JP2000135983A - Electric motor control device for motor-driven power steering - Google Patents

Electric motor control device for motor-driven power steering

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JP2000135983A
JP2000135983A JP31102698A JP31102698A JP2000135983A JP 2000135983 A JP2000135983 A JP 2000135983A JP 31102698 A JP31102698 A JP 31102698A JP 31102698 A JP31102698 A JP 31102698A JP 2000135983 A JP2000135983 A JP 2000135983A
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加藤  良文
Tsutomu Tashiro
田代  勉
Takehito Fujii
丈仁 藤井
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To exercise sufficient performance as a motor-driven power steering without using a complicated, high-cost analog circuit. SOLUTION: An actual motor current detected by a motor current sensor 27 is converted into digital data by an analog-to-digital converter 34 and the data is taken into a CPU 35, and the CPU 35 computes the command value to a motor driving circuit 36 on the basis of the actual motor current and the target current value. The motor current can therefore be controlled without using a complicated, high-cost analog circuit. In the case of realizing motor current control by feedback control, if a means for computing the driving command value is constituted to execute filter processing for eliminating higher frequency components than cutoff frequency (=R/L) when approximating the current response of the electric motor to applied voltage with the time lag of first order, the influence of zero-order hold is reduced to realize a nonvibrating current control system.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、運転者の操舵力軽
減及び操舵フィーリングの向上に資する車両の電動パワ
ーステアリングに用いられる電動モータの制御装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric motor used for an electric power steering of a vehicle, which contributes to reducing a steering force of a driver and improving a steering feeling.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動式のパワーステアリングにおいて
は、操舵系のねじりトルクを検出するねじりトルクセン
サの出力信号に基づいて算出したアシスト信号に応じ
て、電動モータの回転方向や回転トルクを制御すること
で、運転者の操舵負荷を軽減している。例えば特公平6
−24942に開示された電動パワーステアリングにお
いては、必要な回転トルクを発生させるために、実モー
タ電流を所定の電流値に一致させる制御を行い、応答性
に優れる電動パワーステアリングを構成するとしてい
る。
2. Description of the Related Art In an electric power steering, a rotation direction and a rotation torque of an electric motor are controlled in accordance with an assist signal calculated based on an output signal of a torsion torque sensor for detecting a torsion torque of a steering system. This reduces the driver's steering load. For example, Tokuho 6
In the electric power steering disclosed in JP-A--24942, in order to generate a necessary rotational torque, control is performed to match the actual motor current to a predetermined current value, thereby configuring an electric power steering having excellent responsiveness.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た実モータ電流を所定の電流値に一致させる制御を行う
装置として演算増幅器等を用いたアナログ回路によるフ
ィードバック制御が用いられており、回路が複雑で高価
になっていた。
However, feedback control by an analog circuit using an operational amplifier or the like is used as a device for controlling the actual motor current to be equal to a predetermined current value, and the circuit is complicated. Had become expensive.

【0004】本発明は、上記事情に鑑み、複雑で高価な
アナログ回路を用いることなく、電動パワーステアリン
グとして十分な性能を発揮させることのできる電動モー
タ制御装置を提供することを目的とする。
[0004] In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an electric motor control device capable of exhibiting sufficient performance as an electric power steering without using a complicated and expensive analog circuit.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段及び発明の効果】上記目的
達成のためになされた請求項1に記載の電動パワーステ
アリング用電動モータの制御装置は、操舵トルク検出手
段によって検出した操舵機構における操舵トルクに基づ
いて指令値算出手段が駆動指令値を算出し、その算出さ
れた駆動指令値に基づいてモータ駆動手段が、操舵機構
を補助操舵するための電動モータを通電駆動する。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a control apparatus for an electric motor for an electric power steering, comprising: a steering torque detecting means for detecting a steering torque of a steering mechanism detected by a steering torque detecting means; The command value calculating means calculates the drive command value based on the calculated drive command value, and the motor drive means energizes and drives the electric motor for assisting the steering mechanism based on the calculated drive command value.

【0006】ここで、モータ電流検出手段は電動モータ
に流れる電流を検出し、その検出された値はAD変換手
段によってマイクロコンピュータで処理可能なデジタル
データに変換される。一方、目標モータ電流算出手段
は、操舵トルク検出手段にて検出した操舵トルクに基づ
いて、前記電動モータに対する目標モータ電流をデジタ
ルデータとして算出する。そして、演算手段が、電動モ
ータに流れる電流(実モータ電流)が目標モータ電流に
一致するように、モータ駆動手段に対する駆動指令値
を、AD変換手段によってデジタルデータに変換された
電流検出値と目標モータ電流値とに基づき、所定の時間
間隔ごとにマイクロコンピュータによって演算する。
Here, the motor current detecting means detects a current flowing through the electric motor, and the detected value is converted into digital data which can be processed by the microcomputer by the AD converting means. On the other hand, the target motor current calculation means calculates a target motor current for the electric motor as digital data based on the steering torque detected by the steering torque detection means. Then, the calculating means converts the drive command value for the motor driving means with the current detection value converted into digital data by the AD conversion means and the target value so that the current flowing through the electric motor (actual motor current) matches the target motor current. Based on the motor current value, the microcomputer calculates at predetermined time intervals.

【0007】したがって、この電動モータの制御装置に
よれば、複雑で高価なアナログ回路を用いることなく、
電動モータの制御を行うことができる。そして、このア
ナログ回路を用いないでも済むことは次の効果につなが
る。つまり、アナログ回路を構成する場合には、例えば
コンデンサ等の個体間のバラツキがあるような部品を必
要とするため完成品としての装置の性能等にもバラツキ
が発生し得るので、その調整作業が面倒である。本発明
の制御装置のように構成すれば、このようなバラツキが
発生せず、調整作業が不要となる。また、アナログ回路
を用いた場合には、電動パワーステアリングを搭載する
対象物の種類に対応したアナログ回路を設定・製作する
必要がある。例えば軽車両向けと大型車向けの電動パワ
ーステアリング用の電動モータでは使用する電流等の違
いに対応する必要がある。本発明の制御装置のように構
成すれば、このような搭載対象の種類に応じてプログラ
ムを変更するだけでよく、ハード構成を共通化できる。
Therefore, according to the control device for an electric motor, a complicated and expensive analog circuit is not used.
The electric motor can be controlled. The elimination of the use of the analog circuit leads to the following effects. In other words, when configuring an analog circuit, for example, parts that have individual variations such as capacitors are required, and the performance of the device as a finished product may also vary. It is troublesome. According to the configuration of the control device of the present invention, such variation does not occur, and the adjustment work is not required. When an analog circuit is used, it is necessary to set and manufacture an analog circuit corresponding to the type of the object on which the electric power steering is mounted. For example, in an electric motor for electric power steering for a light vehicle and a large vehicle, it is necessary to cope with a difference in electric current and the like to be used. According to the configuration of the control device of the present invention, it is only necessary to change the program according to the type of the mounting target, and the hardware configuration can be shared.

【0008】なお、電動モータの制御に際しては、請求
項2に示すように、演算手段が、目標モータ電流と実モ
ータ電流との偏差を演算し、その演算された電流偏差に
基づき、モータ駆動手段に対するフィードバック駆動指
令値を演算することが考えられる。そして、その算出さ
れたフィードバック駆動指令値に基づいて、モータ駆動
手段が電動モータを通電駆動する。このようにすれば、
高精度のモータ制御を実現できる。特に電動パワーステ
アリングに用いることが前提であるため、熱等の環境変
化や経年変化を考慮してフィードバック制御をすること
が好ましいと考えられる。また、大量生産する場合は、
出荷前に精密な調整作業を施しておくことは現実的に難
しいため、特に大量生産を前提とした車両に搭載する電
動パワーステアリング用という観点からは、フィードバ
ック制御によって対応する方が好ましいと言える。
In controlling the electric motor, the calculating means calculates a deviation between the target motor current and the actual motor current, based on the calculated current deviation. It is conceivable to calculate a feedback drive command value for. Then, the motor driving means energizes and drives the electric motor based on the calculated feedback drive command value. If you do this,
Highly accurate motor control can be realized. In particular, since it is premised on use in electric power steering, it is considered preferable to perform feedback control in consideration of environmental changes such as heat and aging. Also, for mass production,
Since it is practically difficult to perform a precise adjustment work before shipment, it can be said that it is preferable to respond by feedback control, particularly from the viewpoint of electric power steering mounted on a vehicle premised on mass production.

【0009】ところで、マイクロコンピュータにて実モ
ータ電流を所定の電流値に一致させる制御を行うには、
演算の負荷量から考えて、制御周期(サンプリング時
間)は1ms程度以上であることが望ましい。これに対
して、標準的に行われるデジタル制御器の設計手法は、
所望の性能を持つアナログフィードバック制御器の伝達
関数を双一次変換して、デジタル制御則を導出し、それ
をマイクロコンピューターにて演算させる手法である。
この手法により、実モータ電流を所定の電流値に一致さ
せる制御を行うには、制御周期は200マイクロ秒(μ
s)程度以下である必要があることが本出願人によって
確かめられている。これより遅い制御周期で制御を行う
と、実モータ電流が振動的になり、操舵フィーリングが
悪化するという不具合がある。これは、以下の理由によ
る。
In order to control the actual motor current to a predetermined current value by a microcomputer,
Considering the amount of calculation load, the control cycle (sampling time) is desirably about 1 ms or more. In contrast, standard digital controller design techniques are:
This is a method in which a transfer function of an analog feedback controller having desired performance is bilinearly converted to derive a digital control law, and the digital control law is calculated by a microcomputer.
In order to perform control to match the actual motor current to a predetermined current value by this method, the control cycle is 200 microseconds (μ
s) It has been ascertained by the applicant that it needs to be of the order or less. If the control is performed in a control cycle that is slower than this, there is a problem that the actual motor current becomes oscillating and the steering feeling deteriorates. This is for the following reason.

【0010】デジタル制御系においては、各サンプリン
グ間では、モータ駆動回路に対する指令値は一定の値を
とる。いわゆるゼロオーダーホールド(零次ホールド)
である。制御周期が遅くなるに連れ、実モータ電流が振
動的になるのは、通常、電動パワーステアリングに用い
られる電動モータの時定数(=インダクタンス(L)/
抵抗値(R))が数ms程度であるのに対し、制御周期
が1msに近づいてくると、このゼロオーダーホールド
の影響が無視できなくなるためである。
In the digital control system, a command value for the motor drive circuit takes a constant value between each sampling. So-called zero order hold (zero order hold)
It is. Normally, the actual motor current becomes oscillating as the control cycle becomes slower because of the time constant (= inductance (L) /) of the electric motor used in the electric power steering.
This is because the effect of the zero-order hold cannot be ignored when the control cycle approaches 1 ms while the resistance value (R) is about several ms.

【0011】そこで、請求項3に示す制御装置において
は、ゼロオーダーホールドの影響を小さくし、非振動的
な電流制御系を実現するために次のような構成を採用し
た。すなわち、上述したフィードバック駆動指令値を演
算する演算手段が、電動モータの印可電圧に対する電流
の応答を1次遅れとして近似したときのカットオフ周波
数(=抵抗値(R)/インダクタンス/(L))より高
域の周波数成分を除去するフィルタ処理を実行するよう
構成したのである。このように、カットオフ周波数より
高域の周波数成分を除去することで、フィードバック制
御器の制御帯域をアナログフィードバック制御器の帯域
より低周波側に狭くすることができる。これにより、ゼ
ロオーダーホールドの影響を小さくし、非振動的な電流
制御系を実現することができる。
Therefore, in the control device according to the third aspect, the following configuration is employed in order to reduce the influence of zero order hold and to realize a non-oscillating current control system. That is, the calculating means for calculating the feedback drive command value described above approximates the response of the current to the applied voltage of the electric motor as a first-order lag, which is a cutoff frequency (= resistance value (R) / inductance / (L)). The filter processing for removing higher frequency components is performed. As described above, by removing the frequency components higher than the cutoff frequency, the control band of the feedback controller can be narrowed to a lower frequency side than the band of the analog feedback controller. As a result, the effect of zero order hold can be reduced, and a non-oscillating current control system can be realized.

【0012】このような構成にすると、実モータ電流の
応答が一般にアナログフィードバック制御器に比べ遅く
なるが、この影響が電動パワーステアリングのモータ電
流制御において、問題とならないのは、次の理由からで
ある。すなわち、本発明が対象として電動パワーステ
アリングの電動モータ制御の制御帯域は、工作機械等の
サーボシステムとは異なり、100Hz程度あれば、実
用上十分であること、電動パワーステアリングに一般
的に使用されるモータのカットオフ周波数は数百Hzで
あるので、モータのカットオフ周波数以上の高周波帯域
を除去しても、実用上十分な電動モータ制御の制御帯域
が得られる、という本出願人の知見に基づく。
With this configuration, the response of the actual motor current is generally slower than that of the analog feedback controller. However, this effect does not cause a problem in the motor current control of the electric power steering for the following reason. is there. That is, the control band of the electric motor control of the electric power steering which is the object of the present invention is different from the servo system of the machine tool or the like, and if it is about 100 Hz, it is sufficient for practical use. Applicants' knowledge that the cut-off frequency of a motor is several hundred Hz, and that even if high-frequency bands higher than the cut-off frequency of the motor are removed, a practically sufficient control band for electric motor control can be obtained. Based.

【0013】なお、上述したように、高域周波数成分を
除去するフィルタ処理を実行する演算手段を構成する場
合、次のようにすることができる。つまり、請求項4に
示すように、カットオフ周波数より高域の周波数成分を
除去する要素を持つ伝達関数を用いてフィードバック駆
動指令値を演算するのである。この場合、請求項5に示
すように遅れ要素(1次遅れ要素、2次遅れ要素等)を
持つ伝達関数を用いて実現してもよいし、請求項6に示
すように、目標モータ電流と実モータ電流の偏差を積分
する要素を持つ伝達関数を用いて実現してもよい。
[0013] As described above, when the arithmetic means for executing the filter processing for removing the high frequency component is configured, the following can be performed. That is, as described in claim 4, the feedback drive command value is calculated using a transfer function having an element for removing a frequency component higher than the cutoff frequency. In this case, a transfer function having a delay element (a first-order delay element, a second-order delay element, or the like) may be realized. This may be realized by using a transfer function having an element for integrating the deviation of the actual motor current.

【0014】この内、積分要素を持つ伝達関数を用いて
演算手段を構成すると、目標モータ電流がステップ状に
変化したときの定常偏差をなくすことができるのである
が、請求項7に示すように、演算されたフィードバック
駆動指令値が最大であっても、実モータ電流が前記目標
モータ電流に達しない場合には、偏差積分を増大させる
方向の積分動作を停止することが好ましい。これは次の
理由からである。
If the calculation means is constituted by using a transfer function having an integral element, a steady-state deviation when the target motor current changes in a step-like manner can be eliminated. When the actual motor current does not reach the target motor current even if the calculated feedback drive command value is maximum, it is preferable to stop the integration operation in the direction of increasing the deviation integration. This is for the following reason.

【0015】例えば電動パワーステアリングにおいて急
操舵をするような場合を考える。偏差積分動作を停止し
ない場合には、次のような不都合が生じる、つまり、電
動モータとしてDCモータが使用されている場合には、
モータ回転数に比例した逆起電力が発生する。そして、
急操舵するような場合には、逆起電力は大きな値となる
ので、例えばPWMで駆動指令値を出力する場合には、
PWMデューティが100%であっても、なお実モータ
電流が目標モータ電流よりも低い状態が存在する(図1
4中のA−B間参照)。PWMデューティ値は、偏差の
積分値と偏差の線形結合値として与えられるが、図14
中のD−E間では100%にリミットされる。このよう
な場合に、目標モータ電流と実モータ電流の偏差を積分
する機能が動作していると、偏差の積分値図14中のD
→Eの経路を辿ることとなる。図14中のB点において
は逆起電力の影響が減り、実モータ電流が目標モータ電
流に追いついていても、偏差積分は図14中のE→Fの
経路を辿るので、PWMデューティは100%のままで
ある。この結果、図14中のB−C間では実モータ電流
のオーバーシュートが発生するため、操舵感が悪化す
る。
For example, let us consider a case where sudden steering is performed in electric power steering. If the deviation integration operation is not stopped, the following inconvenience occurs. That is, when a DC motor is used as the electric motor,
Back electromotive force is generated in proportion to the motor speed. And
In the case of sudden steering, the back electromotive force becomes a large value. For example, when a drive command value is output by PWM,
Even when the PWM duty is 100%, there is still a state where the actual motor current is lower than the target motor current (FIG. 1).
4 between A and B). The PWM duty value is given as a linear combination of the integral value of the deviation and the deviation.
It is limited to 100% between D and E. In such a case, if the function of integrating the deviation between the target motor current and the actual motor current is operating, the integrated value of the deviation is represented by D in FIG.
→ It follows the route of E. At point B in FIG. 14, the influence of the back electromotive force is reduced, and even if the actual motor current catches up with the target motor current, the deviation integration follows the path from E to F in FIG. Remains. As a result, the overshoot of the actual motor current occurs between B and C in FIG. 14, and the steering feeling deteriorates.

【0016】これに対して、請求項7に示すように偏差
積分動作を停止する場合には、PWMデューティが10
0%に達した図14中のD点で、偏差積分を増大させる
方向の積分動作が停止するため、偏差積分値は図14中
のD−Gの経路を辿る。そのため、図14中のB点で
は、逆起電力の影響が減り、実モータ電流が目標モータ
電流に追いつくと、偏差積分は、図14中のG→Hの経
路を辿るので、PWMデューティは直ちに減少し始め、
実モータ電流のオーバーシュートが発生せず、良好な操
舵感が得られる。
On the other hand, when the deviation integration operation is stopped as set forth in claim 7, when the PWM duty is 10
At a point D in FIG. 14 at which 0% has been reached, the integration operation in the direction of increasing the deviation integration stops, so that the deviation integration value follows the path of DG in FIG. Therefore, at the point B in FIG. 14, when the effect of the back electromotive force is reduced and the actual motor current catches up with the target motor current, the deviation integration follows the G → H path in FIG. Began to decrease,
Overshoot of the actual motor current does not occur, and a good steering feeling is obtained.

【0017】また、請求項8に示すように、請求項2〜
7のいずれか記載の電動パワーステアリング用電動モー
タの制御装置において、演算手段が、目標モータ電流に
基づいてモータ駆動手段に対するフィードフォワード駆
動指令値を演算し、フィードバック駆動指令値と加算し
て、前記モータ駆動手段に対する最終的な駆動指令値と
するようにしてもよい。このようにすれば、モータ電流
の定常偏差の低減、電流立ち上がりの応答改善を図るこ
とができ、操舵フィーリングをさらに向上させることと
なる。
Further, as shown in claim 8, claims 2 to
7. The control device for an electric motor for electric power steering according to claim 7, wherein the calculating means calculates a feedforward drive command value for the motor drive means based on the target motor current, and adds the feedforward drive command value to the feedback drive command value. The final drive command value for the motor drive means may be used. By doing so, it is possible to reduce the steady-state deviation of the motor current and improve the response of the current rise, thereby further improving the steering feeling.

【0018】[0018]

【発明の実施の形態】以下、本発明が適用された実施例
について図面を用いて説明する。なお、本発明の実施の
形態は、下記の実施例に何ら限定されることなく、本発
明の技術的範囲に属する限り、種々の形態を採り得るこ
とは言うまでもない。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It is needless to say that the embodiments of the present invention are not limited to the following examples, and can take various forms as long as they belong to the technical scope of the present invention.

【0019】[第1実施例]図1は、上述した発明が適
用された実施例の電動パワーステアリング制御装置を中
心に示す車両構成図である。車両運転者によって操舵さ
れるハンドル(ステアリングホイール)11には、シャ
フト(ステアリングシャフト)12が連結されており、
シャフト12には、「操舵機構」に相当するラック13
及びピニオンギヤ14が連結されている。ハンドル11
の操舵に応じてシャフト12が回転すると、そのシャフ
ト12の回転角度がラック13の移動量となる。ラック
13の両端にはタイロッド15が設けられており、その
タイロッド15によって夕イヤ16を左右に操舵する。
[First Embodiment] FIG. 1 is a vehicle configuration diagram mainly showing an electric power steering control device of an embodiment to which the above-mentioned invention is applied. A steering wheel (steering wheel) 11 steered by the vehicle driver is connected to a shaft (steering shaft) 12.
A rack 13 corresponding to a “steering mechanism” is provided on the shaft 12.
And the pinion gear 14 are connected. Handle 11
When the shaft 12 rotates in response to the steering, the rotation angle of the shaft 12 becomes the moving amount of the rack 13. Tie rods 15 are provided at both ends of the rack 13, and the tie rods 15 steer the evening ear 16 left and right.

【0020】シャフト12には、「操舵トルク検出手
段」に相当する操舵トルクセンサ21及び操舵角センサ
24が設けられており、操舵トルクセンサ21からは車
両運転者がハンドルを操舵する際に生じるトルクに応じ
た信号(操舵トルク信号)が出力され、操舵角センサ2
4からハンドルを操舵する際に生じる操舵角が出力され
る。
The shaft 12 is provided with a steering torque sensor 21 and a steering angle sensor 24 corresponding to "steering torque detecting means". From the steering torque sensor 21, a torque generated when a vehicle driver steers a steering wheel is provided. (Steering torque signal) corresponding to the steering angle sensor 2
4 outputs a steering angle generated when the steering wheel is steered.

【0021】操舵トルクセンサ21及び操舵角センサ2
4と、ラック13及びピニオンギヤ14との間には、減
速機22を介して電動モータ23が取り付けられてい
る。なお、減速機22はウォーム及びウォームホイール
から構成される周知のものである。電動モータ23に通
電して駆動させれば、ハンドル11を回転させる際の力
が軽減されることとなる。
Steering torque sensor 21 and steering angle sensor 2
An electric motor 23 is mounted between the rack 4 and the rack 13 and the pinion gear 14 via a speed reducer 22. The speed reducer 22 is a well-known speed reducer including a worm and a worm wheel. If the electric motor 23 is energized and driven, the force required to rotate the handle 11 is reduced.

【0022】また、電動モータ23にはモータ回転角セ
ンサ25及びモータ電流センサ27が設けられており、
この電動モータ23への通電制御を実行するECU30
は、上述した操舵トルクセンサ21からの操舵トルク信
号、操舵角センサ24からの操舵角、モータ回転角セン
サ25からのモータ回転角、モータ電流センサ27から
のモータ電流、及び車両の速度を検出する車速センサ5
0からの車速信号に基づいて、電動モータ23に通電す
る電流を制御する。
The electric motor 23 is provided with a motor rotation angle sensor 25 and a motor current sensor 27.
ECU 30 for executing the power supply control to electric motor 23
Detects the steering torque signal from the steering torque sensor 21, the steering angle from the steering angle sensor 24, the motor rotation angle from the motor rotation angle sensor 25, the motor current from the motor current sensor 27, and the speed of the vehicle. Vehicle speed sensor 5
Based on the vehicle speed signal from 0, the current supplied to the electric motor 23 is controlled.

【0023】続いて、ECU30の内部構成について、
図2の処理ブロック図を参照して説明する。操舵トルク
センサ21から出力された信号に基づいて電動モータ制
御の演算をデジタルで行うため、ECU30内部では、
まず、その検出信号をアナログ回路によるローパスフィ
ルタ(LPF)31に通し、その後にマイクロコンピュ
ータ33内に設けられたA/D変換器34によってA/
D変換してから、CPU35へ取り込む。ここで、LP
F31はA/D変換時のエリアシングノイズを除去する
ために、ナイキスト周波数(サンプリング周波数の1/
2)以下の遮断周波数をもつフィル夕として構成されて
いる。
Next, the internal configuration of the ECU 30 will be described.
This will be described with reference to the processing block diagram of FIG. Since the calculation of the electric motor control is performed digitally based on the signal output from the steering torque sensor 21, inside the ECU 30,
First, the detection signal is passed through a low-pass filter (LPF) 31 composed of an analog circuit, and then the A / D converter 34 provided in the microcomputer 33 converts the A / D signal into an analog signal.
After the D conversion, it is taken into the CPU 35. Where LP
F31 has a Nyquist frequency (1/1 of the sampling frequency) to remove aliasing noise at the time of A / D conversion.
2) It is configured as a filter having the following cutoff frequency.

【0024】同様に、モータ電流センサ27から出力さ
れた信号も、LPF32に通した後に、マイクロコンピ
ュータ33内のA/D変換器34によってデジタルデー
タ化されてからCPU35へ取り込まれる。一方、車速
センサ50の信号は、一般に車速に応じてパルスの周波
数が変化する信号である。この信号はECU30内部の
波形整形部38にて波形整形されて、CPU35のポー
トに入力される。CPU35が、車速パルスの周期を計
測することで車速に応じた信号を得る。同様に、モータ
回転角センサ25及び操舵角センサ24からの信号も、
それぞれ対応して設けられた波形整形部39,40を経
て、CPU35のポートに入力される。
Similarly, the signal output from the motor current sensor 27 is also converted into digital data by an A / D converter 34 in the microcomputer 33 after passing through the LPF 32 and then taken into the CPU 35. On the other hand, the signal of the vehicle speed sensor 50 is a signal whose pulse frequency generally changes according to the vehicle speed. This signal is subjected to waveform shaping by a waveform shaping section 38 in the ECU 30 and input to a port of the CPU 35. The CPU 35 obtains a signal corresponding to the vehicle speed by measuring the cycle of the vehicle speed pulse. Similarly, signals from the motor rotation angle sensor 25 and the steering angle sensor 24 are
The signals are input to the ports of the CPU 35 via the waveform shaping units 39 and 40 provided correspondingly.

【0025】マイクロコンピュータ33は、駆動回路3
6に対して、PWM(パルス幅変調)デューティを出力
する。駆動回路36はこのPWN信号に基づいて、電動
モータ23の電流が追従するようパワートランジスタ3
7のスイッチングを行う。次に、本第1実施例の電動パ
ワーステアリング制御装置の制御演算ブロック(図3)
及び制御演算ブロックに対応する制御フローチャート
(図4)を参照して、動作説明を行う。なお、図4のフ
ローチャートに示す演算は、所定の制御周期ごとにマイ
クロコンピュータ33内で実行されるものである。
The microcomputer 33 includes a driving circuit 3
6, a PWM (pulse width modulation) duty is output. The drive circuit 36 controls the power transistor 3 based on the PWN signal so that the current of the electric motor 23 follows.
7 is performed. Next, a control calculation block of the electric power steering control device of the first embodiment (FIG. 3)
The operation will be described with reference to a control flowchart (FIG. 4) corresponding to the control operation block. The operation shown in the flowchart of FIG. 4 is executed in the microcomputer 33 at each predetermined control cycle.

【0026】まず最初のstep10では、操舵トルクセン
サ21からの検出信号(操舵トルク信号)がA/D変換
器34によってデジタルデータに変換され、CPU35
に取り込まれる。続くstep20〜step50は、図3の制
御演算ブロックにおける目標モータトルク演算に相当す
る。まず、step20では、操舵トルクデータに基づいて
基本アシストトルクを演算する。続くstep30では、車
速が増加するにつれてアシストトルクが減少するよう
に、基本アシストトルクを補正する。
In the first step 10, a detection signal (steering torque signal) from the steering torque sensor 21 is converted into digital data by the A / D converter 34, and the CPU 35
It is taken in. Subsequent steps 20 to 50 correspond to the target motor torque calculation in the control calculation block of FIG. First, in step 20, a basic assist torque is calculated based on the steering torque data. In the following step 30, the basic assist torque is corrected so that the assist torque decreases as the vehicle speed increases.

【0027】step40では、モータ回転角及び操舵角度
に基づき、ハンドルの戻りをよくするためのアシストト
ルクの補正を行う。そして、step50では、ハンドルを
戻した時の収斂をよくするために、モータ回転角速度及
び操舵角速度に基づき、アシストトルクの補正を行う。
こうして得られたものが目標モータトルクとなる。
In step 40, the assist torque for improving the return of the steering wheel is corrected based on the motor rotation angle and the steering angle. Then, in step 50, in order to improve convergence when the steering wheel is returned, the assist torque is corrected based on the motor rotational angular velocity and the steering angular velocity.
The result obtained in this way is the target motor torque.

【0028】続くstep60では、上述したstep20〜st
ep50で演算された目標モータトルクに対応するモータ
電流を演算する。そして、step70では、モータ電流信
号がA/D変換され、デジタルデータとなってCPU3
5に取り込まれる。続くstep80では、実モータ電流値
と目標モータ電流値とに基づき、駆動回路に対する指令
値(PWMデューティ値)を演算する。そして、最後の
step90では、その演算されたPWMデューティ値を駆
動回路36に出力し、モータ電流の制御を行う。
In the subsequent step 60, the above-mentioned steps 20 to st
The motor current corresponding to the target motor torque calculated in ep50 is calculated. Then, in step 70, the motor current signal is A / D converted and becomes digital data,
5 is taken in. In the subsequent step 80, a command value (PWM duty value) for the drive circuit is calculated based on the actual motor current value and the target motor current value. And the last
In step 90, the calculated PWM duty value is output to the drive circuit 36 to control the motor current.

【0029】なお、上述したように、駆動回路36はこ
のPWM信号に基づいて、電動モータ23の電流が追従
するようパワートランジスタ37のスイッチングを行
う。このように、本第1実施例の電動パワーステアリン
グ制御装置によれば、モータ電流センサ27によって検
出された実モータ電流を、AD変換器34にてデジタル
データに変換してCPU35に取り込み、この実モータ
電流と目標電流値に基づき、モータ駆動回路36に対す
る指令値をCPU35によって演算する。これによっ
て、複雑で高価なアナログ回路を用いる事なく、モータ
電流の制御を行うことができる。
As described above, the drive circuit 36 switches the power transistor 37 based on the PWM signal so that the current of the electric motor 23 follows. As described above, according to the electric power steering control device of the first embodiment, the actual motor current detected by the motor current sensor 27 is converted into digital data by the AD converter 34 and is taken into the CPU 35. A command value for the motor drive circuit 36 is calculated by the CPU 35 based on the motor current and the target current value. As a result, the motor current can be controlled without using a complicated and expensive analog circuit.

【0030】そして、このようにアナログ回路を用いな
いでも済むことは次の効果につながる。つまり、アナロ
グ回路を構成する場合には、例えばコンデンサ等の個体
間のバラツキがあるような部品を必要とするため完成品
としての装置の性能等にもバラツキが発生し得るので、
その調整作業が面倒である。本実施例のように構成すれ
ば、このようなバラツキが発生せず、調整作業が不要と
なる。また、アナログ回路を用いた場合には、電動パワ
ーステアリングを搭載する対象物の種類に対応したアナ
ログ回路を設定・製作する必要がある。例えば軽車両向
けと大型車向けの電動パワーステアリング用の電動モー
タ23では使用する電流等の違いに対応する必要があ
る。本実施例のように構成すれば、このような搭載対象
の種類に応じてプログラムを変更するだけでよく、ハー
ド構成を共通化できる。
The elimination of the need to use an analog circuit leads to the following effects. In other words, in the case of configuring an analog circuit, for example, a component such as a capacitor or the like having a variation between individual components is required, so that the performance of the device as a finished product may also vary.
The adjustment work is troublesome. With the configuration as in the present embodiment, such variations do not occur, and adjustment work is not required. When an analog circuit is used, it is necessary to set and manufacture an analog circuit corresponding to the type of the object on which the electric power steering is mounted. For example, in the electric motor 23 for electric power steering for a light vehicle and a large vehicle, it is necessary to cope with a difference in electric current and the like to be used. With the configuration as in the present embodiment, it is only necessary to change the program according to the type of the mounting target, and the hardware configuration can be shared.

【0031】[第2実施例]第2実施例は、前記電動モ
ータ23に対する駆動指令値として、フィードバック駆
動指令値を演算するようにものである。本第2実施例の
電動パワーステアリング制御装置の制御演算ブロック
(図5)及び制御演算ブロックに対応する制御フローチ
ャート(図6)を参照して、動作説明を行う。なお、図
6のフローチャートに示す演算は、所定の制御周期ごと
にマイクロコンピュータ33内で実行されるものであ
る。また、上述した第1実施例の場合の電動パワーステ
アリング制御装置を中心に示す車両構成(図1)及びE
CU30の内部構成を示す処理ブロック図(図2)は、
この第2実施例の場合も同様であるので重複説明はしな
い。
[Second Embodiment] In the second embodiment, a feedback drive command value is calculated as a drive command value for the electric motor 23. The operation will be described with reference to a control calculation block (FIG. 5) and a control flowchart (FIG. 6) corresponding to the control calculation block of the electric power steering control device of the second embodiment. The calculation shown in the flowchart of FIG. 6 is executed in the microcomputer 33 at every predetermined control cycle. The vehicle configuration (FIG. 1) mainly showing the electric power steering control device in the case of the first embodiment described above and E
A processing block diagram showing the internal configuration of the CU 30 (FIG. 2)
The same applies to the case of the second embodiment, and therefore, the description thereof will not be repeated.

【0032】図6のフローチャートにおけるstep110
〜170及びstep190は、第1実施例の場合の図4に
示したstep10〜70及びstep90と同じ内容であるの
で説明は省略し、step180及びstep185についての
み説明する。step180では、目標モータ電流と実モー
タ電流の差(電流偏差)を演算する。そして、続くstep
185では、下記の[式1]に示す漸化式に従って、P
WMデューティ値d(n)を演算する。
Step 110 in the flowchart of FIG.
Steps 170 to 190 and step 190 have the same contents as steps 10 to 70 and step 90 shown in FIG. 4 in the case of the first embodiment, and a description thereof will be omitted, and only step 180 and step 185 will be described. In step 180, the difference (current deviation) between the target motor current and the actual motor current is calculated. And the following step
In 185, according to the recurrence formula shown in [Equation 1] below, P
The WM duty value d (n) is calculated.

【0033】[0033]

【数1】 (Equation 1)

【0034】ここで、d(k)は第k周期のPWMデュ
ーティ値、e(k)は第k周期の電流偏差であり、a
(k),b(k)は予め決められた定数である。その
後、上記演算によって得たPWMデューティ値d(n)
に上下限リミッタ処理を施して、最終的なPWMデュー
ティ値とする。step190では、その最終的なPWMデ
ューティ値を駆動回路36に出力してモータ電流の制御
を行う。
Here, d (k) is the PWM duty value in the k-th cycle, e (k) is the current deviation in the k-th cycle, and a
(K) and b (k) are predetermined constants. Thereafter, the PWM duty value d (n) obtained by the above calculation
Are subjected to upper and lower limiter processing to obtain a final PWM duty value. In step 190, the final PWM duty value is output to the drive circuit 36 to control the motor current.

【0035】このように、本第2実施例の場合には、電
流偏差に基づいてフィードバック駆動指令値を演算し、
そのフィードバック駆動指令値に基づいて電動モータ2
3を通電駆動しているため、高精度のモータ制御を実現
できる。特に電動パワーステアリングに用いることが前
提であるため、熱等の環境変化や経年変化を考慮してフ
ィードバック制御をすることが好ましいと考えられる。
また、大量生産する場合は、出荷前に精密な調整作業を
施しておくことは現実的に難しいため、特に大量生産を
前提とした車両に搭載する電動パワーステアリング用と
いう観点からは、フィードバック制御によって対応する
方が好ましいと言える。
As described above, in the case of the second embodiment, the feedback drive command value is calculated based on the current deviation.
Based on the feedback drive command value, the electric motor 2
3 is energized, so that highly accurate motor control can be realized. In particular, since it is premised on use in electric power steering, it is considered preferable to perform feedback control in consideration of environmental changes such as heat and aging.
In addition, when mass-producing, it is practically difficult to perform precise adjustment work before shipping.From the viewpoint of electric power steering mounted on vehicles that are premised on mass production, feedback control is particularly necessary. It can be said that the corresponding is preferable.

【0036】[第3実施例]ところで、マイクロコンピ
ュータ33にて実モータ電流を所定の電流値に一致させ
る制御を行うには、演算の負荷量から考えて、制御周期
は1ms程度以上であることが望ましい。これに対し
て、標準的に行われるデジタル制御器の設計手法は、所
望の性能を持つアナログフィードバック制御器の伝達関
数を双一次変換して、デジタル制御則を導出し、それを
マイクロコンピューターにて演算させる手法である。こ
の手法により、実モータ電流を所定の電流値に一致させ
る制御を行うには、制御周期は200マイクロ秒(μ
s)程度以下である必要がある。これより遅い制御周期
で制御を行うと、実モータ電流が振動的になり、操舵フ
ィーリングが悪化するという不具合がある。これは、電
動パワーステアリングに用いられる電動モータの時定数
(=インダクタンス(L)/抵抗値(R))が通常は数
ms程度であるのに対し、制御周期が1msに近づいて
くると、ゼロオーダーホールドの影響が無視できなくな
るためである。
[Third Embodiment] By the way, in order for the microcomputer 33 to perform control for matching the actual motor current to a predetermined current value, the control cycle must be about 1 ms or more in view of the calculation load. Is desirable. On the other hand, a standard digital controller design method bilinearly converts the transfer function of an analog feedback controller having desired performance, derives a digital control law, and converts it into a microcomputer. This is a method for performing calculations. In order to perform control to match the actual motor current to a predetermined current value by this method, the control cycle is 200 microseconds (μ
s) It is necessary to be less than about. If the control is performed in a control cycle that is slower than this, there is a problem that the actual motor current becomes oscillating and the steering feeling deteriorates. This is because the time constant (= inductance (L) / resistance value (R)) of the electric motor used for the electric power steering is usually about several milliseconds, but becomes zero when the control cycle approaches 1 ms. This is because the influence of the order hold cannot be ignored.

【0037】本第3実施例は、ゼロオーダーホールドの
影響を小さくし、非振動的な電流制御系を実現するため
の実施例である。 [第3実施例の第1態様]図7に示す制御演算ブロック
は、上述した第2実施例の説明のために用いた図5の制
御演算ブロック中の「モータ電流フィードバックルー
プ」に相当する部分を取り出したものである。図7に示
すCd(z)は、上記[式1]に対応するパルス伝達関
数であり、zは遅延演算子を示す。また、ZOHはゼロ
オーダーホールドであり、P(s)は電動モータ23と
駆動回路部分(モータ駆動回路36,パワートランジス
タ37)を表す連続時間の伝達関数で、sはラプラス演
算子である。
The third embodiment is an embodiment for reducing the influence of zero order hold and realizing a non-oscillating current control system. [First Mode of Third Embodiment] The control operation block shown in FIG. 7 is a portion corresponding to the "motor current feedback loop" in the control operation block of FIG. 5 used for the description of the second embodiment. Is taken out. Cd (z) shown in FIG. 7 is a pulse transfer function corresponding to the above [Equation 1], and z represents a delay operator. ZOH is a zero-order hold, P (s) is a continuous-time transfer function representing the electric motor 23 and the drive circuit portion (motor drive circuit 36, power transistor 37), and s is a Laplace operator.

【0038】本第1態様では、図7の制御演算ブロック
中のモータ電流フィードバック制御器が、カットオフ周
波数(=抵抗値(R)/インダクタンス(L))よりも
高域の周波数成分を除去するフィルタ処理機能を有する
ことを特徴としている。これは、制御周期(サンプリン
グ時間)が、電動モータ23の時定数(L/R)に比べ
無視できない大きさになった場合に特に効果がある。
In the first embodiment, the motor current feedback controller in the control calculation block of FIG. 7 removes a frequency component higher than the cutoff frequency (= resistance value (R) / inductance (L)). It is characterized by having a filtering function. This is particularly effective when the control cycle (sampling time) is not negligible compared to the time constant (L / R) of the electric motor 23.

【0039】そのモータ電流フィードバック制御器の構
成に関して、パルス伝達関数Cd(z)の構成につき、
実例を上げて具体的に説明する。電動モータ23とし
て、インダクタンス(L)=83.45μH,抵抗
(R)=53.95mΩのDCモータを想定し、それに
対して、図7に示すようなモータ電流フィードバック制
御系を構成した場合を考える。なお、制御周期を1ms
とする。この場合のモータ時定数はL/R=1.5ms
となり、制御周期1msが無視できない大きさとなる。
Regarding the structure of the motor current feedback controller, the structure of the pulse transfer function Cd (z) is as follows.
This will be specifically described with reference to an actual example. Assuming that a DC motor having an inductance (L) of 83.45 μH and a resistance (R) of 53.95 mΩ is assumed as the electric motor 23, and a motor current feedback control system as shown in FIG. . The control cycle is 1 ms
And The motor time constant in this case is L / R = 1.5 ms
Thus, the control cycle 1 ms has a size that cannot be ignored.

【0040】このように制御対象の時定数に比べて制御
周期が無視できない場合に、ゼロオーダーホールドの影
響を考慮する手法として、例えば文献「デジタル制御理
論入門」(荒木光彦著,朝倉書店,P137〜P13
9)に記載の公知技術がある。以下、その要点を述べ
る。
As described above, in the case where the control cycle cannot be ignored compared to the time constant of the control object, as a method for considering the influence of zero order hold, for example, a document “Introduction to Digital Control Theory” (Mitsuhiko Araki, Asakura Shoten, P137) ~ P13
There is a known technique described in 9). Hereinafter, the main points will be described.

【0041】図8において、Fd(z)はフィードバッ
ク制御器のパルス伝達関数、ZOHはゼロオーダーホー
ルド、Gc(s)は制御対象の連続時間伝達関数を示
す。この図8に示すようなデジタル制御器において、連
続時間の制御系を制御する場合の安定性を論じるのに、
まず、下記の[式2]で示すGd(z)を考え、
In FIG. 8, Fd (z) is a pulse transfer function of the feedback controller, ZOH is a zero order hold, and Gc (s) is a continuous time transfer function of the control object. In the digital controller as shown in FIG. 8, when discussing stability in controlling a continuous-time control system,
First, considering Gd (z) shown in the following [Equation 2],

【0042】[0042]

【数2】 (Equation 2)

【0043】さらに、下記の[式3]で示すwを導入し
て、
Further, by introducing w shown in the following [Equation 3],

【0044】[0044]

【数3】 (Equation 3)

【0045】連続時間伝達関数Gc(w)を下記の[式
4]のように表す。
The continuous time transfer function Gc (w) is expressed as the following [Equation 4].

【0046】[0046]

【数4】 (Equation 4)

【0047】この連続時間伝達関数Gc(w)で表わさ
れた制御対象に対して、図9に示すような制御系を構成
する。連続時間伝達関数Fc(w)で表わされた制御器
によって実現される安定余裕は、下記[式5]のように
定義される連続時間伝達関数Fd(z)にて図8の制御
系を構成したときの安定余裕と一致する。これが上記文
献に記載された公知技術の内容である。
A control system as shown in FIG. 9 is configured for the control target represented by the continuous time transfer function Gc (w). The stability margin realized by the controller represented by the continuous time transfer function Fc (w) is obtained by using the continuous time transfer function Fd (z) defined as in the following [Equation 5]. It matches the stability margin when configured. This is the content of the known technology described in the above document.

【0048】[0048]

【数5】 (Equation 5)

【0049】すなわち、図8に示すゼロオーダーホール
ド(ZOH)を含む制御系に対し、ゼロオーダーホール
ドを考慮して所望の安定の安定余裕を持つデジタル制御
器を得るには、まず図9に示す制御系において所望の安
定の安定余裕をもつように連続時間伝達関数Fc(w)
を構成し、その後、上記[式5]にしたがって連続時間
伝達関数Fd(z)を構成すれば良い。
That is, in order to obtain a digital controller having a desired stability margin in consideration of the zero order hold for the control system including the zero order hold (ZOH) shown in FIG. A continuous-time transfer function Fc (w) so that the control system has a desired stability margin.
And then form the continuous-time transfer function Fd (z) according to the above [Equation 5].

【0050】ただし、特定の制御対象に対して適切な連
続時間伝達関数Fc(w)を如何に構成するかは、公知
の技術ではない。本第1態様では、このような公知技術
を前提としながら、特定の制御対象として電動パワース
テアリング用の電動モータ23を考え、この電動モータ
23に対する適切な連続時間伝達関数Fc(w)を構成
したものである。
However, how to configure an appropriate continuous time transfer function Fc (w) for a specific control object is not a known technique. In the first embodiment, the electric motor 23 for electric power steering is considered as a specific control object, and an appropriate continuous-time transfer function Fc (w) for the electric motor 23 is configured on the premise of such known technology. Things.

【0051】実例として取り上げたDCモータ(L=8
3.45μH,R=53.95mΩ)の、等価的な印加
電圧からモータ電流までの伝達関数P(s)は、下記の
[式6]に示すようになる。 P(s)=1/(L*s+R) …[式6] 上記[式2],[式3],[式4]にしたがって、伝達
関数P(s)に対し、図9に示したGc(w)に相当す
る連続時間伝達関数Pc(w)を求めると、下記の[式
7]に示すようになる。
The DC motor taken as an example (L = 8
The transfer function P (s) from the equivalent applied voltage to the motor current of 3.45 μH, R = 53.95 mΩ) is as shown in the following [Equation 6]. P (s) = 1 / (L * s + R) [Equation 6] According to the above [Equation 2], [Equation 3], and [Equation 4], Gc shown in FIG. When the continuous-time transfer function Pc (w) corresponding to (w) is obtained, it becomes as shown in the following [Equation 7].

【0052】[0052]

【数6】 (Equation 6)

【0053】この連続時間伝達関数Pc(w)のボード
線図を図10中に(A)で示す。図10より、1次遅れ
であったP(s)がゼロオーダーホールドを考慮する
と、厳密にはPc(w)についてのゲイン交差周波数は
定義できないが、位相の変化を見た場合、高周波側で位
相が180度遅れて位相余裕の少ない系になっているこ
とが判る。
A Bode diagram of the continuous time transfer function Pc (w) is shown in FIG. From FIG. 10, the gain crossover frequency for Pc (w) cannot be strictly defined in consideration of the zero-order hold of P (s), which was the first-order lag. It can be seen that the phase is delayed by 180 degrees and the system has a small phase margin.

【0054】本第1態様では、この制御対象に対し、図
9のFc(w)にあたる制御器として下記の[式8],
[式9],[式10]で示す伝達関数を用いている。
In the first embodiment, a controller corresponding to Fc (w) in FIG.
The transfer functions shown in [Equation 9] and [Equation 10] are used.

【0055】[0055]

【数7】 (Equation 7)

【0056】そのボード線図を図10中に(B)で示
す。この内、伝達関数Fc1(w)は、モータ電流フィ
ードバック制御器がカットオフ周波数(R/L)よりも
高域の周波数成分を除去する要素として1次遅れを用い
ている。図10中に(c)で示した一巡伝達関数Fc
(w)*Pc(w)のボード線図から判るように、Fc
1(w)の効果で、一巡伝達関数Fc(w)*Pc
(w)のカットオフ周波数が低域に移動し、安定余裕が
増していることが判る。また、Fc2(w)はFc1
(w)による位相遅れを減らす効果がある。
The Bode diagram is shown in FIG. Among them, the transfer function Fc1 (w) uses a first-order lag as an element by which the motor current feedback controller removes frequency components higher than the cutoff frequency (R / L). The loop transfer function Fc shown by (c) in FIG.
As can be seen from the Bode diagram of (w) * Pc (w), Fc
With the effect of 1 (w), the loop transfer function Fc (w) * Pc
It can be seen that the cutoff frequency of (w) moves to a lower frequency range and the stability margin is increased. Fc2 (w) is Fc1
This has the effect of reducing the phase delay due to (w).

【0057】ここで、上記[式5]にしたがって、図7
におけるモータ電流フィードバック制御器のパルス伝達
関数Cd(z)を求めると、下記[式11]に示すよう
になる。
Here, according to the above [Equation 5], FIG.
When the pulse transfer function Cd (z) of the motor current feedback controller at is obtained, the following equation (11) is obtained.

【0058】[0058]

【数8】 (Equation 8)

【0059】このパルス伝達関数Cd(z)を用いて、
制御周期1msにて上述したDCモータ(L=83.4
5μH,R=53.95mΩ)の電流フィードバック制
御を行なった例として、目標電流をOAから10Aにス
テップ状に変化させた時の応答波形を図11中に(A)
で示す。なお、図11中の(B)は、高域周波数成分の
除去要素なしで単純な比例制御を行った場合の応答波形
である。図11中の(A)が(B)に比べて、応答が非
振動的で且つ定常偏差も小さいことが判る。
Using this pulse transfer function Cd (z),
The above-described DC motor (L = 83.4 at a control cycle of 1 ms)
As an example of performing current feedback control of 5 μH, R = 53.95 mΩ), a response waveform when the target current is changed from OA to 10 A in a step-like manner is shown in FIG.
Indicated by (B) in FIG. 11 is a response waveform when simple proportional control is performed without an element for removing high frequency components. It can be seen that the response in (A) in FIG. 11 is non-oscillating and the steady-state deviation is smaller than that in (B).

【0060】[第3実施例の第2態様]上述の第1態様
では遅れ要素を用いたが、この第2態様では積分要素を
用いる。つまり、図9中に示した連続時間伝達関数Fc
(w)に代えて、下記の[式12]に示すものを用い
る。
[Second Embodiment of Third Embodiment] Although the delay element is used in the first embodiment, an integral element is used in the second embodiment. That is, the continuous time transfer function Fc shown in FIG.
Instead of (w), the one shown in the following [Equation 12] is used.

【0061】[0061]

【数9】 (Equation 9)

【0062】その場合のボード線図を図12中に(B)
で示す。この[式12]で示される連続時間伝達関数F
c(w)は、モータ電流フィードバック制御器がカット
オフ周波数(L/R)より高域の周波数成分を除去する
要素として、積分要素が用いられている。図12中に
(C)で示した一巡伝達関数Fc(w)*Pc(w)の
ボード線図から判るように、連続時間伝達関数Fc
(w)の効果で、一巡伝達関数Fc(w)*Pc(w)
のカットオフ周波数が低域に移動し、安定余裕が増して
いることが判る。
A Bode diagram in that case is shown in FIG.
Indicated by The continuous-time transfer function F represented by this [Equation 12]
For c (w), an integral element is used as an element by which the motor current feedback controller removes frequency components higher than the cutoff frequency (L / R). As can be seen from the Bode diagram of the loop transfer function Fc (w) * Pc (w) shown in FIG.
With the effect of (w), the loop transfer function Fc (w) * Pc (w)
It can be seen that the cutoff frequency moves to a lower range, and the stability margin increases.

【0063】また、この[式12]で示される連続時間
伝達関数Fc(w)を用いて上記[式5]で定義される
連続時間伝達関数Fd(z)を求め、それにしたがっ
て、図7におけるモータ電流フィードバック制御器のパ
ルス伝達関数Cd(z)を求めると、下記[式13]に
示すようになる。
Further, the continuous time transfer function Fd (z) defined by the above [Equation 5] is obtained by using the continuous time transfer function Fc (w) shown by the [Equation 12]. When the pulse transfer function Cd (z) of the motor current feedback controller is obtained, it becomes as shown in the following [Equation 13].

【0064】[0064]

【数10】 (Equation 10)

【0065】このパルス伝達関数Cd(z)を用いて、
制御周期1msにて上述したDCモータ(L=83.4
5μH,R=53.95mΩ)の電流フィードバック制
御を行なった例として、目標電流をOAから10Aにス
テップ状に変化させた時の応答波形を図13中に(A)
で示す。
Using this pulse transfer function Cd (z),
The above-described DC motor (L = 83.4 at a control cycle of 1 ms)
As an example of performing the current feedback control of 5 μH, R = 53.95 mΩ), the response waveform when the target current is changed from OA to 10 A in a step shape is shown in FIG.
Indicated by

【0066】この場合も、図11中に(A)で示した
「遅れ要素を用いた場合」と同様に、非振動的な応答で
あることが判る。そして、この場合には、積分要素の効
果によって、定常偏差が0となっていることも判る。な
お、上述した遅れ要素を用いた第1態様(式8に示す伝
達関数参照)及び積分要素を用いた第2態様(式12に
示す伝達関数参照)いずれの場合も、遅いサンプリング
時間で、非振動的な電流応答を実現するために、電動モ
ータ23のカットオフ周波数より高域の周波数成分を除
去する要素を有していることが本質的に寄与している。
In this case as well, it can be seen that the response is non-oscillatory, as in the case of using the delay element shown in FIG. In this case, it is also found that the steady-state deviation is zero due to the effect of the integral element. In each of the first embodiment using the delay element described above (see the transfer function shown in Equation 8) and the second embodiment using the integral element (see the transfer function shown in Equation 12), the non-synchronous sampling time and the non- In order to realize an oscillating current response, it is essential to have an element for removing a frequency component higher than the cutoff frequency of the electric motor 23.

【0067】[第2態様の場合の工夫]ところで、この
第2態様のように積分要素を用いる場合には、次の点を
考慮すると、演算されたフィードバック駆動指令値が最
大であっても、実モータ電流が目標モータ電流に達しな
い場合には、偏差積分を増大させる方向の積分動作を停
止することが好ましい。これは次の理由からである。
[Contrivance in Second Embodiment] When the integral element is used as in the second embodiment, considering the following points, even if the calculated feedback drive command value is the maximum, When the actual motor current does not reach the target motor current, it is preferable to stop the integration operation in the direction to increase the deviation integration. This is for the following reason.

【0068】電動パワーステアリングにおいて急操舵を
するような状況で偏差積分動作を停止しない場合には、
次のような不都合が生じる、つまり、DCモータが使用
された電動モータ23のモータ回転数に比例した逆起電
力が発生し、急操舵するような場合には、逆起電力は大
きな値となるので、PWMデューティが100%であっ
ても、なお実モータ電流が目標モータ電流よりも低い状
態が存在する(図14中のA−B間参照)。PWMデュ
ーティ値は、偏差の積分値と偏差の線形結合値として与
えられるが、図14中のD−E間では100%にリミッ
トされる。このような場合に、目標モータ電流と実モー
タ電流の偏差を積分する機能が動作していると、偏差の
積分値図14中のD→Eの経路を辿ることとなる。図1
4中のB点においては逆起電力の影響が減り、実モータ
電流が目標モータ電流に追いついていても、偏差積分は
図14中のE→Fの経路を辿るので、PWMデューティ
は100%のままである。この結果、図14中のB−C
間では実モータ電流のオーバーシュートが発生するた
め、操舵感が悪化する。
If the deviation integration operation is not stopped in a situation where the electric power steering is suddenly steered,
When the following inconvenience occurs, that is, when a back electromotive force proportional to the motor rotation speed of the electric motor 23 using the DC motor is generated and the vehicle is steered suddenly, the back electromotive force has a large value. Therefore, there is a state where the actual motor current is lower than the target motor current even when the PWM duty is 100% (see a section between AB in FIG. 14). The PWM duty value is given as a linear combination of the integral value of the deviation and the deviation, but is limited to 100% between D and E in FIG. In such a case, if the function of integrating the difference between the target motor current and the actual motor current is operating, the integrated value of the difference follows the path from D to E in FIG. FIG.
At point B in FIG. 4, the influence of the back electromotive force is reduced, and even if the actual motor current catches up with the target motor current, the deviation integration follows the path from E to F in FIG. Remains. As a result, BC in FIG.
Since the overshoot of the actual motor current occurs between the two, the steering feeling deteriorates.

【0069】そこで、図15のフローチャートに示すよ
うな制御を実行して、必要な場合には偏差積分動作を停
止する。図15のフローチャートの説明の前に、その処
理に関連する説明をしておく。上記[式13]に示した
モータ電流フィードバック制御器のパルス伝達関数Cd
(z)は、下記[式14]に示すように変形できる。
Therefore, the control as shown in the flowchart of FIG. 15 is executed, and if necessary, the deviation integration operation is stopped. Prior to the description of the flowchart of FIG. 15, a description related to the processing will be given. The pulse transfer function Cd of the motor current feedback controller shown in the above [Equation 13]
(Z) can be modified as shown in the following [Equation 14].

【0070】[0070]

【数11】 [Equation 11]

【0071】すなわち、偏差比例に対応する部分[0.
05]と、偏差積分に対応する部分[0.05/(1−
-1)]とに分けられる。この偏差比例対応部分と偏差
積分対応部分それぞれについての演算が図15において
なされる。図15のフローチャートにおけるstep110
〜180及びstep190は、第2実施例の場合の図6に
示した内容と同じであり、図6におけるstep185に代
えて、step181〜tep184を実行する点が異なるだ
けである。そこで、主にその部分を説明する。
That is, the part [0.
05] and the part corresponding to the deviation integration [0.05 / (1-
Z -1 )]. The calculation for each of the deviation proportional part and the deviation integral part is performed in FIG. Step 110 in the flowchart of FIG.
Steps 180 to 190 and step 190 are the same as those shown in FIG. 6 in the second embodiment, except that steps 181 to tep 184 are executed instead of step 185 in FIG. Therefore, that part will be mainly described.

【0072】step180で目標モータ電流と実モータ電
流の差(電流偏差)を演算した後、続くstep181で
は、前周期のPWMデューティ値が最大値となっている
か否かがチェック(飽和チェック)される。そのチェッ
ク結果に応じて、step182でのPWMデューティ値d
(n)の偏差積分演算は変わってくる。
After calculating the difference (current deviation) between the target motor current and the actual motor current in step 180, in subsequent step 181 it is checked (saturation check) whether or not the PWM duty value of the previous cycle is the maximum value. . According to the check result, the PWM duty value d in step 182
The deviation integration calculation of (n) changes.

【0073】すなわち、step182では、前周期のPW
Mデューティ値が最大値となっている場合は、積分値が
増加する方向の積分演算(上記[式14]に示した偏差
積分対応部分[0.05/(1−Z-1)])は行わな
い。なお、積分値が減少する方向の積分演算は行う。一
方、前周期のPWMデューティ値が最大値となっていな
い場合には、そのまま積分演算([式14]中の偏差積
分対応部分)を行う。
That is, in step 182, the PW
When the M duty value is the maximum value, the integral calculation in the direction in which the integral value increases (the part corresponding to the deviation integral [0.05 / (1-Z -1 ) shown in the above [Equation 14]) is Not performed. It should be noted that the integral calculation is performed in the direction in which the integral value decreases. On the other hand, when the PWM duty value of the previous cycle is not the maximum value, the integration operation (the part corresponding to the deviation integration in [Equation 14]) is performed as it is.

【0074】続くstep183では、[式14]に示した
偏差比例対応部分[0.05]の演算を実行する。そし
て、step184では、上記step182とstep183の結
果を加算し、必要なガード処理を施して、最終的なPW
Mデューティ値とする。
In the following step 183, the calculation of the deviation proportional part [0.05] shown in [Equation 14] is executed. Then, in step 184, the results of step 182 and step 183 are added, necessary guard processing is performed, and the final PW
Let it be M duty value.

【0075】このような処理を実行することで、PWM
デューティが100%に達した図14中のD点で、偏差
積分を増大させる方向の積分動作が停止することとな
る。そのため、偏差積分値は図14中のD→Gの経路を
辿る。したがって、図14中のB点では、逆起電力の影
響が減り、実モータ電流が目標モータ電流に追いつく
と、偏差積分は、図14中のG→Hの経路を辿るので、
PWMデューティは直ちに減少し始め、実モータ電流の
オーバーシュートが発生せず、良好な操舵感が得られ
る。
By executing such processing, the PWM
At the point D in FIG. 14 where the duty reaches 100%, the integration operation in the direction of increasing the deviation integration is stopped. Therefore, the deviation integral value follows the path from D to G in FIG. Therefore, at the point B in FIG. 14, when the influence of the back electromotive force decreases and the actual motor current catches up with the target motor current, the deviation integration follows the G → H path in FIG.
The PWM duty starts to decrease immediately, no overshoot of the actual motor current occurs, and a good steering feeling is obtained.

【0076】[第4実施例]第4実施例は、上述した第
2あるいは第3実施例におけるモータ電流フィードバッ
ク制御器と並行に、目標電流に基づいてモータ駆動回路
36に対する指令値をフィードフォワード項として演算
する、モータ電流フィードフォワード制御器を設けたも
のである。本第4実施例の電動パワーステアリング制御
装置の制御演算ブロック(図16)及び制御演算ブロッ
クに対応する制御フローチャート(図17)を参照し
て、動作説明を行う。なお、図15のフローチャートに
示す演算は、所定の制御周期ごとにマイクロコンピュー
タ33内で実行されるものである。また、上述した第1
実施例の場合の電動パワーステアリング制御装置を中心
に示す車両構成(図1)及びECU30の内部構成を示
す処理ブロック図(図2)は、この第2実施例の場合も
同様であるので重複説明はしない。
[Fourth Embodiment] In the fourth embodiment, a command value for the motor drive circuit 36 is fed-forward term based on the target current in parallel with the motor current feedback controller in the second or third embodiment. And a motor current feed-forward controller is provided. The operation will be described with reference to a control calculation block (FIG. 16) and a control flowchart (FIG. 17) corresponding to the control calculation block of the electric power steering control device of the fourth embodiment. The operation shown in the flowchart of FIG. 15 is executed in the microcomputer 33 at each predetermined control cycle. In addition, the first
The vehicle configuration (FIG. 1) mainly showing the electric power steering control device in the case of the embodiment and the processing block diagram (FIG. 2) showing the internal configuration of the ECU 30 are the same in the case of the second embodiment. Do not.

【0077】図17のフローチャートにおけるstep21
0〜270及びstep290は、第1実施例の場合の図4
に示したstep10〜70及びstep90と同じ内容である
ので説明は省略する。step280では、上述した第2実
施例の場合のstep180と同様に、目標モータ電流と実
モータ電流の差(電流偏差)を演算する。そして、続く
step285では、下記の[式15]に示す漸化式に従っ
て、PWMデューティフィードバック値dfb(n)を
演算する。
Step 21 in the flowchart of FIG.
0 to 270 and step 290 correspond to FIG. 4 in the case of the first embodiment.
Since the contents are the same as those of steps 10 to 70 and step 90 shown in FIG. In step 280, the difference (current deviation) between the target motor current and the actual motor current is calculated, similarly to step 180 in the case of the above-described second embodiment. And continue
In step 285, the PWM duty feedback value dfb (n) is calculated according to the recurrence formula shown in [Equation 15] below.

【0078】[0078]

【数12】 (Equation 12)

【0079】ここで、dfb(k)は第k周期のPWM
デューティフィードバック値、e(k)は第k周期の電
流偏差であり、a(k),b(k)は予め決められた定
数である。続くstep286では、下記の[式16]に示
す漸化式に従って、PWMデューティフィードフォワー
ド値dff(n)を演算する。
Here, dfb (k) is the PWM of the k-th cycle.
The duty feedback value, e (k), is the current deviation in the k-th cycle, and a (k), b (k) are predetermined constants. In the following step 286, the PWM duty feedforward value dff (n) is calculated according to the recurrence formula shown in [Equation 16] below.

【0080】 dff(n)=f(R*Iref(n)) …[式16] ここで、RはDCモータの抵抗値、lref(n)は第
n周期の目標モータ電流、f(……)は、予め設定され
たマップである。そしうて、step287では、下記の
[式17]に示すようにPWMデューティ最終値d
(n)を演算する。
Dff (n) = f (R * Iref (n)) [Expression 16] where R is the resistance value of the DC motor, lref (n) is the target motor current in the n-th cycle, and f (...) ) Is a preset map. Then, in step 287, the PWM duty final value d is calculated as shown in the following [Equation 17].
(N) is calculated.

【0081】 d(n)=dff(n)+dfb(n) …[式17] その後、上記演算によって得たPWMデューティ値d
(n)に上下限リミッタ処理を施して、最終的なPWM
デューティ値とする。step290では、その最終的なP
WMデューティ値を駆動回路36に出力してモータ電流
の制御を行う。
D (n) = dff (n) + dfb (n) [Expression 17] Then, the PWM duty value d obtained by the above calculation
(N) is subjected to upper and lower limiter processing, and the final PWM
Duty value. In step 290, the final P
The WM duty value is output to the drive circuit 36 to control the motor current.

【0082】このように、本第4実施例の場合には、P
WMデューティフィードバック値dfb(n)とPWM
デューティフィードフォワード値dff(n)とに基づ
いてPWMデューティ最終値d(n)を演算し、その値
に基づいてモータ電流の制御を行っているため、モータ
電流の定常偏差の低減、電流立ち上がりの応答改善を図
ることができ、操舵フィーリングをさらに向上させるこ
ととなる。
As described above, in the case of the fourth embodiment, P
WM duty feedback value dfb (n) and PWM
Since the PWM duty final value d (n) is calculated based on the duty feed forward value dff (n) and the motor current is controlled based on the calculated value, the steady-state deviation of the motor current is reduced, The response can be improved, and the steering feeling can be further improved.

【0083】[その他] (1)上述した実施例では、電動モータ23が減速機2
2を介してシャフトを回動させることで補助操舵する構
成を前提としたが、それ以外にも、例えばラック13を
電磁力等によって直接駆動させる「ラック同軸式」の構
成を前提としても同様に適用可能である。
[Others] (1) In the above-described embodiment, the electric motor 23 is
The configuration is premised on a configuration in which the shaft is rotated via the shaft 2 to perform the auxiliary steering. However, in addition to this, the same applies to a configuration based on a “rack coaxial type” in which the rack 13 is directly driven by electromagnetic force or the like. Applicable.

【0084】(2)上述した第3実施例の第1態様で
は、1次遅れ要素を持つ伝達関数を用いたが、1次遅れ
要素に限られるものではなく、2次以上の遅れ要素を持
つ伝達関数を用いても同様に実現できる。
(2) In the first embodiment of the third embodiment described above, the transfer function having the first-order lag element is used. However, the transfer function is not limited to the first-order lag element but has a second-order or higher-order lag element. The same can be realized by using a transfer function.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明が適用された実施例の電動パワーステ
アリング制御装置を中心に示す車両構成図である。
FIG. 1 is a vehicle configuration diagram mainly showing an electric power steering control device according to an embodiment to which the present invention is applied.

【図2】 実施例のECUの内部構成を示す処理ブロッ
ク図である。
FIG. 2 is a processing block diagram illustrating an internal configuration of an ECU according to the embodiment.

【図3】 第1実施例の電動パワーステアリング制御装
置の制御演算ブロック図である。
FIG. 3 is a control calculation block diagram of the electric power steering control device of the first embodiment.

【図4】 第1実施例の制御演算ブロックに対応する制
御フローチャートである。
FIG. 4 is a control flowchart corresponding to a control calculation block of the first embodiment.

【図5】 第2実施例の電動パワーステアリング制御装
置の制御演算ブロック図である。
FIG. 5 is a control arithmetic block diagram of an electric power steering control device according to a second embodiment.

【図6】 第2実施例の制御演算ブロックに対応する制
御フローチャートである。
FIG. 6 is a control flowchart corresponding to the control calculation block of the second embodiment.

【図7】 図5の制御演算ブロック中の「モータ電流フ
ィードバックループ」に相当する部分を取り出したもの
である。
FIG. 7 shows a portion corresponding to a “motor current feedback loop” in the control calculation block of FIG. 5;

【図8】 第3実施例の第1態様を示すための制御演算
ブロック図である。
FIG. 8 is a control calculation block diagram for illustrating a first mode of the third embodiment.

【図9】 第3実施例の第1態様を示すための制御演算
ブロック図である。
FIG. 9 is a control calculation block diagram for illustrating a first mode of the third embodiment.

【図10】 第3実施例の第1態様における伝達関数の
ボード線図である。
FIG. 10 is a Bode diagram of a transfer function in a first mode of the third embodiment.

【図11】 第3実施例の第1態様におけるパルス伝達
関数を用いてDCモータの電流F/B制御を行なった場
合の、目標電流をステップ状に変化させた時の応答波形
の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram of a response waveform when the target current is changed in a step-like manner when the current F / B control of the DC motor is performed using the pulse transfer function in the first mode of the third embodiment. is there.

【図12】 第3実施例の第2態様における伝達関数の
ボード線図である。
FIG. 12 is a Bode diagram of a transfer function in a second mode of the third embodiment.

【図13】 第3実施例の第2態様におけるパルス伝達
関数を用いてDCモータの電流F/B制御を行なった場
合の、目標電流をステップ状に変化させた時の応答波形
の説明図である。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a response waveform when the target current is changed in a stepwise manner when the current F / B control of the DC motor is performed using the pulse transfer function in the second mode of the third embodiment. is there.

【図14】 第3実施例の第2態様に関して、電動パワ
ーステアリングにおいて急操舵をする状況で偏差積分動
作を停止しない場合と停止した場合との比較等を示す説
明図である。
FIG. 14 is an explanatory diagram showing a comparison between a case where the deviation integration operation is not stopped and a case where the deviation integration operation is stopped in a situation where the electric power steering is suddenly steered, in the second mode of the third embodiment.

【図15】 第3実施例の第2態様に関して、偏差積分
動作を停止する場合の制御を示すフローチャートであ
る。
FIG. 15 is a flowchart showing control when the deviation integration operation is stopped in the second mode of the third embodiment.

【図16】 第4実施例の電動パワーステアリング制御
装置の制御演算ブロック図である。
FIG. 16 is a control calculation block diagram of the electric power steering control device of the fourth embodiment.

【図17】 第4実施例の制御演算ブロックに対応する
制御フローチャートである。
FIG. 17 is a control flowchart corresponding to the control calculation block of the fourth embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…ハンドル 12…シャフト 13…ラック 14…ピニオン
ギヤ 15…タイロッド 16…夕イヤ 21…操舵トルクセンサ 22…減速機 23…電動モータ 24…操舵角セ
ンサ 25…モータ回転角センサ 27…モータ電
流センサ 30…マイクロコンピュータ 31,32…LPF 34…A/D変換器 35…CPU 36…モータ駆動回路 37…パワート
ランジスタ 38,39,40…波形整形部 50…車速セン
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Handle 12 ... Shaft 13 ... Rack 14 ... Pinion gear 15 ... Tie rod 16 ... Evening ear 21 ... Steering torque sensor 22 ... Reduction gear 23 ... Electric motor 24 ... Steering angle sensor 25 ... Motor rotation angle sensor 27 ... Motor current sensor 30 ... Microcomputers 31, 32 LPF 34 A / D converter 35 CPU 36 Motor drive circuit 37 Power transistors 38, 39, 40 Waveform shaping unit 50 Vehicle speed sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井 丈仁 愛知県刈谷市昭和町1丁目1番地 株式会 社デンソー内 Fターム(参考) 3D032 CC08 CC12 CC48 DA03 DA15 DA23 DA63 DA64 DC01 DC02 DC09 DC12 DD02 DD06 DD07 DD10 DD17 DD18 EA01 EB11 EC23 GG01 GG02 3D033 CA13 CA16 CA17 CA20 CA21 CA27  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Takehito Fujii 1-1-1 Showa-cho, Kariya-shi, Aichi F-term in DENSO Corporation (Reference) 3D032 CC08 CC12 CC48 DA03 DA15 DA23 DA63 DA64 DC01 DC02 DC09 DC12 DD02 DD06 DD07 DD10 DD17 DD18 EA01 EB11 EC23 GG01 GG02 3D033 CA13 CA16 CA17 CA20 CA21 CA27

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】操舵機構を補助操舵する電動モータと、 前記電動モータを通電駆動するモータ駆動手段と、 前記操舵機構における操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、 前記操舵トルク検出手段にて検出した操舵トルクに基づ
いて、前記モータ駆動手段に対する駆動指令値を算出す
る指令値算出手段と、 を備えた電動パワーステアリング用電動モータの制御装
置であって、 さらに、前記電動モータに流れる電流を検出するモータ
電流検出手段を備え、 前記指令値算出手段は、 前記操舵トルク検出手段にて検出した操舵トルクに基づ
いて、前記電動モータに対する目標モータ電流をデジタ
ル値で算出する目標モータ電流算出手段と、 前記モータ電流検出手段によって検出された値をマイク
ロコンピュータで処理可能なデジタルデータに変換する
AD変換手段と、 前記電動モータに流れる電流(実モータ電流)が前記目
標モータ電流に一致するように、前記モータ駆動手段に
対する駆動指令値を、前記AD変換手段によってデジタ
ルデータに変換された電流検出値と前記目標モータ電流
値とに基づき、所定の時間間隔ごとにマイクロコンピュ
ータによって演算する演算手段と、 を備えることを特徴とする電動パワーステアリング用電
動モータの制御装置。
An electric motor for assisting steering of a steering mechanism; a motor driving means for energizing the electric motor; a steering torque detecting means for detecting a steering torque in the steering mechanism; and a detecting means for detecting the steering torque. And a command value calculating means for calculating a drive command value for the motor driving means based on the steering torque obtained, further comprising: detecting a current flowing in the electric motor. A target motor current calculating means for calculating a target motor current for the electric motor as a digital value based on a steering torque detected by the steering torque detecting means; Digital data that can be processed by a microcomputer with the value detected by the motor current detection means A / D converting means for converting, and a drive command value for the motor driving means is converted into digital data by the A / D converting means such that a current (actual motor current) flowing through the electric motor matches the target motor current. A control device for an electric motor for electric power steering, comprising: a calculation unit that performs calculation by a microcomputer at predetermined time intervals based on a current detection value and the target motor current value.
【請求項2】請求項1記載の電動パワーステアリング用
電動モータの制御装置において、 前記演算手段が、前記目標モータ電流と実モータ電流と
の偏差を演算し、その演算された電流偏差に基づき、前
記モータ駆動手段に対するフィードバック駆動指令値を
演算することを特徴とする電動パワーステアリング用電
動モータの制御装置。
2. The control device for an electric motor for electric power steering according to claim 1, wherein said calculating means calculates a deviation between said target motor current and an actual motor current, and based on the calculated current deviation, A control device for an electric motor for electric power steering, wherein a feedback drive command value for said motor driving means is calculated.
【請求項3】請求項2記載の電動パワーステアリング用
電動モータの制御装置において、 前記演算手段が、前記電動モータの印可電圧に対する電
流の応答を1次遅れとして近似したときのカットオフ周
波数より高域の周波数成分を除去するデジタルフィルタ
処理を実行することを特徴とする電動パワーステアリン
グ用電動モータの制御装置。
3. The control device for an electric motor for electric power steering according to claim 2, wherein said calculating means is higher than a cutoff frequency when a response of a current to an applied voltage of said electric motor is approximated as a first-order lag. A control device for an electric motor for electric power steering, wherein a digital filter process for removing a frequency component in a frequency range is executed.
【請求項4】請求項3記載の電動パワーステアリング用
電動モータの制御装置において、 前記演算手段が、前記カットオフ周波数より高域の周波
数成分を除去する要素を持つ伝達関数を用いて前記フィ
ードバック駆動指令値を演算することにより、前記デジ
タルフィルタ処理を実現することを特徴とする電動パワ
ーステアリング用電動モータの制御装置。
4. The control apparatus for an electric motor for electric power steering according to claim 3, wherein said calculating means uses a transfer function having an element for removing a frequency component higher than the cutoff frequency. A control device for an electric motor for electric power steering, wherein the digital filter processing is realized by calculating a command value.
【請求項5】請求項4記載の電動パワーステアリング用
電動モータの制御装置において、 前記演算手段が、前記カットオフ周波数より高域の周波
数成分を除去する要素として遅れ要素を持つ伝達関数を
用いていることを特徴とする電動パワーステアリング用
電動モータの制御装置。
5. The control device for an electric motor for electric power steering according to claim 4, wherein said calculating means uses a transfer function having a delay element as an element for removing a frequency component higher than the cutoff frequency. A control device for an electric motor for electric power steering.
【請求項6】請求項4記載の電動パワーステアリング用
電動モータの制御装置において、 前記演算手段が、前記カットオフ周波数より高域の周波
数成分を除去する要素として、前記目標モータ電流と実
モータ電流の偏差を積分する要素を持つ伝達関数を用い
ていることを特徴とする電動パワーステアリング用電動
モータの制御装置。
6. The control device for an electric motor for electric power steering according to claim 4, wherein the calculating means removes the target motor current and the actual motor current as elements for removing a frequency component higher than the cutoff frequency. A control device for an electric motor for electric power steering, wherein a transfer function having an element for integrating a deviation of the electric power is used.
【請求項7】請求項6記載の電動パワーステアリング用
電動モータの制御装置において、 前記演算手段は、演算されたフィードバック駆動指令値
が最大であっても、前記実モータ電流が前記目標モータ
電流に達しない場合には、前記偏差積分を増大させる方
向の積分動作を停止することを特徴とする電動パワース
テアリング用電動モータの制御装置。
7. The control device for an electric motor for electric power steering according to claim 6, wherein the calculating means sets the actual motor current to the target motor current even if the calculated feedback drive command value is maximum. The control device for an electric motor for electric power steering, wherein the integration operation in the direction to increase the deviation integration is stopped when the deviation does not reach.
【請求項8】請求項2〜7のいずれか記載の電動パワー
ステアリング用電動モータの制御装置において、 前記演算手段は、前記目標モータ電流に基づいて前記モ
ータ駆動手段に対するフィードフォワード駆動指令値を
演算し、前記フィードバック駆動指令値と加算して、前
記モータ駆動手段に対する最終的な駆動指令値とするこ
とを特徴とする電動パワーステアリング用電動モータの
制御装置。
8. The control apparatus for an electric motor for electric power steering according to claim 2, wherein said calculating means calculates a feedforward drive command value for said motor driving means based on said target motor current. An electric motor control apparatus for an electric power steering, wherein the control signal is added to the feedback drive command value to obtain a final drive command value for the motor drive means.
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