JP2002274404A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

Info

Publication number
JP2002274404A
JP2002274404A JP2001079693A JP2001079693A JP2002274404A JP 2002274404 A JP2002274404 A JP 2002274404A JP 2001079693 A JP2001079693 A JP 2001079693A JP 2001079693 A JP2001079693 A JP 2001079693A JP 2002274404 A JP2002274404 A JP 2002274404A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
target value
value
electric power
steering angle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2001079693A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP4660947B2 (en
Inventor
Toshihiro Takahashi
俊博 高橋
Mineichi Momiyama
峰一 樅山
Hidekazu Ono
英一 小野
Shoji Asai
彰司 浅井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyoda Koki KK
Original Assignee
Toyoda Koki KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyoda Koki KK filed Critical Toyoda Koki KK
Priority to JP2001079693A priority Critical patent/JP4660947B2/en
Publication of JP2002274404A publication Critical patent/JP2002274404A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4660947B2 publication Critical patent/JP4660947B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To realize an electric power steering device free from the vibration of a steering wheel even in the case when a comparatively inexpensive steering angle sensor of comparatively long detection period is used. SOLUTION: A torque command generating part (target value generating means) is provided with a reaction force command value operating part (base item generating means) and a damper item generating means arranged in parallel. In detail, as a concrete embodiment is exampled in 'more detailed control block diagram of target value generating means' of Fig. 3, the torque command generating part (target value generating means) is provided with a LPF processing part 402 (detected angular speed vibration reducing means), a steering angle estimation processing part 403 (steering angle estimating means), a target value correction processing part 408 (command value vibration reducing means) and the like, which is largely different from a conventional device. According to the present electric power steering device 100, the vibration of the steering wheel can be effectively inhibited by the vibration reducing action on the basis of the estimation processing and the correction processing relating to the detection values and the command values.

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、車両の運転者の操
舵を補助する車載用の電動パワーステアリング装置に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle-mounted electric power steering device for assisting a driver of a vehicle.

【0002】[0002]

【従来の技術】所望の操舵フィーリング・モデルと、ハ
ンドルの舵角θ(即ち、ステアリングホイールの回転
角)や車速V等の実時間検出値に基づいて、運転者がハ
ンドルに付与する操舵トルクqの到達すべき目標値hを
算出し、この目標値hに操舵トルクqを追従させる様
に、補助トルク出力モータを制御する「電動パワーステ
アリング装置」が考案されている。
2. Description of the Related Art A steering torque applied to a steering wheel by a driver based on a desired steering feeling model and a real-time detection value such as a steering angle θ (ie, a rotation angle of a steering wheel) and a vehicle speed V. An “electric power steering device” that calculates a target value h to be reached by q and controls the auxiliary torque output motor so that the steering torque q follows the target value h has been devised.

【0003】図8は、ロバスト安定性を確保する様に設
定した操舵トルク制御手段(62)を用いた電動パワー
ステアリング装置の一般的な制御方式の概要を例示する
制御ブロックダイヤグラムである。操舵角センサ16の
出力するステアリングホイールの舵角θは、操舵角微分
手段64により微分されて目標値生成手段61に入力さ
れる。又、舵角θも目標値生成手段61に入力される。
目標値生成手段61は、例えば、所望の操舵フィーリン
グ・モデルに従って、車速Vや舵角θや、或いは角速度
ω(=dθ/dt)等に基づいた操舵トルクの目標値h
を生成する。
FIG. 8 is a control block diagram illustrating an outline of a general control method of an electric power steering apparatus using a steering torque control means (62) set so as to secure robust stability. The steering angle θ of the steering wheel output from the steering angle sensor 16 is differentiated by the steering angle differentiator 64 and input to the target value generator 61. The steering angle θ is also input to the target value generation means 61.
The target value generating means 61 outputs a target value h of the steering torque based on the vehicle speed V, the steering angle θ, or the angular speed ω (= dθ / dt), for example, according to a desired steering feeling model.
Generate

【0004】操舵トルク制御手段62は、目標値生成手
段61の出力する目標値hとトルクセンサ12により検
出された操舵トルクqとの偏差(h−q)に基づいて、
この偏差が小さくなるように、電流指令値設定手段63
によって電流指令値IA を演算する。即ち、電流指令値
A は、操舵トルクqが目標値hに追従する様に算出さ
れる。電流指令値演算手段63は、例えば、PID制御
器等から構成される補償器(ロバストコントローラ)で
あって、操舵トルクqのフィードバックループが安定化
する様に(ロバスト安定性が確保される様に)設定され
ている。従って、この電流指令値演算手段63には、例
えば、伝達関数がH∞制御理論により設定されたものを
用いても良い。
[0004] The steering torque control means 62 is based on a deviation (h-q) between the target value h output from the target value generation means 61 and the steering torque q detected by the torque sensor 12.
In order to reduce this deviation, the current command value setting means 63
It calculates a current command value I A by. That is, the current command value I A is calculated as the steering torque q follows the target value h. The current command value calculating means 63 is a compensator (robust controller) composed of, for example, a PID controller or the like, and stabilizes a feedback loop of the steering torque q (so that robust stability is ensured). ) Is set. Therefore, as the current command value calculating means 63, for example, one having a transfer function set by H∞ control theory may be used.

【0005】図9は、現在考案されている目標値生成手
段61(図8)の制御方式(例1)を例示する制御ブロ
ックダイヤグラムである。例えば、本制御ブロックダイ
ヤグラム(図9)では、まず、舵角θ、車速V、角速度
ωに応じて、目標値h1 を決定し、次に、マップM2か
らその時の車速Vに応じて利得G1 を決定する。
FIG. 9 is a control block diagram illustrating a control method (example 1) of the target value generating means 61 (FIG. 8) which is currently being devised. For example, in the control block diagram (FIG. 9), firstly, the steering angle theta, the vehicle speed V, depending on the angular velocity omega, determines a target value h 1, then the gain G depending from the map M2 to the vehicle speed V at that time Determine 1

【0006】その後、マップM3から角速度ωに対する
目標値h2 を決定し、次に、マップM4から車速Vに応
じて利得G2 を決定し、更に、これらの2つの目標値h
1 ,h2 と利得G1 , 2 を用いて、最終的に例えば次
式(1),(2)に示す様な演算形式により目標値hを
得る。
Thereafter, a target value h 2 for the angular velocity ω is determined from the map M3, and then a gain G 2 is determined from the map M4 according to the vehicle speed V. Further, these two target values h 2 are determined.
1, with h 2 and the gain G 1, G 2, and finally for example, the following equation (1), to obtain the target value h by calculation format as shown in (2).

【数1】 h=E(V,θ,ω) …(1)H = E (V, θ, ω) (1)

【数2】 E(V,θ,ω)=G1 ・h1 +G2 ・h2 …(2)E (V, θ, ω) = G 1 · h 1 + G 2 · h 2 (2)

【0007】例えばこの様に、その時の車速、操舵角、
操舵角速度に応じて操舵フィーリングが得られる様に目
標値hを決定することができ、また、検出される操舵ト
ルクqが、このように決定された目標値hに対して追従
する様に、上記の操舵トルク制御手段62を作用させる
ことができる。即ち、以上の様な制御方式により、ロバ
スト安定性を確保しつつ、所定の操舵フィーリング・モ
デルを実現することができる。
For example, the vehicle speed, steering angle,
The target value h can be determined so that a steering feeling can be obtained according to the steering angular velocity, and the detected steering torque q follows the target value h determined in this manner. The steering torque control means 62 described above can be operated. That is, by the control method as described above, it is possible to realize a predetermined steering feeling model while securing robust stability.

【0008】また、従来の目標値生成手段(図8の61
に対応)のその他の制御方式(例2)の制御ブロックダ
イヤグラムを図10に例示する。この制御方式(例2)
では、上記の(1)の関数Eを次式(3)〜式(5)の
様な形式で定義したものである。
Further, conventional target value generating means (61 in FIG. 8)
FIG. 10 exemplifies a control block diagram of another control method (corresponding to FIG. 2) (Example 2). This control method (Example 2)
Here, the function E of the above (1) is defined in the form of the following equations (3) to (5).

【数3】 E(V,θ,ω)=τ+TD …(3)E (V, θ, ω) = τ + T D (3)

【数4】 τ=E1(V,θ) …(4)Τ = E1 (V, θ) (4)

【数5】 TD =E2(ω) …(5) ただし、ここで、関数E1は、舵角θに関する多価関数
で、ヒステリシス特性を有する。図中の「切り増し、切
り戻し判定手段」は、ヒステリシス特性を有する多価関
数に基づいて反力指令値を一意に決定するための手段で
ある。また、関数E2は、例えば一次式等でよく、所定
のダンパゲインを角速度ωに掛ける等の比較的簡単な演
算処理により実現することができる。
T D = E 2 (ω) (5) Here, the function E 1 is a multi-valued function related to the steering angle θ and has a hysteresis characteristic. The “turn-up / turn-back determination means” in the figure is a means for uniquely determining a reaction force command value based on a multivalent function having a hysteresis characteristic. Further, the function E2 may be, for example, a linear equation or the like, and can be realized by relatively simple arithmetic processing such as multiplying a predetermined damper gain by the angular velocity ω.

【0009】この様な演算形式を用いて、引数ω(独立
変数)を他の引数(独立変数V,θ)と分離することに
より、ヒステリシス特性(関数E1)の設計、製造、調
整等が格段に容易となるので、想定される運転者の感覚
により適合した所望の操舵感の実現が、可能又は格段に
容易となる。
By separating the argument ω (independent variable) from the other arguments (independent variables V, θ) using such an arithmetic format, the design, manufacture, adjustment, and the like of the hysteresis characteristic (function E1) are significantly improved. Therefore, it is possible or much easier to realize a desired steering feeling that is more suitable for the sense of the driver assumed.

【0010】また、この様な演算形式を用いて、引数ω
(独立変数)を他の引数(独立変数V,θ)と分離する
ことにより、図9のヒステリシスマップM3の様な「角
速度ωの変位に対して原点付近で非常に敏感な関数」を
関数Eの構成要素から排除することができるので、これ
により、ハンドルの振動を抑えることができる場合があ
る。
[0010] Also, using such an arithmetic form, the argument ω
By separating the (independent variable) from the other arguments (independent variables V, θ), the “function extremely sensitive to the displacement of the angular velocity ω near the origin” such as the hysteresis map M3 in FIG. In some cases, the vibration of the steering wheel can be suppressed.

【0011】[0011]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ハンド
ル(ステアリングホイール)の舵角θ(以下「ハンドル
角」と言う場合がある。)の検出周期が比較的長い舵角
センサを使用した場合等には、舵角θの1検出周期当り
の舵角θの変化量(変位)が大きく成り易いために、ト
ルク指令値にも振動成分が現れてしまい、その結果ハン
ドルが振動することがある。
However, when a steering angle sensor having a relatively long detection cycle of the steering angle θ of the steering wheel (steering wheel) (hereinafter sometimes referred to as “steering wheel angle”) is used. Since the change amount (displacement) of the steering angle θ per one detection cycle of the steering angle θ is likely to be large, a vibration component appears in the torque command value, and as a result, the steering wheel may vibrate.

【0012】図11は、従来の目標値生成手段(図10
の制御方式(例2))を用いた電動パワーステアリング
装置のハンドルの挙動を例示するグラフである。本図1
1(b)からも判る様に、ハンドル角の検出周期が凡そ
20〜40ms程度と比較的長い場合等には、ハンドル
角(舵角θ)が経時的に階段状に変化するため、モータ
に対するトルク指令値(或いは電流指令値)にも振動成
分が現れてしまい、その結果ハンドルが振動することが
ある。
FIG. 11 shows a conventional target value generating means (FIG. 10).
7 is a graph illustrating the behavior of the steering wheel of the electric power steering device using the control method (Example 2). This figure 1
As can be seen from FIG. 1 (b), when the detection cycle of the steering wheel angle is relatively long, for example, about 20 to 40 ms, the steering wheel angle (steering angle θ) changes stepwise with time. A vibration component also appears in the torque command value (or the current command value), and as a result, the handle may vibrate.

【0013】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、ハンドル角の検出周期
が比較的長い比較的安価な舵角センサを使用した場合に
おいても、ハンドルが振動しにくい電動パワーステアリ
ング装置を実現することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problem, and an object of the present invention is to provide a steering wheel which can be used even when a relatively inexpensive steering angle sensor having a relatively long steering angle detection cycle is used. An object of the present invention is to realize an electric power steering device in which vibration is less likely to occur.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段、並びに、作用及び発明の
効果】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、車両の操舵を助ける補
助トルクを操舵機構に付与するモータと、運転者がステ
アリングホイールに付与する操舵トルクqを検出するト
ルクセンサと、車両の走行速度(車速V)を検出する車
速センサと、ステアリングホイールの回転角(舵角θ)
を検出する舵角センサと、モータを駆動制御するモータ
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、舵角θの検出値に基づいた舵角補外処理により現在
又は現在近傍の舵角θの推定値Θを舵角センサの出力周
期よりも短い周期で略定期的に算出する舵角推定手段
と、少なくとも推定値Θに基づいて操舵トルクqが到達
すべき目標値hを算出する目標値生成手段と、操舵トル
クqが目標値hに追従するようにモータの駆動電流の指
令値IAを決定する操舵トルク制御手段とを設けること
である。
Means for Solving the Problems, Functions and Effects of the Invention In order to solve the above-mentioned problems, the following means are effective. That is, the first means includes a motor for providing an assist torque to the steering mechanism for assisting the steering of the vehicle, a torque sensor for detecting a steering torque q applied to the steering wheel by the driver, and a running speed (vehicle speed V) of the vehicle. Speed sensor for detecting vehicle speed and steering wheel rotation angle (steering angle θ)
In the electric power steering device having a steering angle sensor for detecting the steering angle and a motor control device for controlling the driving of the motor, a steering angle extrapolation process based on the detected value of the steering angle θ is used to estimate the current or near current steering angle θ. Steering angle estimating means for calculating the value Θ substantially periodically at a cycle shorter than the output cycle of the steering angle sensor, and target value generating means for calculating a target value h to be reached by the steering torque q based on at least the estimated value Θ When, is that steering torque q is provided a steering torque control means for determining a command value I a of the drive current of the motor so as to follow the target value h.

【0015】上記の様な舵角補外処理を実行する本発明
の舵角推定手段の導入により、ハンドル角(舵角θ)の
検出周期よりも短い周期で比較的正確にハンドル角を算
定(推定)することが可能となる。このため、上記の第
1の手段によれば、ハンドル角の検出周期が比較的長い
比較的安価な舵角センサを使用した場合においても、ハ
ンドルの振動を抑制することができる。したがって、本
発明によれば、比較的安価にハンドルが振動しにくい電
動パワーステアリング装置を構成することができる。
By introducing the steering angle estimating means of the present invention for executing the steering angle extrapolation processing as described above, the steering wheel angle is calculated relatively accurately in a cycle shorter than the detection cycle of the steering wheel angle (steering angle θ) ( Estimation). For this reason, according to the first means, even when a relatively inexpensive steering angle sensor having a relatively long detection cycle of the steering wheel angle is used, the vibration of the steering wheel can be suppressed. Therefore, according to the present invention, it is possible to configure an electric power steering device in which the steering wheel does not easily vibrate relatively inexpensively.

【0016】また、第2の手段は、上記の第1の手段の
目標値生成手段において、更に、ステアリングホイール
の回転角速度ω又は車速Vの内の少なくとも何れか1変
数に基づいて目標値hを算出することである。この様な
手段を用いることにより、例えば前述の図10に例示し
た目標値生成手段等の構成下などでも、上記の第1の手
段が適用できるので、よりハンドルの振動が発生し難い
電動パワーステアリング装置を構成することができる。
[0016] The second means is the target value generating means of the first means, and further comprises the step of setting a target value h based on at least one of the rotational angular velocity ω of the steering wheel and the vehicle speed V. It is to calculate. By using such a means, for example, even under the configuration of the target value generating means and the like illustrated in FIG. 10 described above, the above-described first means can be applied. The device can be configured.

【0017】また、第3の手段は、上記の第1又は第2
の手段において、舵角θの検出値に基づいて算出された
ステアリングホイールの回転角速度が有する特定周波数
帯域の振動成分を除去する「検出角速度振動緩和手段」
を備え、舵角推定手段において、この検出角速度振動緩
和手段が算出した回転角速度ωに基づいて推定値Θを算
出することである。
Further, the third means may be the first or the second means.
Means for removing a vibration component in a specific frequency band of the rotational angular velocity of the steering wheel calculated based on the detected value of the steering angle θ.
And the steering angle estimating means calculates the estimated value Θ based on the rotational angular velocity ω calculated by the detected angular velocity vibration reducing means.

【0018】この様な検出角速度振動緩和手段を用いれ
ば、微分演算等によりその変動が不安定と成りがちな回
転角速度ωの変動を比較的安定した状態にすることがで
き、その結果、回転角速度ωの人体に不快感を与え易い
周波数の振動成分を集中的に抑制することができる。ま
た、回転角速度ωの数値に現れ易いノイズを低減するこ
とができる。
The use of such a detected angular velocity vibration mitigation means makes it possible to make the fluctuation of the rotational angular velocity ω, which tends to be unstable by a differential operation, relatively stable, and as a result, the rotational angular velocity It is possible to intensively suppress a vibration component having a frequency that easily gives a human body a discomfort of ω. Also, noise that easily appears in the numerical value of the rotational angular velocity ω can be reduced.

【0019】従って、上記の舵角推定手段において、こ
の検出角速度振動緩和手段が算出した回転角速度ωに基
づいて舵角の推定値Θを算出すれば、舵角の推定精度が
向上すると共に、推定値Θに関する振動抑制効果が得ら
れる。即ち、これらの作用により、トルク指令値の振動
やハンドル自身の振動をより確実に抑制することが可能
となる。
Therefore, if the steering angle estimating means calculates the estimated value 舵 of the steering angle based on the rotational angular velocity ω calculated by the detected angular velocity vibration mitigation means, the estimation accuracy of the steering angle is improved, and The vibration suppression effect on the value Θ is obtained. That is, by these actions, the vibration of the torque command value and the vibration of the steering wheel itself can be suppressed more reliably.

【0020】また、第4の手段は、上記の第1乃至第3
の何れか1つの手段において、上記の目標値h、指令値
A 又はこれらの関連値xの出力周期を所定の補間/補
外処理を用いて短縮することにより出力値h,IA 又は
xの1出力周期当りの変動量を低減する「指令値振動緩
和手段」を設けることである。
Further, the fourth means includes the first to third means.
In any one means, said target value h, the command value I A or output value h by shortening using a predetermined interpolation / extrapolation output cycle of these related values x, I A or x In order to reduce the fluctuation amount per one output cycle, "command value vibration reducing means" is provided.

【0021】本手段によれば、更に細かい周期で制御指
令(トルク指令)を構成することが可能或いは容易とな
る。このため、より確実或いは容易に、ハンドルの振動
を抑制することができる。また、本手段によれば、舵角
センサの舵角検出周期等の仕様とは独立に、ロバストト
ルクループを構成するシステムの操舵トルク検出周期又
は制御周期等の仕様にのみ依存する形で独立に目標値h
の出力周期を決定することができる。このためロバスト
トルクループ構成部分と目標値生成手段との独立性が大
きく向上し、各部の設計時間や調整時間が短縮でき、生
産性が向上する。
According to this means, a control command (torque command) can be constituted or made easier with a finer cycle. For this reason, the vibration of the handle can be suppressed more reliably or easily. Further, according to this means, independently of the specifications such as the steering angle detection cycle of the steering angle sensor, independently of the specifications such as the steering torque detection cycle or the control cycle of the system constituting the robust torque loop, independently. Target value h
Can be determined. Therefore, the independence between the robust torque loop component and the target value generating means is greatly improved, and the design time and adjustment time for each part can be reduced, thereby improving the productivity.

【0022】また、第5の手段は、上記の第1乃至第4
の何れか1つの手段の目標値生成手段において、少なく
とも推定値Θに、所定のヒステリシス特性に基づいて依
存する基本項を生成する基本項生成手段と、少なくとも
ステアリングホイールの回転角速度ωに依存するダンパ
ー項を生成するダンパー項生成手段とをそれぞれ互いに
独立、或いは並列に備えることである。
The fifth means includes the first to fourth means.
And a damper dependent on at least the rotational angular velocity ω of the steering wheel, wherein the target value generating means generates a basic term dependent on at least the estimated value Θ based on a predetermined hysteresis characteristic. And damper term generating means for generating terms are provided independently of each other or in parallel.

【0023】本手段によれば、例えば、前記の式(3)
〜(5)に基づいた前述の制御方式(例2)に代表され
る様な簡潔な構成を採用することができ、よって、シス
テムの構造を単純にできると共に、前記の関数E1,E
2の独立性若しくは並列性により、目標値生成手段の設
計、製造、調整が容易となる。また、本手段を用いれ
ば、前述の作用原理と略同様に、ハンドルの振動を抑制
することができる。また、本手段によれば、運転者がハ
ンドルから手を離した際のハンドルの平衡点への収束特
性等に代表される「収斂性」を向上させることが可能又
は容易となる。
According to this means, for example, the above equation (3)
A simple configuration represented by the above-described control method (Example 2) based on (5) to (5) can be adopted, so that the structure of the system can be simplified and the functions E1, E
The independence or parallelism of 2 makes it easy to design, manufacture, and adjust the target value generation means. Further, by using this means, the vibration of the handle can be suppressed in substantially the same manner as the above-described operation principle. According to this means, it is possible or easy to improve "convergence" typified by the convergence characteristic of the steering wheel to the equilibrium point when the driver releases his / her hand from the steering wheel.

【0024】また、第6の手段は、上記の第1乃至第5
の何れか1つの手段の目標値生成手段、又は操舵トルク
制御手段において、電動パワーステアリング装置の制御
モデルのモデル誤差及び外乱に対してロバスト安定性を
確保する様に設定された伝達関数を用いて、目標値h、
指令値IA 又はこれらの関連値xを決定することであ
る。
Further, the sixth means includes the first to fifth means.
In the target value generation means or the steering torque control means of any one of the means, a transfer function set to ensure robust stability against a model error and a disturbance of a control model of the electric power steering device is used. , Target value h,
It is to determine the command value I A, or a related value x.

【0025】この様な手段により、目標値は操舵トルク
のフィードバックループの安定性に影響しないので、操
舵トルクのフィードバックループ中にある操舵トルク制
御手段を調整し直す必要が無く、操舵フィーリングの調
整が効率的にできる。目標値は任意の大きさに設定でき
るので、操向ハンドルを任意の重さにできる。又、車両
の速度、ハンドルの回転角、及び、ハンドルの回転角速
度に基づいて目標値を生成することにより、走行状態や
操舵状態に最適な操舵フィーリングを与えることができ
る。
According to such means, since the target value does not affect the stability of the feedback loop of the steering torque, there is no need to readjust the steering torque control means in the feedback loop of the steering torque, and the steering feeling is adjusted. Can be done efficiently. Since the target value can be set to any size, the steering wheel can be set to any weight. Further, by generating the target value based on the speed of the vehicle, the rotation angle of the steering wheel, and the rotation angular speed of the steering wheel, it is possible to give an optimum steering feeling to a traveling state or a steering state.

【0026】又、操舵トルク制御手段が、電気式動力舵
取装置の制御モデルのモデル誤差、及び外乱に対してロ
バスト安定性を確保するように設定された伝達関数を用
いて電流指令値を生成することにより、安定性が増して
操向ハンドルの振動がより小さく抑えられるので、より
最適な操舵フィーリングを与えることができる。又、目
標値の車速vに対する特性については、車速vが増加す
るに連れて目標値を低減させるようにしても良い。これ
により、車速が増加するに連れて操舵フィーリングを軽
くすることができる。
Further, the steering torque control means generates a current command value using a transfer function set to ensure robust stability against a model error of the control model of the electric power steering apparatus and a disturbance. By doing so, the stability is increased and the vibration of the steering handle is suppressed to a smaller level, so that a more optimal steering feeling can be given. As for the characteristic of the target value with respect to the vehicle speed v, the target value may be reduced as the vehicle speed v increases. As a result, the steering feeling can be reduced as the vehicle speed increases.

【0027】又、操舵角θに対する目標値の特性につい
ては、操舵角θが増加するに連れて、目標値を増加させ
るようにしても良い。このように設定することで、ハン
ドルを切り込む程、操舵フィーリングが重くなるという
特性が得られる。又、操舵角速度ω(=dθ/dt)が
増加するにつれて、目標値を増加させるようにしても良
い。このように設定すると、上記と同一の理由により、
操舵角速度が大きくなるに従って、操向ハンドルが重い
操舵フィーリングにすることができる。
As for the characteristic of the target value with respect to the steering angle θ, the target value may be increased as the steering angle θ increases. By setting in this manner, the characteristic is obtained that the steer the steering wheel is turned, the heavier the steering feeling becomes. Further, the target value may be increased as the steering angular velocity ω (= dθ / dt) increases. With this setting, for the same reasons as above,
As the steering angular velocity increases, the steering feeling of the steering wheel can be increased.

【0028】又、これらの任意の組み合わせにより目標
トルクの特性を設定しても良い。このように、走行状態
や操舵状態に応じて目標値を設定することで、その時の
状態において最適な操舵フィーリングを得ることができ
る。
The target torque characteristic may be set by an arbitrary combination of these. As described above, by setting the target value according to the traveling state and the steering state, it is possible to obtain an optimal steering feeling in the state at that time.

【0029】又、車速、操舵角、操舵角速度のうち2種
または3種の組み合わせにより目標値を任意の関数で変
化させても良い。さらに、操舵頻度等を加味して目標値
を変化させても良い。即ち、操舵頻度が高い場合には、
連続したカーブ走行が考えられる。この場合には、操向
ハンドルが重い操舵フィーリングにすることで、走行安
定性を保つことができる。以上の手段により、前記の課
題を効果的に解決することができる。
The target value may be changed by an arbitrary function according to a combination of two or three of the vehicle speed, the steering angle, and the steering angular speed. Further, the target value may be changed in consideration of the steering frequency and the like. That is, when the steering frequency is high,
Continuous curve running is conceivable. In this case, running stability can be maintained by setting the steering handle to a heavy steering feeling. The above means can effectively solve the above-mentioned problem.

【0030】[0030]

【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、本発明の具体的な
実施例の電動パワーステアリング装置100の論理的な
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 logical hardware configuration diagram of an electric power steering apparatus 100 according to a specific embodiment of the present invention.

【0031】ステアリングホイール10はステアリング
シャフト11に固設され、ステアリングシャフト11に
はトルクセンサ12が配設されている。ステアリングシ
ャフト11に加えられたマニュアルトルクはピニオンギ
ヤ13を介してラック14に伝達され、操舵輪41,4
2の方向の変化に使われる。トルクセンサ12は、周知
のように、ステアリングホイール10が操作され、ステ
アリングシャフト11が捩じられることにより生じるト
ルクを検出する。即ち、一定速度で操舵している場合
に、操舵輪41,42が路面から受ける反力トルクから
電動機によるアシストトルクを減じたトルクが、運転者
により操舵のために印加されたマニュアルトルクに等し
くなり、このトルクがステアリングシャフト11の捩じ
れトルクとして検出される。
The steering wheel 10 is fixed to a steering shaft 11, and a torque sensor 12 is provided on the steering shaft 11. The manual torque applied to the steering shaft 11 is transmitted to the rack 14 via the pinion gear 13, and the steering wheels 41, 4
Used to change direction 2. As is well known, the torque sensor 12 detects a torque generated when the steering wheel 10 is operated and the steering shaft 11 is twisted. That is, when steering at a constant speed, the torque obtained by subtracting the assist torque by the electric motor from the reaction torque received by the steered wheels 41 and 42 from the road surface becomes equal to the manual torque applied for steering by the driver. This torque is detected as the torsional torque of the steering shaft 11.

【0032】このトルクセンサ12からの出力信号はA
/D変換器18により微小時間間隔でサンプリングされ
て、ディジタル信号に変換されCPU20に入力されて
いる。又、車速センサ15の出力する車速v、操舵角セ
ンサ16の出力する操舵角θはCPU20に入力してい
る。このCPU20には、プログラムやマップなどが記
憶されたROM21、各種データを記憶するRAM22
が接続されている。又、CPU20からの出力信号はド
ライバ回路25に入力され、ドライバ回路25(電動機
駆動手段)により減速機を内蔵した電動機31が駆動さ
れる。この電動機31が回転することによりピニオンギ
ヤ32、ラック14を介して、アシストトルクが上記操
舵輪41,42に加わることになる。目標値生成手段6
1と操舵トルク制御手段62は、これらのCPU20、
ROM21、RAM22等から成るコンピュータシステ
ムによって構成されている。
The output signal from the torque sensor 12 is A
The signals are sampled at very short time intervals by the / D converter 18, converted into digital signals, and input to the CPU 20. The vehicle speed v output from the vehicle speed sensor 15 and the steering angle θ output from the steering angle sensor 16 are input to the CPU 20. The CPU 20 includes a ROM 21 storing programs and maps, and a RAM 22 storing various data.
Is connected. The output signal from the CPU 20 is input to the driver circuit 25, and the driver circuit 25 (motor driving means) drives the motor 31 having a built-in reduction gear. As the electric motor 31 rotates, assist torque is applied to the steered wheels 41 and 42 via the pinion gear 32 and the rack 14. Target value generation means 6
1 and the steering torque control means 62
It is configured by a computer system including a ROM 21, a RAM 22, and the like.

【0033】尚、以上の構成は、上記の10〜14、3
1、32、41、42及び減速機等を有して制御対象を
構成する機械系(パワステ系)と、15、16、18、
20、21、22、25及び図略の電源回路等を有して
電子制御を実現するコントローラ系とに大別される。
Incidentally, the above-mentioned configuration is the same as that of the above-mentioned 10 to 14, 3
A mechanical system (power steering system) having a control target including 1, 32, 41, 42, a speed reducer, and the like;
It is roughly divided into a controller system that includes 20, 21, 22, 25, a power supply circuit (not shown), and the like to realize electronic control.

【0034】図2は、上記の電動パワーステアリング装
置100の制御方式の論理的な概略を示す制御ブロック
ダイヤグラムである。本図2における「トルク指令生成
部」は、図8の目標値生成手段61に対応する部分を構
成しており、また、補償器(ロバストコントローラ)6
3は、図8の電流指令値演算手段63に対応している。
即ち、本実施例のトルク指令生成部(目標値生成手段)
は、図2(又は図3)から判る様に、反力指令値演算部
(基本項生成手段)とダンパー項生成手段とを並列に有
しており、前述の式(3)〜(5)及び式(1)に概ね
準拠する形式で、前述の制御方式(例2)に概ね類似の
方式で略同様に操舵トルクの目標値hを算出する。
FIG. 2 is a control block diagram showing a logical outline of a control system of the electric power steering apparatus 100 described above. The “torque command generation unit” in FIG. 2 constitutes a part corresponding to the target value generation means 61 in FIG. 8, and a compensator (robust controller) 6
3 corresponds to the current command value calculating means 63 in FIG.
That is, the torque command generator (target value generator) of the present embodiment.
Has a reaction force command value calculation unit (basic term generation means) and a damper term generation means in parallel, as can be seen from FIG. 2 (or FIG. 3), and the above equations (3) to (5) And a target value h of the steering torque is calculated in a manner substantially similar to the above-described control method (Example 2) in a manner substantially conforming to Expression (1).

【0035】しかしながら、より詳細には、図3の「目
標値生成手段のより詳細な制御ブロックダイヤグラム」
に例示する様に、本実施例のトルク指令生成部(目標値
生成手段)では、LPF処理部402(検出角速度振動
緩和手段)や、舵角推定処理部403(舵角推定手段)
や、目標値補正処理部408(指令値振動緩和手段)等
を備えた点が従来とは異なる大きな特徴と成っており、
これらの作用により、本実施例の電動パワーステアリン
グ装置100によれば、ハンドルの振動を効果的に抑制
することができる。
However, in more detail, the "more detailed control block diagram of the target value generating means" in FIG.
As illustrated in the example, in the torque command generation unit (target value generation unit) of the present embodiment, the LPF processing unit 402 (detection angular velocity vibration reduction unit) and the steering angle estimation processing unit 403 (steering angle estimation unit)
In addition, the point that a target value correction processing unit 408 (command value vibration mitigation means) and the like are provided is a big feature different from the conventional one.
With these functions, according to the electric power steering apparatus 100 of the present embodiment, the vibration of the steering wheel can be effectively suppressed.

【0036】以下、図4、図5の本実施例の目標値生成
手段を実現する「目標値算出処理プログラム」のフロー
チャートに沿って、上記の図3のトルク指令生成部(目
標値生成手段)の動作を説明する。
Hereinafter, the torque command generator (target value generator) of FIG. 3 will be described in accordance with the flowchart of the "target value calculation processing program" for realizing the target value generator of the present embodiment of FIGS. Will be described.

【0037】本目標値算出処理プログラムではまず最初
に、ステップ510により、現在時刻tを所定の時刻退
避領域である時刻変数t1に保存する。次に、ステップ
520では、操舵角センサ16と車速センサ15からそ
れぞれ舵角θと車速Vを入力する。次に、ステップ53
0では、ハンドル(ステアリングホイール10)の舵角
θの1入力周期前からの変位量に基づいてハンドルの角
速度ωを暫定値として算出する。
In the target value calculation processing program, first, at step 510, the current time t is stored in a time variable t1, which is a predetermined time save area. Next, in step 520, the steering angle θ and the vehicle speed V are input from the steering angle sensor 16 and the vehicle speed sensor 15, respectively. Next, step 53
In the case of 0, the angular velocity ω of the steering wheel (steering wheel 10) is calculated as a provisional value based on the amount of displacement of the steering angle θ from one input cycle before.

【0038】次に、ステップ540では、LPF処理部
402(検出角速度振動緩和手段)により、ハンドルの
角速度ωを正規に決定する。このLPF(ローパスフィ
ルタ)処理では、周知或いは適当なLPF処理を用い
て、検出された舵角θに基づいて暫定的に算出されたス
テアリングホイールの回転角速度が有する特定周波数帯
域の振動成分を除去することにより、ハンドルの角速度
ωを決定する。
Next, at step 540, the LPF processing section 402 (detection angular velocity vibration mitigation means) determines the steering wheel angular velocity ω properly. In the LPF (low-pass filter) process, a known or appropriate LPF process is used to remove a vibration component in a specific frequency band of the rotational angular velocity of the steering wheel tentatively calculated based on the detected steering angle θ. Thus, the angular velocity ω of the steering wheel is determined.

【0039】次に、ステップ550では、現在時刻tを
所定の時刻退避領域である時刻変数t2に保存する。ス
テップ560では、前回の舵角θの入力時刻t1から現
在までの経過時間Δtを算出する。ステップ570で
は、舵角推定処理部403(舵角推定手段)により、上
記の入力値又は算出結果に基づいて、現在の舵角の正確
な値(推定値)Θを次式(6)に従って算出する。
Next, at step 550, the current time t is stored in a time variable t2 which is a predetermined time save area. In step 560, the elapsed time Δt from the previous input time t1 of the steering angle θ to the present is calculated. In step 570, the steering angle estimation processing unit 403 (steering angle estimation means) calculates an accurate value (estimated value) 現在 of the current steering angle according to the following equation (6) based on the input value or the calculation result. I do.

【数6】 Θ=θ+ωΔt …(6) ただし、ここで、各変数θ,ω,Δtは、それぞれ上記
のステップ520,540,560の各ステップで求め
た値を有するものである。
6 = θ + ωΔt (6) where the variables θ, ω, and Δt have the values obtained in the above-described steps 520, 540, and 560, respectively.

【0040】また、この式(6)の補外処理としては、
その他の周知の補外方法を用いても良い。即ち、より一
般には、これらの補外処理としては例えば、n次近似
(n≧1)を利用したり、或いはm次関数(m≧1)を
用いて近似したりする等の適当な任意の手段を採ること
が可能である。例えば、これらのn,mの値は、プログ
ラム開発経費、CPU演算能力、必要となる舵角算出精
度等の各種のトレードオフ要因を考慮して決定すれば良
い。勿論、その他の一般の補外処理方法を導入する場合
においても、これらの事情は同様である。
The extrapolation processing of the equation (6) includes:
Other known extrapolation methods may be used. That is, more generally, as these extrapolation processes, for example, an appropriate arbitrary method such as using an n-order approximation (n ≧ 1) or approximating using an m-order function (m ≧ 1) is used. It is possible to take measures. For example, these values of n and m may be determined in consideration of various trade-off factors such as program development costs, CPU calculation capability, and required steering angle calculation accuracy. Of course, the same applies to the case where other general extrapolation methods are introduced.

【0041】ステップ580では、切り増し・切り戻し
判定部404(回転方向判定手段)により、ハンドルの
回転方向を判定する。ただし、この判定処理は、上記の
式(6)で用いられる角速度ωの符号判定により実行し
ても良い。
At step 580, the turning direction of the steering wheel is determined by the additional turning / returning determining unit 404 (rotation direction determining means). However, this determination process may be executed by determining the sign of the angular velocity ω used in the above equation (6).

【0042】更に、ステップ610〜ステップ630
(図5)では、図3の反力指令値演算部405(基本項
生成手段)を実行する。即ち、まずステップ610で
は、車速Vの補間処理を行う。これにより、車速Vにつ
いてもより正確な値(補正値又は推定値)を用いること
ができる。次に、ステップ620では、例えば図6に例
示される様な「反力指令値演算に用るヒステリシス曲
線」を上記の車速Vに基づいて決定する。本実施例にお
いては、例えばこの様に、操舵に伴うハンドルの反力の
目標値、即ち反力指令値τを、例えば前述の式(4)の
所で説明した様に、ハンドルの角速度ωの値とは独立に
決定できるので、この様なヒステリシス曲線の設計(チ
ューニング)は、従来よりも容易に実施することができ
る。
Steps 610 to 630
In (FIG. 5), the reaction force command value calculation unit 405 (basic term generation means) of FIG. 3 is executed. That is, first, in step 610, an interpolation process of the vehicle speed V is performed. Thus, a more accurate value (correction value or estimated value) can be used for the vehicle speed V. Next, at step 620, a “hysteresis curve used for calculating a reaction force command value” as exemplified in FIG. 6 is determined based on the vehicle speed V. In the present embodiment, for example, the target value of the reaction force of the steering wheel associated with the steering, that is, the reaction force command value τ is calculated, for example, as described in the above equation (4). Since the hysteresis curve can be determined (tuned) independently of the value, such a hysteresis curve can be designed (tuned) more easily than in the past.

【0043】そして、ステップ630では、上記のステ
ップ580の判定結果と上記のヒステリシス曲線と前記
のステップ403で求めた操舵角の推定値Θとに基づい
て、反力指令値τを決定する。ステップ640では、ダ
ンパーゲイン乗算部406(ダンパー項生成手段)によ
り、角速度ωに基づいてダンパートルクTD の値を決定
する。このダンパートルクTD の値は、例えば前記の式
(5)等に従って決定することができ、例えば角速度ω
に略比例する値等で良い。
In step 630, a reaction force command value τ is determined based on the determination result in step 580, the hysteresis curve, and the estimated steering angle Θ obtained in step 403. In step 640, the damper gain multiplication unit 406 (damper section generating means), to determine the value of damper torque T D on the basis of the angular velocity omega. The value of the damper torque T D can be determined for example according to the formula (5) or the like, for example, an angular velocity ω
May be a value that is substantially proportional to.

【0044】ステップ650では、トルク指令値加算部
407により、前記の式(3)に従って、目標値hを決
定する。また、ステップ660では、目標値補正処理部
408(指令値振動緩和手段)により、所定の補間処理
又は所定の補外処理等に基づく目標値hの補正処理を実
行し、図2のロバストトルクループに出力する。
In step 650, the target value h is determined by the torque command value adder 407 according to the above equation (3). In step 660, the target value correction processing unit 408 (command value vibration mitigation means) executes a correction process of the target value h based on a predetermined interpolation process or a predetermined extrapolation process, and the robust torque loop shown in FIG. Output to

【0045】ステップ670では、図2のロバストトル
クループへの目標値hの次回の出力周期が来るまで待
つ。この出力周期は、上記の反力指令値τの決定周期
(算出周期)よりも短い。ステップ680では、反力指
令値τの決定周期(算出周期)が来たか否かを判定し、
算定時期に達していればステップ690へ、そうでなけ
ればステップ660へ処理を移す。
In step 670, the process waits until the next output cycle of the target value h to the robust torque loop of FIG. 2 comes. This output cycle is shorter than the above-described determination cycle (calculation cycle) of the reaction force command value τ. In step 680, it is determined whether or not the determination cycle (calculation cycle) of the reaction force command value τ has come,
If the calculation time has been reached, the process proceeds to step 690; otherwise, the process proceeds to step 660.

【0046】ステップ690では、舵角θの入力周期が
来たか否かを判定し、入力時期に達していればステップ
510へ、そうでなければステップ550へ処理を移
す。ただし、ここで、ΔTは舵角θの入力周期を表す定
数である。例えば以上の処理フローにより、前記の「目
標値算出処理プログラム」を実現することができる。
In step 690, it is determined whether or not the input cycle of the steering angle θ has arrived. If the input time has been reached, the process proceeds to step 510; otherwise, the process proceeds to step 550. Here, ΔT is a constant representing the input cycle of the steering angle θ. For example, the above-described “target value calculation processing program” can be realized by the above processing flow.

【0047】図7は、本実施例における電動パワーステ
アリング装置100のハンドル(ステアリングホイール
10)の挙動の測定記録を例示するグラフである。この
測定記録は、前述の図11の従来技術での測定記録と略
同等の測定条件下で記録されたものである。本図7よ
り、本発明によれば、従来よりも格段に効果的にハンド
ルの振動を抑制することができることが判る。
FIG. 7 is a graph illustrating a measured record of the behavior of the steering wheel (steering wheel 10) of the electric power steering apparatus 100 according to the present embodiment. This measurement record was recorded under substantially the same measurement conditions as the measurement record of the prior art shown in FIG. From FIG. 7, it can be seen that according to the present invention, the vibration of the steering wheel can be suppressed much more effectively than in the prior art.

【0048】尚、ダンパートルクTD の算定方式として
は、必ずしも前述の式(5)の様な形式を用いる必要は
ない。即ち、ダンパートルクTD の算定方式としては、
従来から用いられている公知の算定方式、或いは適当な
任意の算定方式を用いることができる。
As a method of calculating the damper torque T D , it is not always necessary to use the above-described formula (5). That is, as a calculation method of the damper torque T D ,
A well-known calculation method conventionally used or any appropriate calculation method can be used.

【0049】図12は、その他の従来の電動パワーステ
アリング装置におけるその他の制御方式を例示する制御
ブロックダイヤグラムである。例えば、この従来例にも
見られる様に、上記の本発明の実施例においても、前述
の式(5)を用いる代わりに、ダンパートルクTD の値
を次式(7)に従って求める等の方式が適用可能であ
る。
FIG. 12 is a control block diagram illustrating another control method in another conventional electric power steering apparatus. For example, as seen in this conventional example, also in the embodiments of the invention it described above, instead of using the equation (5) described above, methods such as determining the value of the damper torque T D according to the following equation (7) Is applicable.

【数7】 TD =E3(ω,a,V) …(7) ただし、ここで、独立変数aは車両の加速度、独立変数
Vは車速、関数E3は適当な一価関数である。また、上
述の各関数の具現方法は任意であり、通常は、データマ
ップ(グラフ)を構成するテーブルデータに基づいて構
成される。
T D = E 3 (ω, a, V) (7) where the independent variable a is the acceleration of the vehicle, the independent variable V is the vehicle speed, and the function E 3 is an appropriate monovalent function. The method of implementing each of the above functions is arbitrary, and is usually configured based on table data constituting a data map (graph).

【0050】例えば、以上の様な本発明の実施例によ
り、本発明の作用・効果を十分に得ることができる。
For example, the operation and effect of the present invention can be sufficiently obtained by the above embodiments of the present invention.

【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の論理的なハードウエア構成図。
FIG. 1 is a logical hardware configuration diagram of an electric power steering apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

【図2】電動パワーステアリング装置100の制御方式
の論理的な概略を示す制御ブロックダイヤグラム。
FIG. 2 is a control block diagram showing a logical outline of a control method of the electric power steering apparatus 100.

【図3】電動パワーステアリング装置100の目標値生
成手段の制御ブロックダイヤグラム。
FIG. 3 is a control block diagram of a target value generation unit of the electric power steering device 100.

【図4】電動パワーステアリング装置100の目標値生
成手段を実現する「目標値算出処理プログラム」のフロ
ーチャート(前半)。
FIG. 4 is a flowchart (first half) of a “target value calculation processing program” that implements a target value generation unit of the electric power steering device 100;

【図5】電動パワーステアリング装置100の目標値生
成手段を実現する「目標値算出処理プログラム」のフロ
ーチャート(後半)。
FIG. 5 is a flowchart (second half) of a “target value calculation processing program” that implements a target value generation unit of the electric power steering device 100.

【図6】電動パワーステアリング装置100の反力指令
値演算に用いられるヒステリシス曲線を例示するグラ
フ。
6 is a graph illustrating a hysteresis curve used for calculating a reaction force command value of the electric power steering device 100. FIG.

【図7】電動パワーステアリング装置100のハンドル
(ステアリングホイール10)の挙動を例示するグラ
フ。
FIG. 7 is a graph illustrating the behavior of a steering wheel (steering wheel 10) of the electric power steering device 100.

【図8】ロバスと安定性を確保する様に設定した操舵ト
ルク制御手段(62)を用いた電動パワーステアリング
装置の一般的な制御方式の概要を例示する制御ブロック
ダイヤグラム。
FIG. 8 is a control block diagram illustrating an outline of a general control method of an electric power steering device using a steering torque control means (62) set to ensure robustness and stability.

【図9】従来の目標値生成手段(図8の61に対応)の
制御方式(例1)の制御ブロックダイヤグラム。
9 is a control block diagram of a control method (example 1) of a conventional target value generation means (corresponding to 61 in FIG. 8).

【図10】従来の目標値生成手段(図8の61に対応)
の制御方式(例2)の制御ブロックダイヤグラム。
FIG. 10 shows a conventional target value generating means (corresponding to 61 in FIG. 8).
3 is a control block diagram of the control method (Example 2).

【図11】従来の目標値生成手段(図10の制御方式
(例2))を用いた電動パワーステアリング装置のハン
ドルの挙動を例示するグラフ。
11 is a graph illustrating the behavior of a steering wheel of an electric power steering device using a conventional target value generating means (the control method (Example 2) of FIG. 10).

【図12】その他の従来の電動パワーステアリング装置
におけるその他の制御方式を例示する制御ブロックダイ
ヤグラム。
FIG. 12 is a control block diagram illustrating another control method in another conventional electric power steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

402 … LPF処理部(検出角速度振動緩和手段) 403 … 舵角推定処理部(舵角推定手段) 404 … 切り増し・切り戻し判定部(回転方向判定
手段) 405 … 反力指令値演算部(基本項生成手段) 406 … ダンパーゲイン乗算部(ダンパー項生成手
段) 407 … トルク指令値加算部 408 … 目標値補正処理部(指令値振動緩和手段)
402: LPF processing section (detection angular velocity vibration mitigation means) 403: steering angle estimation processing section (steering angle estimation means) 404: turning-up / turn-back determining section (rotation direction determining means) 405: reaction force command value calculating section (basic) Term generating means) 406 Damper gain multiplying section (damper term generating means) 407 Torque command value adding section 408 Target value correction processing section (command value vibration reducing 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 (72)発明者 小野 英一 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 浅井 彰司 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の1 株式会社豊田中央研究所内 Fターム(参考) 3D032 CC03 CC48 DA03 DA09 DA15 DA23 DD05 DD17 EB04 EB12 EC23 EC29 GG01 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA19 CA21 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI Theme court ゛ (Reference) B62D 119: 00 B62D 119: 00 (72) Inventor Eiichi Ono 41 No. 1 Inside Toyota Central Research Laboratories Co., Ltd. (72) Inventor Shoji Asai 41-Chome Yokomichi, Nagakute-cho, Aichi-gun, Aichi F-term (reference) 3D032 CC03 CC48 DA03 DA09 DA15 DA23 DD05 DD17 EB04 EB12 EC23 EC29 GG01 3D033 CA03 CA13 CA16 CA17 CA19 CA21

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の操舵を助ける補助トルクを操舵機
構に付与するモータと、運転者がステアリングホイール
に付与する操舵トルクqを検出するトルクセンサと、前
記車両の走行速度(車速V)を検出する車速センサと、
前記ステアリングホイールの回転角(舵角θ)を検出す
る舵角センサと、前記モータを駆動制御するモータ制御
装置とを有する電動パワーステアリング装置において、 前記舵角θの検出値に基づいた舵角補外処理により、現
在又は現在近傍の前記舵角θの推定値Θを、前記舵角セ
ンサの出力周期よりも短い周期で略定期的に算出する舵
角推定手段と、 少なくとも前記推定値Θに基づいて、前記操舵トルクq
が到達すべき目標値hを算出する目標値生成手段と、 前記操舵トルクqが前記目標値hに追従する様に、前記
モータの駆動電流の指令値IA を決定する操舵トルク制
御手段と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。
1. A motor for applying assist torque to a steering mechanism for assisting steering of a vehicle, a torque sensor for detecting a steering torque q applied to a steering wheel by a driver, and detecting a traveling speed (vehicle speed V) of the vehicle. Vehicle speed sensor,
An electric power steering apparatus comprising: a steering angle sensor for detecting a rotation angle (steering angle θ) of the steering wheel; and a motor control device for driving and controlling the motor, wherein a steering angle compensation based on a detected value of the steering angle θ is provided. A steering angle estimating means for calculating an estimated value Θ of the steering angle θ at or near the present at a period shorter than the output cycle of the steering angle sensor substantially periodically by an external process, based on at least the estimated value Θ And the steering torque q
And target value generating means but for calculating a target value h to be reached, as the steering torque q to follow the target value h, and a steering torque control means for determining a command value I A of the drive current of the motor An electric power steering device, comprising:
【請求項2】 前記目標値生成手段は、 更に、前記ステアリングホイールの回転角速度ω又は前
記車速Vの内の少なくとも何れか1変数に基づいて、前
記目標値hを算出することを特徴とする請求項1に記載
の電動パワーステアリング装置。
2. The system according to claim 1, wherein the target value generating means further calculates the target value h based on at least one of the rotational angular velocity ω of the steering wheel and the vehicle speed V. Item 2. The electric power steering device according to item 1.
【請求項3】 前記舵角θの検出値に基づいて算出され
た前記ステアリングホイールの回転角速度が有する特定
周波数帯域の振動成分を除去する「検出角速度振動緩和
手段」を備え、 前記舵角推定手段は、前記検出角速度振動緩和手段が算
出した回転角速度ωに基づいて前記推定値Θを算出する
ことを特徴とする請求項1、または請求項2に記載の電
動パワーステアリング装置。
3. A detection angular velocity vibration mitigation means for removing a vibration component in a specific frequency band of the rotational angular velocity of the steering wheel calculated based on the detected value of the steering angle θ, and the steering angle estimating means. 3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the estimated value Θ is calculated based on the rotational angular velocity ω calculated by the detected angular velocity vibration mitigation means.
【請求項4】 前記目標値h、前記指令値IA 又はこれ
らの関連値xの出力周期を所定の補間/補外処理を用い
て短縮することにより、前記出力値h,IA 又はxの1
出力周期当りの変動量を低減する「指令値振動緩和手
段」を有することを特徴とする請求項1乃至請求項3の
何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
Wherein said target value h, by shortening using the command value I A, or a related value x of the output cycle predetermined interpolation / extrapolation, the output value h, the I A or x 1
The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, further comprising "command value vibration reducing means" for reducing a fluctuation amount per output cycle.
【請求項5】 前記目標値生成手段は、 少なくとも前記推定値Θに、所定のヒステリシス特性に
基づいて依存する基本項を生成する基本項生成手段と、 少なくとも前記ステアリングホイールの回転角速度ωに
依存するダンパー項を生成するダンパー項生成手段とを
それぞれ互いに独立、或いは並列に備えることを特徴と
する請求項1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. A basic value generating means for generating a basic term that depends on at least the estimated value Θ based on a predetermined hysteresis characteristic, and at least depends on a rotational angular velocity ω of the steering wheel. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein damper term generation means for generating a damper term are provided independently or in parallel with each other.
【請求項6】 前記目標値生成手段、又は前記操舵トル
ク制御手段は、 前記電動パワーステアリング装置の制御モデルのモデル
誤差及び外乱に対してロバスト安定性を確保する様に設
定された伝達関数を用いて、 前記目標値h、前記指令値IA 又はこれらの関連値xを
決定することを特徴とする請求項1乃至請求項5の何れ
か1項に記載の電動パワーステアリング装置。
6. The target value generation means or the steering torque control means uses a transfer function set to ensure robust stability against a model error and a disturbance of a control model of the electric power steering device. Te, the target value h, the command value I a or electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 5, characterized in that determining these related values x.
JP2001079693A 2001-03-21 2001-03-21 Electric power steering device Expired - Fee Related JP4660947B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001079693A JP4660947B2 (en) 2001-03-21 2001-03-21 Electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001079693A JP4660947B2 (en) 2001-03-21 2001-03-21 Electric power steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002274404A true JP2002274404A (en) 2002-09-25
JP4660947B2 JP4660947B2 (en) 2011-03-30

Family

ID=18936092

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001079693A Expired - Fee Related JP4660947B2 (en) 2001-03-21 2001-03-21 Electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4660947B2 (en)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009020233A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric power steering device
JP2009101972A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Toyota Central R&D Labs Inc Steering device, steering reaction force simulation device and steering reaction force setting method
WO2009075295A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control device
JP2015046770A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 株式会社デンソー Electronic control system
KR20180080400A (en) * 2017-01-02 2018-07-12 현대모비스 주식회사 Apparatus for controlling damping of electric power steering system
CN113104100A (en) * 2021-05-27 2021-07-13 清华大学 Control method and system for energy-saving intelligent electro-hydraulic steering system
US11077876B2 (en) 2017-04-06 2021-08-03 Kongsberg Inc. Power steering system and a method of operating same

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02133281A (en) * 1988-11-14 1990-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrically driven power steering control device
JPH05301576A (en) * 1992-04-27 1993-11-16 Mitsubishi Electric Corp Electric-driven power steering control device
JPH0656046A (en) * 1992-08-11 1994-03-01 Honda Motor Co Ltd Motor-driven power steering device
JPH072135A (en) * 1993-06-17 1995-01-06 Toyota Motor Corp Motor-operated power steering device
JPH10278826A (en) * 1997-04-08 1998-10-20 Koyo Seiko Co Ltd Steering device for automobile
JPH1148999A (en) * 1997-08-01 1999-02-23 Honda Motor Co Ltd Electric power steering system

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02133281A (en) * 1988-11-14 1990-05-22 Matsushita Electric Ind Co Ltd Electrically driven power steering control device
JPH05301576A (en) * 1992-04-27 1993-11-16 Mitsubishi Electric Corp Electric-driven power steering control device
JPH0656046A (en) * 1992-08-11 1994-03-01 Honda Motor Co Ltd Motor-driven power steering device
JPH072135A (en) * 1993-06-17 1995-01-06 Toyota Motor Corp Motor-operated power steering device
JPH10278826A (en) * 1997-04-08 1998-10-20 Koyo Seiko Co Ltd Steering device for automobile
JPH1148999A (en) * 1997-08-01 1999-02-23 Honda Motor Co Ltd Electric power steering system

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009020233A1 (en) * 2007-08-08 2009-02-12 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric power steering device
US8718873B2 (en) 2007-08-08 2014-05-06 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Electric power steering device
JP2009101972A (en) * 2007-10-25 2009-05-14 Toyota Central R&D Labs Inc Steering device, steering reaction force simulation device and steering reaction force setting method
WO2009075295A1 (en) * 2007-12-12 2009-06-18 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering control device
JP2015046770A (en) * 2013-08-28 2015-03-12 株式会社デンソー Electronic control system
US9346488B2 (en) 2013-08-28 2016-05-24 Denso Corporation Electronic control system
KR20180080400A (en) * 2017-01-02 2018-07-12 현대모비스 주식회사 Apparatus for controlling damping of electric power steering system
KR102228161B1 (en) 2017-01-02 2021-03-17 현대모비스 주식회사 Apparatus for controlling damping of electric power steering system
US11077876B2 (en) 2017-04-06 2021-08-03 Kongsberg Inc. Power steering system and a method of operating same
US11691665B2 (en) 2017-04-06 2023-07-04 Brp Megatech Industries Inc. Power steering system and a method of operating same
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

Also Published As

Publication number Publication date
JP4660947B2 (en) 2011-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6634878B2 (en) Steering control device
CN107891909B (en) Steering compensation with grip sensing
EP2842839B1 (en) Electric power steering system
US20170253266A1 (en) Electric steering control device
CN105246764A (en) Electric power steering device
JP2002369565A (en) Control unit of electric power steering apparatus
JPWO2014136516A1 (en) Electric power steering device
US10919567B2 (en) Electric power steering apparatus
JP2002087309A (en) Electric power steering device for automobile
JP2013233907A (en) Electric power steering device
JP2003200844A (en) Electric power steering system
JP2010184605A (en) Electric power steering device
US20160318548A1 (en) Electric power steering apparatus
CN106170431B (en) Electric power-assisted steering apparatus
JP6702513B2 (en) Steering device for vehicle
JP2007112189A (en) Electric power steering control device
JP6634877B2 (en) Steering control device
US20090030573A1 (en) Vehicle steering apparatus
US20220281520A1 (en) Steering holding determination device, steering control device, and steering device
JP2002274404A (en) Electric power steering device
JP2002173043A (en) Steering device and resistance force calculation device of steering device
JP2014097685A (en) Vehicle steering apparatus, and program
JP2002019631A (en) Steering apparatus and setting method for steering reaction force
JP2001315659A (en) Electric power steering system
CN105408190B (en) Motor-driven power steering control device

Legal Events

Date Code Title Description
A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712

Effective date: 20060301

A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20080212

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20091217

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100720

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100917

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20101207

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20101220

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4660947

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140114

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees