JP6401637B2 - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6401637B2 JP6401637B2 JP2015046402A JP2015046402A JP6401637B2 JP 6401637 B2 JP6401637 B2 JP 6401637B2 JP 2015046402 A JP2015046402 A JP 2015046402A JP 2015046402 A JP2015046402 A JP 2015046402A JP 6401637 B2 JP6401637 B2 JP 6401637B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering angle
- current
- steering
- correction coefficient
- unit
- 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.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 26
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 22
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 18
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 8
- 230000004044 response Effects 0.000 description 8
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 7
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000005856 abnormality Effects 0.000 description 3
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 3
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 2
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
近年、電動モータの動力にてドライバの操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置において、操舵トルクを検出する検出手段(トルクセンサ)により操舵トルクを検出することができなくなった場合においても、電動モータによるアシスト力を付与することを可能とする技術が提案されている。
例えば、特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置は、異常検出部によりトルクセンサの異常が検出されたとき、レゾルバにより検出されている回転角とアシスト電流特性とに基づいてモータを駆動し、駆動する際、回転角に基づき算出される回転角速度が大きくなるに従いモータを駆動するアシスト電流を小さくするよう制御する。
In recent years, in an electric power steering apparatus that assists a driver's steering force with the power of an electric motor, even when the detection means (torque sensor) that detects the steering torque cannot detect the steering torque, A technique that makes it possible to apply assist force has been proposed.
For example, the electric power steering device described in
トルク検出手段(トルクセンサ)に故障が生じた場合に、ステアリングホイールの操舵角に基づいて電動モータによるアシスト力を決定する際、操舵角が零に近い領域に、アシスト力を零にする不感帯領域を設定することが考えられる。これは、操舵角が零に近い領域においては、アシスト力を付与するよりは、操舵ふらつきを抑制するためにアシスト力を付与しない方が好ましいと考えるためである。そのため、運転者が進行方向を変更するためにステアリングホイールを操舵したとしても、不感帯領域においては、アシスト力零相当の操舵力が必要となり、運転者の負担が大きい。
本発明は、トルク検出手段に故障が生じた場合においても、操舵ふらつきを抑制するとともに操舵負担を軽減する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を目的とする。
When the assist force by the electric motor is determined based on the steering angle of the steering wheel when a failure occurs in the torque detection means (torque sensor), the dead zone region where the assist force is zero in the region where the steering angle is close to zero Can be set. This is because in the region where the steering angle is close to zero, it is considered that it is preferable not to apply the assist force in order to suppress the steering wobbling rather than to apply the assist force. For this reason, even if the driver steers the steering wheel to change the traveling direction, a steering force equivalent to zero assist force is required in the dead zone region, which places a heavy burden on the driver.
An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can suppress steering fluctuation and reduce a steering burden even when a failure occurs in a torque detection means.
かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの操舵に対してアシスト力を付与する電動モータと、前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出手段と、前記ステアリングホイールの回転角度である操舵角を推定する操舵角推定手段と、前記トルク検出手段の故障を検出する故障検出手段と、前記故障検出手段が故障を検出していない場合には前記トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて前記アシスト力を決定し、前記故障検出手段が故障を検出した場合には、前記操舵角推定手段が推定した推定操舵角の微分値が大きくなるに従い前記アシスト力が大きくなるように前記電動モータを制御する制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記故障検出手段が故障を検出した場合に、前記推定操舵角に基づいて決定した第1アシスト電流と、前記推定操舵角の微分値に基づいて決定した第2アシスト電流とを加算した値を前記電動モータのアシスト電流として決定し、前記推定操舵角が予め定められた所定操舵角よりも小さい場合には前記第1アシスト電流を零に決定することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。 For this purpose, the present invention relates to an electric motor for applying an assisting force to steering of a steering wheel of a vehicle, torque detecting means for detecting a steering torque of the steering wheel, and a rotation angle of the steering wheel. A steering angle estimating means for estimating a steering angle; a failure detecting means for detecting a failure of the torque detecting means; and when the failure detecting means detects no failure , based on the steering torque detected by the torque detecting means. When the failure detecting means detects a failure, the electric motor increases the assist force as the differential value of the estimated steering angle estimated by the steering angle estimating means increases. and a control means for controlling, the control unit, when said failure detecting means detects failure, based on the estimated steering angle A value obtained by adding the first assist current determined in this step and the second assist current determined based on the differential value of the estimated steering angle is determined as the assist current of the electric motor, and the estimated steering angle is predetermined. In the electric power steering apparatus, the first assist current is determined to be zero when the steering angle is smaller than a predetermined steering angle .
ここで、前記制御手段は、前記推定操舵角が大きい場合には小さい場合よりも前記第2アシスト電流が小さくなるように補正してもよい。 Here, the control means may correct the second assist current to be smaller when the estimated steering angle is large than when the estimated steering angle is small.
本発明によれば、トルク検出手段に故障が生じた場合においても、操舵ふらつきを抑制するとともに操舵負担を軽減することができる。 According to the present invention, even when a failure occurs in the torque detection means, it is possible to suppress steering fluctuation and reduce the steering burden.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置100の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置100(以下、単に「ステアリング装置100」と称する場合もある。)は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車1に適用した構成を例示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electric
Electric power steering device 100 (hereinafter, also simply referred to as “
ステアリング装置100は、自動車1の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪(ホイール)状のステアリングホイール(ハンドル)101と、ステアリングホイール101に一体的に設けられたステアリングシャフト102とを備えている。また、ステアリング装置100は、ステアリングシャフト102と自在継手103aを介して連結された上部連結シャフト103と、この上部連結シャフト103と自在継手103bを介して連結された下部連結シャフト108とを備えている。下部連結シャフト108は、ステアリングホイール101の回転に連動して回転する。
The
また、ステアリング装置100は、転動輪としての左右の前輪150のそれぞれに連結されたタイロッド104と、タイロッド104に連結されたラック軸105とを備えている。また、ステアリング装置100は、ラック軸105に形成されたラック歯105aとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン106aを備えている。ピニオン106aは、ピニオンシャフト106の下端部に形成されている。
また、ステアリング装置100は、ピニオンシャフト106を収納するステアリングギヤボックス107を有している。ピニオンシャフト106は、ステアリングギヤボックス107内にてトーションバー112を介して下部連結シャフト108と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス107の内部には、下部連結シャフト108とピニオンシャフト106との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバー112の捩れ量に基づいて、ステアリングホイール101に加えられた操舵トルクTを検出するトルク検出手段の一例としてのトルクセンサ109が設けられている。
The
また、ステアリング装置100は、ステアリングギヤボックス107に支持された電動モータ110と、電動モータ110の駆動力を減速してピニオンシャフト106に伝達する減速機構111とを有している。減速機構111は、例えば、ピニオンシャフト106に固定されたウォームホイール(不図示)と、電動モータ110の出力軸に固定されたウォームギヤ(不図示)などから構成される。電動モータ110は、ピニオンシャフト106に回転駆動力を加えることにより、ラック軸105に前輪150を転動させる駆動力を加える。本実施の形態に係る電動モータ110は、電動モータ110の回転角度を検出するレゾルバ120を有する3相ブラシレスモータである。
Further, the
また、ステアリング装置100は、電動モータ110の作動を制御する制御装置10を備えている。制御装置10には、上述したトルクセンサ109からの出力信号が入力される。また、制御装置10には、自動車1に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク(CAN)を介して、自動車1の移動速度である車速Vcを検出する車速センサ170などからの出力信号が入力される。
In addition, the
以上のように構成されたステアリング装置100は、トルクセンサ109が検出した検出トルクに基づいて電動モータ110を駆動し、電動モータ110の発生トルクをピニオンシャフト106に伝達する。これにより、電動モータ110の発生トルクが、ステアリングホイール101に加える運転者の操舵力をアシストする。
The
次に、制御装置10について説明する。
図2は、制御装置10の概略構成図である。
制御装置10は、CPU、ROM、RAM、EEPROM(Electrically Erasable & Programmable Read Only Memory)等からなる算術論理演算回路である。
制御装置10には、上述したトルクセンサ109にて検出された操舵トルクTが出力信号に変換されたトルク信号Tdと、車速センサ170にて検出された車速Vcが出力信号に変換された車速信号v、レゾルバ120からの電動モータ110のモータ回転角度θに応じた出力信号である回転角度信号θsなどが入力される。
Next, the
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
The
The
そして、制御装置10は、トルク信号Td、車速信号vなどに基づいて電動モータ110が供給するのに必要となる目標電流Itを算出(設定)する目標電流算出部20と、目標電流算出部20が算出した目標電流Itに基づいてフィードバック制御などを行う制御部30と、を備えている。また、制御装置10は、電動モータ110のモータ回転角度θを算出するモータ回転角度算出部71と、モータ回転角度算出部71にて算出されたモータ回転角度θに基づいて、モータ回転速度Vmを算出するモータ回転速度算出部72と、ステアリングホイール101の回転角度である操舵角を算出する操舵角算出部73と、を備えている。
Then, the
次に、目標電流算出部20について詳述する。
図3は、目標電流算出部20の概略構成図である。
目標電流算出部20は、目標電流Itを設定する上で基準となるベース電流Ibを算出するベース電流算出部21と、電動モータ110の慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Isを算出するイナーシャ補償電流算出部22と、モータの回転を制限するダンパー補償電流Idを算出するダンパー補償電流算出部23とを備えている。また、目標電流算出部20は、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23にて算出された値に基づいて仮の目標電流である仮目標電流Itfを決定する仮目標電流決定部25を備えている。また、目標電流算出部20は、トルクセンサ109にて検出された操舵トルクTの位相を補償する位相補償部26を備えている。
Next, the target
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the target
The target
また、目標電流算出部20は、トルクセンサ109の故障を検出する故障検出手段の一例としてのセンサ故障検出部27と、センサ故障検出部27がトルクセンサ109の故障を検出した場合に電動モータ110に供給する目標電流Itの基となる電流を算出する制御手段の一例としてのセンサ故障時電流決定部28と、を備えている。また、目標電流算出部20は、最終的に電動モータ110に供給する目標電流Itを決定する最終目標電流決定部29を備えている。
なお、目標電流算出部20には、トルク信号Td、車速信号v、モータ回転速度信号Vmsなどが入力される。
The target
The target
図4は、操舵トルクTおよび車速Vcとベース電流Ibとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース電流算出部21は、位相補償部26にてトルク信号Tdが位相補償されたトルク信号Tsと、車速センサ170からの車速信号vとに基づいてベース電流Ibを算出する。言い換えれば、ベース電流算出部21は、位相補償部26にて位相補償された操舵トルクTと、車速Vcとに応じたベース電流Ibを算出する。なお、ベース電流算出部21は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクT(トルク信号Ts)および車速Vc(車速信号v)とベース電流Ibとの対応を示す図4に例示した制御マップに、操舵トルクTおよび車速Vcを代入することによりベース電流Ibを算出する。
FIG. 4 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the steering torque T, the vehicle speed Vc, and the base current Ib.
The base
イナーシャ補償電流算出部22は、位相補償部26にてトルク信号Tdが位相補償されたトルク信号Ts、車速信号vに基づいてイナーシャ補償電流Isを算出する。言い換えれば、イナーシャ補償電流算出部22は、位相補償部26にて位相補償された操舵トルクTと、車速Vcとに応じたイナーシャ補償電流Isを算出する。なお、イナーシャ補償電流算出部22は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクT(トルク信号Ts)および車速Vc(車速信号v)とイナーシャ補償電流Isとの対応を示す制御マップに、位相補償された操舵トルクTおよび車速Vcを代入することによりイナーシャ補償電流Isを算出する。
The inertia compensation
ダンパー補償電流算出部23は、位相補償部26にてトルク信号Tdが位相補償されたトルク信号Ts、車速信号v、モータ回転速度信号Vmsなどに基づいてダンパー補償電流Idを算出する。言い換えれば、ダンパー補償電流算出部23は、位相補償部26にて位相補償された操舵トルクTと、車速Vcと、モータ回転速度Vmに応じたダンパー補償電流Idを算出する。なお、ダンパー補償電流算出部23は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクT(トルク信号Ts)、車速Vc(車速信号v)およびモータ回転速度Vm(モータ回転速度信号Vms)と、ダンパー補償電流Idとの対応を示す制御マップに、位相補償された操舵トルクT、車速Vcおよびモータ回転速度Vmを代入することによりダンパー補償電流Idを算出する。
The damper compensation
仮目標電流決定部25は、ベース電流算出部21にて算出されたベース電流Ib、イナーシャ補償電流算出部22にて算出されたイナーシャ補償電流Isおよびダンパー補償電流算出部23にて算出されたダンパー補償電流Idに基づいて仮目標電流Itfを決定する。仮目標電流決定部25は、例えば、ベース電流Ibに、イナーシャ補償電流Isを加算するとともにダンパー補償電流Idを減算して得た電流を仮目標電流Itfとして決定する。
The temporary target
センサ故障検出部27は、例えば、トルクセンサ109からの出力が零(V)に固定される、あるいは零〜5(V)以外の電圧が出力される等の異常を検出したときにトルクセンサ109が故障したと判定し、故障した旨をセンサ故障時電流決定部28および最終目標電流決定部29に出力する。
センサ故障時電流決定部28については後で詳述する。
The sensor
The sensor failure
最終目標電流決定部29は、センサ故障検出部27が故障と判定していない場合(故障した旨の信号を取得していない場合)には、仮目標電流決定部25にて決定された仮目標電流Itfを最終的な目標電流Itとして決定する。他方、センサ故障検出部27が故障と判定した場合(故障した旨の信号を取得した場合)には、センサ故障時電流決定部28にて決定されたセンサ故障時電流Ieを最終的な目標電流Itとして決定する。つまり、センサ故障検出部27が故障と判定した場合には、電動モータ110により、センサ故障時電流Ie相当分のアシスト力が発生する。
The final target
ここで、トーションバー112の捩れ量が零の状態を中立状態(中立位置)とし、中立状態(中立位置)からのステアリングホイール101の右回転時におけるステアリングホイール101(下部連結シャフト108)とピニオンシャフト106との相対回転角度が変化する方向(相対回転角度が生じる方向)をプラス(操舵トルクTがプラス)とする。他方、中立状態からのステアリングホイール101の左回転時におけるステアリングホイール101(下部連結シャフト108)とピニオンシャフト106との相対回転角度が変化する方向(相対回転角度が生じる方向)をマイナス(操舵トルクTがマイナス)とする。このとき、ステアリングホイール101とピニオンシャフト106との相対回転角度が中立状態より右回転方向に捩れている(トーションバー112が右回転方向に捩れている)ときの、トルクセンサ109からの出力値であるトルク信号Tdの符号をプラス、相対回転角度が中立状態より左回転方向に捩れている(トーションバー112が左回転方向に捩れている)ときの、トルクセンサ109からのトルク信号Tdの符号をマイナスとする。
Here, a state in which the
そして、トルクセンサ109からのトルク信号Tdの符号がプラスであるときに、電動モータ110を一方の回転方向に回転させるようにベース電流算出部21にてベース電流Ibが算出され、そのベース電流Ibが流れる方向をプラスとする。つまり、図4に示すように、トルクセンサ109からのトルク信号Tdの符号がプラスで操舵トルクTがプラスのときにベース電流算出部21はプラスのベース電流Ibを算出し、電動モータ110を一方の回転方向に回転させる方向のトルクを発生させる。他方、トルクセンサ109からのトルク信号Tdの符号がマイナスのときにベース電流算出部21はマイナスのベース電流Ibを算出し、電動モータ110を他方の回転方向に回転させる方向のトルクを発生させる。
When the sign of the torque signal Td from the
次に、制御部30について詳述する。
図5は、制御部30の概略構成図である。
制御部30は、図5に示すように、電動モータ110の作動を制御するモータ駆動制御部31と、電動モータ110を駆動させるモータ駆動部32と、電動モータ110に実際に流れる実電流Imを検出するモータ電流検出部33とを有している。また、制御部30は、モータ電流検出部33が検出した実電流Imとモータ回転角度算出部71で算出されたモータ回転角度θとに基づいてフィードバック電流Ifを算出するフィードバック電流算出部38を有している。
Next, the
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the
As shown in FIG. 5, the
モータ駆動制御部31は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流Itと、フィードバック電流算出部38にて算出されたフィードバック電流Ifとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部40と、電動モータ110をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部60とを有している。
The motor
フィードバック制御部40は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流Itとフィードバック電流算出部38にて算出されたフィードバック電流Ifとの偏差を求める偏差演算部41と、その偏差が零となるようにフィードバック処理を行うフィードバック(F/B)処理部42とを有している。
The
フィードバック(F/B)処理部42は、目標電流Itとフィードバック電流Ifとが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部41にて算出された偏差に対して、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する。
PWM信号生成部60は、フィードバック制御部40からの出力値とモータ回転角度算出部71が算出したモータ回転角度θとに基づいて電動モータ110をPWM(パルス幅変調)駆動するためのPWM信号を生成し、生成したPWM信号を出力する。
The feedback (F /
The PWM
モータ駆動部32は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として6個の独立したトランジスタ(FET)を備え、6個の内の3個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の3個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側(アース)ラインと接続されている。そして、6個の中から選択した2個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ110の駆動を制御する。
The
モータ電流検出部33は、モータ駆動部32に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ110に流れる実電流Imの値を検出する。
フィードバック電流算出部38は、予めROMに記憶しておいた演算式、モータ電流検出部33が検出した実電流Im、およびモータ回転角度算出部71が算出したモータ回転角度θに基づいてフィードバック電流Ifを算出する。
The motor
The feedback
モータ回転角度算出部71は、レゾルバ120の出力信号に基づいてモータ回転角度θを算出する。
モータ回転速度算出部72(図2参照)は、モータ回転角度算出部71が算出したモータ回転角度θに基づいて電動モータ110のモータ回転速度Vmを算出し、算出したモータ回転速度Vmが出力信号に変換されたモータ回転速度信号Vmsを出力する。
The motor rotation
The motor rotation speed calculation unit 72 (see FIG. 2) calculates the motor rotation speed Vm of the
操舵角算出部73(図2参照)は、ステアリングホイール101、減速機構111などが機械的に連結されているためにステアリングホイール101の回転角度(操舵角)と電動モータ110のモータ回転角度θとの間に相関関係があることに鑑み、モータ回転角度算出部71にて算出されたモータ回転角度θに基づいて操舵角を算出する。操舵角算出部73は、例えば、モータ回転角度算出部71にて定期的(例えば1ミリ秒毎)に算出されたモータ回転角度θの前回値と今回値との差分の積算値に基づいて操舵角を算出する。言い換えれば、操舵角算出部73は、電動モータ110のモータ回転角度θの履歴に基づいて操舵角を算出する。
レゾルバ120、モータ回転角度算出部71および操舵角算出部73は、操舵角を推定する操舵角推定手段の一例として機能する。操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscが、操舵角推定手段が推定した操舵角である。
The steering angle calculation unit 73 (see FIG. 2) is configured such that the rotation angle (steering angle) of the
The
ここで、ステアリングホイール101が零度から右回転されたときの操舵角の符号をプラス、左回転されたときの操舵角の符号をマイナスとする。また、ステアリングホイール101と機械的に連結されている電動モータ110の回転方向の符号を、ステアリングホイール101が右回転されたときの電動モータ110の回転方向(上述した一方の回転方向)をプラス、ステアリングホイール101が左回転されたときの電動モータ110の回転方向(上述した他方の回転方向)をマイナスとする。
Here, the sign of the steering angle when the
[センサ故障時電流決定部28]
次に、センサ故障時電流決定部28について詳述する。
図6は、センサ故障時電流決定部28の概略構成図である。
センサ故障時電流決定部28は、操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscに基づいて後述する制御マップに代入するための操舵角である代入用操舵角θseを算出する代入操舵角算出部281と、代入操舵角算出部281が算出した代入用操舵角θseに基づいて仮センサ故障時電流Ieaのベースとなるセンサ故障時ベース電流Iebを算出するセンサ故障時ベース電流算出部282と、を備えている。
[Sensor failure current determination unit 28]
Next, the sensor failure
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the sensor failure
The sensor failure
また、センサ故障時電流決定部28は、ステアリングホイール101が切り戻されている場合のセンサ故障時電流Ieが小さくなるように補正するための戻り補正係数Krを設定する戻り補正係数設定部283と、センサ故障時ベース電流算出部282が算出したセンサ故障時ベース電流Iebと戻り補正係数設定部283が設定した戻り補正係数Krとを乗算することにより戻り補正後ベース電流Iebrを算出する戻り補正係数乗算部284と、を備えている。
The sensor failure
また、センサ故障時電流決定部28は、モータ回転速度Vmに応じた回転速度補正係数Kmを設定する回転速度補正係数設定部285と、戻り補正係数乗算部284にて算出された戻り補正後ベース電流Iebrと回転速度補正係数設定部285が設定した回転速度補正係数Kmとを乗算することにより回転速度補正後ベース電流Iebvを算出する回転速度補正係数乗算部286と、を備えている。
In addition, the sensor failure
また、センサ故障時電流決定部28は、回転速度補正係数乗算部286にて算出された回転速度補正後ベース電流Iebvに対してリミット処理を行うリミット処理部287と、リミット処理部287にてリミット処理後の回転速度補正後ベース電流Iebvであるリミット処理後ベース電流Ilに対して符号化処理を行う符号化処理部288と、を備えている。
Further, the sensor failure
また、センサ故障時電流決定部28は、符号化処理部288にて符号化処理が施されたリミット処理後ベース電流Ilを、車速Vcに基づいてフェード処理を施すフェード処理部289を備えている。フェード処理部289にてフェード処理が施された後の電流が仮センサ故障時電流Ieaである。
The sensor failure
また、センサ故障時電流決定部28は、操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscの微分値を算出する操舵角微分値算出部291と、操舵角微分値算出部291が算出した操舵角微分値θsc´に応じた微分値電流Iθを算出する微分値電流算出部292と、を備えている。
In addition, the sensor failure
また、センサ故障時電流決定部28は、操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscに応じた操舵角補正係数Kθを設定する操舵角補正係数設定部293と、微分値電流算出部292にて算出された微分値電流Iθと操舵角補正係数設定部293が設定した操舵角補正係数Kθとを乗算することにより操舵角補正後微分値電流Iθsを算出する操舵角補正係数乗算部294と、を備えている。
In addition, the sensor failure
また、センサ故障時電流決定部28は、フェード処理部289から出力された仮センサ故障時電流Ieaと操舵角補正係数乗算部294から出力された操舵角補正後微分値電流Iθsとに基づいて最終的にセンサ故障時電流Ieを決定する最終センサ故障時電流決定部295を備えている。
In addition, the sensor failure
次に、センサ故障時電流決定部28を構成する要素について詳述する。
<代入操舵角算出部281>
代入操舵角算出部281は、零度から、操舵角算出部73にて定期的(例えば1ミリ秒毎)に算出された算出操舵角θscの前回値と今回値との差分を積算することにより零度からの回転角度を算出し、この算出値を代入用操舵角θseとする。そして、所定のリセット条件が成立したら代入用操舵角θseを零にリセットする。リセット条件としては、ステアリングホイール101の回転角度(操舵角)の差分が零度となったことを把握できる条件であればよく、例えば、目標電流算出部20にて設定された目標電流Itあるいはモータ電流検出部33が検出した実電流Imが零又は零値近傍となったとき、を例示することができる。
Next, elements constituting the sensor failure
<Substituted steering
The substitution steering
<センサ故障時ベース電流算出部282>
図7は、センサ故障時ベース電流算出部282の概略構成図である。
センサ故障時ベース電流算出部282は、代入操舵角算出部281にて算出された代入用操舵角θseの絶対値化を行う絶対値化部282aと、絶対値化部282aにて絶対値化された絶対値化後操舵角|θse|に基づいて仮のセンサ故障時ベース電流Iebである仮センサ故障時ベース電流Iebaを算出する仮ベース電流算出部282bと、を備えている。また、センサ故障時ベース電流算出部282は、車速信号vに基づいて車速補正係数Kvを設定する車速補正係数設定部282cと、仮ベース電流算出部282bにて算出された仮センサ故障時ベース電流Iebaと車速補正係数設定部282cにて設定された車速補正係数Kvとを乗算することによりセンサ故障時ベース電流Iebを算出する車速補正係数乗算部282dと、を備えている。センサ故障時ベース電流算出部282は、定期的(例えば1ミリ秒毎)にセンサ故障時ベース電流Iebを算出する。
<Sensor Failure Base
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the sensor failure base
The sensor failure base
(絶対値化部282a)
絶対値化部282aは、プラス又はマイナスの符号を持つ代入用操舵角θseの絶対値を算出する。絶対値化部282aにて算出された値が絶対値化後操舵角|θse|である。
(
The absolute
(仮ベース電流算出部282b)
図8は、絶対値化後操舵角|θse|と仮センサ故障時ベース電流Iebaとの対応を示す制御マップの概略図である。
仮ベース電流算出部282bは、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、絶対値化後操舵角|θse|と仮センサ故障時ベース電流Iebaとの対応を示す図8に例示した制御マップに、絶対値化後操舵角|θse|を代入することにより仮センサ故障時ベース電流Iebaを算出する。
(Temporary base
FIG. 8 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the steering angle | θse | after absolute value conversion and the base current Ieba at the time of temporary sensor failure.
The temporary base
図8に示した制御マップにおいては、絶対値化後操舵角|θse|が予め定められた基準操舵角θse0以下である場合には仮センサ故障時ベース電流Iebaは零であり、絶対値化後操舵角|θse|が基準操舵角θse0よりも大きくなるに従って仮センサ故障時ベース電流Iebaは零から徐々に大きくなる。なお、基準操舵角θse0は、10度であることを例示することができる。
絶対値化後操舵角|θse|と仮センサ故障時ベース電流Iebaとの対応を示す制御マップが図8のように構成されていることにより、モータ回転角度θに基づいて算出された操舵角(ステアリングホイール101の回転角度)が零に近い領域(|θse|≦θse0)に、仮センサ故障時電流Ieaが零になる不感帯領域を設定している。
In the control map shown in FIG. 8, when the absolute steering angle | θse | is equal to or smaller than a predetermined reference steering angle θse0, the temporary sensor failure base current Ieba is zero, and after the absolute value is obtained. As the steering angle | θse | becomes larger than the reference steering angle θse0, the temporary sensor failure base current Ieba gradually increases from zero. It can be exemplified that the reference steering angle θse0 is 10 degrees.
Since the control map indicating the correspondence between the steering angle | θse | after the absolute value and the base current Ieba at the time of failure of the temporary sensor is configured as shown in FIG. 8, the steering angle calculated based on the motor rotation angle θ ( A dead zone region in which the temporary sensor failure current Iea is zero is set in a region where the rotation angle of the
(車速補正係数設定部282c)
図9は、車速補正係数Kvと車速Vcとの対応を示す制御マップの概略図である。
車速補正係数設定部282cは、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、車速補正係数Kvと車速Vcとの対応を示す図9に例示した制御マップに、車速Vcを代入することにより車速補正係数Kvを算出する。
図9に例示した制御マップにおいては、車速Vcが零(km/h)であるときの車速補正係数Kvを1、車速Vcが略1(km/h)であるときの車速補正係数Kvを略0.5としている。また、車速Vcが略5(km/h)であるときの車速補正係数Kvを略0.3とし、車速Vcが略1から略5(km/h)に変化する間に車速補正係数Kvを徐々に低下させている。また、車速Vcが略40(km/h)であるときの車速補正係数Kvを略0.4とし、車速Vcが略5から略40(km/h)に変化する間に車速補正係数Kvを徐々に上昇させている。そして、車速Vcが略40(km/h)から大きくなるに従って車速補正係数Kvを徐々に低下させている。
(Vehicle speed correction
FIG. 9 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the vehicle speed correction coefficient Kv and the vehicle speed Vc.
The vehicle speed correction
In the control map illustrated in FIG. 9, the vehicle speed correction coefficient Kv when the vehicle speed Vc is zero (km / h) is 1, and the vehicle speed correction coefficient Kv when the vehicle speed Vc is approximately 1 (km / h). 0.5. Further, the vehicle speed correction coefficient Kv when the vehicle speed Vc is approximately 5 (km / h) is set to approximately 0.3, and the vehicle speed correction coefficient Kv is changed while the vehicle speed Vc changes from approximately 1 to approximately 5 (km / h). It is gradually decreasing. Further, the vehicle speed correction coefficient Kv when the vehicle speed Vc is about 40 (km / h) is set to about 0.4, and the vehicle speed correction coefficient Kv is changed while the vehicle speed Vc changes from about 5 to about 40 (km / h). It is gradually rising. The vehicle speed correction coefficient Kv is gradually decreased as the vehicle speed Vc increases from approximately 40 (km / h).
(車速補正係数乗算部282d)
車速補正係数乗算部282dは、仮ベース電流算出部282bにて算出された仮センサ故障時ベース電流Iebaと車速補正係数設定部282cにて設定された車速補正係数Kvとを乗算することによりセンサ故障時ベース電流Iebを算出し、算出したセンサ故障時ベース電流Iebを戻り補正係数乗算部284に出力する。
(Vehicle speed correction coefficient multiplier 282d)
The vehicle speed correction coefficient multiplication unit 282d multiplies the temporary sensor failure base current Ieba calculated by the temporary base
<戻り補正係数設定部283>
図10は、戻り補正係数設定部283の概略構成図である。
戻り補正係数設定部283は、操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscの絶対値化を行う絶対値化部283aと、絶対値化部283aにて絶対値化された絶対値化後操舵角|θsc|に基づいて仮の戻り補正係数Krである仮戻り補正係数Kraを算出する仮戻り補正係数算出部283bと、を備えている。また、戻り補正係数設定部283は、車速Vcに応じて、仮戻り補正係数算出部283bが算出した仮戻り補正係数Kraか予め定められた値かを選択する第1選択部283cを備えている。また、戻り補正係数設定部283は、操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscと代入操舵角算出部281にて算出された代入用操舵角θseとに基づいてステアリングホイール101が切り込まれているのか切り戻されているのかを判定する判定部283dを備えている。また、戻り補正係数設定部283は、判定部283dが判定した操舵状況に応じて、第1選択部283cが選択した値か予め定められた値かを選択する第2選択部283eを備えている。
<Return correction
FIG. 10 is a schematic configuration diagram of the return correction
The return correction
(絶対値化部283a)
絶対値化部283aは、プラス又はマイナスの符号を持つ算出操舵角θscの絶対値を算出する。絶対値化部283aにて算出された値が絶対値化後操舵角|θsc|である。
(
The absolute
(仮戻り補正係数算出部283b)
図11は、絶対値化後操舵角|θsc|と仮戻り補正係数Kraとの対応を示す制御マップの概略図である。
仮戻り補正係数算出部283bは、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、絶対値化後操舵角|θsc|と仮戻り補正係数Kraとの対応を示す図11に例示した制御マップに、絶対値化後操舵角|θsc|を代入することにより仮戻り補正係数Kraを算出する。
図11に示した制御マップにおいては、絶対値化後操舵角|θsc|が予め定められた下側操舵角θd以下である場合には仮戻り補正係数Kraは零となり、絶対値化後操舵角|θsc|が予め定められた上側操舵角θu以上である場合には仮戻り補正係数Kraは1となる。そして、絶対値化後操舵角|θsc|が下側操舵角θdから上側操舵角θuの間では、仮戻り補正係数Kraは零から1まで徐々に大きくなる。
(Temporary return correction
FIG. 11 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the steering angle | θsc | after absolute value conversion and the provisional return correction coefficient Kra.
The provisional return correction
In the control map shown in FIG. 11, when the absolute steering angle | θsc | is equal to or smaller than the predetermined lower steering angle θd, the provisional return correction coefficient Kra is zero, and the absolute steering angle is obtained. When | θsc | is equal to or greater than a predetermined upper steering angle θu, the provisional return correction coefficient Kra is 1. When the absolute steering angle | θsc | is between the lower steering angle θd and the upper steering angle θu, the provisional return correction coefficient Kra gradually increases from zero to one.
(第1選択部283c)
第1選択部283cは、車速Vcが予め定められた所定車速Vcd以上である場合には仮戻り補正係数算出部283bが算出した仮戻り補正係数Kraを選択し、所定車速Vcd未満である場合には予め定められた値である1を選択する。なお、所定車速Vcdは、1km/hであることを例示することができる。
(
The
(判定部283d)
判定部283dは、操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscと代入操舵角算出部281にて算出された代入用操舵角θseとを乗算することにより得た乗算値(=θsc×θse)が零以上である場合は切り込まれていると判定し、乗算値が零未満である場合は切り戻されていると判定する。
(
The
(第2選択部283e)
第2選択部283eは、判定部283dが切り込まれていると判定した場合には予め定められた値である1を選択し、判定部283dが切り戻されていると判定した場合には第1選択部283cが選択した仮戻り補正係数Kraを選択する。そして、第2選択部283eは、選択した値を戻り補正係数Krとして出力する。
(
The
以上説明した構成により、戻り補正係数設定部283は、定期的(例えば1ミリ秒毎)に戻り補正係数Krを設定する。そして、戻り補正係数設定部283は、ステアリングホイール101が切り込まれている場合には、戻り補正係数Krを1に設定する。また、戻り補正係数設定部283は、ステアリングホイール101が切り戻されている場合であっても、車速Vcが所定車速Vcd未満である場合には戻り補正係数Krを1に設定する。また、戻り補正係数設定部283は、ステアリングホイール101が切り戻されており、かつ、車速Vcが所定車速Vcd以上である場合に、絶対値化後操舵角|θsc|が上側操舵角θu以上である場合には戻り補正係数Krを1に設定する。他方、戻り補正係数設定部283は、ステアリングホイール101が切り戻されており、かつ、車速Vcが所定車速Vcd以上である場合に、絶対値化後操舵角|θsc|が上側操舵角θu未満である場合には絶対値化後操舵角|θsc|に応じた戻り補正係数Krを設定する。
With the configuration described above, the return correction
<回転速度補正係数設定部285>
回転速度補正係数設定部285は、モータ回転速度Vmに応じた回転速度補正係数Kmを設定する。
図12は、モータ回転速度Vmと回転速度補正係数Kmとの対応を示す制御マップの概略図である。
回転速度補正係数設定部285は、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、モータ回転速度Vmと回転速度補正係数Kmとの対応を示す図12に例示した制御マップに、モータ回転速度Vmを代入することにより回転速度補正係数Kmを算出する。
図12に示した制御マップにおいては、モータ回転速度Vmが予め定められた回転速度Vm0以下である場合には回転速度補正係数Kmは1であり、モータ回転速度Vmが回転速度Vm0より大きい場合には、回転速度補正係数Kmはモータ回転速度Vmが大きくなるに従って1から零まで徐々に減少する値となる。
<Rotation speed correction coefficient setting unit 285>
The rotation speed correction coefficient setting unit 285 sets a rotation speed correction coefficient Km corresponding to the motor rotation speed Vm.
FIG. 12 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the motor rotation speed Vm and the rotation speed correction coefficient Km.
The rotation speed correction coefficient setting unit 285 adds a motor map to the control map illustrated in FIG. 12 that shows the correspondence between the motor rotation speed Vm and the rotation speed correction coefficient Km, which is previously created based on empirical rules and stored in the ROM. The rotational speed correction coefficient Km is calculated by substituting the rotational speed Vm.
In the control map shown in FIG. 12, when the motor rotational speed Vm is equal to or lower than the predetermined rotational speed Vm0, the rotational speed correction coefficient Km is 1, and when the motor rotational speed Vm is larger than the rotational speed Vm0. The rotational speed correction coefficient Km is a value that gradually decreases from 1 to zero as the motor rotational speed Vm increases.
図13は、車速Vcと車速補正係数Kcとの対応を示す制御マップの概略図である。
回転速度補正係数設定部285は、図12に示した制御マップに代入するモータ回転速度Vmを、図13に示した制御マップと車速Vcとに基づいて設定した車速補正係数Kcを用いて補正する(図12に示した制御マップに代入するモータ回転速度Vm=モータ回転速度算出部72にて算出されたモータ回転速度Vm×Kc)。
図13に例示した制御マップにおいては、車速Vcが零から第1車速V1であるときの車速補正係数Kcを1、車速Vcが第2車速V2よりも大きい場合には車速補正係数Kcを略0.3としている。また、車速Vcが第1車速V1から第2車速V2まで大きくなる間に車速補正係数Kcが1から0.3まで徐々に小さくなる値に設定している。なお、第1車速V1は略15(km/h)、第2車速V2は略35(km/h)であることを例示することができる。
FIG. 13 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the vehicle speed Vc and the vehicle speed correction coefficient Kc.
The rotational speed correction coefficient setting unit 285 corrects the motor rotational speed Vm to be substituted into the control map shown in FIG. 12 using the vehicle speed correction coefficient Kc set based on the control map and the vehicle speed Vc shown in FIG. (Motor rotation speed Vm to be substituted into the control map shown in FIG. 12 = motor rotation speed Vm × Kc calculated by the motor rotation speed calculation unit 72).
In the control map illustrated in FIG. 13, the vehicle speed correction coefficient Kc when the vehicle speed Vc is from zero to the first vehicle speed V1 is 1, and the vehicle speed correction coefficient Kc is approximately 0 when the vehicle speed Vc is greater than the second vehicle speed V2. .3. Further, the vehicle speed correction coefficient Kc is set to a value that gradually decreases from 1 to 0.3 while the vehicle speed Vc increases from the first vehicle speed V1 to the second vehicle speed V2. It can be illustrated that the first vehicle speed V1 is approximately 15 (km / h) and the second vehicle speed V2 is approximately 35 (km / h).
以上説明した構成により、回転速度補正係数設定部285は、定期的(例えば1ミリ秒毎)に回転速度補正係数Kmを設定する。そして、回転速度補正係数設定部285は、モータ回転速度Vmが大きい場合、言い換えればステアリングホイール101の操舵角速度が大きい場合には、切り込み過ぎを抑制するべく回転速度補正係数Kmを1よりも小さい値に設定する。ただし、車速Vcが大きい場合の危険回避に必要なアシスト力を確保するために、車速Vcが第2車速V2よりも大きい場合には図12に示した制御マップに代入するモータ回転速度Vmが小さくなるように補正する。他方、車速Vcが第1車速V1よりも小さい場合には、ステアリングとられを防止するために、図12に示した制御マップに代入するモータ回転速度Vmを小さくする補正を行わない。
With the configuration described above, the rotation speed correction coefficient setting unit 285 sets the rotation speed correction coefficient Km periodically (for example, every 1 millisecond). Then, the rotational speed correction coefficient setting unit 285 sets the rotational speed correction coefficient Km to a value smaller than 1 in order to suppress excessive cutting when the motor rotational speed Vm is high, in other words, when the steering angular speed of the
<リミット処理部287>
リミット処理部287は、回転速度補正係数乗算部286にて算出された回転速度補正後ベース電流Iebvが予め定められた上限値よりも大きい場合には、上限値をリミット処理後ベース電流Ilとして出力し、算出された回転速度補正後ベース電流Iebvが上限値以下の場合には、算出された回転速度補正後ベース電流Iebvをリミット処理後ベース電流Ilとして出力する。
<Limit processing unit 287>
The limit processing unit 287 outputs the upper limit value as the post-limit processing base current Il when the post-rotation speed corrected base current Iebv calculated by the rotational speed correction coefficient multiplication unit 286 is larger than a predetermined upper limit value. When the calculated rotation speed corrected base current Iebv is equal to or lower than the upper limit value, the calculated rotation speed corrected base current Iebv is output as the limit-processed base current Il.
<符号化処理部288>
符号化処理部288は、代入操舵角算出部281にて算出された代入用操舵角θseの符号がプラスである場合にはリミット処理部287から出力されたリミット処理後ベース電流Ilにプラスの符号を付す。他方、符号化処理部288は、代入操舵角算出部281にて算出された代入用操舵角θseの符号がマイナスである場合にはリミット処理部287から出力されたリミット処理後ベース電流Ilにマイナスの符号を付す。
<Encoding processing unit 288>
When the sign of the substitution steering angle θse calculated by the substitution steering
なお、上述した戻り補正係数乗算部284、回転速度補正係数乗算部286、リミット処理部287および符号化処理部288は、定期的(例えば1ミリ秒毎)に各処理を行う。ゆえに、符号化処理部288は、定期的(例えば1ミリ秒毎)に、符号が付された回転速度補正後ベース電流Iebvをフェード処理部289に出力する。 The return correction coefficient multiplication unit 284, the rotation speed correction coefficient multiplication unit 286, the limit processing unit 287, and the encoding processing unit 288 described above perform each process periodically (for example, every 1 millisecond). Therefore, the encoding processing unit 288 outputs the rotational speed-corrected base current Iebv to which the code is attached to the fade processing unit 289 periodically (for example, every 1 millisecond).
<フェード処理部289>
フェード処理部289は、車速Vcに基づいて仮センサ故障時電流Ieaを決定する。そして、フェード処理部289は、車速Vcに基づいて仮センサ故障時電流Ieaを決定する際には、車速Vcが、図9に例示した制御マップに示したように車速補正係数Kvが大きく変化する零から略1(km/h)の間以外の大きさ(1(km/h)よりも大きな速度)である場合には、仮センサ故障時電流Ieaを、符号化処理部288にて符号が付された回転速度補正後ベース電流Iebvに決定する。他方、車速Vcが1(km/h)以下の場合には、前回の仮センサ故障時電流Ieaから今回符号化処理部288にて符号が付された回転速度補正後ベース電流Iebvまで所定期間かけて徐変させる。例えば、車速Vcが1(km/h)から減速している場合には、1秒間で、前回の仮センサ故障時電流Ieaから今回符号化処理部288にて符号が付された回転速度補正後ベース電流Iebvに変化する値を、定期的(例えば1ミリ秒毎)に仮センサ故障時電流Ieaとして決定する。一方、車速Vcが零から加速している場合には、0.5秒間で、前回の仮センサ故障時電流Ieaから今回符号化処理部288にて符号が付された回転速度補正後ベース電流Iebvに変化する値を、定期的(例えば1ミリ秒毎)に仮センサ故障時電流Ieaとして決定する。
<Fade processing unit 289>
The fade processing unit 289 determines the temporary sensor failure current Iea based on the vehicle speed Vc. When the fade processing unit 289 determines the temporary sensor failure current Iea based on the vehicle speed Vc, the vehicle speed Vc greatly changes the vehicle speed correction coefficient Kv as shown in the control map illustrated in FIG. In the case of a magnitude other than between zero and approximately 1 (km / h) (a speed greater than 1 (km / h)), the encoding processing unit 288 determines the sign of the temporary sensor failure current Iea. The determined base current Iebv after the rotation speed correction is determined. On the other hand, when the vehicle speed Vc is 1 (km / h) or less, it takes a predetermined period from the previous temporary sensor failure current Iea to the rotational speed-corrected base current Iebv to which the current encoding processing unit 288 is attached. Gradually change. For example, when the vehicle speed Vc is decelerating from 1 (km / h), after the rotational speed correction, the current encoding processing unit 288 adds a sign from the previous temporary sensor failure current Iea in 1 second. A value that changes in the base current Iebv is determined as the temporary sensor failure current Iea periodically (for example, every 1 millisecond). On the other hand, when the vehicle speed Vc is accelerating from zero, the rotational speed-corrected base current Iebv, which is signed by the current encoding processing unit 288 from the previous temporary sensor failure current Iea in 0.5 seconds. The value that changes to is periodically determined (for example, every 1 millisecond) as the temporary sensor failure current Iea.
<操舵角微分値算出部291>
操舵角微分値算出部291は、操舵角算出部73にて定期的(例えば1ミリ秒(サンプリング時間)毎)に算出された算出操舵角θscの前回値と今回値との差分をサンプリング時間で除算することで操舵角微分値θsc´を算出する。
<Steering angle differential value calculation unit 291>
The steering angle differential value calculation unit 291 calculates the difference between the previous value and the current value of the calculated steering angle θsc calculated periodically (for example, every 1 millisecond (sampling time)) by the steering
<微分値電流算出部292>
図14は、操舵角微分値θsc´と微分値電流Iθとの対応を示す制御マップの概略図である。
微分値電流算出部292は、操舵角微分値θsc´に応じた微分値電流Iθを算出する。微分値電流算出部292は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、操舵角微分値θsc´と微分値電流Iθとの対応を示す図14に例示した制御マップに、操舵角微分値θsc´を代入することにより微分値電流Iθを算出する。
図14に示した制御マップにおいては、操舵角微分値θsc´の絶対値が大きくなるに従って微分値電流Iθが零から大きい値となる。
<Differential Value Current Calculation Unit 292>
FIG. 14 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the steering angle differential value θsc ′ and the differential value current Iθ.
The differential value current calculation unit 292 calculates a differential value current Iθ according to the steering angle differential value θsc ′. For example, the differential value current calculation unit 292 is based on the control map illustrated in FIG. 14 that shows the correspondence between the steering angle differential value θsc ′ and the differential value current Iθ, which is created in advance based on empirical rules and stored in the ROM. Then, the differential value current Iθ is calculated by substituting the steering angle differential value θsc ′.
In the control map shown in FIG. 14, as the absolute value of the steering angle differential value θsc ′ increases, the differential current Iθ increases from zero.
<操舵角補正係数設定部293>
図15は、算出操舵角θscの絶対値|θsc|と操舵角補正係数Kθとの対応を示す制御マップの概略図である。
操舵角補正係数設定部293は、操舵角算出部73にて算出された算出操舵角θscの絶対値|θsc|に応じた操舵角補正係数Kθを設定する。
操舵角補正係数設定部293は、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた算出操舵角θscの絶対値|θsc|と操舵角補正係数Kθとの対応を示す図15に例示した制御マップに、算出操舵角θscの絶対値|θsc|を代入することにより操舵角補正係数Kθを算出する。
図15に示した制御マップにおいては、算出操舵角θscの絶対値|θsc|が予め定められた基準操舵角θsc0以下である場合には操舵角補正係数Kθは1であり、算出操舵角θscの絶対値|θsc|が基準操舵角θsc0より大きい場合には、操舵角補正係数Kθは算出操舵角θscの絶対値|θsc|が大きくなるに従って1から徐々に減少する値となる。なお、基準操舵角θsc0は、図8に示した制御マップにおける基準操舵角θse0と同じく10度であることを例示することができる。
<Steering angle correction coefficient setting unit 293>
FIG. 15 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the absolute value | θsc | of the calculated steering angle θsc and the steering angle correction coefficient Kθ.
The steering angle correction coefficient setting unit 293 sets a steering angle correction coefficient Kθ corresponding to the absolute value | θsc | of the calculated steering angle θsc calculated by the steering
The steering angle correction coefficient setting unit 293 is illustrated in FIG. 15 showing the correspondence between the absolute value | θsc | of the calculated steering angle θsc that is created based on an empirical rule and stored in the ROM, and the steering angle correction coefficient Kθ. The steering angle correction coefficient Kθ is calculated by substituting the absolute value | θsc | of the calculated steering angle θsc into the control map.
In the control map shown in FIG. 15, when the absolute value | θsc | of the calculated steering angle θsc is equal to or smaller than a predetermined reference steering angle θsc0, the steering angle correction coefficient Kθ is 1, and the calculated steering angle θsc When the absolute value | θsc | is larger than the reference steering angle θsc0, the steering angle correction coefficient Kθ is a value that gradually decreases from 1 as the absolute value | θsc | of the calculated steering angle θsc increases. It can be illustrated that the reference steering angle θsc0 is 10 degrees, similar to the reference steering angle θse0 in the control map shown in FIG.
<操舵角補正係数乗算部294>
操舵角補正係数乗算部294は、微分値電流算出部292にて算出された微分値電流Iθと操舵角補正係数設定部293にて設定された操舵角補正係数Kθとを乗算することにより操舵角補正後微分値電流Iθsを算出し、算出した操舵角補正後微分値電流Iθsを最終センサ故障時電流決定部295に出力する。
<Steering angle correction coefficient multiplier 294>
The steering angle correction coefficient multiplication unit 294 multiplies the differential value current Iθ calculated by the differential value current calculation unit 292 and the steering angle correction coefficient Kθ set by the steering angle correction coefficient setting unit 293 to thereby obtain the steering angle. The corrected differential current Iθs is calculated, and the calculated steering angle corrected differential current Iθs is output to the final sensor failure current determination unit 295.
<最終センサ故障時電流決定部295>
最終センサ故障時電流決定部295は、定期的(例えば1ミリ秒毎)に行う処理において、センサ故障検出部27がトルクセンサ109の故障を検出した場合には、フェード処理部289から出力された仮センサ故障時電流Ieaと操舵角補正係数乗算部294から出力された操舵角補正後微分値電流Iθsとを加算した値をセンサ故障時電流Ieと決定する(Ie=Iea+Iθs)。他方、最終センサ故障時電流決定部295は、定期的(例えば1ミリ秒毎)に行う処理において、センサ故障検出部27がトルクセンサ109の故障を検出していない場合には、センサ故障時電流Ieを零と決定する。
<Final sensor failure current determination unit 295>
The final sensor failure current determination unit 295 is output from the fade processing unit 289 when the sensor
以上のように構成されたステアリング装置100によれば、トルクセンサ109に故障が生じてトルクセンサ109にて検出した操舵トルクTに基づいて決定した目標電流Itをアシスト電流とする通常のアシスト制御を行うことができない場合にも、レゾルバ120からの出力値に基づいて故障時のアシスト制御を行うことができる。
故障時のアシスト制御を行う際、路面の摩擦力が大きい停車時には、図9に例示した制御マップに基づいて車速補正係数Kvが1に設定されるので、車速Vcが零よりも大きい場合よりもアシスト力が大きくなる。その結果、故障時のアシスト制御であっても駐停車時の取り回し性は確保される。他方、車速Vcが略1(km/h)よりも大きくなり動摩擦力の領域に移った場合には、図9に例示した制御マップに基づいて車速補正係数Kvが0.5以下に設定され、アシスト力が急激に弱められるのでアシスト過多にならないように調整される。さらに、車両の旋回が行われる、車速Vcが略10(km/h)より大きな領域では、操舵力が増加する傾向にあるが、この速度では車速補正係数Kvが略5(km/h)近辺よりも高められるのでアシスト力が増加する。ただし、車速Vcが略40(km/h)より大きい領域では車速補正係数Kvが小さく設定されるので、アシスト力が弱められる。これにより、高車速時の車両のふらつきが抑制される。
さらに、車速Vcが零から略1(km/h)の間で車速補正係数Kvが大きく変化する構成としても、フェード処理部289によりアシスト力が徐変されるので、アシスト力が急激に変化することに起因して操舵フィーリングが悪化することが抑制される。
According to the
When the assist control at the time of failure is performed, the vehicle speed correction coefficient Kv is set to 1 based on the control map illustrated in FIG. 9 when the vehicle has a large road frictional force, so that the vehicle speed Vc is larger than zero. Increases assist power. As a result, even in the case of assist control at the time of failure, handling characteristics at the time of parking and stopping are ensured. On the other hand, when the vehicle speed Vc is greater than approximately 1 (km / h) and the vehicle moves to the dynamic friction force region, the vehicle speed correction coefficient Kv is set to 0.5 or less based on the control map illustrated in FIG. Since the assist force is suddenly weakened, it is adjusted so that there is no excessive assist. Further, in a region where the vehicle is turning and the vehicle speed Vc is larger than about 10 (km / h), the steering force tends to increase. At this speed, the vehicle speed correction coefficient Kv is about 5 (km / h). The assist power increases because it is higher than that. However, since the vehicle speed correction coefficient Kv is set small in a region where the vehicle speed Vc is greater than approximately 40 (km / h), the assist force is weakened. Thereby, the wobbling of the vehicle at a high vehicle speed is suppressed.
Furthermore, even when the vehicle speed correction coefficient Kv changes greatly between zero and approximately 1 (km / h), the assist force is gradually changed by the fade processing unit 289, so that the assist force changes abruptly. The deterioration of the steering feeling due to this is suppressed.
また、故障時のアシスト制御において、回転速度補正係数設定部285が設定する回転速度補正係数Kmにより、ステアリングホイール101の操舵角速度が大きい場合の切り込み過ぎが抑制される。ただし、車速Vcが第2車速V2よりも大きい場合には回転速度補正係数Kmが大きくなるように設定されるので、車速Vcが大きい場合の危険回避に必要なアシスト力が確保される。また、車速Vcが第1車速V1よりも小さい場合には、回転速度補正係数Kmが小さくなるように設定されるので、低μ路低速走行時においてもステアリングとられが抑制される。また、停車時のステアリング引っ掛かりが抑制される。
Further, in the assist control at the time of failure, excessive rotation when the steering angular speed of the
このように、本実施の形態に係るステアリング装置100によれば、故障時のアシスト制御時においても、車両の使用状況に応じたアシスト力を付与することができる。つまり、危険回避のためのアシスト力の付与を実現することができるとともに、一般走行のためのアシスト力の付与も実現することができる。その結果、トルクセンサ109に故障が生じた後も自宅または最寄りのディーラーまで行くことができ、運転者の安全を確保することができる。
As described above, according to the
また、本実施の形態に係るステアリング装置100によれば、トルクセンサ109が故障した場合にセンサ故障時電流決定部28にて決定されるセンサ故障時電流Ieは、仮センサ故障時電流Ieaと操舵角補正後微分値電流Iθsとを加算した電流である。つまり、トルクセンサ109が故障した場合の目標電流Itに、推定した操舵角(算出操舵角θsc)の微分値に応じた操舵角補正後微分値電流Iθsが加算される。
Further, according to the
図16は、トルクセンサ109が故障した場合の操舵角と操舵力との関係を示す図である。図16には、本実施の形態に係るステアリング装置100における運転者の操舵力を実線で、仮センサ故障時電流Ieaのみの操舵力を二点鎖線で示した(操舵角補正後微分値電流Iθsを加算しない場合)。また、アシスト力零時の操舵力を破線で示した。
操舵角補正後微分値電流Iθsを加味しない場合、操舵角が零に近い不感帯領域(|θse|≦θse0≒θsc0)では、仮センサ故障時電流Ieaが零になるため、図16に二点鎖線で示したように、運転者の操舵力は、アシスト力零相当の操舵力となり、運転者の負担は大きい。また、この領域においてはステアリングホイール101が滑らかに回転せずに操舵開始時に引掛りが生じてしまう。
これに対して、本実施の形態に係るステアリング装置100においては、この不感帯領域(|θsc|≦θsc0≒θse0)で、操舵角補正後微分値電流Iθs相当分のアシスト力を加算することができるので、図16に実線で示したように、運転者の操舵負担を軽減することができる。
FIG. 16 is a diagram illustrating the relationship between the steering angle and the steering force when the
When the differential current Iθs after steering angle correction is not taken into account, in the dead zone region where the steering angle is close to zero (| θse | ≦ θse0≈θsc0), the temporary sensor failure current Iea becomes zero. As shown, the driver's steering force is a steering force equivalent to zero assist force, and the driver's burden is heavy. Further, in this region, the
On the other hand, in the
このように、本実施の形態に係るステアリング装置100においては、操舵角が零に近い不感帯領域(|θse|≦θse0)に仮センサ故障時電流Ieaが零になる領域を設定しつつ、この不感帯領域(|θse|≦θse0)に操舵角微分値に基づく操舵角補正後微分値電流Iθs相当分のアシスト力を付与することができる。その結果、操舵ふらつきを抑制するべく適切な不感帯領域を設けつつ、進行方向を変更するために運転者によりステアリングホイール101が操舵される場合には、不感帯領域であっても操舵角補正後微分値電流Iθsのアシスト力により運転者の操舵負担を軽減することができる。
As described above, in the
なお、上述した実施の形態においては、フェード処理部289において車速Vcに応じて仮センサ故障時電流Ieaをフェードしているが他の部位でもフェードするようにしてもよい。例えば、リミット処理部287の前段でリミット処理部287に入力される回転速度補正後ベース電流Iebvをフェードするようにしてもよい。これにより、アシスト力が急激に変化することに起因して操舵フィーリングが悪化することが抑制される。 In the above-described embodiment, the fade processing unit 289 fades the temporary sensor failure current Iea in accordance with the vehicle speed Vc. For example, the post-rotation speed corrected base current Iebv input to the limit processing unit 287 may be faded before the limit processing unit 287. As a result, the steering feeling is prevented from deteriorating due to the abrupt change of the assist force.
また、上述した実施の形態においては、レゾルバ120からの出力信号に基づいて操舵角算出部73が算出したステアリングホイール101の回転角度(操舵角)を用いてセンサ故障時電流Ieを決定しているが特にかかる態様に限定されない。例えば、ステアリングホイール101の回転角度を検出する操舵角センサを備え、操舵角センサが検出した操舵角に基づいてセンサ故障時電流Ieを決定してもよい。
In the above-described embodiment, the sensor failure current Ie is determined using the rotation angle (steering angle) of the
10…制御装置、20…目標電流算出部、28…センサ故障時電流決定部、30…制御部、100…電動パワーステアリング装置、109…トルクセンサ、110…電動モータ、120…レゾルバ
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
前記ステアリングホイールの回転角度である操舵角を推定する操舵角推定手段と、
前記トルク検出手段の故障を検出する故障検出手段と、
前記故障検出手段が故障を検出していない場合には前記トルク検出手段が検出した操舵トルクに基づいて前記アシスト力を決定し、前記故障検出手段が故障を検出した場合には、前記操舵角推定手段が推定した推定操舵角の微分値が大きくなるに従い前記アシスト力が大きくなるように前記電動モータを制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記故障検出手段が故障を検出した場合に、前記推定操舵角に基づいて決定した第1アシスト電流と、前記推定操舵角の微分値に基づいて決定した第2アシスト電流とを加算した値を前記電動モータのアシスト電流として決定し、前記推定操舵角が予め定められた所定操舵角よりも小さい場合には前記第1アシスト電流を零に決定することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor that applies assisting force to the steering wheel of the vehicle;
Torque detecting means for detecting a steering torque of the steering wheel;
Steering angle estimating means for estimating a steering angle which is a rotation angle of the steering wheel;
Failure detection means for detecting a failure of the torque detection means;
When the failure detection means does not detect a failure, the assist force is determined based on the steering torque detected by the torque detection means, and when the failure detection means detects a failure, the steering angle estimation Control means for controlling the electric motor such that the assist force increases as the differential value of the estimated steering angle estimated by the means increases;
Equipped with a,
The control means includes a first assist current determined based on the estimated steering angle and a second assist current determined based on a differential value of the estimated steering angle when the failure detection means detects a failure. The added value is determined as the assist current of the electric motor, and when the estimated steering angle is smaller than a predetermined steering angle, the first assist current is determined to be zero. apparatus.
ことを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the control unit corrects the second assist current to be smaller when the estimated steering angle is large than when the estimated steering angle is small.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015046402A JP6401637B2 (en) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015046402A JP6401637B2 (en) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | Electric power steering device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016165954A JP2016165954A (en) | 2016-09-15 |
JP6401637B2 true JP6401637B2 (en) | 2018-10-10 |
Family
ID=56897946
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015046402A Active JP6401637B2 (en) | 2015-03-09 | 2015-03-09 | Electric power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6401637B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108216357A (en) * | 2018-01-17 | 2018-06-29 | 北京汽车股份有限公司 | Viscous compensation method and device |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3884238B2 (en) * | 2001-03-01 | 2007-02-21 | 株式会社ジェイテクト | Electric power steering device |
-
2015
- 2015-03-09 JP JP2015046402A patent/JP6401637B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2016165954A (en) | 2016-09-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6609465B2 (en) | Electric power steering device | |
JP6291314B2 (en) | Electric power steering device, program | |
EP2572963B1 (en) | Electric power steering apparatus | |
US8554412B2 (en) | Electric power steering apparatus, control method thereof and program | |
JP2008230580A (en) | Electric power steering device | |
JP6401637B2 (en) | Electric power steering device | |
JP6059063B2 (en) | Electric power steering device | |
JP6326171B1 (en) | Steering control device, electric power steering device | |
JP2016159702A (en) | Electric power steering system | |
JP2015186955A (en) | Electric power steering device and program | |
JP2016165953A (en) | Electric power steering device | |
JP2016159701A (en) | Electric power steering device | |
JP6291310B2 (en) | Electric power steering device, program | |
JP6180959B2 (en) | Electric power steering device, resolver failure detection device, and resolver failure detection method | |
JP6357326B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2014125036A (en) | Electric power-steering device | |
JP2017088141A (en) | Electric power steering device | |
JP2012076538A (en) | Electric power steering device | |
JP2017043114A (en) | Electric power steering device | |
JP2017154632A (en) | Electric power steering device, program | |
JP2014088138A (en) | Electric power steering device | |
JP6873362B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2014136479A (en) | Electric power steering system | |
JP6453089B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2018047876A (en) | Vehicular steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170929 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180620 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180626 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180808 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180828 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180907 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6401637 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |