JP3385763B2 - 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 - Google Patents
電動パワ−ステアリング装置の制御装置Info
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、電動パワーステアリ
ング装置の制御装置に関する。
ング装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用の電動パワーステアリング装置
は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに
発生する操舵トルクと車速その他を検出し、その検出信
号に基づいてモータを駆動して操向ハンドルの操舵力を
補助するように構成されている。このような電動式パワ
ーステアリング装置では、ステアリング機構の摩擦やモ
ータの慣性力等が操向ハンドルに伝達されるため操舵感
覚を悪化させており、特に、操向ハンドルが僅かの角度
しか操作されない車両の直進走行状態における操舵感覚
を悪化させる原因となつていた。
は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに
発生する操舵トルクと車速その他を検出し、その検出信
号に基づいてモータを駆動して操向ハンドルの操舵力を
補助するように構成されている。このような電動式パワ
ーステアリング装置では、ステアリング機構の摩擦やモ
ータの慣性力等が操向ハンドルに伝達されるため操舵感
覚を悪化させており、特に、操向ハンドルが僅かの角度
しか操作されない車両の直進走行状態における操舵感覚
を悪化させる原因となつていた。
【０００３】この対策として、従来は、操舵トルクと車
速に基づいて演算されたモータの制御目標値である電流
指令値に操舵トルクの微分値に比例した補正値を加算し
て補正し、補正した電流指令値に基づいてモータを制御
する手段（特開昭５５−７６７６０号公報参照）や、制
御目標値である電流指令値にモータに生ずる逆起電力か
ら推定したモータの角加速度の推定値に比例した補正値
を加算して補正し、補正した電流指令値に基づいてモー
タを制御する手段（特開平２−２９０７７７号公報参
照）等により、操舵感覚を改善する方法が提案されてい
る。
速に基づいて演算されたモータの制御目標値である電流
指令値に操舵トルクの微分値に比例した補正値を加算し
て補正し、補正した電流指令値に基づいてモータを制御
する手段（特開昭５５−７６７６０号公報参照）や、制
御目標値である電流指令値にモータに生ずる逆起電力か
ら推定したモータの角加速度の推定値に比例した補正値
を加算して補正し、補正した電流指令値に基づいてモー
タを制御する手段（特開平２−２９０７７７号公報参
照）等により、操舵感覚を改善する方法が提案されてい
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、モータの制
御目標値である電流指令値は、操舵トルクと車速に基づ
いて演算される。電流指令値と操舵トルク及び車速の関
係をみるため、車速をパラメータとし、車速が低速のと
きの速度Ｖ1 、車速が中程度の速度のときの速度Ｖ2 、
車速が高速のときの速度Ｖ3 とした場合の、電流指令値
と操舵トルクとの関係を示すと、図４のようになる。
御目標値である電流指令値は、操舵トルクと車速に基づ
いて演算される。電流指令値と操舵トルク及び車速の関
係をみるため、車速をパラメータとし、車速が低速のと
きの速度Ｖ1 、車速が中程度の速度のときの速度Ｖ2 、
車速が高速のときの速度Ｖ3 とした場合の、電流指令値
と操舵トルクとの関係を示すと、図４のようになる。
【０００５】即ち、図４から明らかなように、従来の電
流指令演算器は、操舵トルクが小さい領域（Ｔ＜Ｔo ）
では車速に関係なく電流指令値のゲインを小さく、操舵
トルクが大きい領域（Ｔ＞Ｔo ）では電流指令値のゲイ
ンを大きくするように構成されている。
流指令演算器は、操舵トルクが小さい領域（Ｔ＜Ｔo ）
では車速に関係なく電流指令値のゲインを小さく、操舵
トルクが大きい領域（Ｔ＞Ｔo ）では電流指令値のゲイ
ンを大きくするように構成されている。
【０００６】このため、電流指令値に操舵トルクの微分
値に比例した補正値を加算して補正した値に基づいてモ
ータを制御する場合は、操舵トルクの微分値を演算する
微分補償器のゲインの設定に際して、操舵トルクが小さ
い領域での操舵感覚を改善するようにゲインを大きく設
定すると、操舵トルクが大きい領域では操舵系が発振し
てしまい、また、操舵トルクが大きい領域での操舵感覚
を改善するようにゲインを小さく設定すると、操舵トル
クが小さい領域では十分に操舵感覚を改善することがで
きない。
値に比例した補正値を加算して補正した値に基づいてモ
ータを制御する場合は、操舵トルクの微分値を演算する
微分補償器のゲインの設定に際して、操舵トルクが小さ
い領域での操舵感覚を改善するようにゲインを大きく設
定すると、操舵トルクが大きい領域では操舵系が発振し
てしまい、また、操舵トルクが大きい領域での操舵感覚
を改善するようにゲインを小さく設定すると、操舵トル
クが小さい領域では十分に操舵感覚を改善することがで
きない。
【０００７】また、モータ角加速度の推定値は、推定の
基礎となる逆起電力が温度の変化により変動するため、
温度の変化が大きく影響する角加速度の小さい領域で
は、正確な角加速度の推定ができない。このため、角加
速度の小さい領域では角加速度の検出を禁止する不感領
域が設定されている。したがつて、モータに生ずる逆起
電力からモータの角加速度を推定し、その推定値に比例
した補正値を加算して補正した電流指令値に基づいてモ
ータを制御する場合は、モータの角加速度の小さい領
域、即ち操舵トルクの小さい領域では電流指令値が補正
されないので、操舵感覚を改善することができない。
基礎となる逆起電力が温度の変化により変動するため、
温度の変化が大きく影響する角加速度の小さい領域で
は、正確な角加速度の推定ができない。このため、角加
速度の小さい領域では角加速度の検出を禁止する不感領
域が設定されている。したがつて、モータに生ずる逆起
電力からモータの角加速度を推定し、その推定値に比例
した補正値を加算して補正した電流指令値に基づいてモ
ータを制御する場合は、モータの角加速度の小さい領
域、即ち操舵トルクの小さい領域では電流指令値が補正
されないので、操舵感覚を改善することができない。
【０００８】このように、従来から提案されている操舵
感覚を改善する方法は、大きく操向ハンドルを回して大
きな操舵トルクが発生する場合には、その操舵感覚の改
善がなされるにしても、車両が直進走行しているときの
ように、速い操舵が行われず操舵トルクが小さいとき
は、十分に操舵感覚を改善することができないという不
都合がある。この発明は上記課題を解決することを目的
とする。
感覚を改善する方法は、大きく操向ハンドルを回して大
きな操舵トルクが発生する場合には、その操舵感覚の改
善がなされるにしても、車両が直進走行しているときの
ように、速い操舵が行われず操舵トルクが小さいとき
は、十分に操舵感覚を改善することができないという不
都合がある。この発明は上記課題を解決することを目的
とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクと車速に基づいて演算された電流指令値
と検出されたモータ電流値から演算した電流制御値に基
づいて、ステアリング機構に操舵補助力を与えるモータ
の出力を制御する電動パワーステアリング装置の制御装
置において、車両が直進状態にあることを検出する車両
直進検出手段と、制御手段を備え、前記制御手段は、前
記車両直進検出手段により車両が直進状態にあることが
検出されたときは、操舵トルク信号の微分値に比例した
補正値を前記電流指令値に加算した値を電流指令値とし
てモータの出力を制御することを特徴とする。
決するもので、少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクと車速に基づいて演算された電流指令値
と検出されたモータ電流値から演算した電流制御値に基
づいて、ステアリング機構に操舵補助力を与えるモータ
の出力を制御する電動パワーステアリング装置の制御装
置において、車両が直進状態にあることを検出する車両
直進検出手段と、制御手段を備え、前記制御手段は、前
記車両直進検出手段により車両が直進状態にあることが
検出されたときは、操舵トルク信号の微分値に比例した
補正値を前記電流指令値に加算した値を電流指令値とし
てモータの出力を制御することを特徴とする。
【００１０】そして、前記車両直進検出手段は、操舵ト
ルクの値とモータ角速度の推定値に基づいて車両の直進
状態を検出するようにするとよい。
ルクの値とモータ角速度の推定値に基づいて車両の直進
状態を検出するようにするとよい。
【００１１】また、モータ角速度の推定値を算出するた
めには、電流制御値と検出されたモータ電流値に基づい
て算出するとよい。
めには、電流制御値と検出されたモータ電流値に基づい
て算出するとよい。
【００１２】
【作用】車両が直進状態にあるとき、操舵トルク信号の
微分値に比例した補正値を電流指令値に加算し、補正さ
れた値を電流指令値としてモータの出力を制御する。こ
れにより、操舵トルクの小さい領域、モータの角速度の
小さい領域でも、電流指令値が補正され、操舵感覚を改
善することができる。
微分値に比例した補正値を電流指令値に加算し、補正さ
れた値を電流指令値としてモータの出力を制御する。こ
れにより、操舵トルクの小さい領域、モータの角速度の
小さい領域でも、電流指令値が補正され、操舵感覚を改
善することができる。
【００１３】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図１は、この発明を実施するに適した電動パワーステア
リング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル
１の軸２は減速ギア４、ユニバーサルジョイント５ａ、
５ｂ、ピニオンラツク機構７を経て操向車輪のタイロツ
ド８に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵
トルクを検出するトルクセンサ３が設けられており、ま
た、操舵力を補助するモータ１０がクラツチ９、減速ギ
ア４を介して軸２に結合している。
図１は、この発明を実施するに適した電動パワーステア
リング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル
１の軸２は減速ギア４、ユニバーサルジョイント５ａ、
５ｂ、ピニオンラツク機構７を経て操向車輪のタイロツ
ド８に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵
トルクを検出するトルクセンサ３が設けられており、ま
た、操舵力を補助するモータ１０がクラツチ９、減速ギ
ア４を介して軸２に結合している。
【００１４】パワーステアリング装置を制御する電子制
御回路１３は、バツテリ１４からイグニツシヨンキー１
１を経て電力が供給される。電子制御回路１３は、トル
クセンサ３で検出された操舵トルクと車速センサ１２で
検出された車速に基づいて電流指令演算を行い、演算さ
れた電流指令値に基づいてモータ１０に供給する電流ｉ
を制御する。
御回路１３は、バツテリ１４からイグニツシヨンキー１
１を経て電力が供給される。電子制御回路１３は、トル
クセンサ３で検出された操舵トルクと車速センサ１２で
検出された車速に基づいて電流指令演算を行い、演算さ
れた電流指令値に基づいてモータ１０に供給する電流ｉ
を制御する。
【００１５】クラツチ９は電子制御回路１３により制御
される。クラツチ９は通常の動作状態では結合してお
り、電子制御回路１３によりパワーステアリング装置の
故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時
に切離される。
される。クラツチ９は通常の動作状態では結合してお
り、電子制御回路１３によりパワーステアリング装置の
故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時
に切離される。
【００１６】図２は、電子制御回路１３のブロツク図で
ある。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰ
Ｕから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部において
プログラムで実行される機能を示してある。例えば、位
相補償器２１は独立したハードウエアとしての位相補償
器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位相補
償機能を示す。なお、電子制御回路１３をＣＰＵで構成
せず、これらの機能要素をそれぞれ独立したハードウエ
ア（電子回路）で構成できることは言うまでもない。
ある。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰ
Ｕから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部において
プログラムで実行される機能を示してある。例えば、位
相補償器２１は独立したハードウエアとしての位相補償
器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位相補
償機能を示す。なお、電子制御回路１３をＣＰＵで構成
せず、これらの機能要素をそれぞれ独立したハードウエ
ア（電子回路）で構成できることは言うまでもない。
【００１７】以下、電子制御回路１３の機能と動作を説
明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号
は、位相補償器２１で操舵系の安定を高めるために位相
補償され、電流指令演算器２２に入力される。また、車
速センサ１２で検出された車速も電流指令演算器２２に
入力される。
明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号
は、位相補償器２１で操舵系の安定を高めるために位相
補償され、電流指令演算器２２に入力される。また、車
速センサ１２で検出された車速も電流指令演算器２２に
入力される。
【００１８】電流指令演算器２２は、入力されたトルク
信号と車速信号に基づいて所定の演算式によりモータ１
０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉ0
（補正前のもの）を決定する。
信号と車速信号に基づいて所定の演算式によりモータ１
０に供給する電流の制御目標値である電流指令値Ｉ0
（補正前のもの）を決定する。
【００１９】加算器２３はトルクの微分値に比例した補
正値を、前記した補正前の電流指令値Ｉ0 に加算してモ
ータ１０に供給する電流の制御目標値である電流指令値
Ｉを演算するもので、これについては後で詳細に説明す
る。
正値を、前記した補正前の電流指令値Ｉ0 に加算してモ
ータ１０に供給する電流の制御目標値である電流指令値
Ｉを演算するもので、これについては後で詳細に説明す
る。
【００２０】比較器２４、微分補償器２５、比例演算器
２６、及び積分演算器２７及び加算器２８から構成され
る回路は、実際のモータ電流値ｉが電流指令値Ｉに一致
するようにフイードバツク制御を行う回路である。
２６、及び積分演算器２７及び加算器２８から構成され
る回路は、実際のモータ電流値ｉが電流指令値Ｉに一致
するようにフイードバツク制御を行う回路である。
【００２１】比較器２４は、加算器２３で補正された電
流指令値Ｉと実際のモータ電流値ｉとの差を出力する。
流指令値Ｉと実際のモータ電流値ｉとの差を出力する。
【００２２】比例演算器２６では、電流指令値Ｉと実際
のモータ電流値ｉとの差に比例した比例値が出力され
る。さらに比例演算器２６の出力信号はフイードバツク
系の特性を改善するため積分演算器２７において積分さ
れ、差の積分値の比例値が出力される。
のモータ電流値ｉとの差に比例した比例値が出力され
る。さらに比例演算器２６の出力信号はフイードバツク
系の特性を改善するため積分演算器２７において積分さ
れ、差の積分値の比例値が出力される。
【００２３】微分補償器２５では、加算器２３で補正演
算された電流指令値Ｉに対する実際にモータに流れるモ
ータ電流値ｉの応答速度を高めるため、電流指令値Ｉの
微分値が出力される。
算された電流指令値Ｉに対する実際にモータに流れるモ
ータ電流値ｉの応答速度を高めるため、電流指令値Ｉの
微分値が出力される。
【００２４】微分補償器２５から出力された電流指令値
Ｉの微分値、比例演算器２６から出力された電流指令値
Ｉと実際のモータ電流値ｉとの差に比例した比例値、及
び積分演算器２７から出力された積分値は、加算器２８
において加算演算され、演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４１に出力され
る。
Ｉの微分値、比例演算器２６から出力された電流指令値
Ｉと実際のモータ電流値ｉとの差に比例した比例値、及
び積分演算器２７から出力された積分値は、加算器２８
において加算演算され、演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４１に出力され
る。
【００２５】図３にモータ駆動回路４１の構成の一例を
示す。モータ駆動回路４１は加算器２８から入力された
電流制御値ＥをＰＷＭ信号と電流方向信号とに分離変換
する変換部４４、ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 、及びそれ等のゲ
ートを開閉駆動するＦＥＴゲート駆動回路４５等からな
る。なお、昇圧電源４６はＦＥＴ1 、ＦＥＴ2 のハイサ
イド側を駆動する電源である。
示す。モータ駆動回路４１は加算器２８から入力された
電流制御値ＥをＰＷＭ信号と電流方向信号とに分離変換
する変換部４４、ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 、及びそれ等のゲ
ートを開閉駆動するＦＥＴゲート駆動回路４５等からな
る。なお、昇圧電源４６はＦＥＴ1 、ＦＥＴ2 のハイサ
イド側を駆動する電源である。
【００２６】ＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）は、Ｈブ
リツジ接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）スイ
ツチング素子ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ2 のゲートを駆動する信
号で、加算器２８において演算された電流制御値Ｅの絶
対値によりＰＷＭ信号のデユーテイ比（ＦＥＴのゲート
をＯＮ／ＯＦＦする時間比）が決定される。
リツジ接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）スイ
ツチング素子ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ2 のゲートを駆動する信
号で、加算器２８において演算された電流制御値Ｅの絶
対値によりＰＷＭ信号のデユーテイ比（ＦＥＴのゲート
をＯＮ／ＯＦＦする時間比）が決定される。
【００２７】電流方向信号は、モータに供給する電流の
方向を指示する信号で、加算器２８において演算された
電流制御値の符号（正負）により決定される信号であ
る。
方向を指示する信号で、加算器２８において演算された
電流制御値の符号（正負）により決定される信号であ
る。
【００２８】ＦＥＴ1 とＦＥＴ2 は前記したＰＷＭ信号
のデユーテイ比に基づいてゲートがＯＮ／ＯＦＦされる
スイツチング素子で、モータに流れる電流の大きさを制
御するためのスイツチング素子である。また、ＦＥＴ3
とＦＥＴ4 は前記した電流方向信号に基づいてゲートが
ＯＮ或いはＯＦＦされる（一方がＯＮの時、他方はＯＦ
Ｆとなる）スイツチング素子で、モータに流れる電流の
方向、即ちモータの回転方向を切り換えるスイツチング
素子である。
のデユーテイ比に基づいてゲートがＯＮ／ＯＦＦされる
スイツチング素子で、モータに流れる電流の大きさを制
御するためのスイツチング素子である。また、ＦＥＴ3
とＦＥＴ4 は前記した電流方向信号に基づいてゲートが
ＯＮ或いはＯＦＦされる（一方がＯＮの時、他方はＯＦ
Ｆとなる）スイツチング素子で、モータに流れる電流の
方向、即ちモータの回転方向を切り換えるスイツチング
素子である。
【００２９】ＦＥＴ4 が導通状態にあるときは、電流は
ＦＥＴ1 、モータ１０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ1 を経て流
れ、モータ１０に正方向の電流が流れる。また、ＦＥＴ
3 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モータ１
０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ2 を経て流れ、モータ１０に負方
向の電流が流れる。
ＦＥＴ1 、モータ１０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ1 を経て流
れ、モータ１０に正方向の電流が流れる。また、ＦＥＴ
3 が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モータ１
０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ2 を経て流れ、モータ１０に負方
向の電流が流れる。
【００３０】モータ電流検出回路４２は、抵抗Ｒ1 の両
端における電圧降下に基づいて正方向電流の大きさを検
出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づい
て負方向電流の大きさを検出する。検出された実際のモ
ータ電流値ｉは比較器２４にフイードバツクして入力さ
れる（図２参照）。
端における電圧降下に基づいて正方向電流の大きさを検
出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づい
て負方向電流の大きさを検出する。検出された実際のモ
ータ電流値ｉは比較器２４にフイードバツクして入力さ
れる（図２参照）。
【００３１】次に、この発明による、車両が直進走行し
ているときの操舵感覚の改善のための構成と動作につい
て、図２を参照して説明する。
ているときの操舵感覚の改善のための構成と動作につい
て、図２を参照して説明する。
【００３２】まず、車両の直進走行状態の検出手段につ
いて説明する。車両が直進走行状態にあるときは、操向
ハンドルの操作量が小さく、操舵補助力も余り必要とし
ない状態であるから、操舵トルクＴが予め設定されてい
る所定値Ｔ0 よりも小さく、且つ、モータの角速度ωが
予め設定されている所定値ω0 よりも小さい状態にある
ときを、車両が直進走行状態にあると判断することがで
きる。
いて説明する。車両が直進走行状態にあるときは、操向
ハンドルの操作量が小さく、操舵補助力も余り必要とし
ない状態であるから、操舵トルクＴが予め設定されてい
る所定値Ｔ0 よりも小さく、且つ、モータの角速度ωが
予め設定されている所定値ω0 よりも小さい状態にある
ときを、車両が直進走行状態にあると判断することがで
きる。
【００３３】そこで、操舵トルクはトルクセンサで検出
したトルクＴ値を使用する。また、モータの角速度ω
は、この発明では電流指令値Ｉとモータの電流制御値Ｅ
から推定した値を使用する。即ち、角速度ωと、電流指
令値Ｉ、モータの電流制御値Ｅとの間には以下の関係が
あり、角速度ωを推定することができる。
したトルクＴ値を使用する。また、モータの角速度ω
は、この発明では電流指令値Ｉとモータの電流制御値Ｅ
から推定した値を使用する。即ち、角速度ωと、電流指
令値Ｉ、モータの電流制御値Ｅとの間には以下の関係が
あり、角速度ωを推定することができる。
【００３４】
ω＝（Ｅ−Ｒ・Ｉ）／ＫT ・・・・・・・・（１）
ここでＲはモータ端子間抵抗、ＫT はモータの逆起電力
定数である。
定数である。
【００３５】図２において、直進走行検出器３１は、電
流指令値Ｉ、モータの電流制御値Ｅ、及び操舵トルクＴ
を入力として、車両が直進走行状態にあるか否かを判断
する回路で、操舵トルクＴが予め設定されている所定値
Ｔ0 よりも小さく、前記式（１）に基づいて推定したモ
ータの角速度ωの絶対値が予め設定されている所定値ω
0 よりも小さいときは、車両が直進走行状態にあると判
断し、後述するトルク補償器３２からの出力Ｉp を加算
器２３に出力させるようスイツチング回路３５を作動さ
せる。また、操舵トルクＴが予め設定されている所定値
Ｔ0 よりも大きいとき、及び角速度ωの絶対値が予め設
定されている所定値ω0 よりも大きいときは、車両が直
進走行状態にないと判断し、後述する補正値メモリ３３
から求めた補正値Ｉm のみを加算器２３に出力させるよ
うにスイツチング回路３５を作動させるものである。
流指令値Ｉ、モータの電流制御値Ｅ、及び操舵トルクＴ
を入力として、車両が直進走行状態にあるか否かを判断
する回路で、操舵トルクＴが予め設定されている所定値
Ｔ0 よりも小さく、前記式（１）に基づいて推定したモ
ータの角速度ωの絶対値が予め設定されている所定値ω
0 よりも小さいときは、車両が直進走行状態にあると判
断し、後述するトルク補償器３２からの出力Ｉp を加算
器２３に出力させるようスイツチング回路３５を作動さ
せる。また、操舵トルクＴが予め設定されている所定値
Ｔ0 よりも大きいとき、及び角速度ωの絶対値が予め設
定されている所定値ω0 よりも大きいときは、車両が直
進走行状態にないと判断し、後述する補正値メモリ３３
から求めた補正値Ｉm のみを加算器２３に出力させるよ
うにスイツチング回路３５を作動させるものである。
【００３６】トルク補償器３２は、操舵トルクＴの微分
値に比例した補正値Ｉf を以下の式（２）により演算
し、後述する補正値メモリ３３から求めた補正値Ｉm と
加算するもので、その出力Ｉp ＝（Ｉf ＋Ｉm ）は、直
進走行検出器３１の信号で作動するスイツチング回路３
５を介して加算器２３に出力される。
値に比例した補正値Ｉf を以下の式（２）により演算
し、後述する補正値メモリ３３から求めた補正値Ｉm と
加算するもので、その出力Ｉp ＝（Ｉf ＋Ｉm ）は、直
進走行検出器３１の信号で作動するスイツチング回路３
５を介して加算器２３に出力される。
【００３７】
Ｉf ＝Ｋv ｛Ｔ(k) −Ｔ(k-1) ｝/ ｈ・・・・・（２）
ここで、Ｋv は定数、k はサンプル番号、
ｈはサンプリング時間間隔である。
【００３８】次に、補正値メモリ３３について説明す
る。補正値メモリ３３は、電流指令演算器２２で演算さ
れた電流指令値Ｉ0 に対し、この発明によるトルクＴの
微分値に比例した補正以外の補正を行う補正値を記憶し
たメモリであり、車速や操舵トルクに対応して予め設定
された所定の補正値Ｉm が記憶されている。
る。補正値メモリ３３は、電流指令演算器２２で演算さ
れた電流指令値Ｉ0 に対し、この発明によるトルクＴの
微分値に比例した補正以外の補正を行う補正値を記憶し
たメモリであり、車速や操舵トルクに対応して予め設定
された所定の補正値Ｉm が記憶されている。
【００３９】図５は、ＣＰＵで構成される制御装置の機
能として設定されている前記した直進走行検出器３１、
トルク補償器３２、スイツチング回路３５などで実行さ
れる動作を説明するフローチヤートである。動作が開始
すると、まず、電流指令値Ｉ、モータの電流制御値Ｅ、
及び操舵トルクＴのサンプル値を読込み（ステツプＰ
１）、操舵トルクＴの絶対値と予め設定されている所定
値Ｔ0 との大小を判定する（ステツプＰ２）。トルクＴ
の絶対値が小さい場合は、角速度ωを式（１）に基づい
いて演算し（ステツプＰ３）、角速度ωの絶対値と予め
設定されている所定値ω0 との大小を判定する（ステツ
プＰ４）。
能として設定されている前記した直進走行検出器３１、
トルク補償器３２、スイツチング回路３５などで実行さ
れる動作を説明するフローチヤートである。動作が開始
すると、まず、電流指令値Ｉ、モータの電流制御値Ｅ、
及び操舵トルクＴのサンプル値を読込み（ステツプＰ
１）、操舵トルクＴの絶対値と予め設定されている所定
値Ｔ0 との大小を判定する（ステツプＰ２）。トルクＴ
の絶対値が小さい場合は、角速度ωを式（１）に基づい
いて演算し（ステツプＰ３）、角速度ωの絶対値と予め
設定されている所定値ω0 との大小を判定する（ステツ
プＰ４）。
【００４０】角速度ωの絶対値が小さい場合は、トルク
Ｔの微分値に比例した補正値Ｉf を式（２）により演算
し、補正値メモリ３３から求めた補正値Ｉm と加算し
（ステツプＰ５）、その出力Ｉp ＝（Ｉf ＋Ｉm ）をス
イツチング素子３５を介して加算器２３に出力し、電流
指令値Ｉを演算する（ステツプＰ７）。
Ｔの微分値に比例した補正値Ｉf を式（２）により演算
し、補正値メモリ３３から求めた補正値Ｉm と加算し
（ステツプＰ５）、その出力Ｉp ＝（Ｉf ＋Ｉm ）をス
イツチング素子３５を介して加算器２３に出力し、電流
指令値Ｉを演算する（ステツプＰ７）。
【００４１】ステツプＰ２の判定でトルクＴの絶対値の
ほうが大きい場合、及びステツプＰ４の判定で角速度ω
の絶対値のほうが大きい場合は、補正値メモリ３３から
求めた値Ｉm （＝Ｉp ）をスイツチング素子３５を介し
て加算器２３に出力し（ステツプＰ６）、電流指令値Ｉ
を演算する（ステツプＰ７）。さらに、次のサンプル値
を読込み準備をして（ステツプＰ８）、ステツプＰ１に
戻る。
ほうが大きい場合、及びステツプＰ４の判定で角速度ω
の絶対値のほうが大きい場合は、補正値メモリ３３から
求めた値Ｉm （＝Ｉp ）をスイツチング素子３５を介し
て加算器２３に出力し（ステツプＰ６）、電流指令値Ｉ
を演算する（ステツプＰ７）。さらに、次のサンプル値
を読込み準備をして（ステツプＰ８）、ステツプＰ１に
戻る。
【００４２】前記実施例では、直進走行検出器３１の動
作により、検出されたトルクＴの絶対値が所定値Ｔ0 以
下で角速度ωの絶対値が所定値ω0 以下の場合と、これ
を越える場合とで、トルクの微分値に比例した補正値Ｉ
f が加算器２３に出力されたり遮断されたりするから、
電流指令値が不連続に変動し、結果として操舵感覚に違
和感を感じることがある。
作により、検出されたトルクＴの絶対値が所定値Ｔ0 以
下で角速度ωの絶対値が所定値ω0 以下の場合と、これ
を越える場合とで、トルクの微分値に比例した補正値Ｉ
f が加算器２３に出力されたり遮断されたりするから、
電流指令値が不連続に変動し、結果として操舵感覚に違
和感を感じることがある。
【００４３】この対策としては、補正値メモリ３３に、
トルクの所定値Ｔ0 の前後においてトルクＴと角速度ω
（それぞれ絶対値）に応じた補正値を複数設定してお
き、図６に示すように、検出されたトルクＴと角速度ω
の値に応じて最適の補正値を選択するフアジー制御を行
うとよい。
トルクの所定値Ｔ0 の前後においてトルクＴと角速度ω
（それぞれ絶対値）に応じた補正値を複数設定してお
き、図６に示すように、検出されたトルクＴと角速度ω
の値に応じて最適の補正値を選択するフアジー制御を行
うとよい。
【００４４】即ち、図６で説明すると、角速度ωが零
（Ｚ）に近い場合はトルクＴの大小に応じて大（Ｌ）、
小（Ｓ）、零（Ｚ）の３通りの補正値を、角速度ωが小
（Ｓ）の場合はトルクＴの大小に応じて小（Ｓ）、小
（Ｓ）、零（Ｚ）の３通りの補正値を、角速度ωが大
（Ｌ）の場合はトルクＴの大小に関係なく零（Ｚ）の補
正値を設定しておき、例えば検出された角速度ωが零
（Ｚ）に近く、トルクＴが大であるときは、補正値とし
て零（Ｚ）を選択し、検出された角速度ωが小（Ｓ）
で、トルクＴも小（Ｓ）であるときは、補正値として小
（Ｓ）を選択する。
（Ｚ）に近い場合はトルクＴの大小に応じて大（Ｌ）、
小（Ｓ）、零（Ｚ）の３通りの補正値を、角速度ωが小
（Ｓ）の場合はトルクＴの大小に応じて小（Ｓ）、小
（Ｓ）、零（Ｚ）の３通りの補正値を、角速度ωが大
（Ｌ）の場合はトルクＴの大小に関係なく零（Ｚ）の補
正値を設定しておき、例えば検出された角速度ωが零
（Ｚ）に近く、トルクＴが大であるときは、補正値とし
て零（Ｚ）を選択し、検出された角速度ωが小（Ｓ）
で、トルクＴも小（Ｓ）であるときは、補正値として小
（Ｓ）を選択する。
【００４５】これにより最適の補正値をきめ細かく選択
できるので、電流指令値は連続的にに変化し、操舵感覚
に違和感を与えることがない。
できるので、電流指令値は連続的にに変化し、操舵感覚
に違和感を与えることがない。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の電動パ
ワーステアリング装置の制御装置は、車両が直進状態に
あるとき、操舵トルク信号の微分値に比例した補正値を
電流指令値に加算し、補正された値を電流指令値として
モータの出力を制御する。モータの角速度の小さい領
域、操舵トルクの小さい領域でもモータの角速度と操舵
トルクに応じて電流指令値が補正されるから、車両が直
進しているような場合における操舵感覚を改善すること
ができる。
ワーステアリング装置の制御装置は、車両が直進状態に
あるとき、操舵トルク信号の微分値に比例した補正値を
電流指令値に加算し、補正された値を電流指令値として
モータの出力を制御する。モータの角速度の小さい領
域、操舵トルクの小さい領域でもモータの角速度と操舵
トルクに応じて電流指令値が補正されるから、車両が直
進しているような場合における操舵感覚を改善すること
ができる。
【図１】電動式パワ−ステアリング装置の構成の概略を
説明する図。
説明する図。
【図２】この発明の実施例の電子制御回路のブロツク
図。
図。
【図３】モ−タ駆動回路の構成を示す回路ブロツク図。
【図４】車速、電流指令値、及び操舵トルクの関係を説
明する図。
明する図。
【図５】電子制御回路で実行される直進走行状態の検出
と電流指令値の補正動作を説明するフロ−チヤ−ト。
と電流指令値の補正動作を説明するフロ−チヤ−ト。
【図６】操舵トルクが小さい領域における電流指令値の
設定のためのフアジ−制御を説明する図。
設定のためのフアジ−制御を説明する図。
３ トルクセンサ
１０ モ−タ
１１ イグニツシヨンキ−
１２ 車速センサ
１３ 電子制御回路
２１ 位相補償器
２２ 電流指令演算器
２３ 加算器比較器
２４ 比較器
２５ 微分補償器
２６ 比例演算器
２７ 積分演算器
２８ 加算器
３１ 直進走行検出器
３２ トルク補償器
３３ 補正値メモリ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 小岩井 久賀
群馬県前橋市鳥羽町78番地 日本精工株
式会社内
(56)参考文献 特開 平６−144269（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−56049（ＪＰ，Ａ)
特開 平４−31170（ＪＰ，Ａ)
特開 昭62−34856（ＪＰ，Ａ)
特開 平３−227768（ＪＰ，Ａ)
特開 平２−34469（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 6/00 - 6/06
B62D 5/04
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクと車速に基づいて演算された電流指令値
と検出されたモータ電流値から演算した電流制御値に基
づいて、ステアリング機構に操舵補助力を与えるモータ
の出力を制御する電動パワーステアリング装置の制御装
置において、 車両が直進状態にあることを検出する車両直進検出手段
と、 制御手段を備え、 前記制御手段は、前記車両直進検出手段により車両が直
進状態にあることが検出されたときは、操舵トルク信号
の微分値に比例した補正値を前記電流指令値に加算した
値を電流指令値としてモータの出力を制御することを特
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】 前記車両直進検出手段は、操舵トルクの
値とモータ角速度の推定値に基づいて車両の直進状態を
検出することを特徴とする請求項１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】 前記車両直進検出手段は、前記電流制御
値と検出されたモータ電流値に基づいてモータ角速度の
推定値を算出する手段を備えていることを特徴とする請
求項２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 |
|---|---|---|---|
| JP31600194A JP3385763B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31600194A JP3385763B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08150953A JPH08150953A (ja) | 1996-06-11 |
| JP3385763B2 true JP3385763B2 (ja) | 2003-03-10 |
Family
ID=18072142
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31600194A Expired - Lifetime JP3385763B2 (ja) | 1994-11-28 | 1994-11-28 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3385763B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10604181B2 (en) | 2015-07-22 | 2020-03-31 | Nsk Ltd. | Control unit of electric power steering apparatus |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100460261C (zh) * | 2005-08-02 | 2009-02-11 | 日产自动车株式会社 | 车辆转向设备和车辆转向方法 |
-
1994
- 1994-11-28 JP JP31600194A patent/JP3385763B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10604181B2 (en) | 2015-07-22 | 2020-03-31 | Nsk Ltd. | Control unit of electric power steering apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08150953A (ja) | 1996-06-11 |
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