JP2004074983A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータの駆動力をステアリング機構に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
電動モータの駆動力をステアリング機構に機械的に伝達することによって操舵補助する電動パワーステアリング装置が従来から用いられている。電動モータは、ステアリングホイールに加えられる操舵トルクに応じて設定される目標電流値に基づいて制御され、これによって、操舵トルクに応じた操舵補助力がステアリング機構に与えられる。
【0003】
ステアリング機構自身の慣性や、これに機械的に結合された電動モータの慣性は、操舵に際して負荷となるから、これらの慣性による操舵負担を軽減するための慣性補償制御が取り入れられる場合がある。具体的には、電動モータの回転角加速度が求められ、この回転角加速度に応じた慣性補償電流を目標電流値に加えることによって、慣性補償制御が達成される。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、慣性補償制御は、電動モータの回転の加速度方向への操舵補助力を増加するような制御であるため、路面からの逆入力による外乱を助長することになり、車両のふらつきの原因となる場合がある。
そこで、この発明の目的は、路面からの逆入力による外乱の影響を抑制しつつ、操舵補助を良好に行う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、操作部材(1)の操作に応じて制御される電動モータ(M)が発生する駆動力をステアリング機構(3)に伝達して操舵補助する電動パワーステアリング装置であって、上記操作部材の操作量を検出する操作量検出手段(5)と、この操作量検出手段によって検出される操作量に基づいて上記電動モータの目標駆動値の基本値である基本目標駆動値を設定する基本目標駆動値設定手段(11)と、上記操作部材の操作角速度を検出する操作角速度検出手段(21)と、上記ステアリング機構側の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段(22)と、上記操作角速度検出手段によって検出された操作角速度と上記操舵角速度検出手段によって検出された操舵角速度との偏差に応じて上記基本目標駆動値設定手段が設定した基本目標駆動値を補正し、上記電動モータの制御のための目標駆動値を定める補正手段(12)と、この補正手段によって定められた目標駆動値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段(15)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。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。
【0006】
この発明によれば、操作角速度および操舵角速度が検出され、これらの偏差に応じて基本目標駆動値が補正されて目標駆動値が求められる。上記偏差は、運転者が操作部材を操作したときと、路面からの外乱入力のときとで異なる値をとるから、基本目標駆動値に対して、路面からの外乱入力の影響を排除するような補正を施すことができる。すなわち、たとえば、運転者が操作部材を操作したときにのみ慣性補償のための補正を行えるから、路面からの外乱入力の影響を抑制して、良好な操舵フィーリングを実現できる。
【0007】
上記補正手段は、上記操作角速度の絶対値と上記操舵角速度の絶対値との偏差に基づいて、上記基本目標駆動値を補正するものであることが好ましい。
より具体的には、上記補正手段は、たとえば、電動モータおよびステアリング機構の慣性を補償するための基本慣性補償駆動値を、たとえば電動モータの回転角加速度に応じて設定する基本慣性補償駆動値設定手段(26)と、操舵角速度絶対値に対する操作角速度絶対値の偏差(|操作角速度|−|操舵角速度|)に応じて上記基本慣性補償駆動値に乗じるべき慣性補償ゲインを設定する慣性補償ゲイン設定手段(24)と、この慣性補償ゲイン設定手段によって設定された慣性補償ゲインを上記基本慣性補償駆動値に乗じることによって慣性補償駆動値を求める乗算手段(27)と、この乗算手段によって求められた慣性補償駆動値を基本目標駆動値に加算する加算手段(28)とを含む。
【0008】
この場合に、上記慣性補償ゲインは、上記偏差が正の値のときには第1の値(G1)をとり、上記偏差が負の値のとき(とくに、負の閾値εth以下の値のとき)には第2の値(G2。G2<G1)に設定されることが好ましい。また、たとえば、慣性補償ゲインは、上記偏差が所定の閾値(εth好ましくは、負の値)よりも大きな値であれば上記第1の値をとり、当該閾値よりも小さな値であれば第2の値をとるように、上記閾値付近で第1の値と第2の値との間で切り替わるように設定されることが好ましい。この場合に、上記閾値付近における慣性補償ゲインの急変を防止するために、上記偏差に対して所定の勾配で、上記慣性補償ゲインが、第1の値と第2の値との間で変化するようにすることが好ましい。
【0009】
運転者が操作部材を操作するときには、操作角速度の絶対値が操舵角速度の絶対値よりも大きくなり、路面からの外乱入力があったときには、操舵角速度の絶対値が操作角速度の絶対値よりも大きくなる。したがって、慣性補償ゲインを上記のように定めることによって、路面からの外乱入力の影響を抑制または排除しつつ、良好な慣性補償制御を実現できる。
上記操作部材とステアリング機構との間には、操作部材に加えられたトルクまたは路面からの外乱トルクに応じて弾性的にねじれ変形するトーションバー(4)が介装されていることが好ましく、上記操作角速度検出手段は、当該トーションバーよりも操作部材側で当該操作部材の操作角速度を検出するものであり、上記操舵角速度検出手段は、当該トーションバーよりもステアリング機構側でステアリング機構の操舵角速度を検出するものであることが好ましい。
【0010】
上記操舵角速度検出手段は、上記電動モータの逆起電力を検出し、これに基づいて操舵角速度を求めるものであってもよい。
また、上記トーションバーを挟んで一対の舵角センサ(6,7)を設け、操作部材側の舵角センサの出力に基づいて操作角速度を求めるとともに、ステアリング機構側の舵角センサの出力に基づいて操舵角速度を求めるようにしてもよい。
操作部材に働くトルク(操作量の一例)と、操作部材側の舵角およびステアリング機構側の舵角とを検出することができるセンサ(いわゆるアングルトルクセンサ)を用いれば、構成を簡素化することができる。
【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電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。操作部材としてのステアリングホイール1に加えられた操舵トルクは、ステアリングシャフト2を介して、ステアリング機構3に伝達される。ステアリング機構3には、電動モータMから発生する駆動力が、操舵補助力として、ギヤ機構を介して、またはダイレクトドライブ方式によって、機械的に伝達されるようになっている。
【0012】
ステアリングシャフト2は、ステアリングホイール1側に結合された入力軸2Aと、ステアリング機構3側に結合された出力軸2Bとに分割されていて、これらの入力軸2Aおよび出力軸2Bは、トーションバー4によって互いに連結されている。トーションバー4は、操舵トルクTに応じてねじれを生じるものであり、このねじれの方向および量は、トルクセンサ5によって検出されるようになっている。このトルクセンサ5の出力信号は、コントローラ10(ECU)に入力されている。
【0013】
コントローラ10には、トルクセンサ5の出力信号のほかにも、ステアリングホイール1の回転角としての操作角θhを検出する操作角センサ6と、ステアリング機構3側の操舵角θpを検出する操舵角センサ7と、当該電動パワーステアリング装置が搭載された車両の車速Vを検出する車速センサ8との各出力信号も入力されている。操作角センサ6は、入力軸2Aの回転角を操作角θhとして検出し、操舵角センサ7は、出力軸2Bの回転角(ステアリング機構3がラック・アンド・ピニオン機構を備えている場合のピニオンの回転角)を操舵角θpとして検出する。
【0014】
運転者がステアリングホイール1にトルクを加えることによってトーションバー4がねじれたときには、操作角θhが操舵角θpに先行して変化し、路面からステアリング機構3を介する外乱入力があったときには、操舵角θpが操作角θhに先行して変動する。そこで、操舵角速度の絶対値|dθp/dt|に対する操作角速度の絶対値|dθh/dt|の偏差ε(=|dθh/dt|−|dθp/dt|)の符号が正であれば、運転者がステアリングホイール1を操作していると判定でき、偏差εの符号が負であれば、路面からの外乱入力によりトーションバー4にねじれが生じていると判定できる。
【0015】
コントローラ10は、トルクセンサ5によって検出される操舵トルクTおよび車速センサ8によって検出される車速Vに応じた駆動電流を電動モータMに与え、操舵トルクTおよび車速Vに応じた操舵補助力がステアリング機構3に与えられるように、電動モータMを駆動制御する。
コントローラ10は、内部に備えられたマイクロコンピュータによるプログラム処理によって、操舵トルクTおよび車速Vに応じた基本目標電流値を設定する基本目標電流値設定部11、ならびに、この基本目標電流値設定部11が設定する基本目標電流値に対して慣性補償制御のための補正を施すことによって、適切な目標電流値を設定する補正部12の各機能を実現する。この補正部12によって設定された目標電流値に基づいて、モータドライバ15が制御され、このモータドライバ15から電動モータMに適切な駆動電流が供給される。
【0016】
補正部12は、操作角センサ6が検出する操作角θhを時間微分して操作角速度dθh/dtを求める操作角速度演算部21と、操舵角センサ7が検出する操舵角θpを時間微分して操舵角速度dθp/dtを求める操舵角速度演算部22と、操舵角速度の絶対値|dθp/dt|に対する操作角速度の絶対値|dθh/dt|の偏差ε(=|dθh/dt|−|dθp/dt|)を求める偏差演算部23と、この偏差εに基づいて慣性補償ゲインGを設定する慣性補償ゲイン設定部24とを備えている。補正部12は、さらに、電動モータMの逆起電力を検出し、この逆起電力から電動モータMの回転角加速度を推定するモータ回転角加速度演算部25と、このモータ回転角加速度演算部25によって求められたモータ回転角加速度に基づいて、慣性補償電流値の基本値である基本慣性補償電流値を演算する基本慣性補償電流値演算部26とを備えている。補正部12はまた、基本慣性補償電流値演算部26によって求められた基本慣性補償電流値に慣性補償ゲイン設定部24によって設定された慣性補償ゲインGを乗じることによって慣性補償電流値を求める乗算部27と、この乗算部27が出力する慣性補償電流値を基本目標電流値設定部11が設定する基本目標電流値に加算する加算部28とを備えている。この加算部28における加算によって、慣性補償のための補正が施された目標電流値が得られ、この目標電流値に基づいて、モータドライバ15が制御されることになる。
【0017】
図2は、基本目標電流値設定部11の働きを説明するための図であり、操舵トルクTに対する基本目標電流値の関係が示されている。操舵トルクTは、たとえば右方向への操舵のためのトルクが正の値にとられ、左方向への操舵のためのトルクが負の値にとられている。また、基本目標電流値は、電動モータMから右方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには正の値とされ、電動モータMから左方向操舵のための操舵補助力を発生させるべきときには負の値とされる。
【0018】
基本目標電流値は、操舵トルクの正の値に対しては正の値をとり、操舵トルクの負の値に対しては負の値をとる。操舵トルクが−T1〜T1(たとえば、T1=0.4N・m)の範囲(トルク不感帯)の微小な値のときには、基本目標電流値は零とされる。また、基本目標電流値は、車速センサ8によって検出される車速Vが大きいほど、その絶対値が小さく設定されるようになっている。これにより、低速走行時には大きな操舵補助力を発生させることができ、高速走行時には操舵補助力を小さくすることができる。
【0019】
図3は、基本慣性補償電流値演算部26による基本慣性補償電流値の設定例を示す図である。電動モータMの回転角加速度は、右操舵方向を正とし、左操舵方向を負としている。電動モータMの回転角加速度が零の近傍の所定の不感帯範囲内では、基本慣性補償電流値は零に保持される。不感帯外では、電動モータMの回転角加速度の増加に伴って単調に増加するように基本慣性補償電流値が設定される。つまり、電動モータMの回転角加速度の絶対値が大きいほど、電動モータMおよびステアリング機構3の慣性に起因する操舵負担が大きくなるので、基本慣性補償電流値の絶対値が大きくされる。また、基本慣性補償電流値は、その符号が、モータ回転角加速度の符号と同じになるように設定される。これにより、モータ回転角加速度の方向への操舵補助力を増すように、基本目標電流値の補正が行われることになる。
【0020】
なお、基本慣性補償電流値演算部26は、図3に示すような特性に対応するテーブルを記憶したメモリを用いて構成することもできるし、図3に示すような特性を実現する関数に従う演算をマイクロコンピュータに実行させることによって実現することもできる。
図4は、慣性補償ゲイン設定部24による慣性補償ゲインの設定例を示す図である。慣性補償ゲインGは、上記の偏差εに応じて、0≦G≦1の範囲で定められるようになっている。この実施形態では、所定の閾値εth(この実施形態では、εth<0)の付近で、慣性補償ゲインGは、第1の値G1(=1)と、第2の値G2(0≦G2<1)との間で、ある勾配で漸次的に切り換わるようになっている。すなわち、偏差εが閾値εth+Δε(Δε>0)よりも大きい範囲では、慣性補償ゲインGは大きな値G1をとり、偏差εが閾値εth−Δεよりも小さい範囲では、慣性補償ゲインGは小さな値G2をとる。
【0021】
上述のとおり、偏差εが正の値のときには、運転者がステアリングホイール1を操作しているとみられ、偏差εが負の値のときには、路面からの外乱入力があったものとみられる。したがって、上述のように慣性補償ゲインGを設定することによって、運転者がステアリングホイール1を操作しているときには、目標電流値に対する慣性補償電流値の寄与が大きくなる。それに対して、路面からの外乱入力に際しては、目標電流値に対する慣性補償電流値の寄与が小さくなる。このようにして、路面からの外乱入力の影響を排除しつつ、良好な慣性補償制御を実現できる。
【0022】
また、この実施形態では、偏差εが閾値εthよりも小さな範囲でも慣性補償ゲインGが零よりも大きな値G2をとるので、路面からの逆入力がわずかながらステアリングホイール1に伝達される。これにより、運転者は、路面状況等の情報をステアリングホイール1の振動等によって感じ取ることができる。
なお、偏差εが閾値εthよりも大きな範囲では、偏差εが負であっても慣性補償ゲインGは大きな値G1をとることとされているが、偏差εの絶対値が小さな範囲であるので、小さな外乱の範囲であり、問題はない。むろん、偏差εの絶対値が小さな範囲では、この偏差εが正の値であっても、慣性補償はさほど重要ではないので、図4において二点鎖線で示すような特性に従って慣性補償ゲインを定めるようにしてもよい。
【0023】
慣性補償ゲイン設定部24は、図4に示すような特性に対応するテーブルを記憶したメモリを用いて構成することもできるし、図4に示すような特性を実現する関数G=f(ε)に従う演算をマイクロコンピュータに実行させることによって実現することもできる。
以上、この発明の一実施形態について説明したが、この発明は、他の形態で実施することもできる。たとえば、上記の実施形態では、操作角センサ6および操舵角センサ7のほかに、トルクセンサ5を設けているが、操作角センサ6が検出する操作角θhと操舵角センサ7が検出する操舵角θpとの差は、トーションバー4のねじれ量および方向に対応するから、たとえば、コントローラ10の内部において操作角θhと操舵角θpとの差を求める減算部(プログラム処理によって実現してもよい。)を設け、この減算部の出力を操舵トルクTに相当する情報として用いるようにしてもよい。これにより、トルクセンサ5を排除して、コストの低減を図ることができる。たとえば、特開2000−352502号公報(たとえば、同公報の図3)に示された構成を用いることにより、操作角θh、操舵角θpおよび操舵トルクTを1つのセンサ(いわゆるアングルトルクセンサ)で検出することができる。
【0024】
また、上記の実施形態では、電動モータMの回転角加速度を電動モータMの逆起電力から推定することとしているが、操舵角センサ7が検出する操舵角θpを2階時間微分(たとえば、操舵角速度演算部22の出力をさらに時間微分)することによって、電動モータMの回転角加速度に対応する情報を得ることができる。
また、逆に、操舵角センサ7を設けずに、電動モータMの逆起電力に基づいて、電動モータMの回転速度を推定し、これに基づいてステアリング機構3側の操舵角速度を求めることもできる。
【0025】
さらに、電動モータMの出力特性は、その温度によって変化するので、目標電流値を電動モータMの温度に応じて補正することとしてもよい。たとえば、電動モータMの温度TEMPを温度センサで検出し、目標電流値I0を下記(1)式に従って補正することにより補正後の目標電流値Iを求め、この補正後の目標電流値Iに従って電動モータMの制御を行うこととしてもよい。
I=I0/{1+α×(TEMP−TEMP0)} ・・・・・・(1)
ただし、α(<0)は、磁石の温度補正係数(可逆温度係数)であり、TEMP0は基準温度を表す。
【0026】
電動モータMの発生トルクは、磁束に比例し、磁束は{1+α×(TEMP−TEMP0)}に比例することから、上記(1)式に従う補正を行うことによって、電動モータMの温度変化によらずに、良好な操舵補助を実現でき、すぐれた操舵フィーリングを実現できる。
また、上記の実施形態では、電動モータMを制御するための目標駆動値として目標電流値を用いているが、目標電圧値や操舵補助力の目標値であるアシストトルク目標値を目標駆動値として用いてもよい。
【0027】
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電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図2】基本目標電流値設定部の働きを説明するための図であり、操舵トルクに対する基本目標電流値の関係が示されている。
【図3】基本慣性補償電流値演算部による基本慣性補償電流値の設定例を示す図である。
【図4】慣性補償ゲイン設定部による慣性補償ゲインの設定例を示す図である。
【符号の説明】
1 ステアリングホイール
2 ステアリングシャフト
2A 入力軸
2B 出力軸
3 ステアリング機構
4 トーションバー
5 トルクセンサ
6 操作角センサ
7 操舵角センサ
8 車速センサ
10 コントローラ
11 基本目標電流値設定部
12 補正部
15 モータドライバ
21 操作角速度演算部
22 操舵角速度演算部
23 偏差演算部
24 慣性補償ゲイン設定部
25 モータ回転角加速度演算部
26 基本慣性補償電流値演算部
27 乗算部
28 加算部
M 電動モータ
T 操舵トルク[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus that transmits a driving force of an electric motor to a steering mechanism to assist steering.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art An electric power steering apparatus that assists steering by mechanically transmitting a driving force of an electric motor to a steering mechanism has been conventionally used. The electric motor is controlled based on a target current value set according to the steering torque applied to the steering wheel, whereby a steering assist force corresponding to the steering torque is given to the steering mechanism.
[0003]
Since the inertia of the steering mechanism itself and the inertia of an electric motor mechanically coupled to the steering mechanism become a load during steering, inertia compensation control for reducing the steering load due to these inertia may be adopted. Specifically, the rotational angular acceleration of the electric motor is obtained, and inertia compensation control is achieved by adding an inertial compensation current corresponding to the rotational angular acceleration to the target current value.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the inertia compensation control is a control for increasing the steering assist force in the direction of acceleration of the rotation of the electric motor, disturbance due to reverse input from the road surface is promoted, which causes the vehicle to wobble. There are cases.
Therefore, an object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of favorably performing steering assist while suppressing the influence of disturbance due to reverse input from a road surface.
[0005]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
According to a first aspect of the present invention, a driving force generated by an electric motor (M) controlled according to an operation of an operation member (1) is transmitted to a steering mechanism (3) to perform steering. An assisted electric power steering device, comprising: an operation amount detection means (5) for detecting an operation amount of the operation member; and a target drive value of the electric motor based on the operation amount detected by the operation amount detection means. Basic target drive value setting means (11) for setting a basic target drive value as a basic value, operation angular velocity detection means (21) for detecting the operation angular velocity of the operation member, and steering angular velocity on the steering mechanism side. A steering angular velocity detecting means (22); and the base angular velocity detected by the operating angular velocity detecting means and a steering angular velocity detected by the steering angular velocity detecting means. Correction means (12) for correcting the basic target drive value set by the target drive value setting means to determine a target drive value for controlling the electric motor, and the correction means (12) based on the target drive value determined by the correction means. An electric power steering apparatus, comprising: a motor driving means (15) for driving an electric motor. It should be noted that the alphanumeric characters in parentheses indicate corresponding components and the like in embodiments described later. Hereinafter, the same applies in this section.
[0006]
According to the present invention, the operation angular velocity and the steering angular velocity are detected, and the basic target drive value is corrected according to the deviation to obtain the target drive value. Since the above-mentioned deviation takes different values when the driver operates the operating member and when the disturbance is input from the road surface, the basic target drive value is excluded from the influence of the disturbance input from the road surface. Corrections can be made. That is, for example, since the correction for inertia compensation can be performed only when the driver operates the operating member, the influence of disturbance input from the road surface can be suppressed, and a good steering feeling can be realized.
[0007]
It is preferable that the correction means corrects the basic target drive value based on a deviation between the absolute value of the operation angular velocity and the absolute value of the steering angular velocity.
More specifically, the correcting means sets a basic inertia compensation drive value for compensating, for example, a basic inertia compensation drive value for compensating for inertia of the electric motor and the steering mechanism in accordance with, for example, a rotational angular acceleration of the electric motor. Means (26) and an inertia compensation gain setting for setting an inertia compensation gain to be multiplied by the basic inertia compensation drive value in accordance with a deviation (| operation angular velocity |-| steering angular velocity |) of the operation angular velocity absolute value from the steering angular velocity absolute value. Means (24), multiplication means (27) for obtaining an inertia compensation drive value by multiplying the basic inertia compensation drive value by the inertia compensation gain set by the inertia compensation gain setting means, and the multiplication means obtained by the multiplication means. Adding means (28) for adding the inertia compensation drive value to the basic target drive value.
[0008]
In this case, the inertia compensation gain when the deviation is a positive value takes a first value (G1), when the deviation is a negative value (especially, when the negative threshold epsilon th following values) Is preferably set to a second value (G2; G2 <G1). Further, for example, the inertia compensation gain takes the first value if the deviation is greater than a predetermined threshold (ε th, preferably a negative value), and takes the first value if the deviation is smaller than the threshold. It is preferable that the setting is made so as to switch between the first value and the second value near the threshold value so as to take the value of 2. In this case, in order to prevent a sudden change in the inertia compensation gain near the threshold, the inertia compensation gain changes between a first value and a second value at a predetermined gradient with respect to the deviation. It is preferable to do so.
[0009]
When the driver operates the operating member, the absolute value of the operating angular velocity becomes larger than the absolute value of the steering angular velocity, and when there is a disturbance input from the road surface, the absolute value of the steering angular velocity becomes larger than the absolute value of the operating angular velocity. Become. Therefore, by setting the inertia compensation gain as described above, good inertia compensation control can be realized while suppressing or eliminating the influence of disturbance input from the road surface.
It is preferable that a torsion bar (4) elastically twisted and deformed in accordance with torque applied to the operation member or disturbance torque from a road surface is interposed between the operation member and the steering mechanism. The operating angular velocity detecting means detects the operating angular velocity of the operating member on the operating member side of the torsion bar, and the steering angular velocity detecting means detects the steering angular velocity of the steering mechanism on the steering mechanism side of the torsion bar. It is preferable to detect.
[0010]
The steering angular velocity detecting means may detect a back electromotive force of the electric motor and determine a steering angular velocity based on the detected back electromotive force.
Further, a pair of steering angle sensors (6, 7) are provided with the torsion bar interposed therebetween, and the operation angular velocity is obtained based on the output of the steering angle sensor on the operation member side, and based on the output of the steering angle sensor on the steering mechanism side. Alternatively, the steering angular velocity may be obtained by using
The configuration can be simplified by using a sensor (a so-called angle torque sensor) capable of detecting a torque (an example of an operation amount) acting on the operation member and a steering angle on the operation member side and a steering angle on the steering mechanism side. Can be.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT 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 an electric configuration of an electric power steering apparatus according to one embodiment of the present invention. A steering torque applied to a
[0012]
The
[0013]
The
[0014]
When the driver applies torque to the
[0015]
The
The
[0016]
The
[0017]
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the basic target current
[0018]
The basic target current value has a positive value for a positive value of the steering torque, and has a negative value for a negative value of the steering torque. When the steering torque is a minute value in the range of -T1 to T1 (for example, T1 = 0.4 Nm) (torque dead zone), the basic target current value is set to zero. The absolute value of the basic target current value is set to be smaller as the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 8 is higher. As a result, a large steering assist force can be generated during low-speed running, and the steering assist force can be reduced during high-speed running.
[0019]
FIG. 3 is a diagram showing an example of setting the basic inertia compensation current value by the basic inertia compensation current
[0020]
Note that the basic inertia compensation current
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of setting the inertia compensation gain by the inertia compensation
[0021]
As described above, when the deviation ε is a positive value, it is considered that the driver is operating the
[0022]
Further, in this embodiment, the inertia compensation gain G in smaller ranges than deviation epsilon is the threshold epsilon th since takes a large value G2 than zero, the reverse input from the road surface is transmitted slightly to the
In the greater range than the deviation epsilon threshold epsilon th, but deviation epsilon is the inertia compensation gain G be negative there is a taking a large value G1, the absolute value of the deviation epsilon is a small range , Is a small disturbance range, no problem. Of course, in the range where the absolute value of the deviation ε is small, even if the deviation ε is a positive value, the inertia compensation is not so important. Therefore, the inertia compensation gain is determined according to the characteristic shown by the two-dot chain line in FIG. You may do so.
[0023]
The inertia compensation
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention can be implemented in another form. For example, in the above embodiment, the
[0024]
In the above embodiment, the rotation angular acceleration of the electric motor M is estimated from the back electromotive force of the electric motor M. However, the steering angle θp detected by the steering angle sensor 7 is second-order time differential (for example, Information corresponding to the rotational angular acceleration of the electric motor M can be obtained by further time-differentiating the output of the
Conversely, without providing the steering angle sensor 7, the rotational speed of the electric motor M may be estimated based on the back electromotive force of the electric motor M, and the steering angular speed of the steering mechanism 3 may be obtained based on the estimated rotational speed. it can.
[0025]
Furthermore, since the output characteristics of the electric motor M change with the temperature, the target current value may be corrected according to the temperature of the electric motor M. For example, the temperature TEMP of the electric motor M is detected by a temperature sensor, and the target current value I 0 is corrected according to the following equation (1) to obtain a corrected target current value I. According to the corrected target current value I, The control of the electric motor M may be performed.
I = I 0 / {1 + α × (TEMP−TEMP 0 )} (1)
Here, α (<0) is a temperature correction coefficient (reversible temperature coefficient) of the magnet, and TEMP 0 represents a reference temperature.
[0026]
Since the generated torque of the electric motor M is proportional to the magnetic flux, and the magnetic flux is proportional to {1 + α × (TEMP−TEMP 0 )}, the correction according to the above equation (1) makes it possible to reduce the temperature change of the electric motor M. Regardless, excellent steering assist can be realized, and an excellent steering feeling can be realized.
Further, in the above embodiment, the target current value is used as the target drive value for controlling the electric motor M, but the target drive value, which is the target value of the target voltage value or the target value of the steering assist force, is used as the target drive value. May be used.
[0027]
In addition, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of a basic target current value setting unit, and shows a relationship between a steering torque and a basic target current value.
FIG. 3 is a diagram showing an example of setting a basic inertia compensation current value by a basic inertia compensation current value calculation unit.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of setting an inertia compensation gain by an inertia compensation gain setting unit.
[Explanation of symbols]
Claims (1)
上記操作部材の操作量を検出する操作量検出手段と、
この操作量検出手段によって検出される操作量に基づいて上記電動モータの目標駆動値の基本値である基本目標駆動値を設定する基本目標駆動値設定手段と、
上記操作部材の操作角速度を検出する操作角速度検出手段と、
上記ステアリング機構側の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
上記操作角速度検出手段によって検出された操作角速度と上記操舵角速度検出手段によって検出された操舵角速度との偏差に応じて上記基本目標駆動値設定手段が設定した基本目標駆動値を補正し、上記電動モータの制御のための目標駆動値を定める補正手段と、
この補正手段によって定められた目標駆動値に基づいて上記電動モータを駆動するモータ駆動手段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。An electric power steering device that transmits a driving force generated by an electric motor controlled according to an operation of an operation member to a steering mechanism to assist in steering,
Operation amount detection means for detecting an operation amount of the operation member,
Basic target drive value setting means for setting a basic target drive value that is a basic value of the target drive value of the electric motor based on the operation amount detected by the operation amount detection means;
Operation angular velocity detection means for detecting an operation angular velocity of the operation member,
Steering angular velocity detecting means for detecting the steering angular velocity on the steering mechanism side,
The electric motor corrects a basic target drive value set by the basic target drive value setting means in accordance with a deviation between the operation angular velocity detected by the operation angular velocity detection means and the steering angular velocity detected by the steering angular velocity detection means. Correction means for determining a target drive value for the control of
An electric power steering apparatus comprising: a motor driving unit that drives the electric motor based on a target driving value determined by the correction unit.
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