅れ位相、ほぼ１０Ｈｚ
以上で進み位相とすることにより、或いは前記帯域除去
フィルタの特性を車速によって変化させることにより、
或いは前記操舵トルクと車両のヨーレートから前記車両
が直進状態にあるか否かを判定し、直進時以外にのみ前
記帯域除去フィルタを用いることにより、より効果的に
達成される。
フィルタのゲイン特性を周波数１０Ｈｚ付近で小さく、
位相特性をほぼ１０Ｈｚ以下で遅れ位相、ほぼ１０Ｈｚ
以上で進み位相とすることにより、或いは前記帯域除去
フィルタの特性を車速によって変化させることにより、
或いは前記操舵トルクと車両のヨーレートから前記車両
が直進状態にあるか否かを判定し、直進時以外にのみ前
記帯域除去フィルタを用いることにより、より効果的に
達成される。
【００１２】
【発明の実施の形態】電動パワーステアリング装置で
は、運転者にモータ及びステアリング機構の慣性を感じ
させないように、慣性を補償する制御を行っている。し
かし、充分に補償を行うと外力によるフラッタやシステ
ムの共振に反応してしまい、滑らかな操舵感及び剛性感
を失う。そこで本発明では、フラッタや共振が特定の周
波数（約７〜２０Ｈｚ）で特に大きくなることに着目
し、フラッタが大きく発生する周波数で慣性の制御を行
わない（感度を低減する）ようにコントローラを構成す
る。
は、運転者にモータ及びステアリング機構の慣性を感じ
させないように、慣性を補償する制御を行っている。し
かし、充分に補償を行うと外力によるフラッタやシステ
ムの共振に反応してしまい、滑らかな操舵感及び剛性感
を失う。そこで本発明では、フラッタや共振が特定の周
波数（約７〜２０Ｈｚ）で特に大きくなることに着目
し、フラッタが大きく発生する周波数で慣性の制御を行
わない（感度を低減する）ようにコントローラを構成す
る。
【００１３】フラッタや共振車両の特性によって特有の
周波数領域で特に大きくなる性質を有するので、慣性補
償部の演算結果をフラッタの周波数帯域でゲインを減衰
させる帯域除去フィルタを通すことで、上記特有の周波
数領域での補償制御を低減し、フラッタや共振に過剰反
応しないようにする。
周波数領域で特に大きくなる性質を有するので、慣性補
償部の演算結果をフラッタの周波数帯域でゲインを減衰
させる帯域除去フィルタを通すことで、上記特有の周波
数領域での補償制御を低減し、フラッタや共振に過剰反
応しないようにする。
【００１４】また、帯域除去フィルタの特性を車速によ
って変化させることにより、外力によるフラッタやシス
テムの共振が起き易い車速でのみ帯域除去フィルタを用
いている。更に、操舵トルクとヨーレートから車両の直
進状態を判定し、直進時にのみ帯域除去フィルタを用い
るようにしている。これにより必要以上に慣性補償を抑
えずにすむ以下に、本発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
って変化させることにより、外力によるフラッタやシス
テムの共振が起き易い車速でのみ帯域除去フィルタを用
いている。更に、操舵トルクとヨーレートから車両の直
進状態を判定し、直進時にのみ帯域除去フィルタを用い
るようにしている。これにより必要以上に慣性補償を抑
えずにすむ以下に、本発明の実施例を、図面を参照して
説明する。
【００１５】図１は本発明の制御機能ブロック図であ
り、トルクセンサからの操舵トルクＴは操舵補助指令値
演算部１００及びセンタ応答性改善部１０１に入力さ
れ、各出力が加算器１０２に入力され、その加算結果が
トルク制御演算部１０３に入力されている。センタ応答
性改善部１０１は、アシスト特性不感帯での安定性確
保、静摩擦の補償を行う。トルク制御演算部１０３の出
力信号はモータロス電流補償部１０４に入力され、その
出力が加算器１０５を経て最大電流制限部１０６に入力
され、最大電流制限部１０６で最大電流値が制限されて
電流制御部１１０に入力される。モータロス電流補償部
１０４は、モータ電流が流れてもモータ出力に現れない
電流を上乗せして、モータ出力トルク０からの立ち上り
を改善し、最大電流制限部１０６は、電流指令値の最大
値が定格電流となるように制限している。電流制御部１
１０の出力は、Ｈブリッジ特性補償部１１１を経て電流
ドライブ回路１１２に入力され、これによりモータ１１
３を駆動する。
り、トルクセンサからの操舵トルクＴは操舵補助指令値
演算部１００及びセンタ応答性改善部１０１に入力さ
れ、各出力が加算器１０２に入力され、その加算結果が
トルク制御演算部１０３に入力されている。センタ応答
性改善部１０１は、アシスト特性不感帯での安定性確
保、静摩擦の補償を行う。トルク制御演算部１０３の出
力信号はモータロス電流補償部１０４に入力され、その
出力が加算器１０５を経て最大電流制限部１０６に入力
され、最大電流制限部１０６で最大電流値が制限されて
電流制御部１１０に入力される。モータロス電流補償部
１０４は、モータ電流が流れてもモータ出力に現れない
電流を上乗せして、モータ出力トルク０からの立ち上り
を改善し、最大電流制限部１０６は、電流指令値の最大
値が定格電流となるように制限している。電流制御部１
１０の出力は、Ｈブリッジ特性補償部１１１を経て電流
ドライブ回路１１２に入力され、これによりモータ１１
３を駆動する。
【００１６】モータ１１３のモータ電流ｉは、モータ電
流オフセット補正部１２０を経てモータ角速度推定部１
２１、電流ドライブ切換部１２２及び電流制御部１１０
に入力され、モータ端子電圧Ｖｍはモータ角速度推定部
１２１に入力される。モータ角速度推定部１２１で推定
された角速度ωはモータ角加速度推定部・慣性補償部１
２３、モータロストルク補償部１２４及びヨーレート推
定部１２５に入力され、ヨーレート推定部１２５の出力
は収れん制御部１２６に入力され、モータロストルク補
償部１２４及び収れん制御部１２６の各出力は加算器１
２７で加算され、その加算結果が加算器１０２に入力さ
れる。モータ角加速度推定部・慣性補償部１２３はモー
タ慣性を加減速させるトルクを操舵トルクから排除し、
慣性感のない操舵感にし、収れん制御部１２６は車両の
ヨーの収れん性を改善するために、ステアリングホイー
ルが振れ回る動作に対してブレーキをかけるようになっ
ており、モータロストルク補償部１２４はモータ１１３
のロストルクの発生する方向、つまりモータ１１３の回
転方向に対してロストルク相当のアシストを行う。ロス
トルクはモ−タの出力トルクのうち、モ−タの構造に基
く摩擦損失及び磁気的要因に基く損失であり、このよう
なロストルクは、直進走行時に僅かな操舵が行われたと
きに操舵方向に対して意図しない力が付加されたり、反
対方向の力が付加されたりして操舵感覚を悪化させるも
のである。
流オフセット補正部１２０を経てモータ角速度推定部１
２１、電流ドライブ切換部１２２及び電流制御部１１０
に入力され、モータ端子電圧Ｖｍはモータ角速度推定部
１２１に入力される。モータ角速度推定部１２１で推定
された角速度ωはモータ角加速度推定部・慣性補償部１
２３、モータロストルク補償部１２４及びヨーレート推
定部１２５に入力され、ヨーレート推定部１２５の出力
は収れん制御部１２６に入力され、モータロストルク補
償部１２４及び収れん制御部１２６の各出力は加算器１
２７で加算され、その加算結果が加算器１０２に入力さ
れる。モータ角加速度推定部・慣性補償部１２３はモー
タ慣性を加減速させるトルクを操舵トルクから排除し、
慣性感のない操舵感にし、収れん制御部１２６は車両の
ヨーの収れん性を改善するために、ステアリングホイー
ルが振れ回る動作に対してブレーキをかけるようになっ
ており、モータロストルク補償部１２４はモータ１１３
のロストルクの発生する方向、つまりモータ１１３の回
転方向に対してロストルク相当のアシストを行う。ロス
トルクはモ−タの出力トルクのうち、モ−タの構造に基
く摩擦損失及び磁気的要因に基く損失であり、このよう
なロストルクは、直進走行時に僅かな操舵が行われたと
きに操舵方向に対して意図しない力が付加されたり、反
対方向の力が付加されたりして操舵感覚を悪化させるも
のである。
【００１７】また、モータ角加速度推定部・慣性補償部
１２３には帯域除去フィルタ１３２が接続されており、
更に電流ディザ信号発生部１３０が設けられており、電
流ディザ信号発生部１３０及び帯域除去フィルタ１３２
の各出力が加算器１３１で加算され、その加算結果が加
算器１０５に入力されている。電流ディザ信号発生部１
３０は、モータが静摩擦で張り付いてしまうのを防止す
る。
１２３には帯域除去フィルタ１３２が接続されており、
更に電流ディザ信号発生部１３０が設けられており、電
流ディザ信号発生部１３０及び帯域除去フィルタ１３２
の各出力が加算器１３１で加算され、その加算結果が加
算器１０５に入力されている。電流ディザ信号発生部１
３０は、モータが静摩擦で張り付いてしまうのを防止す
る。
【００１８】帯域除去フィルタ１３２の周波数特性は図
２に示すようになっており、ゲイン特性は周波数約７Ｈ
ｚ〜３０Ｈｚで小さく、１２Ｈｚ近辺で最小となってい
る。また、位相特性はほぼ１０Ｈｚ以下で遅れ位相、１
０Ｈｚ以上で進み位相となっている。つまり、帯域除去
フィルタの特性となっているので、フラッタや共振の周
波数帯域でゲインを小さくして、補償された信号成分を
除去（減衰）するようになっているので、慣性補償がフ
ラッタや共振に過剰反応するのを防ぐ。
２に示すようになっており、ゲイン特性は周波数約７Ｈ
ｚ〜３０Ｈｚで小さく、１２Ｈｚ近辺で最小となってい
る。また、位相特性はほぼ１０Ｈｚ以下で遅れ位相、１
０Ｈｚ以上で進み位相となっている。つまり、帯域除去
フィルタの特性となっているので、フラッタや共振の周
波数帯域でゲインを小さくして、補償された信号成分を
除去（減衰）するようになっているので、慣性補償がフ
ラッタや共振に過剰反応するのを防ぐ。
【００１９】次に、図１の他の部分の構成を簡単に説明
する。本例では先ずセンタ応答性改善部１０１を図３に
示すように、位相補償部１０１Ａ、近似微分部１０１Ｂ
及びゲイン設定部１０１Ｃで構成とし、位相補償部１０
１Ａを図４に示す周波数特性とし、近似微分部１０１Ｂ
を図５に示す周波数特性とする。これにより、位相補償
と近似微分との合成特性は図６に示すようになる。ま
た、ゲイン設定部１０１Ｃでは、車速Ｖ及び操舵トルク
Ｔによってゲインを切り換えて設定する。更に、ステア
リングホイールが急に戻されるような不安な操舵感を低
減し、保舵を安定させるため、操舵トルク大で、かつ操
舵トルク変化率大とし、操舵トルク減少方向の場合にゲ
インを小さくする。
する。本例では先ずセンタ応答性改善部１０１を図３に
示すように、位相補償部１０１Ａ、近似微分部１０１Ｂ
及びゲイン設定部１０１Ｃで構成とし、位相補償部１０
１Ａを図４に示す周波数特性とし、近似微分部１０１Ｂ
を図５に示す周波数特性とする。これにより、位相補償
と近似微分との合成特性は図６に示すようになる。ま
た、ゲイン設定部１０１Ｃでは、車速Ｖ及び操舵トルク
Ｔによってゲインを切り換えて設定する。更に、ステア
リングホイールが急に戻されるような不安な操舵感を低
減し、保舵を安定させるため、操舵トルク大で、かつ操
舵トルク変化率大とし、操舵トルク減少方向の場合にゲ
インを小さくする。
【００２０】また、本発明では操舵補助指令値演算部１
００におけるアシスト量の計算において、３つの代表車
速（０、Ｖ１、Ｖ２Ｋｍ／ｈ）によるアシスト特性を基
本特性として設定し、その他の車速では車速補間ゲイン
に応じて各基本特性間を車速２Ｋｍ／ｈ毎の補間を行
う。そして、アシスト特性の車速設定範囲０〜Ｖ２Ｋｍ
／ｈ、分解能２Ｋｍ／ｈとする。基本アシスト特性（ト
ルク対電流）は図７に示すものであり、０Ｋｍ／ｈ＝Ｉ
ｏ特性、Ｖ１＝Ｉａ特性、Ｖ２＝Ｉｂ特性で表わされて
いる。そして、その他の車速についての車速補間演算
は、図８で示す車速（Ｋｍ／ｈ）対車速補間係数γで２
Ｋｍ／ｈ毎に行う。車速０〜Ｖ１のとき、アシスト電流
ＩはＩ＝Ｉａ（Ｔ）＋γ（Ｖ）（Ｉｏ（Ｔ）−Ｉａ
（Ｔ））であり、車速（Ｖ１＋２）〜Ｖ２Ｋｍ／ｈのと
き、アシスト電流ＩはＩ＝Ｉｂ（Ｔ）＋γ（Ｖ）（Ｉａ
（Ｔ）−Ｉｂ（Ｔ））である。
００におけるアシスト量の計算において、３つの代表車
速（０、Ｖ１、Ｖ２Ｋｍ／ｈ）によるアシスト特性を基
本特性として設定し、その他の車速では車速補間ゲイン
に応じて各基本特性間を車速２Ｋｍ／ｈ毎の補間を行
う。そして、アシスト特性の車速設定範囲０〜Ｖ２Ｋｍ
／ｈ、分解能２Ｋｍ／ｈとする。基本アシスト特性（ト
ルク対電流）は図７に示すものであり、０Ｋｍ／ｈ＝Ｉ
ｏ特性、Ｖ１＝Ｉａ特性、Ｖ２＝Ｉｂ特性で表わされて
いる。そして、その他の車速についての車速補間演算
は、図８で示す車速（Ｋｍ／ｈ）対車速補間係数γで２
Ｋｍ／ｈ毎に行う。車速０〜Ｖ１のとき、アシスト電流
ＩはＩ＝Ｉａ（Ｔ）＋γ（Ｖ）（Ｉｏ（Ｔ）−Ｉａ
（Ｔ））であり、車速（Ｖ１＋２）〜Ｖ２Ｋｍ／ｈのと
き、アシスト電流ＩはＩ＝Ｉｂ（Ｔ）＋γ（Ｖ）（Ｉａ
（Ｔ）−Ｉｂ（Ｔ））である。
【００２１】
【発明の効果】本発明では、フラッタや共振がステアリ
ング機構の特性によって特有の周波数領域で特に大きく
なる性質を有することを利用し、慣性補償部の演算結果
をフラッタの周波数帯域でゲインを減衰させる帯域除去
フィルタを通すようにしている。このため、上記特有の
周波数領域での補償制御を低減でき、フラッタやシステ
ムの共振に過剰反応しないようにできる。
ング機構の特性によって特有の周波数領域で特に大きく
なる性質を有することを利用し、慣性補償部の演算結果
をフラッタの周波数帯域でゲインを減衰させる帯域除去
フィルタを通すようにしている。このため、上記特有の
周波数領域での補償制御を低減でき、フラッタやシステ
ムの共振に過剰反応しないようにできる。
【００２２】また、帯域除去フィルタの特性を車速によ
って変化させることにより、外力によるフラッタやシス
テムの共振が起き易い車速でのみ帯域除去フィルタを用
いたり、操舵トルクとヨーレートから車両の直進状態を
判定することにより、直進時にのみ帯域除去フィルタを
用いたりすることができ、必要以上に慣性補償を抑えず
にすむ。
って変化させることにより、外力によるフラッタやシス
テムの共振が起き易い車速でのみ帯域除去フィルタを用
いたり、操舵トルクとヨーレートから車両の直進状態を
判定することにより、直進時にのみ帯域除去フィルタを
用いたりすることができ、必要以上に慣性補償を抑えず
にすむ。
【図１】本発明の制御機能ブロック図である。
【図２】本発明で用いる帯域除去フィルタの特性例を示
す図である。
す図である。
【図３】センタ応答改善部のブロック構成図である。
【図４】位相補償部の特性例を示す図である。
【図５】近似微分部の特性例を示す図である。
【図６】位相補償部及び近似微分部の合成特性を示す図
である。
である。
【図７】基本アシスト特性を示す図である。
【図８】車速補間演算の一例を示す図である。
【図９】電動パワーステアリングの一般例を示す機構図
である。
である。
【図１０】コントロールユニットの一般的な内部構成を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
１０ トルクセンサ
１２ 車速センサ
２０ モータ
３０ コントロールユニット
１００ 操舵補助指令値演算部
１０１ センタ応答性改善部
１０３ トルク制御演算部
１１０ 電流制御部
１１２ 電流ドライブ回路
１１３ モータ
１２１ モータ角速度推定部
１２４ モータロストルク補償部
１２５ ヨーレート推定部
１２６ 収れん制御部
１３０ 電流ディザ信号発生部
１３２ 帯域除去フィルタ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 遠藤 修司
群馬県前橋市鳥羽町78番地 日本精工株式
会社内
(72)発明者 村田 正博
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 阪田 勝利
愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動
車株式会社内
(72)発明者 小林 直樹
静岡県裾野市御宿1200番地 トヨタ自動車
株式会社内
Ｆターム(参考） 3D032 CC08 DA15 DA64 DB11 DC03
DC07 DC14 DC17 DD05 DD18
EA01 EB11 EC23 GG01
3D033 CA16 CA20 CA21
Claims (4)
- 【請求項１】ステアリングシャフトに発生する操舵トル
クに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、モ
ータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステア
リング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御する
ようになっている電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記モータ及びステアリング機構の慣性を
補償する補償部を具備し、前記補償部の補償出力信号を
車両及びシステムの共振周波数帯域でゲインを減衰させ
る帯域除去フィルタに通して前記操舵補助指令値に印加
するようになっていることを特徴とする電動パワーステ
アリング装置の制御装置。 - 【請求項２】前記帯域除去フィルタのゲイン特性を周波
数１０Ｈｚ付近で小さくすると共に、位相特性をほぼ１
０Ｈｚ以下で遅れ位相、ほぼ１０Ｈｚ以上で進み位相と
している請求項１に記載の電動パワーステアリング装置
の制御装置。 - 【請求項３】前記帯域除去フィルタの特性を車速によっ
て変化させるようになっている請求項１に記載の電動パ
ワーステアリング装置の制御装置。 - 【請求項４】前記操舵トルクと車両のヨーレートから前
記車両が直進状態にあるか否かを判定し、直進時以外に
のみ前記帯域除去フィルタを用いるようになっている請
求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376989A JP3922010B2 (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001376989A JP3922010B2 (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003175835A true JP2003175835A (ja) | 2003-06-24 |
| JP2003175835A5 JP2003175835A5 (ja) | 2006-12-07 |
| JP3922010B2 JP3922010B2 (ja) | 2007-05-30 |
Family
ID=19185062
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001376989A Expired - Fee Related JP3922010B2 (ja) | 2001-12-11 | 2001-12-11 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3922010B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005108187A1 (ja) | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Jtekt Corporation | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2006199219A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JP2011088491A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2014061884A (ja) * | 2013-12-03 | 2014-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2018002013A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
| JP2020142704A (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御システム |
-
2001
- 2001-12-11 JP JP2001376989A patent/JP3922010B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005108187A1 (ja) | 2004-05-11 | 2005-11-17 | Jtekt Corporation | 電動パワーステアリング装置 |
| EP1767436A4 (en) * | 2004-05-11 | 2007-12-05 | Jtekt Corp | ELECTRIC POWER STEERING DEVICE |
| US7604088B2 (en) | 2004-05-11 | 2009-10-20 | Jtekt Corporation | Electric power steering system |
| JP2006199219A (ja) * | 2005-01-24 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JP2011088491A (ja) * | 2009-10-20 | 2011-05-06 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2014061884A (ja) * | 2013-12-03 | 2014-04-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2018002013A (ja) * | 2016-07-05 | 2018-01-11 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
| JP2020142704A (ja) * | 2019-03-07 | 2020-09-10 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御システム |
| JP7221743B2 (ja) | 2019-03-07 | 2023-02-14 | トヨタ自動車株式会社 | 車両制御システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3922010B2 (ja) | 2007-05-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6570352B2 (en) | Control unit for electric power steering apparatus | |
| JP4984110B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| US8005594B2 (en) | Control apparatus for electric power steering apparatus | |
| JP3698613B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP4660883B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| WO2012073760A1 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2006062624A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| JP2007099053A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP3777961B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP3082483B2 (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
| JP3551147B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2009051278A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP4114349B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2001247049A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2005082119A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP2003175835A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP3974391B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP4089161B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP5017974B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2003312510A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2003175837A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2004291815A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JP4581299B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2003312509A (ja) | 電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JP2004314909A (ja) | 電動パワーステアリング装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20041209 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041209 |
|
| A711 | Notification of change in applicant |
Effective date: 20050315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20061023 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Effective date: 20061121 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061205 |
|
| A521 | Written amendment |
Effective date: 20070110 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Effective date: 20070130 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Effective date: 20070212 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070110 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |