JP2001278084A - Motor-driven power steering device - Google Patents

Motor-driven power steering device

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JP2001278084A
JP2001278084A JP2000092603A JP2000092603A JP2001278084A JP 2001278084 A JP2001278084 A JP 2001278084A JP 2000092603 A JP2000092603 A JP 2000092603A JP 2000092603 A JP2000092603 A JP 2000092603A JP 2001278084 A JP2001278084 A JP 2001278084A
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learning
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弘恒 鈴木
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a motor-driven power steering device capable of always generating moderate handle return torque from when a driver tries to start a vehicle. SOLUTION: A handle return torque TR is determined according to the steering speed ωH at least before the handle neutral position Θ0 which is a learning result of a neutral position learning part 24 is output once at first. The steering speed ωH is calculated according to the steering torque π and the motor rotating angle θM by a steering speed estimating part 242. When the handle return torque TR is thus determined according to the steering speed ωH, even in the control dead zone, a desired handle return torque can be output. At least after the first learning is completed, more desirably after the accuracy of the learned handle neutral position Θ0 is improved enough, the subsequent control carries out the handle return control according to the steering angle θH which can exhibit satisfactory handle return performance even in a low-friction road surface such as a frozen road or the like.

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、車両のステアリン
グ・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを
付与するモータを備えた操舵機構と、このモータを駆動
制御する制御装置を有する電動パワーステアリング装置
に関し、特に、ハンドル操舵の中立位置を学習する機能
を有してハンドル戻し制御を実行する上記の制御装置に
関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering mechanism having a motor for applying torque to a steering shaft or a steering gear of a vehicle, and an electric power steering apparatus having a control device for controlling the driving of the motor. In particular, the present invention relates to the above-described control device that has a function of learning a neutral position of steering wheel steering and performs steering wheel return control.

【0002】[0002]

【従来の技術】ハンドル操舵の中立位置を学習する機能
を有してハンドル戻し制御を実行する電動パワーステア
リング装置としては、例えば、公開特許公報「特開平7
−132845:学習機能付き電動パワーステアリン
グ」に記載されているもの等が一般に知られている。
2. Description of the Related Art An electric power steering apparatus having a function of learning a neutral position of a steering wheel and performing a steering wheel return control is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Publication No.
-132845: Electric power steering with learning function "and the like are generally known.

【0003】図7は、上記の従来技術により実施される
中立位置学習機能を有するハンドル戻しトルク演算部の
機能構成を例示するブロック図であり、本図における各
符号は、Vn が車速、τがハンドルの操舵トルク、θH
が外付けの舵角センサより入力されたハンドル回転角、
ΘO が学習されたハンドル中立位置、TR がハンドル戻
しトルク(指令値)をそれぞれ示すものである。
[0003] Figure 7 is a block diagram illustrating a functional configuration of the steering wheel return torque computing unit has a neutral position learning function carried out by the above prior art, each symbol in the figure, V n is the vehicle speed, tau Is the steering torque of the steering wheel, θ H
Is the steering wheel rotation angle input from the external steering angle sensor,
Handle neutral position theta O was learned, it illustrates T R is wheel return torque (command value), respectively.

【0004】この様に上記の従来技術は、車速条件、操
舵トルク条件、舵角条件等から判定することができる
「車両が直進する条件」のもとで、操舵角の中立位置を
学習し、所定の統計操作によりこの中立位置の精度を徐
々に高くし、この操舵角に基づいてハンドル戻し制御を
実行することにより、特に、低速走行時のハンドル戻し
性能を十分に確保しようとするものである。
[0004] As described above, the above-mentioned prior art learns the neutral position of the steering angle under "conditions in which the vehicle travels straight" which can be determined from the vehicle speed condition, the steering torque condition, the steering angle condition, and the like. By gradually increasing the accuracy of the neutral position by a predetermined statistical operation and performing the steering wheel return control based on the steering angle, it is intended to sufficiently secure the steering wheel return performance particularly at low speed traveling. .

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術においては、学習により操舵角の中立位置ΘO
の精度を長時間に渡り徐々に高くしていくことが可能で
あるものの、少なくともこの学習開始当初においては、
制御不感帯の幅を概ね±15°程度と非常に幅広く設定
せざるを得ず、このため少なくとも上記の「車両が直進
する条件」が所定回数満たされるまでの間は、上記の制
御不感帯において全くハンドル戻し性能を確保すること
ができないという問題があった。
However, in the above-mentioned prior art, the neutral position Θ O of the steering angle is learned by learning.
Although it is possible to gradually increase the accuracy of over a long period of time, at least at the beginning of this learning,
The width of the control dead zone has to be set very wide at about ± 15 °. Therefore, at least until the above-mentioned “condition for the vehicle to go straight” is fulfilled a predetermined number of times, the steering wheel is not controlled in the control dead zone at all. There was a problem that the return performance could not be secured.

【0006】パワーステアリングの機能は元来、運転者
が車両を発進させようとしてから、この様な「車両が直
進する条件」が満たされるに至るまでの走行期間中に特
に必要とされるケースが多いため、この問題はハンドル
戻しトルクを生成する上で、極めて重大と言わざるを得
ない。
[0006] The function of the power steering is originally required particularly during the running period from the time when the driver tries to start the vehicle to the time when such "the condition for the vehicle to go straight" is satisfied. Due to the large number, this problem must be said to be extremely serious in generating the steering wheel return torque.

【0007】また、上記の従来技術では、ハンドル戻し
トルクの設定例を図7のTR ′のグラフに示す様に、上
記の制御不感帯の外側において十分なハンドル戻し性能
を確保するためには、この制御不感帯の幅が広い場合
程、制御不感帯の境界付近(外側)において、TR ′の
値を急激に変化させなくてはならなくなる。しかしなが
ら、この様な設定を行うと、操舵角が制御不感帯を脱出
した直後からハンドル戻しトルクが急増して、操舵に大
きな違和感が生じるという問題が発生する。この問題
は、中立位置ΘO の精度が徐々に高くなるにつれて徐々
に解消可能となるものの、特に学習開始当初等において
は顕著にならざるを得ない。
Further, in the above prior art, as shown in a graph of T R ′ in FIG. 7, an example of setting the steering wheel return torque, in order to ensure a sufficient steering wheel return performance outside the above-mentioned control dead zone, As the width of the control dead zone becomes wider, the value of T R ′ must be rapidly changed near (outside) the boundary of the control dead zone. However, if such a setting is made, the steering wheel return torque suddenly increases immediately after the steering angle escapes from the control dead zone, causing a problem that a great sense of discomfort occurs in steering. This problem, although the accuracy of the neutral position theta O gradually becomes possible eliminate as gradually increases, inevitably noticeable, especially in the learning beginning like.

【0008】また、上記の従来技術においては、学習開
始当初等の操舵角の中立位置ΘO の精度が非常に低いた
め、ハンドル戻しトルクTR の左右対称性が、特に学習
開始当初等では正確には保証されない。このため、中立
位置ΘO の誤差が大きい場合には、一方に大きく偏った
左右非対称の操舵感(ハンドル戻しトルク)が実現され
てしまい、操作安定性の面で望ましくない。
Further, in the conventional techniques described above, for the neutral position theta O of accuracy of the steering angle of learning beginning like is very low, left and right symmetry of the steering wheel return torque T R are particularly accurate in learning beginning like Is not guaranteed. Therefore, when the error of the neutral position theta O is large, the steering feeling of greater skewed asymmetrical to one (handle return torque) will be realized, undesirable in terms of operation stability.

【0009】また、上記の従来技術においては、舵角セ
ンサとして、減速ギヤ付近に外付けされた回転角センサ
が使用されているが、この様に舵角センサを構成した場
合、部品点数や材料コストが抑制できず、生産コストの
面で問題が生じる。
In the above prior art, a rotation angle sensor externally provided near the reduction gear is used as the steering angle sensor. However, when the steering angle sensor is configured as described above, the number of parts and the material The cost cannot be reduced, causing a problem in terms of production cost.

【0010】本発明は、上記の課題を解決するために成
されたものであり、その目的は、運転者が車両を発進さ
せようとした時から、常時適度なハンドル戻しトルクが
生成可能な電動パワーステアリング装置を提供すること
であり、また、油圧式のパワーステアリング装置と同様
の操舵感が得られる電動パワーステアリング装置を安価
に提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and an object of the present invention is to provide an electric motor capable of generating an appropriate steering wheel return torque at all times when a driver tries to start a vehicle. It is an object of the present invention to provide a power steering device, and to provide an inexpensive electric power steering device that can provide the same steering feeling as a hydraulic power steering device.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めには、以下の手段が有効である。即ち、第1の手段
は、車両のステアリング・シャフト又はステアリング・
ギヤに対してトルクを付与するモータを備えた操舵機構
と、このモータを駆動制御する制御装置とを有する電動
パワーステアリング装置において、車両の車速Vn 、及
び運転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所定
の「車両直進条件」を満たす際にハンドルの操舵角θH
の中立位置を所定の統計操作に従って学習する中立位置
学習手段と、この中立位置を基準として操舵角θH に基
づいてハンドル戻しトルクTR を算出する第1ハンドル
戻し制御手段と、モータの回転角速度ω M に基づいてハ
ンドル戻しトルクTR を算出する第2ハンドル戻し制御
手段とを備え、少なくとも中立位置学習手段による中立
位置の学習が1回完了するまでの間は、第2ハンドル戻
し制御手段によりハンドル戻しトルクTR を決定するこ
とである。
Means for Solving the Problems To solve the above problems,
For this purpose, the following measures are effective. That is, the first means
Is the steering shaft or steering
Steering mechanism with motor for applying torque to gear
And a control device for driving and controlling the motor.
In the power steering device, the vehicle speed Vn,
Steering torque τ exerted on the steering wheel by the driver
The steering angle θ of the steering wheel whenH
Neutral position to learn the neutral position according to the predetermined statistical operation
Learning means and a steering angle θ based on the neutral position.HBased on
Handle return torque TRFirst handle to calculate
Return control means and the rotational angular velocity ω of the motor MBased on c
Tundle return torque TRHandle return control that calculates
And neutral means at least by the neutral position learning means.
Until position learning is completed once, return the second handle.
Handle return torque TRTo determine
And

【0012】また、第2の手段は、車両のステアリング
・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを付
与する、同期用の回転角センサを内蔵するブラシレス直
流モータを備えた操舵機構と、モータを駆動制御する制
御装置とを有する電動パワーステアリング装置におい
て、上記の回転角センサの出力信号に基づいてハンドル
の操舵角θH を推定する操舵角推定手段を備えることで
ある。
The second means includes a steering mechanism having a brushless DC motor having a built-in rotation angle sensor for synchronization for applying torque to a steering shaft or a steering gear of the vehicle, and driving the motor. An electric power steering device having a control device for controlling the steering angle is provided with a steering angle estimating means for estimating the steering angle θ H of the steering wheel based on the output signal of the rotation angle sensor.

【0013】また、第3の手段は、車両のステアリング
・シャフト又はステアリング・ギヤに対してトルクを付
与するモータを備えた操舵機構と、モータを駆動制御す
る制御装置とを有する電動パワーステアリング装置にお
いて、車両の速度v、及び運転者がハンドルに対して及
ぼす操舵トルクτが所定の「車両直進条件」を満たす際
にハンドルの操舵角θH の中立位置を所定の統計操作に
従って学習する中立位置学習手段と、この中立位置を基
準として操舵角θH に基づいてハンドル戻しトルクTR
を決定するハンドル戻し制御手段と、操舵トルクτに基
づいてハンドルの操舵状態を判別する操舵状態判別手段
とを備え、更に、ハンドル戻し制御手段において、操舵
状態に応じて、保舵又は切り込み操作時には操舵に対す
るアシストトルクを低減させない様にハンドル戻しトル
クTR を抑制し、手放し又はハンドル戻し操作時にはハ
ンドル戻しトルクTR を維持又は調整するハンドル戻し
トルク制限手段を備えることである。
The third means is an electric power steering apparatus having a steering mechanism having a motor for applying torque to a steering shaft or a steering gear of a vehicle, and a control device for controlling the driving of the motor. , neutral position learning speed of the vehicle v, and the driver learns accordance neutral position predetermined statistical operation of the steering angle theta H of the steering wheel in satisfying "vehicle straight ahead condition" steering torque τ is predetermined on relative to the handle Means and a steering wheel return torque T R based on the steering angle θ H based on the neutral position.
Steering wheel return control means, and steering state determination means for determining the steering state of the steering wheel based on the steering torque τ, further, in the handle return control means, according to the steering state, during steering or turning operation suppressing steering wheel return torque T R so as not to reduce the assist torque to the steering, the back time letting go or steering is to comprise a steering wheel return torque limiting means to maintain or adjust the steering wheel return torque T R.

【0014】また、第4の手段は、上記の第3の手段に
おいて、同期用の回転角センサを内蔵するブラシレス直
流モータを備えた操舵機構と、回転角センサの出力信号
に基づいてハンドルの操舵角θH を推定する操舵角推定
手段とを備えることである。
A fourth means is the steering device according to the third means, further comprising a steering mechanism having a brushless DC motor having a built-in rotation angle sensor for synchronization, and a steering mechanism for steering the steering wheel based on an output signal of the rotation angle sensor. Steering angle estimating means for estimating the angle θ H.

【0015】更に、第5の手段は、上記の第2乃至第4
の何れか1つの手段において、車両の車速Vn 、及び運
転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所定の
「車両直進条件」を満たす際に、ハンドルの操舵角θH
の中立位置を所定の統計操作に従って学習する中立位置
学習手段と、この中立位置を基準として操舵角θH に基
づいてハンドル戻しトルクTR を算出する第1ハンドル
戻し制御手段と、モータの回転角速度ωM に基づいてハ
ンドル戻しトルクTR を算出する第2ハンドル戻し制御
手段とを備え、少なくとも中立位置学習手段による中立
位置の学習が1回完了するまでの間は、第2ハンドル戻
し制御手段によりハンドル戻しトルクTRを決定するこ
とである。
Further, the fifth means includes the second to fourth means described above.
In any one means, when the vehicle speed V n of the vehicle, and the steering torque τ on the driver against the steering wheel satisfy the "vehicle straight ahead condition" predetermined steering angle of the steering wheel theta H
A neutral position learning means for learning the neutral position according to predetermined statistical operation, a first handle return control means for calculating the steering wheel return torque T R based on the neutral position in the steering angle theta H as a reference, the rotational angular speed of the motor and a second handle return control means for calculating a torque T R back wheel based on omega M, until learning the neutral position by at least a neutral position learning means is completed once, the second handle return control means handle return is to determine the torque T R.

【0016】また、第6の手段は、上記の第1又は第5
の手段において、中立位置学習手段による中立位置の学
習が完了した後は、ハンドル戻しトルクTR を第1ハン
ドル戻し制御手段により決定することである。以上の手
段により、前記の課題を解決することができる。
[0016] The sixth means may be the first or the fifth one.
In the means, after the neutral position by the neutral position learning means learning is completed, the steering wheel return torque T R is to determine the first wheel return controlling means. With the above means, the above-mentioned problem can be solved.

【0017】[0017]

【作用及び発明の効果】操舵角の中立位置ΘO の精度が
非常に低い場合、即ち、中立位置学習手段による中立位
置の学習が少なくとも1回完了するまでの間は、図7に
示した様に制御不感帯の幅が相当に広いため、学習開始
当初においては前記の課題が発生する。しかしながら、
本発明の第1の手段を用いれば、この様な場合、ハンド
ル戻しトルクTR はモータ回転角速度ωM (或いは、そ
の関連値である操舵速度ωH 等)に基づいて決定できる
ため、ハンドルの操舵角θH が制御不感帯に位置する場
合、即ち中立位置の学習開始当初等においても、おおよ
そ所望のハンドル戻しトルクTR を生成することが可能
となる。
[Action and Effect of the Invention] When the neutral position theta O of accuracy of the steering angle is very low, i.e., as the neutral position by the neutral position learning means learning is until the completion of at least one, as shown in FIG. 7 However, since the width of the control dead zone is considerably large, the above-described problem occurs at the beginning of learning. However,
If the first means of the present invention is used, in such a case, the steering wheel return torque T R can be determined based on the motor rotation angular velocity ω M (or the steering speed ω H or the related value thereof). when the steering angle theta H is located in the control dead zone, i.e., in the learning beginning or the like of the neutral position, approximately it is possible to generate a desired steering wheel return torque T R.

【0018】また、本発明の第2の手段を用いれば、電
動パワーステアリング装置において、外付けの回転角セ
ンサを具備する必要が無くなるため、部品点数が削減さ
れ、生産効率が向上できると共に、生産コストを削減す
ることができる。
Further, if the second means of the present invention is used, the electric power steering apparatus does not need to have an external rotation angle sensor, so that the number of parts can be reduced, the production efficiency can be improved, and the production efficiency can be improved. Costs can be reduced.

【0019】また、本発明の第3の手段を用いれば、低
速走行時にハンドルが切られている状態から、運転者が
ハンドル戻し操作をゆっくり(或いは弱く)行った際に
もハンドル戻しトルクTR が有効となるため、運転者は
ハンドル戻し操作実行時においても、従来の油圧式のパ
ワーステアリング装置と略同様の操舵感が得られる様に
なる。
Further, if the third means of the present invention is used, the steering wheel returning torque T R can be obtained even when the driver performs the steering wheel returning operation slowly (or weakly) from the state where the steering wheel is turned at the time of low speed traveling. Is effective, so that the driver can obtain a steering feeling substantially similar to that of the conventional hydraulic power steering device even when the steering wheel returning operation is performed.

【0020】更に、本発明の第4又は第5の手段を用い
れば、上記の本発明の手段を効果的に組み合わせること
により、上記の作用効果を効果的に(複合的に)得るこ
と、即ち、常時適度なハンドル戻しトルクが生成可能な
電動パワーステアリング装置を得ることができると共
に、油圧式のパワーステアリング装置と同様の操舵感が
得られる電動パワーステアリング装置を安価にすること
も可能となる。
Further, if the fourth or fifth means of the present invention is used, the above-mentioned functions and effects can be effectively (complexly) obtained by effectively combining the above-mentioned means of the present invention. In addition, it is possible to obtain an electric power steering device that can always generate an appropriate steering wheel return torque, and it is also possible to reduce the cost of an electric power steering device that can provide the same steering feeling as a hydraulic power steering device.

【0021】また、本発明の第6の手段を用いれば、例
えば凍結路等の低摩擦路面においてもハンドル戻し性能
が十分に確保可能となると共に、勢い余ってハンドルが
戻り過ぎてしまう所謂オーバーシュート現象も回避可能
となる。
Further, if the sixth means of the present invention is used, it is possible to sufficiently secure the handle returning performance even on a low friction road surface such as an icy road, and so-called overshoot in which the steering wheel returns excessively. The phenomenon can also be avoided.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明を具体的な実施例に
基づいて説明する。ただし、本発明は以下に示す実施例
に限定されるものではない。図1は、本実施例の電動パ
ワーステアリング装置100のハードウエア構成図であ
る。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described based on specific embodiments. However, the present invention is not limited to the embodiments described below. FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an electric power steering apparatus 100 according to the present embodiment.

【0023】ステアリングシャフト10の一端には、ハ
ンドル(ステアリングホイール)11が取り付けられ、
他端にはギヤボックス12に軸承されたピニオン軸13
が結合されている。ピニオン軸13は、ギヤボックス1
2に嵌装されたラック軸14に噛合され、また図示して
いないが、このラック軸14の両端はボールジョイント
等を介して図略の操向車輪に連結されている。また、ス
テアリングシャフト10には、アシストトルクを付与す
るブラシレス直流モータM(以下、単に「モータM」と
いう)が、2つの歯車17を介して連結されている。
A steering wheel (steering wheel) 11 is attached to one end of the steering shaft 10.
The other end has a pinion shaft 13 that is mounted on a gear box 12.
Are combined. The pinion shaft 13 is mounted on the gearbox 1
Although not shown, both ends of the rack shaft 14 are connected to steering wheels (not shown) via ball joints or the like. Further, a brushless DC motor M (hereinafter, simply referred to as “motor M”) for applying assist torque is connected to the steering shaft 10 via two gears 17.

【0024】この直流モータMには、モータ制御装置1
10の駆動回路113より、電流検出器115を介して
U,V,Wの3相に対する各モータ駆動電流iu,i
v,iwが供給される。更に、ステアリングシャフト1
0には、運転者からステアリングホイール(ハンドル)
11に加えられたマニュアル操舵力の大きさ及びその方
向(操舵トルクτ)を検出するためのトルク検出器15
が設けられている。
The DC motor M has a motor control device 1
The motor drive currents iu and i for the three phases U, V, and W are output from the ten drive circuits 113 via the current detector 115.
v and iw are supplied. Further, the steering shaft 1
0 to the steering wheel (handle) from the driver
A torque detector 15 for detecting the magnitude and direction (steering torque τ) of the manual steering force applied to the motor 11
Is provided.

【0025】また、モータMには、その回転角を検出す
る同期用のレゾルバR/D(回転角センサ)が内蔵され
ており、CPU111は、レゾルバR/Dが出力するモ
ータMの位相n(6ビットの整数情報(0≦n<6
3)。π/32ラジアンを1単位とする。)を入力し
て、モータMの回転角θM (位相:0≦θM <2π)を
算出する。レゾルバR/Dはこの1単位の回転角をカウ
ントする図略のカウンタを内蔵しており、nはモータM
が所定方向に回転した際には増加し、その逆方向に回転
した際には減少する。nはモーターが1周する毎にオー
バーフロー又はアンダーフローする数値である。
The motor M has a built-in resolver R / D (rotation angle sensor) for detecting the rotation angle of the motor M, and the CPU 111 controls the phase n of the motor M output by the resolver R / D. 6-bit integer information (0 ≦ n <6
3). One unit is π / 32 radians. ) Enter the rotation angle of the motor M theta M (phase: calculating a 0 ≦ θ M <2π). The resolver R / D has a built-in counter (not shown) for counting the rotation angle of one unit.
Increases when rotated in a predetermined direction, and decreases when rotated in the opposite direction. n is a numerical value that overflows or underflows each time the motor makes one revolution.

【0026】モータ制御装置110は、CPU111、
ROM112b、RAM112a、駆動回路113、入
力インターフェイス(IF)114、電流検出器115
等から構成されている。駆動回路113は、図略のバッ
テリー、PWM変換器、PMOS駆動回路等から構成さ
れ、チョッパ制御により駆動電流を正弦波にしてモータ
Mに電力を供給する。
The motor control device 110 includes a CPU 111,
ROM 112b, RAM 112a, drive circuit 113, input interface (IF) 114, current detector 115
And so on. The drive circuit 113 includes a battery (not shown), a PWM converter, a PMOS drive circuit, and the like, and supplies power to the motor M with a drive current of a sine wave by chopper control.

【0027】モータ制御装置110のCPU111に
は、上記の位相nや、ハンドルの操舵トルクτの検出に
利用されるトルクセンサ15、車速Vn の算出に利用さ
れる車速計50等からの出力信号(測定値)が入力イン
ターフェイス(IF)114を介して入力される。CP
U111は、これらの入力値から所定のトルク計算に基
づいて、モータMが出力すべきトルク値(指令トルク
T)を決定し、更に、この指令トルクTに基づいてd軸
とq軸の各電流指令値(id* ,iq* )を決定する。
だだし、本実施例においては、「id* =0」とする。
[0027] CPU111 of the motor control device 110, the above and phase n, the torque sensor 15 is used for detecting the steering torque τ of the steering wheel, the output signal from the speedometer 50 and the like to be used for calculation of the vehicle speed V n (Measured value) is input via an input interface (IF) 114. CP
U111 determines a torque value (command torque T) to be output by the motor M based on a predetermined torque calculation from these input values, and further determines each current of the d-axis and the q-axis based on the command torque T. The command value (id * , iq * ) is determined.
However, in the present embodiment, “id * = 0” is set.

【0028】図2は、本実施例のモータMを駆動制御す
るモータ制御装置110の論理的構成を示すブロック図
である。本図2のトルク電流変換部280は、q軸の電
流指令値iq* を指令トルクTに基づいて決定する制御
ブロックであり、主にiq*−Tマップ(テーブルデー
タ)等から構成されている。
FIG. 2 is a block diagram showing a logical configuration of the motor control device 110 for controlling the driving of the motor M according to the present embodiment. 2 is a control block that determines the q-axis current command value iq * based on the command torque T, and is mainly composed of an iq * -T map (table data) and the like. .

【0029】指令トルク演算部200は、角度検出部3
10により算出されたモータMの位相θM や、操舵トル
ク演算部330により算出されたハンドルの操舵トルク
τや、車速演算部320により算出された車速Vn や、
操舵角演算部500により算出された操舵角θH 等に基
づいて、出力すべき所望のトルク(指令トルクT)の値
を算出する。例えば、角度検出部310は、レゾルバR
/Dの出力値nに基づいて、次式(1)により、モータ
Mの回転角(位相)θM を算出する。
The command torque calculating section 200 includes an angle detecting section 3
And phase theta M of the motor M calculated by 10, the steering torque τ and the handle, which is calculated by the steering torque calculation unit 330, and the vehicle speed V n, which is calculated by the vehicle speed calculating section 320,
A value of a desired torque (command torque T) to be output is calculated based on the steering angle θ H and the like calculated by the steering angle calculation unit 500. For example, the angle detection unit 310 uses the resolver R
Based on the output value n of / D, the rotation angle (phase) θ M of the motor M is calculated by the following equation (1).

【数1】 θM =2πn/64 (nは整数。0≦n<63) …(1)Equation 1 θ M = 2πn / 64 (n is an integer; 0 ≦ n <63) (1)

【0030】指令トルク演算部200は、主に、アシス
ト・トルクTA を算出するアシストトルク演算部210
と、慣性補償トルクTK を算出する慣性補償トルク演算
部220と、ダンパー・トルクTD を算出するダンパー
・トルク演算部230と、ハンドル戻しトルクTR を算
出するハンドル戻しトルク演算部240等から構成され
ている。指令トルク演算部200は、次式(2)に従っ
て、指令トルクTを算出する。
The command torque calculation section 200 mainly, assist torque calculation unit 210 for calculating the assist torque T A
If, inertia compensation torque calculation unit 220 for calculating the inertia compensation torque T K, the damper torque calculation unit 230 for calculating a damper torque T D, the steering wheel return torque calculation unit 240 or the like calculates the steering wheel return torque T R It is configured. Command torque calculator 200 calculates command torque T according to the following equation (2).

【数2】 T=TA +TK +TD +TR …(2)T = T A + T K + T D + T R (2)

【0031】図3は、本実施例の中立位置学習部241
の初回の学習完了前のハンドル戻しトルク演算部240
の機能構成を示すブロック図である。中立位置学習部2
41は、車両のイグニッションキーがON状態にスイッ
チされてから、ハンドルの中立位置(操舵角のゼロ点)
ΘO の学習を開始する。この学習は、車両の車速Vn
及び運転者がハンドルに対して及ぼす操舵トルクτが所
定の「車両直進条件」を満たす際に、ハンドルの操舵角
θH をサンプリングし、このサンプルデータに基づいて
所定の統計操作によって実行される。従って、このサン
プル数が所定の数に達しない内は、ハンドル中立位置Θ
O は中立位置学習部241から1度も出力されることが
ない。
FIG. 3 shows the neutral position learning section 241 of this embodiment.
Handle return torque calculation unit 240 before the completion of the first learning
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the first embodiment. Neutral position learning unit 2
41 is the neutral position of the steering wheel (zero point of the steering angle) after the ignition key of the vehicle is switched to the ON state.
Θ Start learning O. This learning is based on the vehicle speed V n ,
When the steering torque τ exerted on the steering wheel by the driver satisfies a predetermined “vehicle straight-running condition”, the steering angle θ H of the steering wheel is sampled, and is executed by a predetermined statistical operation based on the sample data. Therefore, as long as the number of samples does not reach the predetermined number, the steering wheel neutral position Θ
O is never output from the neutral position learning unit 241.

【0032】この学習結果であるハンドル中立位置ΘO
が、少なくとも1回(最初に)出力されるまでの間は、
ハンドル戻しトルクTR (指令値)は、操舵速度ωH
基づいて決定する。この操舵速度ωH は、操舵トルクτ
とモータ回転角θM に基づいて、操舵速度推定部242
により算出される。この操舵速度ωH は、操舵トルクτ
の変化量より算出されるトルクセンサ15のトーション
・バーの回転角速度と、モータ回転角θM の変化量より
算出されるピニオン軸13の回転角速度の和として算出
される。
The steering neutral position Θ O which is the learning result
Is output at least once (first).
Steering wheel return torque T R (command value) is determined based on the steering speed omega H. The steering speed ω H is equal to the steering torque τ
Based on motor rotation angle theta M and the steering speed estimating section 242
Is calculated by The steering speed ω H is equal to the steering torque τ
A rotation angular velocity of the torsion bar of the torque sensor 15 is calculated from the amount of change is calculated as the sum of the rotation angular velocity of the pinion shaft 13, which is calculated from the variation amount of the motor rotation angle theta M.

【0033】更に、その後、中立位置の学習の少なくと
も最初の1回が完了するまでの間は、ハンドル戻しトル
クTR は、次式(3)〜(5)に従って決定される。
Furthermore, thereafter, until at least the first cycle is completed in the neutral position learning wheel return torque T R are determined in accordance with the following equation (3) to (5).

【数3】 TR =G1・TR ″ …(3)T R = G1 · T R ″ (3)

【数4】 G1=g1(Vn ) …(4)G1 = g1 (V n ) (4)

【数5】 TR ″=f1(ωH ) …(5) ただし、ここで、関数g1、f1は、例えば図3のデー
タマップ243、及びデータマップ244の様な形で定
義されるものである。
T R ″ = f1 (ω H ) (5) Here, the functions g1 and f1 are defined in the form of, for example, the data map 243 and the data map 244 in FIG. is there.

【0034】この様に、中立位置の学習の少なくとも最
初の1回が完了するまでの間、ハンドル戻しトルクの指
令値TR を操舵速度ωH に基づいて決定すれば、従来大
きく取らざるを得なかった制御不感帯においても、所望
のハンドル戻しトルクをモータMより出力することが可
能となる。
[0034] Thus, obtained until at least the first cycle is completed in the neutral position learning, be determined based on the command value T R of the steering wheel return torque to the steering speed omega H, conventional large taken forced to The desired steering wheel return torque can be output from the motor M even in the control dead zone where there is no control.

【0035】また、中立位置の学習の少なくとも最初の
1回が完了してから、より望ましくは、中立位置学習部
241により学習されたハンドル中立位置ΘO の精度が
十分に向上してから、その後の制御は、セルフ・アライ
ニング・トルクによりハンドルが回転し難い、(即ち、
路面反力によりモータMが回転させられ難い、)凍結路
等の低摩擦路面でも十分なハンドル戻し性能を発揮する
ことが可能な、操舵角(ハンドル回転角)θH に基づい
たハンドル戻し制御を実施する。この操舵角θH に基づ
いた制御によれば、操舵速度ωH に基づく制御では補償
し難い低摩擦路でのハンドル戻し性能も十分に確保でき
る様になり、同時に、ハンドルが過剰に戻ってしまう所
謂オーバーシュート現象も回避することができる様にな
る。
Further, since the completion of at least the first one of the neutral position learning, more preferably, from learned handle neutral position theta O of precision is sufficiently improved by the neutral position learning unit 241, then Is difficult to rotate the handle due to the self-aligning torque (ie,
It is difficult to rotate the motor M due to the road surface reaction force.) The steering wheel return angle based on the steering angle (the steering wheel rotation angle) θ H is capable of exhibiting sufficient steering wheel return performance even on a low friction road surface such as a frozen road. carry out. According to the control based on the steering angle θ H , the steering wheel return performance on a low friction road, which is difficult to compensate by the control based on the steering speed ω H , can be sufficiently secured, and at the same time, the steering wheel returns excessively. The so-called overshoot phenomenon can be avoided.

【0036】即ち、より具体的には、この様な操舵角θ
H に基づいたハンドル戻しトルクの制御は、例えば図4
のハンドル戻しトルク演算部240によって実現するこ
とができる。図4は、本実施例の中立位置学習部241
の学習完了後のハンドル戻しトルク演算部240の機能
構成を示すブロック図である。
That is, more specifically, such a steering angle θ
The control of the steering wheel return torque based on the H
This can be realized by the handle return torque calculation unit 240 of FIG. FIG. 4 illustrates a neutral position learning unit 241 according to the present embodiment.
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a steering wheel return torque calculation unit 240 after learning of the steering wheel is completed.

【0037】本図4に示す様に、ハンドルの操舵角θH
のサンプル数が所定の数に達した後は、ハンドル中立位
置ΘO は中立位置学習部241から出力される。その
後、ハンドル戻しトルクTR は、次式(6)〜(9)に
従って決定することができる。
As shown in FIG. 4, the steering angle θ H of the steering wheel
After the number of samples reaches a predetermined number, the handle neutral position theta O is output from the neutral position learning unit 241. Then, steering wheel return torque T R can be determined according to the following equation (6) to (9).

【数6】 TR =G1・G2・TR ′ …(6)T R = G 1 · G 2 · T R '(6)

【数7】 TR ′=f2(Θ) …(7)T R ′ = f2 (Θ) (7)

【数8】 Θ=θH −ΘO …(8)8 = θ H −Θ O (8)

【数9】 G2=g2(τ) (Θ>0の時), G2=g2(−τ) (Θ<0の時) …(9) ただし、ここで、関数f2、g2は、例えば図4のデー
タマップ245、及びデータマップ246(Θ>0の
時)の様な形で定義されるものである。
G2 = g2 (τ) (when Θ> 0), G2 = g2 (−τ) (when Θ <0) (9) Here, the functions f2 and g2 are, for example, as shown in FIG. Are defined in the form of a data map 245 and a data map 246 (when Θ> 0).

【0038】ここで、関数g2は、本発明のハンドル戻
しトルク制限手段を実現するものであり、運転者がハン
ドル戻し操作をゆっくり(或いは弱く)行った際や手放
し状態の場合に、ゲインG2を1にする様に構成されて
いる。このため、図4の方法、即ち、例えば図4の操舵
判定マップ246を用いて実現することができる本発明
の操舵状態判別手段とハンドル戻し電流制限手段(図4
では、「Θ>0」の場合を例示。)によれば、低速走行
時にハンドルが切られている状態から、運転者がハンド
ル戻し操作をゆっくり(或いは弱く)行った際、及び手
放し状態の場合にもハンドル戻しトルクTR が有効とな
るので、油圧式のパワーステアリング装置と略同様の操
舵感が実現できる。
Here, the function g2 realizes the steering wheel return torque limiting means of the present invention. When the driver slowly (or weakly) performs the steering wheel return operation or when the driver is in a released state, the gain g2 is set to the function g2. It is configured to be 1. For this reason, the steering state determining means and the steering wheel return current limiting means (FIG. 4) of the present invention, which can be realized using the method of FIG. 4, for example, using the steering determination map 246 of FIG.
Then, the case of “Θ> 0” is exemplified. According to), from a state in which the handle is turned off during low-speed travel, when the driver performs slowly return steering (or weak), and since the steering wheel return torque T R is effective when the hands-off state A steering feeling substantially similar to that of a hydraulic power steering device can be realized.

【0039】また、図5(b)に、本実施例の学習完了
後のハンドル戻しトルク演算部240の操舵判定マップ
246の変形例(操舵判定マップ246b)を例示す
る。本グラフは、「Θ>0」成る時の関数g2の変形例
である関数g3の形を示すものである。この様に、τの
絶対値|τ|が大きい場合には、ハンドル戻し時に、ア
シスト・トルクTA とハンドル戻しトルクTR との和が
大きくなり過ぎない様に、G2の大きさを調整する方法
も考えられる。この様な方法によれば、ハンドル戻し時
に、モータMが操舵系(操舵機構)に対してトルクを付
与し過ぎると言う現象(オーバーシュート)をより確実
に防止することができる。
FIG. 5B illustrates a modified example (steering determination map 246b) of the steering determination map 246 of the steering wheel return torque calculator 240 after the learning of this embodiment is completed. This graph shows the form of a function g3 which is a modification of the function g2 when “Θ> 0”. Thus, the absolute value of tau | tau | when is large, the time of returning the handle, as the sum of the assist torque T A and steering wheel return torque T R is not too large, adjusting the size of the G2 A method is also conceivable. According to such a method, it is possible to more reliably prevent a phenomenon (overshoot) that the motor M applies too much torque to the steering system (steering mechanism) when returning the steering wheel.

【0040】また、この様な調整は、アシスト・トルク
A を算出するアシスト・トルク演算部210(図1)
の側で実施しても良い。例えば、アシスト・トルク演算
部210の側に学習後の中立位置が調整済みの操舵角Θ
を入力する等の方法によれば、この様な調整は、上記の
方法と略同様に実施することが可能である。
Such an adjustment is performed by the assist torque calculation section 210 (FIG. 1) for calculating the assist torque T A.
May be implemented on the side of. For example, the steering angle の in which the neutral position after learning is adjusted on the side of the assist torque calculation unit 210 is set.
According to a method such as inputting such a method, such adjustment can be performed substantially in the same manner as the above method.

【0041】図6は、図1の操舵角演算部500(操舵
角推定手段)を実現する制御プログラム500aのフロ
ーチャートである。本制御プログラム500aでは、ま
ず最初にステップ520により、角度検出部310(図
1)にて式(1)に従って算出されたモータMの回転角
(位相)θM を用いて、この位相θM の前制御周期から
の変化量D(=θM −θ0)を求める。ただし、ここ
で、θ0は前制御周期における位相θM の値である。
FIG. 6 is a flowchart of a control program 500a for realizing the steering angle calculation section 500 (steering angle estimation means) in FIG. In the control program 500a, first, in step 520, the rotation angle (phase) θ M of the motor M calculated by the angle detection unit 310 (FIG. 1) according to the equation (1) is used to calculate the phase θ M change amount D from the previous control cycle (= θ M -θ0) Request. However, where, .theta.0 is the value of the phase theta M in the previous control cycle.

【0042】次に、ステップ530では、変化量Dの大
きさを判定し、πよりも大きければステップ540へ、
そうでなければステップ550へ処理を移す。ステップ
540では、変化量Dの値を2π減少させる(アンダー
フロー時)。ステップ550では、変化量Dの大きさを
判定し、−πよりも小さければステップ560へ、そう
でなければステップ570へ処理を移す。ステップ56
0では、変化量Dの値を2π増加させる(オーバーフロ
ー時)。
Next, at step 530, the magnitude of the change amount D is determined.
Otherwise, the process moves to step 550. In step 540, the value of the variation D is reduced by 2π (during underflow). In step 550, the magnitude of the change amount D is determined. If it is smaller than -π, the process proceeds to step 560; otherwise, the process proceeds to step 570. Step 56
At 0, the value of the variation D is increased by 2π (at the time of overflow).

【0043】ステップ570では、モータ回転角θm
値を、以上の処理で求めた変化量Dに基づいて、即ち、
次式(10)に従って算出する。
[0043] At step 570, the value of the motor rotational angle theta m, based on the change amount D obtained in the above process, i.e.,
It is calculated according to the following equation (10).

【数10】 θm =θm +D …(10)[Expression 10] θ m = θ m + D (10)

【0044】ステップ580では、ハンドル(ピニオン
軸13)の回転角θH を次式(11)に従って算出す
る。ただし、ここで、Rはモータとハンドルとの間の減
速比(図1の2つのギヤ(17)の間のギヤ比)であ
る。
In step 580, the rotation angle θ H of the steering wheel (pinion shaft 13) is calculated according to the following equation (11). Here, R is a reduction ratio between the motor and the steering wheel (gear ratio between the two gears (17) in FIG. 1).

【数11】 θH =θm /R …(11) ステップ590では、今回の(現制御周期の)モータM
の位相θM を退避領域θ0に記憶する。
Θ H = θ m / R (11) In step 590, the motor M (of the current control cycle) is
Storing the phase theta M in the save area .theta.0.

【0045】この様なオーバーフロー/アンダーフロー
判定は、ハンドルの回転角速度(、即ち、操舵速度
ωH )の最大値ωHmaxと、本プログラム500aが定期
的に実行される制御実行周期t0が次式(12)を満た
す際に成立する。
Such an overflow / underflow determination is made by determining the maximum value ω Hmax of the rotational angular velocity of the steering wheel (ie, the steering speed ω H ) and the control execution period t0 at which the program 500a is periodically executed as follows. The condition is satisfied when (12) is satisfied.

【数12】 π>R・ωHmax・t0 …(12)Π> R · ω Hmax · t0 (12)

【0046】操舵速度ωH の最大値ωHmaxは、操舵機構
の構成にも若干は依存するものの、これは通常人間が操
作可能な操舵速度の最大値であるため、おおよそ20
〔rad/sec〕程度が普通である。従って、式(1
2)から判る様に、減速比Rと制御実行周期t0との積
R・t0の値が、π/ωHmaxを確実に下回る様にシステ
ムを構成することにより、上記の本発明の操舵角推定手
段を実現する、即ち、プログラム500aを有効に動作
させることが可能となる。より具体的には、例えば、R
=5、t0=1/100〔sec〕程度に設定すれば、
この様な条件を確実に満たすことが可能となる。
Although the maximum value ω Hmax of the steering speed ω H slightly depends on the configuration of the steering mechanism, it is usually the maximum value of the steering speed that can be operated by a human.
[Rad / sec] is normal. Therefore, equation (1)
As can be seen from 2), by configuring the system such that the value of the product R · t0 of the reduction ratio R and the control execution period t0 is lower than π / ωHmax , the above-described steering angle estimation of the present invention is performed. It is possible to realize the means, that is, to effectively operate the program 500a. More specifically, for example, R
= 5, t0 = 1/100 [sec],
Such a condition can be reliably satisfied.

【0047】また、前記のレゾルバR/D(回転角セン
サ)の出力値n(6ビット情報:0〜63)は、モータ
Mの位相(0≦θM <2π)のみを表現するものであっ
たが、この出力値nの情報量を例えば上位ビット側に3
〜5ビット程度拡張すれば、プログラム500aで算出
した前記のモータ回転角θm は、容易に、即ちオーバー
フロー等の判定処理を省略して、ハードウェア(レゾル
バR/D)より直截的に求めることも可能となる。前記
の本発明の第2、及び第4の手段は、この様なハードウ
ェア構成の基で実施しても良い。即ち、前記の本発明の
第2、第4の手段は、この様なハードウェア構成による
実施形態をも含んだものであり、この様な場合において
も本発明の作用・効果を得ることが可能である。
The output value n (6-bit information: 0 to 63) of the resolver R / D (rotation angle sensor) expresses only the phase of the motor M (0 ≦ θ M <2π). However, the information amount of the output value n is, for example, 3 bits in the upper bit side.
If extended approximately 5 bits, the motor rotation angle theta m of the calculated at program 500a, easily, i.e. to omit the determination process of overflow, etc., straightforward to determine that more hardware (resolver R / D) Is also possible. The above-described second and fourth means of the present invention may be implemented based on such a hardware configuration. That is, the above-described second and fourth means of the present invention also include the embodiment having such a hardware configuration, and even in such a case, the operation and effect of the present invention can be obtained. It is.

【0048】また、上記の実施例は、前記の本発明の第
1の手段と、第2の手段と、第3の手段とをそれぞれ同
時に実施することを可能とする、本発明の第5或いは第
6の手段により構成されているが、前記の本発明の第1
の手段と、第2の手段と、第3の手段は、それぞれ独立
の発明であるため、これらの各手段はそれぞれ個々に単
独で実施することも可能である。即ち、本発明の第1の
手段と、第2の手段と、第3の手段は個々に何れも、実
施条件として他の手段を前提要件とするものではない。
Further, the above-described embodiment is capable of simultaneously executing the first means, the second means, and the third means of the present invention, respectively. The present invention is constituted by the sixth means.
Since the means, the second means, and the third means are independent inventions, each of these means can also be implemented individually. That is, each of the first means, the second means, and the third means of the present invention does not require any other means as an implementation condition.

【0049】また、前記の所定の「車両直進条件」は、
例えば学習回数等の学習履歴や学習結果に応じて動的に
変化させても良い。その一例としては、例えば学習回数
の増加と共に、「車両直進条件」の判定に用いられる車
速の境界値を、最小30km/hr程度から最大50k
m/hr程度にまで徐々に増加させていく等の方法が挙
げられる。例えばこの様な手段によれば、初期学習完了
までの時間を短縮できると共に、学習履歴等に応じて学
習精度の向上をも同時に図ることが可能となる。
Further, the above-mentioned predetermined “vehicle straight traveling condition” is as follows:
For example, it may be dynamically changed according to a learning history such as the number of times of learning or a learning result. For example, as the number of times of learning increases, the boundary value of the vehicle speed used to determine the “vehicle straight-running condition” is changed from a minimum of about 30 km / hr to a maximum of 50 km.
For example, a method of gradually increasing the value to about m / hr may be used. For example, according to such means, it is possible to shorten the time until the completion of the initial learning, and to simultaneously improve the learning accuracy according to the learning history and the like.

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

【図1】本発明の実施例に係わる電動パワーステアリン
グ装置100のハードウエア構成図。
FIG. 1 is a hardware configuration diagram of an electric power steering apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

【図2】本発明の実施例に係わる電動パワーステアリン
グ装置100のモータMを駆動制御するモータ制御装置
110の論理的構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a logical configuration of a motor control device 110 that drives and controls a motor M of the electric power steering device 100 according to the embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施例に係わる中立位置学習部241
の学習完了前のハンドル戻しトルク演算部240の機能
構成を示すブロック図。
FIG. 3 is a diagram illustrating a neutral position learning unit 241 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a steering wheel return torque calculation unit 240 before learning is completed.

【図4】本発明の実施例に係わる中立位置学習部241
の学習完了後のハンドル戻しトルク演算部240の機能
構成を示すブロック図。
FIG. 4 is a diagram illustrating a neutral position learning unit 241 according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing a functional configuration of a steering wheel return torque calculation unit 240 after learning of the steering wheel is completed.

【図5】本発明の実施例に係わる、学習完了後のハンド
ル戻しトルク演算部240の操舵判定マップ246を例
示するグラフ(a),(b)。
FIGS. 5A and 5B are graphs exemplifying a steering determination map 246 of the steering wheel return torque calculation unit 240 after learning is completed according to the embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施例に係わる操舵角演算部(操舵角
推定手段)500を実現する制御プログラム500aの
フローチャート。
FIG. 6 is a flowchart of a control program 500a that implements a steering angle calculation unit (steering angle estimation unit) 500 according to the embodiment of the present invention.

【図7】従来技術による中立位置学習機能を有するハン
ドル戻しトルク演算部の機能構成を示すブロック図。
FIG. 7 is a block diagram showing a functional configuration of a steering wheel return torque calculation unit having a neutral position learning function according to the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

M … モータ R/D … レゾルバ(モータMの回転角センサ) n … レゾルバ出力信号 θM … モータ回転角(位相:0≦θM <2π) θm … モータ回転角 θH … ハンドル回転角 ωH … 操舵速度 ΘO … ハンドル中立位置 TR … ハンドル戻しトルク(指令値) T … 指令トルク τ … 操舵トルク Vn … 車速 10 … ステアリング・シャフト 11 … ステアリング・ホイール(ハンドル) 100 … 電動パワーステアリング装置 110 … モータ制御装置 111 … CPU 200 … 指令トルク演算部 240 … ハンドル戻しトルク演算部 241 … 中立位置学習部 246 … 操舵判定マップ(操舵状態判別手段とハン
ドル戻し電流制限手段に相当。図4では、「Θ>0」の
場合を例示。) 500 … 操舵角演算部(操舵角推定手段) 500a… 操舵角演算部(操舵角推定手段)を実現す
る制御プログラム
M… Motor R / D… Resolver (rotation angle sensor of motor M) n… Resolver output signal θ M … Motor rotation angle (phase: 0 ≦ θ M <2π) θ m … Motor rotation angle θ H … Handle rotation angle ω H … Steering speed Θ O … Steering wheel neutral position T R … Steering wheel return torque (command value) T… Command torque τ… Steering torque V n … Vehicle speed 10… Steering shaft 11… Steering wheel (handle) 100… Electric power steering Device 110: Motor control device 111: CPU 200: Command torque calculation unit 240: Handle return torque calculation unit 241: Neutral position learning unit 246: Steering determination map (corresponds to a steering state determination unit and a steering wheel return current limiting unit. In FIG. 4, , “Θ> 0”.) 500... Steering angle calculation unit (steering angle estimating means) 500a A control program for realizing steering angle calculating section (steering angle estimation means)

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) B62D 119:00 B62D 119:00 137:00 137:00 (72)発明者 鈴木 弘恒 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 (72)発明者 鈴木 浩 愛知県刈谷市朝日町1丁目1番地 豊田工 機株式会社内 Fターム(参考) 3D032 CC08 CC30 CC43 CC48 DA03 DA09 DA15 DA23 DA63 DA64 DB20 DD10 DD15 EA01 EB11 EC23 EC30 GG01 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA19 CA20 CA21 CA24 Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme coat II (Reference) B62D 119: 00 B62D 119: 00 137: 00 137: 00 (72) Inventor Hirotsune Suzuki 1-chome Asahicho, Kariya City, Aichi Prefecture No. 1 Toyota Koki Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Suzuki 1-1-1 Asahimachi, Kariya City, Aichi Pref. EA01 EB11 EC23 EC30 GG01 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA19 CA20 CA21 CA24

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両のステアリング・シャフト又はステ
アリング・ギヤに対してトルクを付与するモータを備え
た操舵機構と、前記モータを駆動制御する制御装置とを
有する電動パワーステアリング装置において、 前記車両の車速Vn 、及び運転者がハンドルに対して及
ぼす操舵トルクτが、所定の「車両直進条件」を満たす
際に、前記ハンドルの操舵角θH の中立位置を所定の統
計操作に従って学習する中立位置学習手段と、 前記中立位置を基準として、前記操舵角θH に基づい
て、ハンドル戻しトルクTR を算出する第1ハンドル戻
し制御手段と、 前記モータの回転角速度ωM に基づいて、ハンドル戻し
トルクTR を算出する第2ハンドル戻し制御手段とを有
し、 少なくとも前記中立位置学習手段による前記中立位置の
学習が1回完了するまでの間は、前記第2ハンドル戻し
制御手段により前記ハンドル戻しトルクTR を決定する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
1. An electric power steering apparatus comprising: a steering mechanism including a motor that applies torque to a steering shaft or a steering gear of a vehicle; and a control device that controls driving of the motor. Neutral position learning for learning the neutral position of the steering angle θ H of the steering wheel according to a predetermined statistical operation when V n and the steering torque τ exerted on the steering wheel by the driver satisfy a predetermined “vehicle straight traveling condition”. and means, based on the neutral position, on the basis of the steering angle theta H, a first handle return control means for calculating the steering wheel return torque T R, based on the rotational angular velocity omega M of the motor, steering wheel return torque T and a second handle return control means for calculating R, the neutral position learning by at least the neutral position learning means is completed once or Between the electric power steering apparatus characterized by determining the steering wheel return torque T R by said second wheel return controlling means.
【請求項2】 車両のステアリング・シャフト又はステ
アリング・ギヤに対してトルクを付与する、同期用の回
転角センサを内蔵するブラシレス直流モータを備えた操
舵機構と、前記モータを駆動制御する制御装置とを有す
る電動パワーステアリング装置において、 前記回転角センサの出力信号に基づいて、ハンドルの操
舵角θH を推定する操舵角推定手段を有することを特徴
とする電動パワーステアリング装置。
2. A steering mechanism comprising a brushless DC motor having a built-in rotation angle sensor for synchronization for applying torque to a steering shaft or a steering gear of a vehicle, and a control device for controlling the driving of the motor. An electric power steering apparatus comprising: a steering angle estimating unit that estimates a steering angle θ H of a steering wheel based on an output signal of the rotation angle sensor.
【請求項3】 車両のステアリング・シャフト又はステ
アリング・ギヤに対してトルクを付与するモータを備え
た操舵機構と、前記モータを駆動制御する制御装置とを
有する電動パワーステアリング装置において、 前記車両の速度v、及び運転者がハンドルに対して及ぼ
す操舵トルクτが、所定の「車両直進条件」を満たす際
に、前記ハンドルの操舵角θH の中立位置を所定の統計
操作に従って学習する中立位置学習手段と、 前記中立位置を基準として、前記操舵角θH に基づい
て、ハンドル戻しトルクTR を決定するハンドル戻し制
御手段と、 前記操舵トルクτに基づいて、ハンドルの操舵状態を判
別する操舵状態判別手段とを有し、更に、前記ハンドル
戻し制御手段は、前記操舵状態に応じて、 保舵又は切り込み操作時には、操舵に対するアシストト
ルクを低減させない様に前記ハンドル戻しトルクTR
抑制し、 手放し又はハンドル戻し操作時には、前記ハンドル戻し
トルクTR を維持又は調整するハンドル戻しトルク制限
手段を備えていることを特徴とする電動パワーステアリ
ング装置。
3. An electric power steering apparatus comprising: a steering mechanism including a motor that applies torque to a steering shaft or a steering gear of a vehicle; and a control device that controls the driving of the motor. v, and the driver is steering torque τ exerted relative to the handle, given in satisfying "vehicle straight condition", a neutral position learning means for learning the neutral position of the steering angle theta H of the handle in accordance with predetermined statistical operation If, based on the neutral position, on the basis of the steering angle theta H, a handle return control means for determining a steering wheel return torque T R, based on the steering torque tau, steering state determination for determining the steering state of the steering wheel Means, and the steering wheel return control means, in accordance with the steering state, performs an operation with respect to steering at the time of steering or turning operation. Shisutotoruku suppresses the steering wheel return torque T R so as not to reduce, let go or return to the time of the operation handle, an electric power, characterized in that it comprises a steering wheel return torque limiting means to maintain or adjust the steering wheel return torque T R Steering device.
【請求項4】 同期用の回転角センサを内蔵するブラシ
レス直流モータを備えた操舵機構と、 前記回転角センサの出力信号に基づいて、ハンドルの操
舵角θH を推定する操舵角推定手段とを有することを特
徴とする請求項3に記載の電動パワーステアリング装
置。
4. A steering mechanism including a brushless DC motor having a built-in rotation angle sensor for synchronization, and a steering angle estimation means for estimating a steering angle θ H of a steering wheel based on an output signal of the rotation angle sensor. The electric power steering apparatus according to claim 3, comprising:
【請求項5】 車両の車速Vn 、及び運転者がハンドル
に対して及ぼす操舵トルクτが、所定の「車両直進条
件」を満たす際に、前記ハンドルの操舵角θH の中立位
置を所定の統計操作に従って学習する中立位置学習手段
と、 前記中立位置を基準として、前記操舵角θH に基づい
て、ハンドル戻しトルクTR を算出する第1ハンドル戻
し制御手段と、 前記モータの回転角速度ωM に基づいて、ハンドル戻し
トルクTR を算出する第2ハンドル戻し制御手段とを有
し、 少なくとも前記中立位置学習手段による前記中立位置の
学習が1回完了するまでの間は、前記第2ハンドル戻し
制御手段により前記ハンドル戻しトルクTR を決定する
ことを特徴とする請求項2乃至請求項4の何れか1項に
記載の電動パワーステアリング装置。
5. When the vehicle speed V n of the vehicle and the steering torque τ exerted on the steering wheel by the driver satisfy a predetermined “vehicle straight traveling condition”, the neutral position of the steering angle θ H of the steering wheel is set to a predetermined value. a neutral position learning means for learning in accordance with statistical operation based on the said neutral position, on the basis of the steering angle theta H, handle and first handle return control means for calculating a torque T R back, the rotational angular velocity omega M of the motor Second steering wheel return control means for calculating a steering wheel return torque TR based on the second steering wheel return torque T R , at least until the learning of the neutral position by the neutral position learning means is completed once. the electric power steering apparatus according to any one of claims 2 to 4, characterized in that determining the steering wheel return torque T R the control unit.
【請求項6】 前記中立位置学習手段による前記中立位
置の学習が完了した後は、前記ハンドル戻しトルクTR
を前記第1ハンドル戻し制御手段により決定することを
特徴とする請求項1または請求項5に記載の電動パワー
ステアリング装置。
6. After the learning of the neutral position by the neutral position learning means is completed, the steering wheel return torque T R
6. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the first steering wheel return control means is determined.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002029442A (en) * 2000-07-19 2002-01-29 Mitsubishi Electric Corp Control device for electric power steering
WO2003086839A1 (en) 2002-04-09 2003-10-23 Trw Lucas Varity Electric Steering Ltd. Electrical power assisted steering system
US6856869B2 (en) 2002-01-25 2005-02-15 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Electric power steering device
WO2007043673A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle steering apparatus
JP2009274662A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Honda Motor Co Ltd Electric power steering device
WO2014167631A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 三菱電機株式会社 Steering control device, and steering control method
CN113104100A (en) * 2021-05-27 2021-07-13 清华大学 Control method and system for energy-saving intelligent electro-hydraulic steering system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5985045B2 (en) * 2013-04-08 2016-09-06 三菱電機株式会社 Steering control device and steering control method

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002029442A (en) * 2000-07-19 2002-01-29 Mitsubishi Electric Corp Control device for electric power steering
US6856869B2 (en) 2002-01-25 2005-02-15 Toyoda Koki Kabushiki Kaisha Electric power steering device
WO2003086839A1 (en) 2002-04-09 2003-10-23 Trw Lucas Varity Electric Steering Ltd. Electrical power assisted steering system
EP1492693B1 (en) * 2002-04-09 2016-06-08 TRW Limited Electrical power assisted steering system
US8229627B2 (en) 2005-10-12 2012-07-24 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle steering apparatus
KR100912028B1 (en) * 2005-10-12 2009-08-12 도요타 지도샤(주) Vehicle steering apparatus
WO2007043673A1 (en) * 2005-10-12 2007-04-19 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle steering apparatus
JP2009274662A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Honda Motor Co Ltd Electric power steering device
WO2014167631A1 (en) * 2013-04-08 2014-10-16 三菱電機株式会社 Steering control device, and steering control method
JP6009061B2 (en) * 2013-04-08 2016-10-19 三菱電機株式会社 Steering control device and steering control method
US9738307B2 (en) 2013-04-08 2017-08-22 Mitsubishi Electric Corporation Steering control device, and steering control method
CN113104100A (en) * 2021-05-27 2021-07-13 清华大学 Control method and system for energy-saving intelligent electro-hydraulic steering system
CN113104100B (en) * 2021-05-27 2022-07-19 清华大学 Control method and system for energy-saving intelligent electro-hydraulic steering system

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