JP2001260916A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング制御装置Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】振動および異音を抑制することができる電動パ
ワーステアリング制御装置を提供する。 【解決手段】アシスト制御部１５は、操舵トルクＴに対
応した目標電流値Ｉを生成する。慣性補償部１６は、ス
テアリング機構３および電動モータ２５の慣性による応
答遅れを補償するために、操舵トルクの時間微分値ΔＴ
に対応したパルス状の補償電流値ΔＩを生成する。波形
変換部１７は、パルス状の補償電流値ΔＩを、正弦波状
に時間変化する補正補償値ΔＩ′に波形変換する。この
補正補償値ΔＩ′と目標電流値Ｉとが重畳されて制御指
令値Ｉ＋ΔＩ′が作成され、これに基づいて、電動モー
タ２５が駆動制御される。
ワーステアリング制御装置を提供する。 【解決手段】アシスト制御部１５は、操舵トルクＴに対
応した目標電流値Ｉを生成する。慣性補償部１６は、ス
テアリング機構３および電動モータ２５の慣性による応
答遅れを補償するために、操舵トルクの時間微分値ΔＴ
に対応したパルス状の補償電流値ΔＩを生成する。波形
変換部１７は、パルス状の補償電流値ΔＩを、正弦波状
に時間変化する補正補償値ΔＩ′に波形変換する。この
補正補償値ΔＩ′と目標電流値Ｉとが重畳されて制御指
令値Ｉ＋ΔＩ′が作成され、これに基づいて、電動モー
タ２５が駆動制御される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、操舵トルクに応
じて電動モータを駆動し、この電動モータが発生する駆
動力をステアリング機構に伝達するようにして操舵補助
する電動パワーステアリング装置のための制御装置に関
する。
じて電動モータを駆動し、この電動モータが発生する駆
動力をステアリング機構に伝達するようにして操舵補助
する電動パワーステアリング装置のための制御装置に関
する。
【０００２】
【従来の技術】電動モータが発生する駆動力を用いて操
舵補助する電動パワーステアリング装置では、ステアリ
ングホイールに加えられた操舵トルクに基づいて電動モ
ータを駆動し、この電動モータが発生する駆動力をステ
アリング機構に伝達するようしている。従来からの電動
パワーステアリング装置の電気的構成を図３に示す。こ
の電動パワーステアリング装置は、マイクロコンピュー
タにより構成されるコントローラ５０によって、ステア
リング機構に操舵補助力を与える電動モータ５８を制御
する。コントローラ５０には、ステアリングホイールに
加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ５７の出
力信号が入力されている。トルクセンサ５７が出力する
アナログ信号は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
器５１によってディジタル信号に変換される。コントロ
ーラ５０は、ディジタル値により表される操舵トルクＴ
に基づいて、電動モータ５８に与えるべき電流に対応し
た制御指令値を定め、この制御指令値に基づいて、モー
タ駆動回路５５を介して電動モータ５８を駆動する。
舵補助する電動パワーステアリング装置では、ステアリ
ングホイールに加えられた操舵トルクに基づいて電動モ
ータを駆動し、この電動モータが発生する駆動力をステ
アリング機構に伝達するようしている。従来からの電動
パワーステアリング装置の電気的構成を図３に示す。こ
の電動パワーステアリング装置は、マイクロコンピュー
タにより構成されるコントローラ５０によって、ステア
リング機構に操舵補助力を与える電動モータ５８を制御
する。コントローラ５０には、ステアリングホイールに
加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ５７の出
力信号が入力されている。トルクセンサ５７が出力する
アナログ信号は、アナログ／ディジタル（Ａ／Ｄ）変換
器５１によってディジタル信号に変換される。コントロ
ーラ５０は、ディジタル値により表される操舵トルクＴ
に基づいて、電動モータ５８に与えるべき電流に対応し
た制御指令値を定め、この制御指令値に基づいて、モー
タ駆動回路５５を介して電動モータ５８を駆動する。
【０００３】コントローラ５０は、その内部における演
算を、すべてディジタル的に行うように構成されてい
る。すなわち、コントローラ５０は、所定の動作プログ
ラムに従って、ソフトウエア演算を行うことにより、ア
シスト制御部５２、慣性補償部５３、および加算部５４
としての機能を果たす。アシスト制御部５２は、操舵ト
ルクＴに応じた目標電流値Ｉを定める。また、慣性補償
部５３は、操舵トルクＴの時間微分値ΔＴに対応した補
償電流値ΔＩを出力するようになっている。この補償電
流値ΔＩは、ステアリング機構および電動モータ５８の
慣性による応答遅れを補償するための電流値である。加
算部５４は、アシスト制御部５２からの目標電流値Ｉと
慣性補償部５３からの補償電流値ΔＩとを加算して、制
御指令値Ｉ＋ΔＩを作成する。この制御指令値Ｉ＋ΔＩ
に基づいて、モータ駆動回路５５が制御され、これによ
り、電動モータ５８は、操舵トルクＴに対応した操舵補
助力を良好な応答性で発生することになる。
算を、すべてディジタル的に行うように構成されてい
る。すなわち、コントローラ５０は、所定の動作プログ
ラムに従って、ソフトウエア演算を行うことにより、ア
シスト制御部５２、慣性補償部５３、および加算部５４
としての機能を果たす。アシスト制御部５２は、操舵ト
ルクＴに応じた目標電流値Ｉを定める。また、慣性補償
部５３は、操舵トルクＴの時間微分値ΔＴに対応した補
償電流値ΔＩを出力するようになっている。この補償電
流値ΔＩは、ステアリング機構および電動モータ５８の
慣性による応答遅れを補償するための電流値である。加
算部５４は、アシスト制御部５２からの目標電流値Ｉと
慣性補償部５３からの補償電流値ΔＩとを加算して、制
御指令値Ｉ＋ΔＩを作成する。この制御指令値Ｉ＋ΔＩ
に基づいて、モータ駆動回路５５が制御され、これによ
り、電動モータ５８は、操舵トルクＴに対応した操舵補
助力を良好な応答性で発生することになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】図４は、操舵トルクＴ
の時間微分値ΔＴと補償電流値ΔＩとの関係を示す図で
ある。慣性補償部５３は、たとえば、操舵トルクＴの時
間微分値ΔＴに比例する補償電流値ΔＩを出力する。し
かし、コントローラ５０内における演算はすべてプログ
ラム処理によるディジタル演算であるので、時間微分値
ΔＴは、１ビットごとの離散的な値をとりうるに過ぎ
ず、補償電流値ΔＩも離散的な値をとることができるに
過ぎない。したがって、時間微分値ΔＴに対する補償電
流値ΔＩの変化は、いわば階段状になる。
の時間微分値ΔＴと補償電流値ΔＩとの関係を示す図で
ある。慣性補償部５３は、たとえば、操舵トルクＴの時
間微分値ΔＴに比例する補償電流値ΔＩを出力する。し
かし、コントローラ５０内における演算はすべてプログ
ラム処理によるディジタル演算であるので、時間微分値
ΔＴは、１ビットごとの離散的な値をとりうるに過ぎ
ず、補償電流値ΔＩも離散的な値をとることができるに
過ぎない。したがって、時間微分値ΔＴに対する補償電
流値ΔＩの変化は、いわば階段状になる。
【０００５】操舵トルクＴの変化が十分に速い場合に
は、補償電流値ΔＩが時間微分値ΔＴに対して階段状の
変化を示すとしても、電動モータ５８を良好に制御する
ことができる。これに対して、操舵トルクＴの時間変化
が極めて緩慢である場合には、図５(ａ)に示すように、
アシスト制御部５２から出力される目標電流値Ｉは、長
い周期で微小量ずつ階段状に変化する。これに応じて、
図５(ｂ)に示すように、時間微分値ΔＴ＝１ビットに対
応したパルス状の補償電流値ΔＩが比較的長い周期で慣
性補償部５３から生成されることになる。この場合に
は、加算部５４において目標電流値Ｉと補償電流値ΔＩ
とを加算して得られる制御指令値Ｉ＋ΔＩは、図５(ｃ)
に示すように、比較的長い周期で現れるパルス状の波形
を有することになる。これに応じたパルス状の電流が電
動モータ５８に印加されると、電動モータ５８およびス
テアリング機構の共振が生じて、不快な振動や異音が生
じる場合がある。
は、補償電流値ΔＩが時間微分値ΔＴに対して階段状の
変化を示すとしても、電動モータ５８を良好に制御する
ことができる。これに対して、操舵トルクＴの時間変化
が極めて緩慢である場合には、図５(ａ)に示すように、
アシスト制御部５２から出力される目標電流値Ｉは、長
い周期で微小量ずつ階段状に変化する。これに応じて、
図５(ｂ)に示すように、時間微分値ΔＴ＝１ビットに対
応したパルス状の補償電流値ΔＩが比較的長い周期で慣
性補償部５３から生成されることになる。この場合に
は、加算部５４において目標電流値Ｉと補償電流値ΔＩ
とを加算して得られる制御指令値Ｉ＋ΔＩは、図５(ｃ)
に示すように、比較的長い周期で現れるパルス状の波形
を有することになる。これに応じたパルス状の電流が電
動モータ５８に印加されると、電動モータ５８およびス
テアリング機構の共振が生じて、不快な振動や異音が生
じる場合がある。
【０００６】そこで、この発明の目的は、上述の技術的
課題を解決し、振動および異音を効果的に抑制すること
ができる電動パワーステアリング制御装置を提供するこ
とである。
課題を解決し、振動および異音を効果的に抑制すること
ができる電動パワーステアリング制御装置を提供するこ
とである。
【０００７】
【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）に加えられた操舵トルクに基づいて駆動される電
動モータ（２５）によって操舵補助力を発生させる電動
パワーステアリング装置のための制御装置であって、操
舵トルク（Ｔ）に応じて目標電流値（Ｉ）を生成する目
標電流設定手段（１５）と、操舵トルクの時間微分値
（ΔＴ）に応じた補償電流値（ΔＩ）を生成する補償値
設定手段（１６）と、この補償値設定手段によって生成
された補償電流値を、正弦波状に時間変化する補正補償
値（ΔＩ′）に変換する波形変換手段（１７）と、この
波形変換手段が生成する補正補償値と上記目標電流設定
手段によって設定される目標電流値とを重畳して、制御
指令値（Ｉ＋ΔＩ′）を生成する手段と、上記制御指令
値に基づいて電動モータを駆動するモータ駆動手段（１
９，２０，２４）とを含むことを特徴とする電動パワー
ステアリング制御装置である。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。
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）に加えられた操舵トルクに基づいて駆動される電
動モータ（２５）によって操舵補助力を発生させる電動
パワーステアリング装置のための制御装置であって、操
舵トルク（Ｔ）に応じて目標電流値（Ｉ）を生成する目
標電流設定手段（１５）と、操舵トルクの時間微分値
（ΔＴ）に応じた補償電流値（ΔＩ）を生成する補償値
設定手段（１６）と、この補償値設定手段によって生成
された補償電流値を、正弦波状に時間変化する補正補償
値（ΔＩ′）に変換する波形変換手段（１７）と、この
波形変換手段が生成する補正補償値と上記目標電流設定
手段によって設定される目標電流値とを重畳して、制御
指令値（Ｉ＋ΔＩ′）を生成する手段と、上記制御指令
値に基づいて電動モータを駆動するモータ駆動手段（１
９，２０，２４）とを含むことを特徴とする電動パワー
ステアリング制御装置である。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。
【０００８】この構成によれば、操舵トルクの時間微分
値に応じた補償電流値が生成され、この補償電流値が、
さらに、正弦波状に時間変化する補正補償値に変換され
る。そして、この波形変換された補正補償値と、操舵ト
ルクに応じて定められた目標電流値とが重畳されて、制
御指令値が作成される。この制御指令値は、操舵トルク
がゆっくりと時間変化して補償電流値がパルス状に変化
する場合であっても、そのパルス状の変化が正弦波状に
緩和された値を有する。したがって、この制御指令値に
基づいて電動モータを駆動制御すれば、電動モータまた
はステアリング機構の不快な振動または異音が生じるこ
とがない。
値に応じた補償電流値が生成され、この補償電流値が、
さらに、正弦波状に時間変化する補正補償値に変換され
る。そして、この波形変換された補正補償値と、操舵ト
ルクに応じて定められた目標電流値とが重畳されて、制
御指令値が作成される。この制御指令値は、操舵トルク
がゆっくりと時間変化して補償電流値がパルス状に変化
する場合であっても、そのパルス状の変化が正弦波状に
緩和された値を有する。したがって、この制御指令値に
基づいて電動モータを駆動制御すれば、電動モータまた
はステアリング機構の不快な振動または異音が生じるこ
とがない。
【０００９】この発明は、目標電流設定手段および補償
値設定手段などが、ディジタルデータで表された操舵ト
ルク値に基づいて、同じくディジタルデータで表される
目標電流値および補償電流値を定める構成において特に
有利である。なお、上記目標電流設定手段、補償値設定
手段および波形変換手段などは、マイクロコンピュータ
が所定プログラムを実行することによるソフトウエア処
理によって、それぞれの機能が実現されるようになって
いてもよい。
値設定手段などが、ディジタルデータで表された操舵ト
ルク値に基づいて、同じくディジタルデータで表される
目標電流値および補償電流値を定める構成において特に
有利である。なお、上記目標電流設定手段、補償値設定
手段および波形変換手段などは、マイクロコンピュータ
が所定プログラムを実行することによるソフトウエア処
理によって、それぞれの機能が実現されるようになって
いてもよい。
【００１０】
【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２５
の駆動力が操舵補助力として伝達されるようになってい
る。
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２５
の駆動力が操舵補助力として伝達されるようになってい
る。
【００１１】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、マイクロコンピュータで構成されたコントロ
ーラ１０（ＥＣＵ）に入力されている。
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、マイクロコンピュータで構成されたコントロ
ーラ１０（ＥＣＵ）に入力されている。
【００１２】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に応じた駆動電流を電動モ
ータ２５に与え、操舵トルクＴ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２５
を駆動制御する。このコントローラ１０には、トルクセ
ンサ５の出力信号のほかにも、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７の出力信号も入力されている。
って検出される操舵トルクＴに応じた駆動電流を電動モ
ータ２５に与え、操舵トルクＴ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２５
を駆動制御する。このコントローラ１０には、トルクセ
ンサ５の出力信号のほかにも、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７の出力信号も入力されている。
【００１３】コントローラ１０は、トルクセンサ５およ
び車速センサ７の出力信号を処理するためのトルク信号
入力回路１１および車速信号入力回路１２を備えてい
る。これらのトルク信号入力回路１１および車速信号入
力回路１２は、それぞれアナログ／ディジタル変換回路
を有していて、ディジタルデータで表された操舵トルク
Ｔおよび車速Ｖをそれぞれ出力するようになっている。
コントローラ１０は、さらに、図示しない記憶媒体（Ｒ
ＯＭなど）に格納された動作プログラムを実行すること
によって実現される複数の機能処理部を有している。こ
れらの機能処理部には、操舵トルクＴの信号の位相を進
めて、系を安定化させるための位相補償部１３、位相補
償部１３によって位相が進められた操舵トルクＴに対応
した目標電流値Ｉを生成するアシスト制御部１５、操舵
トルクＴの時間微分値ΔＴを検出するための時間微分値
検出部１４、時間微分値検出部１４によって求められた
時間微分値ΔＴに対応した補償電流値ΔＩを生成する慣
性補償部１６、および慣性補償部１６が出力するパルス
状の補償電流値ΔＩを正弦波的に時間変化する補正補償
値ΔＩ′に変換するための波形変換部１７が含まれてい
る。
び車速センサ７の出力信号を処理するためのトルク信号
入力回路１１および車速信号入力回路１２を備えてい
る。これらのトルク信号入力回路１１および車速信号入
力回路１２は、それぞれアナログ／ディジタル変換回路
を有していて、ディジタルデータで表された操舵トルク
Ｔおよび車速Ｖをそれぞれ出力するようになっている。
コントローラ１０は、さらに、図示しない記憶媒体（Ｒ
ＯＭなど）に格納された動作プログラムを実行すること
によって実現される複数の機能処理部を有している。こ
れらの機能処理部には、操舵トルクＴの信号の位相を進
めて、系を安定化させるための位相補償部１３、位相補
償部１３によって位相が進められた操舵トルクＴに対応
した目標電流値Ｉを生成するアシスト制御部１５、操舵
トルクＴの時間微分値ΔＴを検出するための時間微分値
検出部１４、時間微分値検出部１４によって求められた
時間微分値ΔＴに対応した補償電流値ΔＩを生成する慣
性補償部１６、および慣性補償部１６が出力するパルス
状の補償電流値ΔＩを正弦波的に時間変化する補正補償
値ΔＩ′に変換するための波形変換部１７が含まれてい
る。
【００１４】アシスト制御部１５によって生成される目
標電流値Ｉと、波形変換部１７から生成される補正補償
値ΔＩ′とは、加算部１８によって加算され、これによ
り制御指令値Ｉ＋ΔＩ′が生成される。この制御指令値
Ｉ＋ΔＩ′は、減算部２０に与えられるようになってい
る。減算部２０は、電流検出回路２１よって検出される
モータ電流値と制御指令値Ｉ＋ΔＩ′との偏差を求め
る。この求められた偏差が、ＰＩ制御部１９に入力さ
れ、このＰＩ制御部１９による比例積分制御演算によっ
て、電動モータ２５に印加すべき電圧値が定められる。
この電圧値に基づいて、電動モータ２５を駆動するモー
タ駆動回路２４の制御が行われることになる。
標電流値Ｉと、波形変換部１７から生成される補正補償
値ΔＩ′とは、加算部１８によって加算され、これによ
り制御指令値Ｉ＋ΔＩ′が生成される。この制御指令値
Ｉ＋ΔＩ′は、減算部２０に与えられるようになってい
る。減算部２０は、電流検出回路２１よって検出される
モータ電流値と制御指令値Ｉ＋ΔＩ′との偏差を求め
る。この求められた偏差が、ＰＩ制御部１９に入力さ
れ、このＰＩ制御部１９による比例積分制御演算によっ
て、電動モータ２５に印加すべき電圧値が定められる。
この電圧値に基づいて、電動モータ２５を駆動するモー
タ駆動回路２４の制御が行われることになる。
【００１５】電流検出回路２１によるモータ電流値のフ
ィードバックにより、電動モータ２５に流れる電流は、
制御指令値Ｉ＋ΔＩ′に対応した値へと導かれる。これ
により、ステアリング機構３には、操舵トルクＴに対応
した操舵補助力が伝達されることになる。慣性補償部１
６は、電動モータ２５およびステアリング機構３の慣性
に起因する応答送れを補償するためのものである。この
慣性補償部１６は、操舵トルクＴの時間微分値ΔＴに比
例する補償電流値ΔＩを生成するようになっている。補
償電流値ΔＩは、たとえば、コントローラ１０内の図示
しないメモリ内に、操舵トルクの時間微分値ΔＴに対す
るテーブルの形式で記憶されている。
ィードバックにより、電動モータ２５に流れる電流は、
制御指令値Ｉ＋ΔＩ′に対応した値へと導かれる。これ
により、ステアリング機構３には、操舵トルクＴに対応
した操舵補助力が伝達されることになる。慣性補償部１
６は、電動モータ２５およびステアリング機構３の慣性
に起因する応答送れを補償するためのものである。この
慣性補償部１６は、操舵トルクＴの時間微分値ΔＴに比
例する補償電流値ΔＩを生成するようになっている。補
償電流値ΔＩは、たとえば、コントローラ１０内の図示
しないメモリ内に、操舵トルクの時間微分値ΔＴに対す
るテーブルの形式で記憶されている。
【００１６】時間微分値ΔＴは、ディジタル値で表され
るがゆえに、１ビット単位の離散的な値をとり得るに過
ぎない。同様に、テーブルに記憶されている補償電流値
ΔＩも、ディジタルデータによって表されるから、時間
微分値ΔＴに対して階段状に変化する離散的な値をとり
うるに過ぎない。補償電流値ΔＩを記憶したテーブル
は、たとえば、車速域に応じて複数個設けられている。
これにより、たとえば、車速Ｖが大きくなるほど、補償
電流値ΔＩが小さくなるようにして、高速走行時におけ
る慣性補償を鈍化するようにしている。
るがゆえに、１ビット単位の離散的な値をとり得るに過
ぎない。同様に、テーブルに記憶されている補償電流値
ΔＩも、ディジタルデータによって表されるから、時間
微分値ΔＴに対して階段状に変化する離散的な値をとり
うるに過ぎない。補償電流値ΔＩを記憶したテーブル
は、たとえば、車速域に応じて複数個設けられている。
これにより、たとえば、車速Ｖが大きくなるほど、補償
電流値ΔＩが小さくなるようにして、高速走行時におけ
る慣性補償を鈍化するようにしている。
【００１７】アシスト制御部１５は、操舵トルクＴに応
じて増減する目標電流値Ｉを生成する。この目標電流値
Ｉは、たとえば操舵トルクＴに対するテーブルの形式で
図示しないメモリに格納されている。この目標電流値Ｉ
のテーブルは、たとえば、車速域に応じて複数個設けら
れている。これにより、車速Ｖが大きくなるほど目標電
流値Ｉを小さく設定して、いわゆる車速感応制御を行え
るようにしている。図２は、波形変換部１７の働きを説
明するための波形図である。図２(ａ)はアシスト制御部
１５が生成する目標電流値Ｉの時間変化を示し、図２
(ｂ)は慣性補償部１６が生成する補償電流値ΔＩの時間
変化を示し、図２(ｃ)は波形変換部１７が生成する補正
補償値ΔＩ′の時間変化を示し、図２(ｄ)は加算部１８
が生成する制御指令値Ｉ＋ΔＩ′の時間変化を示す。
じて増減する目標電流値Ｉを生成する。この目標電流値
Ｉは、たとえば操舵トルクＴに対するテーブルの形式で
図示しないメモリに格納されている。この目標電流値Ｉ
のテーブルは、たとえば、車速域に応じて複数個設けら
れている。これにより、車速Ｖが大きくなるほど目標電
流値Ｉを小さく設定して、いわゆる車速感応制御を行え
るようにしている。図２は、波形変換部１７の働きを説
明するための波形図である。図２(ａ)はアシスト制御部
１５が生成する目標電流値Ｉの時間変化を示し、図２
(ｂ)は慣性補償部１６が生成する補償電流値ΔＩの時間
変化を示し、図２(ｃ)は波形変換部１７が生成する補正
補償値ΔＩ′の時間変化を示し、図２(ｄ)は加算部１８
が生成する制御指令値Ｉ＋ΔＩ′の時間変化を示す。
【００１８】この図２には、操舵トルクＴの時間変化が
極めて緩慢である場合の例が示されている。この場合、
ディジタルデータで表される操舵トルクＴは比較的長い
周期で階段状に変化するから、同じくディジタルデータ
で表される目標電流値Ｉも、それに応じた階段状の変化
を示す。このとき、慣性補償部１６は、たとえば操舵ト
ルクＴが１ビット変化したこと（ΔＴ＝１ビット）に対
応するパルス状の補償電流値ΔＩを比較的長い周期で生
成する。
極めて緩慢である場合の例が示されている。この場合、
ディジタルデータで表される操舵トルクＴは比較的長い
周期で階段状に変化するから、同じくディジタルデータ
で表される目標電流値Ｉも、それに応じた階段状の変化
を示す。このとき、慣性補償部１６は、たとえば操舵ト
ルクＴが１ビット変化したこと（ΔＴ＝１ビット）に対
応するパルス状の補償電流値ΔＩを比較的長い周期で生
成する。
【００１９】波形変換部１７は、慣性補償部１６から与
えられるパルス状の補償電流値ΔＩを、図２(ｃ)に示す
ように、正弦波状に時間変化する補正補償値ΔＩ′に変
換する。ただし、波形変換部１７の働きはディジタル演
算によって実現されるので、補正補償値ΔＩ′は、滑ら
かな正弦波形状の変化を示すことはできず、図２(ｃ)に
おいて参照符号Ｐで示すように、小刻みな階段状の変化
を示すことになる。この図２の例においては、４段階の
離散的な値を用いて正弦波的に時間変化する補正補償値
ΔＩ′が作成されている。
えられるパルス状の補償電流値ΔＩを、図２(ｃ)に示す
ように、正弦波状に時間変化する補正補償値ΔＩ′に変
換する。ただし、波形変換部１７の働きはディジタル演
算によって実現されるので、補正補償値ΔＩ′は、滑ら
かな正弦波形状の変化を示すことはできず、図２(ｃ)に
おいて参照符号Ｐで示すように、小刻みな階段状の変化
を示すことになる。この図２の例においては、４段階の
離散的な値を用いて正弦波的に時間変化する補正補償値
ΔＩ′が作成されている。
【００２０】慣性補償部１６がパルス状の補償電流値Δ
Ｉを短時間間隔で生成する場合には、波形変換部１７
は、それらのパルスに対応した個々の正弦波形状Ｐ１，
Ｐ２を重ね合わせたさらに大きな正弦波形状Ｐ１２を呈
する補正補償値ΔＩ′を生成することになる。制御指令
値Ｉ＋ΔＩ′は、加算部１８において目標電流値Ｉと補
正補償値ΔＩ′とを重畳することによって得られる。し
たがって、図２(ａ)および(ｃ)の波形を重ね合わせて得
られる図２(ｄ)の波形が、制御指令値Ｉ＋ΔＩ′の時間
変化を表すことになる。
Ｉを短時間間隔で生成する場合には、波形変換部１７
は、それらのパルスに対応した個々の正弦波形状Ｐ１，
Ｐ２を重ね合わせたさらに大きな正弦波形状Ｐ１２を呈
する補正補償値ΔＩ′を生成することになる。制御指令
値Ｉ＋ΔＩ′は、加算部１８において目標電流値Ｉと補
正補償値ΔＩ′とを重畳することによって得られる。し
たがって、図２(ａ)および(ｃ)の波形を重ね合わせて得
られる図２(ｄ)の波形が、制御指令値Ｉ＋ΔＩ′の時間
変化を表すことになる。
【００２１】以上のようにこの実施形態の構成によれ
ば、慣性補償部１６が生成する補償電流値ΔＩのパルス
状の変化が、波形変換部１７によって正弦波状の時間変
化へと変換される。そして、この正弦波状に時間変化が
緩和された補正補償値ΔＩ′と、目標電流値Ｉとを重畳
して制御指令値Ｉ＋ΔＩ′が作成され、この制御指令値
Ｉ＋ΔＩ′を用いて電動モータ２５が制御される。これ
によって、操舵トルクＴの変化が極めて緩慢である場合
であっても、電動モータ２５やステアリング機構３の共
振などに起因する不快な振動または異音が生じることが
ない。
ば、慣性補償部１６が生成する補償電流値ΔＩのパルス
状の変化が、波形変換部１７によって正弦波状の時間変
化へと変換される。そして、この正弦波状に時間変化が
緩和された補正補償値ΔＩ′と、目標電流値Ｉとを重畳
して制御指令値Ｉ＋ΔＩ′が作成され、この制御指令値
Ｉ＋ΔＩ′を用いて電動モータ２５が制御される。これ
によって、操舵トルクＴの変化が極めて緩慢である場合
であっても、電動モータ２５やステアリング機構３の共
振などに起因する不快な振動または異音が生じることが
ない。
【００２２】操舵トルクＴが比較的速やかに変化する場
合であれば、慣性補償部１６から出力されるパルス状の
補償電流値ΔＩに対応する複数の正弦波形状が重ね合わ
せられて大きな正弦波形状に対応した補正補償値ΔＩ′
が生成されるから、応答遅れが生じるおそれもない。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、上述の実
施形態では、波形変換部１７は、パルス状の補償電流値
ΔＩの入力に対して、４段階に変化する階段状の正弦波
を生成するようにしたけれども、３段階または５段階以
上の離散的な値で階段状の正弦波形状を形成するように
してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。
合であれば、慣性補償部１６から出力されるパルス状の
補償電流値ΔＩに対応する複数の正弦波形状が重ね合わ
せられて大きな正弦波形状に対応した補正補償値ΔＩ′
が生成されるから、応答遅れが生じるおそれもない。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、上述の実
施形態では、波形変換部１７は、パルス状の補償電流値
ΔＩの入力に対して、４段階に変化する階段状の正弦波
を生成するようにしたけれども、３段階または５段階以
上の離散的な値で階段状の正弦波形状を形成するように
してもよい。その他、特許請求の範囲に記載された技術
的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説明するためのブロック図で
ある。
リング装置の電気的構成を説明するためのブロック図で
ある。
【図２】パルス状の補償電流値を正弦波状に時間変化す
る補正補償値に変換する波形変換部の働きを説明するた
めの波形図である。
る補正補償値に変換する波形変換部の働きを説明するた
めの波形図である。
【図３】従来の電動パワーステアリング装置の主要部の
電気的構成を示すブロック図である。
電気的構成を示すブロック図である。
【図４】操舵トルクの時間微分値に対する補償電流値の
変化を示す図である。
変化を示す図である。
【図５】操舵トルクの時間変化が緩慢であるときの目標
電流値、補償電流値および制御指令値の時間変化を示す
波形図である。
電流値、補償電流値および制御指令値の時間変化を示す
波形図である。
１ ステアリングホイール ３ ステアリング機構 ５ トルクセンサ １０ コントローラ １１ トルク信号入力回路 １２ 車速信号入力回路 １４ 時間微分値検出部 １５ アシスト制御部 １６ 慣性補償部 １７ 波形変換部 １８ 加算部 １９ ＰＩ制御部 ２０ 減算部 ２１ 電流検出回路 ２４ モータ駆動回路 ２５ 電動モータ Ｉ 目標電流値 ΔＩ 補償電流値 ΔＩ′ 補正補償値 Ｉ＋ΔＩ′ 制御指令値 Ｔ 操舵トルク ΔＴ 操舵トルクの時間微分値 Ｖ 車速
Claims (1)
- 【請求項１】操作部材に加えられた操舵トルクに基づい
て駆動される電動モータによって操舵補助力を発生させ
る電動パワーステアリング装置のための制御装置であっ
て、 操舵トルクに応じて目標電流値を生成する目標電流設定
手段と、 操舵トルクの時間微分値に応じた補償電流値を生成する
補償値設定手段と、 この補償値設定手段によって生成された補償電流値を、
正弦波状に時間変化する補正補償値に変換する波形変換
手段と、 この波形変換手段が生成する補正補償値と上記目標電流
設定手段によって設定される目標電流値とを重畳して、
制御指令値を生成する手段と、 上記制御指令値に基づいて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
ング制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072546A JP3663332B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| EP01105832A EP1134147B1 (en) | 2000-03-15 | 2001-03-08 | Electric power steering control system |
| DE60131691T DE60131691T2 (de) | 2000-03-15 | 2001-03-08 | Steuersystem für eine elektrische Servolenkung |
| US09/802,874 US6431307B2 (en) | 2000-03-15 | 2001-03-12 | Electric power steering control system |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000072546A JP3663332B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 電動パワーステアリング制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001260916A true JP2001260916A (ja) | 2001-09-26 |
| JP3663332B2 JP3663332B2 (ja) | 2005-06-22 |
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ID=18590933
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| JP2000072546A Expired - Fee Related JP3663332B2 (ja) | 2000-03-15 | 2000-03-15 | 電動パワーステアリング制御装置 |
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|---|---|
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| EP (1) | EP1134147B1 (ja) |
| JP (1) | JP3663332B2 (ja) |
| DE (1) | DE60131691T2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101477894B1 (ko) * | 2013-03-11 | 2014-12-30 | 주식회사 만도 | 모터전류를 제어하는 전자제어장치 및 조향장치 |
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| JP3805657B2 (ja) * | 2001-09-18 | 2006-08-02 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| FR2837161B1 (fr) * | 2002-03-13 | 2004-06-11 | Soc Mecanique Irigny | Procede d'amortissement des vibrations parasites issues du train avant d'un vehicule automobile |
| JP4248960B2 (ja) * | 2003-07-23 | 2009-04-02 | 株式会社デンソー | 伝達比可変操舵装置 |
| JP4411514B2 (ja) | 2003-09-08 | 2010-02-10 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| ATE550243T1 (de) * | 2005-10-06 | 2012-04-15 | Thyssenkrupp Presta Ag | Überlagerungslenkung mit mechanischer rückfallebene |
| US8026683B2 (en) * | 2007-12-21 | 2011-09-27 | Asmo Co., Ltd. | Motor controller |
| DE102012022387B3 (de) * | 2012-11-15 | 2014-02-27 | Audi Ag | Spurhalteassistent für ein Kraftfahrzeug und Verfahren zum Betreiben eines Spurhalteassistenten |
| JP6187042B2 (ja) | 2013-08-29 | 2017-08-30 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| US10773748B2 (en) * | 2018-05-17 | 2020-09-15 | Steering Solutions Ip Holding Corporation | Compensator anti-windup for motion control systems |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59100059A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
| US4624334A (en) * | 1984-08-30 | 1986-11-25 | Eaton Corporation | Electric power assisted steering system |
| FR2576266B1 (fr) * | 1985-01-22 | 1989-03-31 | Honda Motor Co Ltd | Dispositif de servodirection electrique pour vehicules |
| JPH064417B2 (ja) * | 1985-02-12 | 1994-01-19 | 本田技研工業株式会社 | 電動式パワーステアリング装置 |
| GB2171657B (en) * | 1985-02-26 | 1988-08-17 | Honda Motor Co Ltd | Motor-driven power steering system |
| JPS6234854A (ja) * | 1985-08-06 | 1987-02-14 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS62258862A (ja) * | 1986-05-06 | 1987-11-11 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
| KR890000890A (ko) * | 1987-06-22 | 1989-03-17 | 미타 가츠시게 | 토크검출장치 |
| JP2614348B2 (ja) * | 1990-06-04 | 1997-05-28 | 株式会社デンソー | 操舵角検出装置 |
| DE69109185T2 (de) * | 1990-06-04 | 1996-01-11 | Nippon Denso Co | Signalverarbeitungsschaltung für Giergeschwindigkeitssensor. |
| JP2981625B2 (ja) * | 1991-07-09 | 1999-11-22 | 光洋精工株式会社 | 動力舵取装置 |
| JP3133896B2 (ja) * | 1994-06-09 | 2001-02-13 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP3460885B2 (ja) * | 1995-03-09 | 2003-10-27 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP2962683B2 (ja) * | 1996-12-04 | 1999-10-12 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3104171B2 (ja) * | 1996-12-17 | 2000-10-30 | 本田技研工業株式会社 | 車両の自動操舵装置 |
-
2000
- 2000-03-15 JP JP2000072546A patent/JP3663332B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2001
- 2001-03-08 EP EP01105832A patent/EP1134147B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2001-03-08 DE DE60131691T patent/DE60131691T2/de not_active Expired - Fee Related
- 2001-03-12 US US09/802,874 patent/US6431307B2/en not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101477894B1 (ko) * | 2013-03-11 | 2014-12-30 | 주식회사 만도 | 모터전류를 제어하는 전자제어장치 및 조향장치 |
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| EP1134147A2 (en) | 2001-09-19 |
| US6431307B2 (en) | 2002-08-13 |
| DE60131691D1 (de) | 2008-01-17 |
| US20010022249A1 (en) | 2001-09-20 |
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