JP2003011831A

JP2003011831A - 電動パワーステアリング装置の制御装置

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Publication number: JP2003011831A
Application number: JP2001195655A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Chin; 慧陳; Shuji Endo; 修司遠藤
Original assignee: NSK Ltd
Current assignee: NSK Ltd
Priority date: 2001-06-28
Filing date: 2001-06-28
Publication date: 2003-01-15
Anticipated expiration: 2021-06-28
Also published as: JP4581299B2

Abstract

(57)【要約】【課題】ハードウェア及びソフトウェアの混合構成で、
連続的なヒステリシス特性を調整可能な幅で与えること
により、連続的で安定かつ快適な操舵感を得るように
し、モータ慣性の影響がなく、しかもハンドルの操舵性
能を向上した電動パワーステアリング装置の制御装置を
提供する。【解決手段】ステアリングシャフトに発生する操舵トル
クに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、モ
ータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステア
リング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御する
ようになっている電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記操舵トルクの信号を微分して前記操舵
補助指令値に加算すると共に、前記微分に位相進みの位
相補償を行うセンタ応答性改善部を具備すると共に、前
記微分をハードウェア構成の微分回路で行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や車両の操
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特にノイ
ズ低減を図った電動パワーステアリング装置の制御装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車や車両のステアリング装置をモー
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従
来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク
（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モータ電
流のフィードバック制御を行っている。フィードバック
制御は、電流制御値とモータ電流検出値との差が小さく
なるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モー
タ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）
制御のデュ−ティ比の調整で行っている。

【０００３】ここで、電動パワーステアリング装置の一
般的な構成を図６に示して説明すると、操向ハンドル１
の軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント４ａ及び
４ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッ
ド６に結合されている。軸２には、操向ハンドル１の操
舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられてお
り、操向ハンドル１の操舵力を補助するモータ２０が減
速ギア３を介して軸２に結合されている。パワーステア
リング装置を制御するコントロールユニット３０には、
バッテリ１４からイグニションキー１１を経て電力が供
給され、コントロールユニット３０は、トルクセンサ１
０で検出された操舵トルクＴと車速センサ１２で検出さ
れた車速Ｖとに基いてアシスト指令の操舵補助指令値Ｉ
の演算を行い、演算された操舵補助指令値Ｉに基いてモ
ータ２０に供給する電流を制御する。

【０００４】コントロールユニット３０は主としてＣＰ
Ｕで構成されるが、そのＣＰＵ（又はＭＣＵ）内部にお
いてプログラムで実行される一般的な機能を示すと図７
のようになる。例えば位相補償器３１は独立したハード
ウェアとしての位相補償器を示すものではなく、ＣＰＵ
（又はＭＣＵ）で実行される位相補償機能を示してい
る。

【０００５】コントロールユニット３０の機能及び動作
を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて入力され
る操舵トルクＴは、操舵系の安定性を高めるために位相
補償器３１で位相補償され、位相補償された操舵トルク
ＴＡが操舵補助指令値演算器３２に入力される。また、
車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助指令値演
算器３２に入力される。操舵補助指令値演算器３２は、
入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに基いてモータ２
０に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉ
を決定する。操舵補助指令値Ｉは減算器３０Ａに入力さ
れると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワー
ド系の微分補償器３４に入力され、減算器３０Ａの偏差
（Ｉ−ｉ）は比例演算器３５に入力されると共に、フィ
ードバック系の特性を改善するための積分演算器３６に
入力される。微分補償器３４及び積分補償器３６の出力
も加算器３０Ｂに加算入力され、加算器３０Ｂでの加算
結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモー
タ駆動回路３７に入力される。モータ２０のモータ電流
値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、モータ電流
値ｉは減算器３０Ａに入力されてフィードバックされ
る。

【０００６】一方、広く普及している油圧式パワーステ
アリング装置では、図８に示すようにシリンダ圧Ｐに比
例して（横軸Ｔは操舵トルク）、シリンダ部の摩擦が増
加する特性を有し、この摩擦特性のためにヒステリシス
を持つことになり、例えばコーナリング時にセルフアラ
イニングトルクによってハンドルが急に戻されるのを防
ぎ、ドライバの操舵感の向上にも役立っている。図９は
その様子を示しており、操舵トルクＴが急激にΔＴだけ
変化した場合、ヒステリシスがない場合にはＰ１なるシ
リンダ圧が変化することになるが、ヒステリシスがある
場合にはＰ２（＜Ｐ１）の変化となる。従って、ヒステ
リシスがあれば操舵トルクＴの変化に対して、シリンダ
圧Ｐの変化を緩やかにすることができる。ここで、ヒス
テリシス幅は摩擦の大きさに応じて変化することが知ら
れており、油圧シリンダのゴムパッキンでは、シリンダ
圧の上昇に伴ってゴムが圧迫されることにより、クーロ
ン摩擦が増えてヒステリシス幅が増える。そして、ドラ
イバとしては中立点近くではセルフアライニングトルク
を強く感じ、コーナリング時等にはセルフアライニング
を余り感じないことが、操舵感の上で重要である。この
意味から理想的には油圧式パワーステアリング装置のよ
うに、操舵角θが小さい領域では摩擦（ヒステリシス）
が小さく、操舵角θが大きい領域では摩擦（ヒステリシ
ス）が大きいことが望ましい。

【０００７】これに対して、電動パワーステアリング装
置では、図１０に示すようにアシストトルクＴに関係な
く一定の摩擦を有する。電動パワーステアリン装置の場
合、主にモータが持つクーロン摩擦が支配的であるた
め、操舵力によらず一定の摩擦特性を持つことが特徴で
あり、このため図７に示すように一定幅のヒステリシス
特性となる。但し、ヒステリシス幅は、油圧式パワース
テアリン装置の高トルク時のヒステリシス幅よりも狭く
なっている。従って、電動パワーステアリン装置では操
舵トルクＴの小さい領域での摩擦特性を重視して、摩擦
を補償するようにしている。しかしながら、このような
補償による場合、操舵トルクＴの大きい領域では摩擦が
小さくなり過ぎ、結果としてコーナリング時等の操舵ト
ルクＴが大きいときに、安定した操舵感を失なうことに
なっていた。

【０００８】上述のような問題を解決した制御装置とし
て、例えば特開平９−１５６５２６号公報に示されるも
のがある。これは、操舵トルクを検出する操舵トルク検
出手段を設け、前記操舵トルク検出手段から出力される
検出信号に基づき、電気的なパワーアシスト手段のアシ
スト量を制御する車両用操舵制御装置において、前記操
舵トルク検出手段の検出信号にヒステリシスを与える調
整手段を備えたことを特徴とするものである。

【０００９】調整手段を設けることにより、操舵トルク
検出手段の検出信号にヒステリシスを与えることができ
る。よって、操舵トルクの検出信号に基づき、作動する
パワーアシスト手段のヒステリシス特性を操舵状態に応
じて可変することができるため、トルクアシスト量を最
適化することが可能となる。しかしながら、この従来
装置では、操舵動作に断続感が残り、トルク制御系が不
安定であると共に、新たにハードウェアの構成を具備す
るためにコストアップになるといった欠点がある。

【００１０】また、本出願人による特開２０００−９５
１３１で示されるように、ハンドル戻り時に負の微分ゲ
インを適応し、アシスト量の急激な減少を防ぎ、切り増
し時に正の微分ゲインを適応して応答性を高め、結果と
して高トルク領域では大きなヒステリシス特性を、中立
点近傍の低トルク領域では小さなヒステリシス特性を与
えるようにしているものがある。しかしながら、この装
置では、ハンドル戻りと切り増し操舵パターンにより、
負と正の微分ゲインを切り換えることによって負と正の
微分ゲインが離れ過ぎた場合、不自然な操舵感が発生す
る問題がある。

【００１１】更に、走行速度及びステアリングホイール
の操舵角度に拘らず快適な操舵感を得る装置として特開
平１０−２９１４８１号に示されるものがあるが、制御
系の安定性のみに着目しているため、アシストトルクの
応答性の点で問題がある。また、モータ慣性の影響を除
去若しくは最小限にするための工夫も重要である。

【００１２】上述のような各問題を解決したものとし
て、本出願人による特願２０００−２７４５２５があ
る。即ち、図１１はその制御機能のブロック図である。
操舵トルクＴ１（メイン）は操舵補助指令値演算部１０
０に入力され、操舵トルクＴ２（サブ）はセンタ応答性
改善部１０１に入力され、各出力が加算器１０２に入力
され、その加算結果がトルク制御演算部１０３に入力さ
れている。トルク制御演算部１０３の出力信号はモータ
ロス電流補償部１０４に入力され、その出力が加算器１
０５を経て最大電流制限部１０６に入力され、最大電流
値が制限されて電流制御部１１０に入力される。電流制
御部１１０の出力は、Ｈブリッジ特性補償部１１１を経
て電流ドライブ回路１１２に入力され、これによりモー
タ１１３を駆動する。

【００１３】モータ１１３のモータ電流ｉは、モータ電
流オフセット補正部１２０を経てモータ角速度推定部１
２１、電流ドライブ切換部１２２及び電流制御部１１０
に入力され、モータ端子電圧Ｖｍはモータ角速度推定部
１２１に入力される。モータ角速度推定部１２１で推定
された角速度ωはモータ角加速度推定部・慣性補償部１
２３、モータロストルク補償部１２４及びヨーレート推
定部１２５に入力され、ヨーレート推定部１２５の出力
は収れん制御部１２６に入力され、収れん制御部１２６
及びモータロストルク補償部１２４の各出力は加算器１
２７で加算され、その加算結果が加算器１０２に入力さ
れる。モータロストルク補償部１２４はモータ１１３の
ロストルクの発生する方向、つまりモータ１１３の回転
方向に対してロストルク相当のアシストを行ない、収れ
ん制御器１２６は、車両のヨーの収れん性を改善するた
めにハンドルが振れ回る動作に対してブレーキをかける
ようになっている。

【００１４】また、ドライバが感じない程度にモータ１
１３を微小振動させるためのディザ信号を発生する電流
ディザ信号発生部１３０が設けられており、電流ディザ
信号発生部１３０及びモータ角加速度推定部・慣性補償
部１２３の各出力が加算器１３１で加算され、その加算
結果が加算器１０５に入力されている。そして、加算器
１０５での加算結果が最大電流制限部１０６に入力され
ている。

【００１５】このような構成において、センタ応答性改
善部１０１を図１２に示すように、位相進み補償部１０
１Ａ、近似微分部１０１Ｂ及びゲイン設定部１０１Ｃで
構成とし、位相進み補償部１０１Ａを図１３に示す周波
数特性とし、近似微分部１０１Ｂを図１４に示す周波数
特性とする。これにより、位相進み補償と近似微分との
合成特性は図１５に示すようになり、位相遅れのない位
相特性を得ることができる。

【００１６】また、ゲイン設定部１０１Ｃでは、車速Ｖ
及び操舵トルクＴによってゲインを切り換えて設定す
る。更に、ハンドルが急に戻されるような不安な操舵感
を低減し、保舵を安定させるため、操舵トルク大で、か
つ操舵トルク変化率大とし、操舵トルク減少方向の場合
にゲインを小さくする。

【００１７】操舵補助指令値演算部１００におけるアシ
スト量の計算において、３つの代表車速（０、３０、２
５４Ｋｍ／ｈ）によるアシスト特性を基本特性として設
定し、その他の車速では車速補間ゲインに応じて各基本
特性間を車速２Ｋｍ／ｈ毎の補間を行う。そして、アシ
スト特性の車速設定範囲０〜２５４Ｋｍ／ｈ、分解能２
Ｋｍ／ｈとする。

【００１８】ここにおいて、操舵補助指令値演算部１０
０及びセンタ応答性改善部１０１の詳細構成を図１６に
示して説明する。操舵補助指令値演算部１００による操
舵補助指令値Ｉの演算は、図１６のブロック１００に示
すような関数特性で演算出力され、△Ｉ／△Ｔ＝Ｋと
し、簡略化のためにＫ∝Ｔなる関係を仮定する。近似微
分部１０１Ｂの伝達関数はゲインを“１”として図１６
のブロック１０１Ｂのようになっており、その後段に接
続されたゲイン設定部１０１ＣのゲインＫｄｄは車速Ｖ
及び操舵トルクＴに従って変化するようになっている。
尚、Ｔ１は積分時定数であり、ｓはラプラス変数であ
る。図１６のブロック図より、位相進み補償部１０１Ａ
がないとした場合、電流指令値Ｉｒｅｆについて下記
（１）式が成り立つ。

【００１９】 Iref = K＋Kdd・s/(T1・s＋1) = (K・T1・s＋K＋Kdd・s)/(T1・s＋1) = {(K・T1＋Kdd）s＋K｝/(T1・s＋1) = {K/(T1・s＋1)｝｛(K・T1＋Kdd)s/K＋1} ……（1）ここで、下記（２）式２が成り立つ。

【００２０】(K・T1＋Kdd)/K ＞T1 ……（2）従って、上記（１）式の周波数特性は図１７のようにな
る。

【００２１】図１７で示されるように、アシスト特性ゲ
インＫが小のときとアシスト特性ゲインＫが大のときと
を比較すると、アシスト特性ゲインＫが大のときの周波
数ａ以上の帯域では、アシスト特性ゲインＫの大小に拘
らずゲインＧの差は小さい。即ち、周波数ａ以上の帯域
では、アシスト特性ゲインＫの大小に拘らずほぼ一定の
応答性が得られる。操舵補助指令値演算部１００の出力
である操舵補助指令値Ｉは、図１８に示すように操舵ト
ルクＴが小のときはアシスト特性ゲインＫが小で、操舵
トルクＴが大のときはアシスト特性ゲインＫが大となっ
ている。この結果、操舵トルクＴが小のときは、操舵ト
ルクＴが大のときに比べて応答性が低下する。従って、
図１７のような特性をもたせることにより、高周波帯域
での応答性を保ち、モータの摩擦や慣性の影響を補償す
ることができる。

【００２２】

【発明が解決しようとする課題】上述のようにメイント
ルクセンサ信号をＭＣＵの入力信号として利用し、その
信号を近似微分又は位相補償との組み合わせを通してセ
ンタ応答性改善部が構成されており、全てソフトウェア
で実現されている。ここにおいて、ＭＣＵのＡ／Ｄ入力
信号にはノイズが混入しているため、近似微分又は位相
進み補償器によりノイズが拡大され、ノイズ混入の点で
近似微分のゲイン又は位相進み成分を大きくできない問
題がある。このため、制御系のチューニング自由度が制
限され、良い操舵フィーリングが得られない欠点を生じ
ている。

【００２３】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、ハードウェア及びソフトウ
ェアの混合構成で、連続的なヒステリシス特性を調整可
能な幅で与えることにより、連続的で安定かつ快適な操
舵感を得るようにし、モータ慣性の影響がなく、しかも
ハンドルの操舵性能を向上した電動パワーステアリング
装置の制御装置を提供することにある。

【００２４】

【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
シャフトに発生する操舵トルクに基いて演算された操舵
補助指令値と、モータの電流値とから演算した電流制御
値に基いてステアリング機構に操舵補助力を与える前記
モータを制御するようになっている電動パワーステアリ
ング装置の制御装置に関するもので、本発明の上記目的
は、前記操舵トルクの信号を微分して前記操舵補助指令
値に加算すると共に、前記微分に位相進みの位相補償を
行うセンタ応答性改善部を具備すると共に、前記微分を
ハードウェア構成の微分回路で行うことによって達成さ
れる。

【００２５】また、本発明の上記目的は、前記操舵トル
クの信号を微分して前記操舵補助指令値に加算すると共
に、前記微分に位相進みの位相補償を行うセンタ応答性
改善部を具備すると共に、前記位相補償をハードウェア
構成の位相補償器で行うことにより達成される。

【００２６】更に、本発明の上記目的は、操舵トルクの
信号をメイン信号１及び２と、サブ信号とで制御装置に
入力すると共に、前記メイン信号１又は２に対してハー
ド補償器を介挿することにより、或いは前記操舵トルク
の信号をメイン信号とサブ信号とで前記制御装置に入力
するようにし、前記メイン信号を増幅器で増幅して前記
制御装置に入力すると共に、前記メイン信号をハード補
償器で補償して前記制御装置に入力することによって達
成される。

【００２７】

【発明の実施の形態】本発明では、従来ソフトウェアで
実現しているセンタ応答性改善部の一部機能（近似微
分、位相補償又はその組み合わせ）をハードウェアで実
現している。アナログ信号はＭＣＵ入力におけるＡ／Ｄ
変換により量子化ノイズが発生するが、本発明によれば
ハードウェア構成の微分回路、位相補償器を使用してい
るため、量子化ノイズが拡大されることはなく、その結
果ゲインを大きくできると共に、チューニングの自由度
を上げることができる。

【００２８】以下、本発明の実施例を、図面を参照して
説明する。

【００２９】本発明のセンタ応答性改善部も、図１に示
すように近似微分部２００（ゲイン部２０１を含む）
と、位相補償部２０３と、ゲイン設定部２０４とで構成
されており、近似微分部２００（ゲイン部２０１を含
む）をハードウェアで構成し、位相補償部２０３及びゲ
イン設定部２０４をソフトウェアで構成する。そして、
ハードウェアとソフトウェアの境界部にＡ／Ｄ変換器２
０２を設けている。

【００３０】センタ応答性改善部全体の伝達関数は例え
ば下記（３）式で表される Gcen(s) = Gd(s)×Gld(s)×Kdd ……（３）そして、近似微分部２００の伝達関数Gkd(s)は Gkd(s) = T1・s/(T1・s+1) ……（４）であり、ゲイン部２０１のゲインｋｄを考慮すると Gkd(s) = ｋｄ・T1・s/(T1・s+1) ……（５）となる。また、位相補償部２０３の伝達関数Gld(s)は Gld(s) = (T2・s + 1)/(T3・s + 1) ……（６）であり、ゲイン設定部の伝達関数（定数）はＫｄｄ／ｋ
ｄである。

【００３１】ここでは、近似微分部２００（ゲイン部２
０１を含む）だけをハードウェアで構成する場合を、図
２に示して説明する。Ａ／Ｄ変換器２０２の分解能を最
大限に利用するために、入力信号の振幅と周波数を見込
んでハードウェア近似微分の出力信号をＡ／Ｄ変換器２
０２の入力範囲（例えば０Ｖ〜５Ｖ）に抑える必要があ
る。想定した操舵パターンの操舵トルク信号（トルクセ
ンサ信号Ｔ）の入力信号より、近似微分部２００の伝達
関数Ｇｋｄ（ｓ）の出力はＡ／Ｄ変換器２０２の入力範
囲を超えた場合、又は入力範囲よりかなり小さい場合、
ゲインの調整が必要である。従って、ハードウェア近似
微分の伝達関数は、下記（７）式になる。

【００３２】 Gkdp(s) = kd×Gkd(s) ……（７）即ち、トルクセンサ信号Ｔをバッファを通してＲＣの近
似微分回路２００Ａに入力する。近似微分回路２００Ａ
の伝達特性は Gkd(s) = T1・s/(T1・s + 1) = RC・s/(RC・s + 1) ……（８）である。近似微分回路２００Ａの出力はｋｄ倍（＝（Ｒ
２＋Ｒ１）／Ｒ１）の同期増幅器（ゲイン部）２０１Ａ
を通して出力する。同期増幅器２０１Ａのｋｄ＝（Ｒ２
＋Ｒ１）／Ｒ１信号の入出力は２．５Ｖを中心に要求さ
れるため、電源電圧Ｖｄｄ（５Ｖ）と抵抗（Ｒ，２×Ｒ
１）分圧より中心電圧２．５Ｖが構成される。同期増幅
器（ゲイン部）２０１Ａの出力は、ＲＣで成るノイズ除
去用のローパスフィルタ（LPF）を経てＡ／Ｄ変換器２
０２に入力される。

【００３３】一方、位相補償部２０３をハードウェア構
成とした場合の実施例を図３に示す。この場合、トルク
センサ信号Ｔは位相補償器２０３Ａに入力され、ローパ
スフィルタ２０３Ｂを経てＡ／Ｄ変換器に入力される。
位相補償器２０３Ａの伝達関数G(s)は下記（９）式とな
る。

【００３４】 G(s) = R₂/(R₁+R₂)・(R₁C₁・s + 1)/{R₁R₂/(R₁+ R₂)・(C₁+C₂)・s + 1} ……（９）本発明を適用できる電動パワーステアリング装置では、
メイントルクセンサ信号及びサブトルクセンサ信号以外
に、トルクセンサ信号のメイン信号を、ハード補償器４
１を通してＭＣＵ（制御装置）４０に入力することも可
能である。図４はその例を示しており、通常はメイント
ルクセンサ信号（メイン１）及びサブトルクセンサ信号
（サブ）を用いて制御とフェールセーフの処理を行う
が、ハードウェアで補償器４１を実現するためには、メ
イントルクセンサ信号（メイン２）を通してＭＣＵ４０
に入力する。

【００３５】ところで、通常は精度を上げるためにトル
クセンサ信号（メイン１）を増幅し、トルク検出の分解
能を上げてからＭＣＵ４０に入力する。しかし、その増
幅された信号を本発明のハード補償器４１を通してＭＣ
Ｕ４０に入力すると、急操舵した場合に、その信号が飽
和してしまう可能性がある。飽和信号がハード補償器
（微分又は位相進み）４１に入力された場合、ハード補
償器４１の出力には大きな信号変化が生じ、その変化信
号が操舵フィーリングに悪影響を与える。このため、ハ
ード補償器４１の入力信号を飽和させないために、図５
に示すようにトルクセンサ信号の増幅前の信号を、ハー
ド補償器４１の入力信号として使用する。

【００３６】なお、図１１ではセンタ応答性改善部１０
１の出力が加算器１０２に加算されているが、加算器１
０５に加算しても良く、加算器１０２及び１０５の間に
加算するようにしても良い。また、近似微分と位相補償
の両方をハードウェアで構成し、ゲインのみをソフトウ
ェアで構成することも可能である。

【００３７】

【発明の効果】本発明では、アシストトルクの応答性向
上とトルク制御系の安定性向上を目的として、アシスト
量（操舵補助指令値）に対して操舵トルクの微分に比例
した値を、操舵トルク及び車速の大きさに応じて微分ゲ
インを変化させ、応答性及び安定性を高めるために加算
している。また、その構成をハードウェア及びソフトウ
ェアの混合で構成しているため、ノイズ信号が拡大され
ず、低振動、低騒音、操舵フィーリングの良いパワース
テアリング装置の制御装置を提供できる。

【００３８】更に、操舵補助指令値に対して位相進み補
償を挿入しているため、モータ慣性の補償を行うことが
でき、中立近傍での応答性とコーナリング時のアシスト
量の急激な減少を両立でき、かつ不自然な操舵感を防ぐ
ことができ、快適な操舵フィーリングを得ることができ
る。また、ノイズを低減できるため、補償器の位相進み
成分若しくはゲインを大きくでき、その結果チューニン
グの自由度を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成例を示すブロック図である。

【図２】近似微分部のハードウェア構成例を示す結線図
である。

【図３】位相補償器のハードウェア構成例を示す結線図
である。

【図４】本発明の他の構成例を示すブロック図である。

【図５】本発明の他の構成例を示すブロック図である。

【図６】電動パワーステアリング装置の一例を示すブロ
ック構成図である

【図７】コントロールユニットの一般的な内部構成を示
すブロック図である。

【図８】油圧式パワーステアリング装置の動作例を示す
図である。

【図９】ヒステリシス特性の効果を説明するための図で
ある。

【図１０】電動パワーステアリング装置の動作例を示す
図である。

【図１１】センタ応答性改善部を有するパワーステアリ
ング装置の制御装置のブロック構成図である。

【図１２】センタ応答性改善部のブロック構成図であ
る。

【図１３】位相進み補償部の特性例を示す図である。

【図１４】近似微分部の特性例を示す図である。

【図１５】位相進み補償部及び近似微分部の合成特性を
示す図である。

【図１６】センタ応答性改善部の要部を示す伝達関数ブ
ロック図である。

【図１７】センタ応答性改善部の動作を説明するための
図である。

【図１８】操舵補助演算部の特性例を示す図である。

【符号の説明】

１００操舵補助指令値演算部１０１センタ応答性改善部１０１Ａ位相進み補償部１０１Ｂ近似微分部１０１Ｃゲイン設定部１０３トルク制御演算部１０４モータロス電流補償部１０６最大電流制限部１１０電流制御部１１３モータ１２１モータ角速度推定部１２５ヨーレート推定部１３０ディザ信号発生部

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 137:00 Ｂ６２Ｄ 137:00 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 CC12 DA15 DA23 DA64 DC01 DC02 DC03 DC12 DC17 DD06 DD07 EA01 EB11 EC22 GG01 3D033 CA03 CA13 CA16 CA20 CA21 5H550 AA16 BB05 FF02 FF04 GG05 GG07 JJ25 LL22 LL33

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングシャフトに発生する操舵トル
クに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、モ
ータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステア
リング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御する
ようになっている電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記操舵トルクの信号を微分して前記操舵
補助指令値に加算すると共に、前記微分に位相進みの位
相補償を行うセンタ応答性改善部を具備すると共に、前
記微分をハードウェア構成の微分回路で行うことを特徴
とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項２】前記微分を前記位相補償の前に行うように
なっている請求項１に記載の電動パワーステアリング装
置の制御装置。
【請求項３】ステアリングシャフトに発生する操舵トル
クに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、モ
ータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステア
リング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御する
ようになっている電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記操舵トルクの信号を微分して前記操舵
補助指令値に加算すると共に、前記微分に位相進みの位
相補償を行うセンタ応答性改善部を具備すると共に、前
記位相補償をハードウェア構成の位相補償器で行うこと
を特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項４】前記微分もハードウェア構成で行い、ゲイ
ンをソフトで実現するようになっている請求項３に記載
の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項５】ステアリングシャフトに発生する操舵トル
クに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、モ
ータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステア
リング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御する
ようになっている電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記操舵トルクの信号をメイン信号１及び
２と、サブ信号とで前記制御装置に入力すると共に、前
記メイン信号１又は２に対してハード補償器を介挿した
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装
置。
【請求項６】ステアリングシャフトに発生する操舵トル
クに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、モ
ータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステア
リング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御する
ようになっている電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記操舵トルクの信号をメイン信号とサブ
信号とで前記制御装置に入力するようになっており、前
記メイン信号を増幅器で増幅して前記制御装置に入力す
ると共に、前記メイン信号をハード補償器で補償して前
記制御装置に入力するようになっていることを特徴とす
る電動パワーステアリング装置の制御装置。