JP2003267244A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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JP2003267244A
JP2003267244A JP2002068061A JP2002068061A JP2003267244A JP 2003267244 A JP2003267244 A JP 2003267244A JP 2002068061 A JP2002068061 A JP 2002068061A JP 2002068061 A JP2002068061 A JP 2002068061A JP 2003267244 A JP2003267244 A JP 2003267244A
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steering
torque
vehicle
speed
cycle
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Yoshiaki Tsuchiya
義明 土屋
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To effectively prevent the resonance frequency of a vehicle in yaw direction and the resulting traveling stability of the vehicle from being lowered when a reciprocating steering is performed at a frequency in a yaw resonance frequency range without excessively increasing a steering reaction at normal steering. <P>SOLUTION: A steering frequency Pc is calculated by the detection of reversal in a steering direction to determine whether or not the steering frequency is within the range of a specified steering frequency and may cause the yaw resonance frequency on the vehicle (S30-100). If the yaw resonance frequency may occur, a viscosity compensating toque Td for preventing the yaw resonance oscillation of the vehicle based on a steering speed ω, a vehicle speed V, and the maximum value Tp of the magnitude of a steering torque Ts is calculated to a value larger than a value obtained at normal steering (S140-170). An electric motor 26 is controlled based on a target control toque Tc obtained as the sum of a supporting steering toque Ta based on the steering torque Ts and the viscosity compensating toque Tdf after the treatment of a low-pass filter (S180200). <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

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、車輌のパワーステ
アリング装置に係り、更に詳細には電動式のパワーステ
アリング装置に係る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a vehicle power steering apparatus, and more particularly to an electric power steering apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車等の車輌の電動式パワーステアリ
ング装置の一つとして、例えば特許第2546673号
公報に記載されている如く、操舵トルクに基づいて運転
者の操舵負担を軽減するための目標補助操舵トルクを演
算し、車速が高いほど大きくなるよう操舵速度及び車速
に基づいて目標粘性補償トルク(目標減衰トルク)を演
算し、目標補助操舵トルク及び目標粘性補償トルクに基
づいて電動モータの目標トルクを演算し、該目標トルク
に基づき電動モータを制御するよう構成された電動式パ
ワーステアリング装置が従来より知られている。
2. Description of the Related Art As one of electric power steering devices for vehicles such as automobiles, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 2546673, a target assist for reducing a steering burden on a driver based on a steering torque. The steering torque is calculated, and the target viscosity compensation torque (target damping torque) is calculated based on the steering speed and the vehicle speed so that the higher the vehicle speed, the larger the target torque of the electric motor based on the target auxiliary steering torque and the target viscosity compensation torque. An electric power steering apparatus configured to calculate and to control an electric motor based on the target torque is conventionally known.

【0003】かかる電動式パワーステアリング装置によ
れば、車速が高いほど大きくなるよう操舵速度及び車速
に基づいて目標粘性補償トルクが演算され、目標補助操
舵トルク及び目標粘性補償トルクに基づく目標トルクに
基づき電動モータが制御されるので、操舵速度のみに基
づいて目標粘性補償トルクが演算される場合に比して、
高速走行時の良好な手放し安定性を確保しつつ低速走行
時の好ましい手放し復元性を確保することができる。
According to such an electric power steering system, the target viscosity compensation torque is calculated based on the steering speed and the vehicle speed so that the higher the vehicle speed, the larger the target auxiliary steering torque and the target torque based on the target viscosity compensation torque. Since the electric motor is controlled, compared to the case where the target viscosity compensation torque is calculated based only on the steering speed,
It is possible to secure a good parting stability during high-speed running and a preferable parting stability during low-speed running.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】一般に、電動式パワー
ステアリング装置を備えた操舵系には回転振動の共振周
波数があり、車輌にはヨー共振周波数があり、これらの
共振周波数は互いに近い値であるので、操舵系の回転振
動の共振周波数域又は車輌のヨー共振周波数域の周波数
にて往復操舵が行われると、操舵系が回転共振振動する
と共に車輌がヨー方向に共振振動し、或いは操舵系が回
転共振振動することに起因して車輌がヨー方向に共振振
動し、そのため車輌の走行安定性が低下することがあ
る。従って往復操舵に起因して車輌の走行安定性が低下
することを防止するためには、操舵系の回転共振周波数
域又は車輌のヨー共振周波数域の周波数にて往復操舵が
行われる状況に於いて目標粘性補償トルクが高く設定さ
れ、操舵系及び車輌の共振振動が効果的に減衰されるこ
とが好ましい。
Generally, a steering system equipped with an electric power steering apparatus has a resonance frequency of rotational vibration and a vehicle has a yaw resonance frequency, and these resonance frequencies are close to each other. Therefore, when reciprocal steering is performed at a frequency in the resonance frequency range of the rotational vibration of the steering system or the yaw resonance frequency range of the vehicle, the steering system vibrates rotationally and vibrates in the yaw direction, or the steering system vibrates. The vehicle may undergo resonant vibration in the yaw direction due to rotational resonant vibration, which may reduce the running stability of the vehicle. Therefore, in order to prevent the traveling stability of the vehicle from being deteriorated due to the reciprocal steering, the reciprocal steering is performed at a frequency in the rotational resonance frequency range of the steering system or the yaw resonance frequency range of the vehicle. It is preferable that the target viscosity compensating torque is set high and the resonance vibrations of the steering system and the vehicle are effectively damped.

【0005】しかるに上述の如き従来の電動式パワース
テアリング装置に於いては、目標粘性補償トルクは操舵
の周波数や周期を考慮することなく操舵速度及び車速に
基づいて演算されるため、操舵系の回転共振周波数域又
は車輌のヨー共振周波数域の周波数にて往復操舵が行わ
れた場合に於ける操舵系の回転共振振動や車輌のヨー方
向の共振振動及びこれに起因する車輌の走行安定性の低
下を防止することができないという問題がある。
However, in the conventional electric power steering apparatus as described above, the target viscosity compensating torque is calculated based on the steering speed and the vehicle speed without considering the steering frequency and the steering cycle. Rotational resonance vibration of the steering system and resonance vibration of the yaw direction of the vehicle when reciprocal steering is performed in the resonance frequency range or the yaw resonance frequency range of the vehicle, and deterioration of the running stability of the vehicle due to this There is a problem that it cannot be prevented.

【0006】本発明は、操舵トルクに基づいて目標補助
操舵トルクを演算し、操舵速度及び車速に基づいて目標
粘性補償トルクを演算し、目標補助操舵トルク及び目標
粘性補償トルクに基づく該目標トルクに基づいて電動モ
ータを制御するよう構成された従来の電動式パワーステ
アリング装置に於ける上述の如き問題に鑑みてなされた
ものであり、本発明の主要な課題は、往復操舵が行われ
る場合には操舵の周期に応じて目標粘性補償トルクを最
適化することにより、通常の操舵時に於ける粘性補償ト
ルク及びこれに起因する操舵反力を過剰に高くすること
なく操舵系の回転共振周波数域又は車輌のヨー共振周波
数域の周波数にて往復操舵が行われる場合に於ける操舵
系の回転共振振動や車輌のヨー方向の共振振動及びこれ
に起因する車輌の走行安定性の低下を効果的に防止する
ことである。
According to the present invention, the target auxiliary steering torque is calculated based on the steering torque, the target viscosity compensation torque is calculated based on the steering speed and the vehicle speed, and the target auxiliary steering torque and the target viscosity based on the target viscosity compensation torque are calculated. The present invention has been made in view of the above-mentioned problems in the conventional electric power steering apparatus configured to control the electric motor based on the above. The main problem of the present invention is to perform reciprocal steering. By optimizing the target viscosity compensating torque according to the steering cycle, the viscosity compensating torque during normal steering and the steering reaction force resulting therefrom are not excessively increased, and the rotational resonance frequency range of the steering system or the vehicle When the reciprocal steering is performed at a frequency in the yaw resonance frequency range of the vehicle, the rotational resonance vibration of the steering system, the yaw direction resonance vibration of the vehicle, and the vehicle vibration resulting from this And to effectively prevent a decrease in the line stability.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上述の主要な課題は、本
発明によれば、請求項1の構成、即ちステアリングホイ
ールと操舵輪との間の操舵系に設けられ補助操舵トルク
を発生する電動モータと、操舵トルクを検出する手段
と、操舵速度を検出する手段と、操舵トルクに基づく目
標補助操舵トルク及び操舵速度に基づく目標粘性補償ト
ルクに基づき前記電動モータの目標トルクを演算し、該
目標トルクに基づき前記電動モータを制御する制御手段
とを有する電動式パワーステアリング装置に於いて、前
記制御手段は操舵周期を判定する手段と、操舵周期が所
定の範囲内にあるときには操舵周期が前記所定の範囲外
にあるときに比して前記目標粘性補償トルクを増大させ
る目標粘性補償トルク可変手段を有することを特徴とす
る電動式パワーステアリング装置によって達成される。
SUMMARY OF THE INVENTION According to the present invention, the above-mentioned main object is to provide an electric motor for generating an auxiliary steering torque, which is provided in a steering system between a steering wheel and a steering wheel. A motor, a means for detecting a steering torque, a means for detecting a steering speed, a target auxiliary steering torque based on the steering torque, and a target torque of the electric motor based on a target viscosity compensation torque based on the steering speed, and the target is calculated. In an electric power steering apparatus having a control means for controlling the electric motor on the basis of torque, the control means determines a steering cycle, and when the steering cycle is within a predetermined range, the steering cycle is the predetermined cycle. When the electric power system has a target viscosity compensating torque varying means for increasing the target viscosity compensating torque as compared with the case of being outside the range, It is achieved by the ring system.

【0008】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項1の構成に於いて、前
記目標粘性補償トルク可変手段は操舵範囲を推定する手
段を有し、操舵範囲が大きいほど前記目標粘性補償トル
クの増大量を大きくするよう構成される(請求項2の構
成)。
Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the above-mentioned main problem, in the structure of claim 1, the target viscosity compensation torque varying means has means for estimating a steering range. The larger the steering range, the larger the increase amount of the target viscosity compensation torque is configured (configuration of claim 2).

【0009】また本発明によれば、上述の主要な課題を
効果的に達成すべく、上記請求項1又は2の構成に於い
て、前記操舵周期を判定する手段は前記操舵速度を検出
する手段により検出された操舵速度の符号反転を判定す
ると共に、操舵速度の符号反転の間の時間的間隔の2倍
を操舵周期として判定するよう構成される(請求項3の
構成)。
Further, according to the present invention, in order to effectively achieve the above-mentioned main problems, in the structure of the above-mentioned claim 1 or 2, the means for judging the steering cycle is means for detecting the steering speed. It is configured to determine the sign reversal of the steering speed detected by the above, and to determine twice the time interval between the sign reversals of the steering speeds as the steering cycle (configuration of claim 3).

【0010】[0010]

【発明の作用及び効果】上記請求項1の構成によれば、
操舵トルクに基づく目標補助操舵トルク及び操舵速度に
基づく目標粘性補償トルクに基づき電動モータの目標ト
ルクが演算されるに留まらず、操舵周期が判定され、操
舵周期が所定の範囲内にあるときには操舵周期が所定の
範囲外にあるときに比して目標粘性補償トルクが増大さ
れるので、通常の操舵時に於ける粘性補償トルク及びこ
れに起因する操舵反力が過剰に高くなることを防止する
と共に、操舵周期が所定の範囲内にある場合には目標粘
性補償トルクを高くして操舵系の回転振動及び車輌のヨ
ー方向の振動を効果的に減衰させ、これにより車輌がヨ
ー方向に共振振動して車輌の走行安定性が低下すること
を効果的に防止することができる。
According to the constitution of the above-mentioned claim 1,
The steering cycle is determined not only when the target torque of the electric motor is calculated based on the target auxiliary steering torque based on the steering torque and the target viscosity compensation torque based on the steering speed, but when the steering cycle is within a predetermined range, the steering cycle is determined. Since the target viscosity compensation torque is increased as compared with when is outside the predetermined range, it is possible to prevent the viscosity compensation torque during normal steering and the steering reaction force resulting from this from becoming excessively high. When the steering cycle is within the predetermined range, the target viscosity compensation torque is increased to effectively damp the rotational vibration of the steering system and the yaw direction vibration of the vehicle, which causes the vehicle to resonate and vibrate in the yaw direction. It is possible to effectively prevent the traveling stability of the vehicle from decreasing.

【0011】また上記請求項2の構成によれば、操舵範
囲が推定され、操舵範囲が大きいほど目標粘性補償トル
クの増大量が大きくされるので、所定の範囲内の操舵周
期にて往復操舵が行われた場合であっても、その操舵の
範囲が小さく操舵系が回転共振したり車輌がヨー方向に
共振したりしない状況に於いて目標粘性補償トルクが不
必要に大きくされること及びこれに起因して操舵反力が
不必要に過剰に高くなることを確実に防止することがで
きる。
According to the second aspect of the present invention, the steering range is estimated, and the larger the steering range is, the larger the increase amount of the target viscosity compensation torque is. Therefore, the reciprocal steering is performed in the steering cycle within the predetermined range. Even if it is performed, the target viscosity compensating torque is unnecessarily increased in a situation where the steering range is small and the steering system does not resonate rotationally or the vehicle does not resonate in the yaw direction. It is possible to reliably prevent the steering reaction force from unnecessarily becoming excessively high due to this.

【0012】また上記請求項3の構成によれば、操舵周
期を判定する手段は操舵速度を検出する手段により検出
された操舵速度の符号反転を判定すると共に、操舵速度
の符号反転の間の時間的間隔の2倍を操舵周期として判
定するので、操舵周期を判定するための特別の検出手段
は不要であり、従って操舵周期を判定するための特別の
検出手段が使用される場合に比して構造を簡略化すると
共にコストを低減することができる。
According to the third aspect of the invention, the means for determining the steering cycle determines the sign reversal of the steering speed detected by the means for detecting the steering speed, and the time between the sign reversals of the steering speeds. Since the steering cycle is determined to be twice the target interval, no special detection means for determining the steering cycle is required. Therefore, compared with the case where a special detection means for determining the steering cycle is used. The structure can be simplified and the cost can be reduced.

【0013】[0013]

【課題解決手段の好ましい態様】本発明の一つの好まし
い態様によれば、上記請求項1の構成に於いて、所定の
範囲は操舵系の回転振動の共振周波数に対応する操舵周
期及び車輌のヨー共振周波数に対応する操舵周期を含む
よう構成される(好ましい態様1)。
According to a preferred embodiment of the present invention, in the structure of claim 1, the predetermined range corresponds to the resonance frequency of the rotational vibration of the steering system and the yaw of the vehicle. It is configured to include a steering cycle corresponding to the resonance frequency (preferred aspect 1).

【0014】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項1の構成に於いて、制御手段は操舵トル
クに基づき目標補助操舵トルクを演算し、操舵速度に基
づき目標粘性補償トルクを演算すると共にローパスフィ
ルタ処理し、目標補助操舵トルク及びローパスフィルタ
処理された目標粘性補償トルクに基づき電動モータの目
標トルクを演算するよう構成される(好ましい態様
2)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure of claim 1, the control means calculates the target auxiliary steering torque based on the steering torque, and the target viscosity compensation torque based on the steering speed. The target torque of the electric motor is calculated based on the target auxiliary steering torque and the low-pass filtered target viscosity compensation torque (preferred aspect 2).

【0015】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項1の構成に於いて、制御手段は操舵速度
に基づき目標粘性補償トルクを演算し、操舵速度の大き
さが基準値以下のときには目標粘性補償トルクを0に設
定し、操舵周期が所定の範囲内にあるときの基準値は操
舵速度が所定の範囲外にあるときの基準値よりも小さい
よう構成される(好ましい態様3)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure of claim 1, the control means calculates the target viscosity compensating torque based on the steering speed, and the magnitude of the steering speed is less than or equal to a reference value. In this case, the target viscosity compensation torque is set to 0, and the reference value when the steering cycle is within the predetermined range is configured to be smaller than the reference value when the steering speed is outside the predetermined range (preferred aspect 3 ).

【0016】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項1の構成に於いて、目標粘性補償トルク
可変手段は操舵周期を判定する手段により操舵周期が判
定されないときには、目標粘性補償トルクを増大させな
いよう構成される(好ましい態様4)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure of claim 1, the target viscosity compensating torque varying means has a target viscosity compensating torque when the steering cycle is not judged by the steering cycle judging means. It is configured not to increase the torque (preferred aspect 4).

【0017】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項1の構成に於いて、操舵速度を検出する
手段は電動モータに対する駆動電流の電圧値及び電流値
を検出し、駆動電流の電圧値及び電流値に基づき電動モ
ータの回転角速度を演算し、電動モータの回転角速度に
基づき操舵速度を演算するよう構成される(好ましい態
様5)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure of claim 1, the means for detecting the steering speed detects the voltage value and the current value of the drive current for the electric motor, and the drive current is detected. Is configured to calculate the rotation angular velocity of the electric motor based on the voltage value and the current value, and to calculate the steering speed based on the rotation angular velocity of the electric motor (preferred aspect 5).

【0018】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項1の構成に於いて、操舵範囲を推定する
手段は操舵周期を判定する手段により判定された操舵周
期の時間内に操舵速度を検出する手段により検出された
操舵速度の大きさの最大値が大きいほど操舵範囲が大き
いと推定するよう構成される(好ましい態様6)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure of claim 1, the means for estimating the steering range is operated within the time of the steering cycle determined by the means for determining the steering cycle. The steering range is estimated to be larger as the maximum value of the magnitude of the steering speed detected by the speed detecting means is larger (preferred mode 6).

【0019】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項1の構成に於いて、操舵範囲を推定する
手段は操舵周期を判定する手段により判定された操舵周
期の時間内に操舵速度を検出する手段により検出された
操舵速度の大きさの最大値が大きいほど操舵範囲が大き
いと推定するよう構成される(好ましい態様7)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure of claim 1, the means for estimating the steering range is operated within the time of the steering cycle determined by the means for determining the steering cycle. The steering range is estimated to be larger as the maximum value of the magnitude of the steering speed detected by the speed detecting means is larger (preferred mode 7).

【0020】本発明の他の一つの好ましい態様によれ
ば、上記請求項1の構成に於いて、制御手段は操舵速度
及び車速に基づき目標粘性補償トルクを演算し、車速が
基準値以下のときには目標粘性補償トルクを0に設定
し、操舵周期が所定の範囲内にあるときの基準値は操舵
速度が所定の範囲外にあるときの基準値よりも大きいよ
う構成される(好ましい態様8)。
According to another preferred aspect of the present invention, in the structure of claim 1, the control means calculates the target viscosity compensating torque on the basis of the steering speed and the vehicle speed, and when the vehicle speed is less than the reference value. The target viscosity compensation torque is set to 0, and the reference value when the steering cycle is within the predetermined range is configured to be larger than the reference value when the steering speed is outside the predetermined range (preferred aspect 8).

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下に添付の図を参照しつつ、本
発明を好ましい実施形態について詳細に説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings.

【0022】図1は本発明による電動式パワーステアリ
ング装置の一つの実施形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of an electric power steering apparatus according to the present invention.

【0023】図1に於て、10FL及び10FRはそれぞれ
操舵輪である左右の前輪を示しており、左右の前輪10
FL及び10FRは運転者によるステアリングホイール12
の操作に応答してステアリングシャフト14を介して駆
動されるラック・アンド・ピニオン型の電動式パワース
テアリングユニット16によりタイロッド18L及び1
8Rを介して転舵される。パワーステアリングユニット
16はピニオンシャフト20及びラックバー22を含
み、ピニオンシャフト20がステアリングシャフト14
により回転されると、その回転がステアリングギヤボッ
クス24によりラックバー22の往復動に変換される。
In FIG. 1, 10FL and 10FR respectively indicate left and right front wheels which are steering wheels.
FL and 10FR are steering wheel 12 by the driver
The tie rods 18L and 1L are driven by the rack-and-pinion type electric power steering unit 16 driven via the steering shaft 14 in response to the operation of
It is steered via 8R. The power steering unit 16 includes a pinion shaft 20 and a rack bar 22, and the pinion shaft 20 is the steering shaft 14.
The rotation is converted into reciprocating motion of the rack bar 22 by the steering gear box 24.

【0024】図示の実施形態に於いては、電動式パワー
ステアリングユニット16はラック同軸型の電動式パワ
ーステアリングユニットであり、電動モータ26と、電
動モータ26の回転トルクをラックバー22の往復動方
向の力に変換する例えばボールねじ式の変換機構28と
を有し、ラックハウジング30に対し相対的にラックバ
ー22を駆動する補助転舵力を発生することにより、運
転者の操舵負担を軽減する補助操舵トルクを発生する。
尚電動式パワーステアリングユニットは補助操舵トルク
を発生し得る限り、ピニオンアシスト型やコラムアシス
ト型の如く当技術分野に於いて公知の任意の構成のもの
であってよい。
In the illustrated embodiment, the electric power steering unit 16 is a rack coaxial type electric power steering unit, and the electric motor 26 and the rotational torque of the electric motor 26 are applied to the reciprocating direction of the rack bar 22. And a conversion mechanism 28 of, for example, a ball screw type for generating an auxiliary steering force for driving the rack bar 22 relative to the rack housing 30, thereby reducing the steering burden on the driver. Generates auxiliary steering torque.
The electric power steering unit may be of any configuration known in the art, such as a pinion assist type or a column assist type, as long as it can generate an auxiliary steering torque.

【0025】図示の実施形態に於ては、ステアリングシ
ャフト14には該ステアリングシャフトのトルクを操舵
トルクTsとして検出するトルクセンサ32が設けられ
ており、トルクセンサ32の出力は電子制御装置34の
マイクロコンピュータ36へ供給される。マイクロコン
ピュータ36には車速センサ38により検出された車速
Vを示す信号も入力される。
In the illustrated embodiment, the steering shaft 14 is provided with a torque sensor 32 for detecting the torque of the steering shaft as steering torque Ts, and the output of the torque sensor 32 is a micro controller of the electronic control unit 34. It is supplied to the computer 36. A signal indicating the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 38 is also input to the microcomputer 36.

【0026】電子制御装置34はマイクロコンピュータ
36及び駆動回路40を有し、マイクロコンピュータ3
6はCPUとROMとRAMと入出力ポート装置とを有
しこれらが双方向性のコモンバスにより互いに接続され
た一般的な構成のものであってよい。駆動回路40には
該駆動回路より電動モータ26へ出力される駆動電流の
電圧値Vd及び電流値Idをそれぞれ検出する電圧計42
及び電流計44を内蔵し、電圧計42により検出された
電圧値Vd及び電流計44により検出された電流値Idを
示す信号もマイクロコンピュータ36へ供給される。
The electronic control unit 34 has a microcomputer 36 and a drive circuit 40, and the microcomputer 3
Reference numeral 6 may have a general configuration including a CPU, a ROM, a RAM, and an input / output port device, which are connected to each other by a bidirectional common bus. The drive circuit 40 includes a voltmeter 42 for detecting the voltage value Vd and the current value Id of the drive current output from the drive circuit to the electric motor 26.
Also, a signal having a built-in ammeter 44 and showing the voltage value Vd detected by the voltmeter 42 and the current value Id detected by the ammeter 44 is also supplied to the microcomputer 36.

【0027】マイクロコンピュータ36は、後に詳細に
説明する如く、図2に示された制御ルーチンに従って運
転者の操舵負担を軽減するための操舵補助トルクTa及
び操舵速度に応じた操舵抵抗を付与するための粘性補償
トルクTdを演算し、これらの和である目標制御トルク
Tcに基づき電動式パワーステアリングユニット16の
電動モータ26を制御し、電動式パワーステアリングユ
ニット16によるトルクアシストを制御する。尚トルク
センサ32は車輌の左旋回方向への操舵の場合を正とし
て操舵トルクTsを検出する。
As will be described in detail later, the microcomputer 36 provides steering assist torque Ta and steering resistance according to the steering speed for reducing the steering burden on the driver according to the control routine shown in FIG. The viscosity compensation torque Td of the electric power steering unit 16 is calculated, and the electric motor 26 of the electric power steering unit 16 is controlled based on the target control torque Tc, which is the sum of these, to control the torque assist by the electric power steering unit 16. The torque sensor 32 detects the steering torque Ts when the steering in the left turning direction of the vehicle is positive.

【0028】特に図示の実施形態に於いては、マイクロ
コンピュータ36は電圧計42により検出された電圧値
Vd及び電流計44により検出された電流値Idに基づ
き、当技術分野に於いて周知の要領にて電動モータ26
の回転角速度ωmを演算し、回転角速度ωmと変換機構2
8及びステアリングギヤボックス24のギヤ比に基づき
ステアリングシャフト14の回転角速度として操舵速度
ωを演算する。尚操舵速度ωも左旋回切り増し方向が正
である。
Particularly in the illustrated embodiment, the microcomputer 36 is based on the voltage value Vd detected by the voltmeter 42 and the current value Id detected by the ammeter 44, and is well known in the art. At electric motor 26
The rotational angular velocity ωm of the
The steering speed ω is calculated as the rotational angular speed of the steering shaft 14 based on the gear ratio of the steering gear box 8 and the gear ratio of the steering gear box 24. The steering speed ω is also positive in the direction of increasing the left turn.

【0029】次に図2に示されたフローチャートを参照
して図示の実施形態に於ける電動式パワーステアリング
装置の制御ルーチンについて説明する。尚図2に示され
たフローチャートによる制御は図には示されていないイ
グニッションスイッチの閉成により開始され、所定の時
間毎に繰返し実行される。
Next, the control routine of the electric power steering apparatus in the illustrated embodiment will be described with reference to the flow chart shown in FIG. The control according to the flowchart shown in FIG. 2 is started by closing an ignition switch (not shown) and is repeatedly executed at predetermined time intervals.

【0030】まずステップ10に於いては操舵トルクT
sを示す信号等の読み込みが行われ、ステップ20に於
いては操舵トルクTs及び車速Vに基づき図3に示され
たグラフに対応するマップより運転者の操舵負担を軽減
するための補助操舵トルクTaが演算され、ステップ3
0に於いては電流計42により検出された電圧値Vd、
電流計44により検出された電流値Id等に基づき操舵
速度ωが演算される。
First, in step 10, the steering torque T
The signal indicating s is read, and in step 20, the auxiliary steering torque for reducing the steering burden on the driver is obtained from the map corresponding to the graph shown in FIG. 3 based on the steering torque Ts and the vehicle speed V. Ta is calculated and step 3
At 0, the voltage value Vd detected by the ammeter 42,
The steering speed ω is calculated based on the current value Id and the like detected by the ammeter 44.

【0031】ステップ40に於いては操舵速度ωの符号
が正から負又は負から正へ反転したか否かの判別により
操舵方向が反転したか否かの判別が行われ、否定判別が
行われたときにはステップ110へ進み、肯定判別が行
われたときにはステップ50へ進む。
In step 40, it is judged whether the steering direction is reversed or not by judging whether the sign of the steering speed ω is reversed from positive to negative or from negative to positive, and a negative judgment is made. If so, the process proceeds to step 110, and if an affirmative determination is made, the process proceeds to step 50.

【0032】ステップ50に於いてはタイマが動作中で
あるか否かの判別、即ち上述のステップ40に於いて操
舵方向が反転した旨の判別が行われた時点よりの経過時
間がカウントされているか否かの判別が行われ、否定判
別が行われたときにはステップ60に於いてタイマのカ
ウントがスタートされ、肯定判別が行われたときにはス
テップ70に於いてタイマのカウント値に基づき前回の
操舵方向の反転時点より今回の操舵方向の反転時点まで
の時間(操舵半周期)の2倍として操舵周期Pcが演算
される。
In step 50, the elapsed time from the time when it is determined whether the timer is operating, that is, it is determined in step 40 that the steering direction is reversed, is counted. Whether or not it is determined, and when a negative determination is made, the timer count is started in step 60, and when an affirmative determination is made, the previous steering direction is determined based on the timer count value in step 70. The steering cycle Pc is calculated as twice the time (steering half cycle) from the time when the vehicle turns to the time when the steering direction turns this time.

【0033】ステップ80に於いてはステップ70に於
いて演算された操舵半周期に対応する時間内に、即ち前
回の操舵方向の反転時点より今回の操舵方向の反転時点
までの間に検出された操舵トルクTsの大きさの最大値
としてトルクピークTpが演算され、ステップ90に於
いてはタイマのカウント値が0にリセットされた後タイ
マが停止される。
In step 80, it is detected within the time corresponding to the steering half cycle calculated in step 70, that is, between the time point of the previous steering direction reversal and the time point of the current steering direction reversal. The torque peak Tp is calculated as the maximum value of the steering torque Ts, and in step 90, the count value of the timer is reset to 0 and then the timer is stopped.

【0034】尚一般に操舵周期が同一であれば、トルク
ピークTpが大きいほど操舵範囲(振幅)が大きくな
り、操舵半周期内に検出される操舵速度ωの大きさの最
大値、即ち後述の操舵速度ピークωpが大きいほど操舵
範囲(振幅)が大きくなるので、トルクピークTpや操
舵速度ピークωpは運転者により往復操舵が繰り返し行
われる際に於ける操舵範囲を示す値である。
Generally, if the steering cycle is the same, the larger the torque peak Tp, the larger the steering range (amplitude), and the maximum value of the magnitude of the steering speed ω detected within the steering half cycle, that is, the steering described later. Since the steering range (amplitude) increases as the speed peak ωp increases, the torque peak Tp and the steering speed peak ωp are values indicating the steering range when the driver repeatedly performs reciprocal steering.

【0035】ステップ100に於いては操舵周期Pcが
第一の基準値Pc1以上であり且つ第二の基準値Pc2以下
であるか否かの判別、即ち操舵周期Pcが操舵系の回転
共振振動や車輌のヨー共振振動が生じる虞れのある所定
の操舵周期の範囲内にあるか否かの判別が行われ、肯定
判別が行われたときにはステップ140へ進み、否定判
別が行われたときにはステップ110へ進む。尚基準値
Pc1及びPc2により郭定される所定の操舵周期の範囲
は、操舵系の回転共振周波数に対応する操舵周期及び車
輌のヨー共振周波数に対応する操舵周期の一方、好まし
くは両方を含む範囲に設定される。
In step 100, it is determined whether the steering cycle Pc is greater than or equal to the first reference value Pc1 and less than or equal to the second reference value Pc2, that is, the steering cycle Pc is due to rotational resonance vibration of the steering system. It is determined whether or not the vehicle is within a predetermined steering cycle range in which yaw resonance vibration may occur. If a positive determination is made, the process proceeds to step 140, and if a negative determination is made, step 110 is performed. Go to. The predetermined steering cycle range defined by the reference values Pc1 and Pc2 is a range including one or preferably both of the steering cycle corresponding to the rotational resonance frequency of the steering system and the steering cycle corresponding to the yaw resonance frequency of the vehicle. Is set to.

【0036】ステップ110に於いては操舵速度ωに基
づき図4に示されたグラフに対応するマップより通常操
舵時の基本粘性補償トルクTdbが演算され、ステップ1
20に於いては車速Vに基づき図5に示されたグラフに
対応するマップより車速係数Kvが演算され、ステップ
130に於いてはトルクピーク係数Ktが例えば0.5
の如き予め設定された定数に設定され、しかる後ステッ
プ170へ進む。
In step 110, the basic viscosity compensation torque Tdb during normal steering is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 4 based on the steering speed ω, and step 1
In step 20, the vehicle speed coefficient Kv is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 5 based on the vehicle speed V, and in step 130, the torque peak coefficient Kt is 0.5, for example.
Is set to a preset constant such as, and then the process proceeds to step 170.

【0037】ステップ140に於いては、操舵速度ωに
基づき図6に示されたグラフに対応するマップより操舵
系の回転共振振動及び車輌のヨー共振振動を防止するた
めの基本粘性補償トルクTdbが演算され、ステップ15
0に於いては車速Vに基づき車速係数Kvが演算され、
ステップ160に於いてはトルクピークTpに基づき図
8に示されたグラフに対応するマップより操舵範囲に基
づく係数としてのトルクピーク係数Ktが演算される。
At step 140, the basic viscosity compensation torque Tdb for preventing the rotational resonance vibration of the steering system and the yaw resonance vibration of the vehicle is determined from the map corresponding to the graph shown in FIG. 6 based on the steering speed ω. Calculated, step 15
At 0, the vehicle speed coefficient Kv is calculated based on the vehicle speed V,
In step 160, the torque peak coefficient Kt as a coefficient based on the steering range is calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 8 based on the torque peak Tp.

【0038】ステップ170に於いては下記の式1に従
って粘性補償トルクTdが演算され、ステップ180に
於いては粘性補償トルクTdの前回値及び現在値をそれ
ぞれTd(n-1)及びTd(n)とし、フィルタ定数をRとして
下記の式2に従ってローパスフィルタ処理が行われるこ
とにより、ローパスフィルタ処理後の粘性補償トルクT
dfが演算される。 Td=Kv・Kt・Tdb ……(1) Tdf=(1−R)Td(n-1)+R・Td(n) ……(2)
In step 170, the viscosity compensation torque Td is calculated according to the following equation 1, and in step 180, the previous value and the present value of the viscosity compensation torque Td are Td (n-1) and Td (n), respectively. ) And the filter constant is R, and the low-pass filter processing is performed in accordance with the following equation 2 to obtain the viscosity compensation torque T after the low-pass filter processing.
df is calculated. Td = Kv · Kt · Tdb …… (1) Tdf = (1-R) Td (n-1) + R · Td (n) …… (2)

【0039】ステップ190に於いては下記の式3に従
って補助操舵トルクTaとローパスフィルタ処理後の粘
性補償トルクTdfとの和として目標制御トルクTcが演
算され、ステップ200に於いては目標制御トルクTc
に基づき電動モータ26に対する駆動電流の目標電圧が
演算され、該目標電圧に基づき電動モータ26に対する
駆動電流が例えば当技術分野に於いて周知の如くPI制
御されることにより、電動モータ26の出力トルクが目
標制御トルクTcになるよう制御される。 Tc=Ta+Tdf ……(3)
In step 190, the target control torque Tc is calculated as the sum of the auxiliary steering torque Ta and the viscosity compensating torque Tdf after the low pass filter processing according to the following equation 3, and in step 200 the target control torque Tc is calculated.
The target voltage of the drive current for the electric motor 26 is calculated based on the above, and the drive current for the electric motor 26 is controlled by PI based on the target voltage, for example, as well known in the art. Is controlled to a target control torque Tc. Tc = Ta + Tdf (3)

【0040】かくして図示の実施形態によれば、ステッ
プ30及び40に於いて操舵速度ωに基づき操舵方向が
反転したか否かが判定され、操舵方向が反転したと判定
されると、ステップ50及び60に於いてタイマのカウ
ントが開始される。そしてその後更に操舵方向が反転し
たと判定されると、ステップ40及び50に於いてそれ
ぞれ肯定判別が行われ、ステップ70に於いて操舵周期
Pcが演算され、操舵周期が操舵系の回転共振振動や車
輌のヨー共振振動を惹起す虞れがある所定の操舵周期の
範囲内にあるか否かが判定される。
Thus, according to the illustrated embodiment, it is determined in steps 30 and 40 whether or not the steering direction is reversed based on the steering speed ω, and when it is determined that the steering direction is reversed, steps 50 and At 60, the timer starts counting. Then, when it is determined that the steering direction is further reversed, an affirmative determination is made in steps 40 and 50, the steering cycle Pc is calculated in step 70, and the steering cycle is determined by the rotational resonance vibration of the steering system. It is determined whether or not the vehicle is within a predetermined steering cycle range that may cause yaw resonance vibration of the vehicle.

【0041】操舵周期が所定の範囲内にないときには、
操舵系が回転共振振動したり車輌がヨー共振振動したり
する虞れがないので、ステップ100に於いて否定判別
が行われ、ステップ110に於いて操舵速度ωに基づき
通常操舵時の基本粘性補償トルクTdbが演算され、ステ
ップ120に於いて車速が高いほど大きくなるよう車速
係数Kvが演算され、ステップ130に於いてトルクピ
ーク係数Ktが一定の値に設定され、ステップ170に
於いて基本粘性補償トルクTdb、車速係数Kv、トルク
ピーク係数Ktの積として粘性補償トルクTdが演算され
る。
When the steering cycle is not within the predetermined range,
Since there is no risk that the steering system will vibrate in rotational resonance or the yaw vibration in the vehicle, a negative determination is made in step 100, and in step 110 the basic viscosity compensation during normal steering is performed based on the steering speed ω. The torque Tdb is calculated, the vehicle speed coefficient Kv is calculated in step 120 so that the vehicle speed becomes higher as the vehicle speed increases, the torque peak coefficient Kt is set to a constant value in step 130, and the basic viscosity compensation is performed in step 170. The viscosity compensation torque Td is calculated as the product of the torque Tdb, the vehicle speed coefficient Kv, and the torque peak coefficient Kt.

【0042】そしてステップ180に於いて粘性補償ト
ルクTdがローパスフィルタ処理され、ステップ190
に於いてステップ120にて車速V及び操舵トルクTs
に基づき演算された補助操舵トルクTaとローパスフィ
ルタ処理後の粘性補償トルクTdとの和として目標制御
トルクTcが演算され、ステップ200に於いて目標制
御トルクTcに基づき電動モータ26が制御される。
Then, in step 180, the viscosity compensation torque Td is low-pass filtered, and step 190
In step 120, vehicle speed V and steering torque Ts
The target control torque Tc is calculated as the sum of the auxiliary steering torque Ta calculated on the basis of the above and the viscosity compensation torque Td after the low pass filter processing, and the electric motor 26 is controlled based on the target control torque Tc at step 200.

【0043】これに対し操舵周期が操舵系の回転共振振
動や車輌のヨー共振振動を惹起す虞れのある所定の操舵
周期の範囲内にあるときには、ステップ100に於いて
肯定判別が行われ、ステップ140に於いて操舵速度ω
の大きさが比較的小さい領域に於いても十分な粘性補償
が行われるよう車輌のヨー共振振動を防止するための基
本粘性補償トルクTdbが演算され、ステップ150に於
いて車速Vが比較的高い領域に於いて車速が高いほど大
きくなるよう車速係数Kvが演算され、ステップ160
に於いてトルクピークTpが基準値以上であるときには
トルクピークが高くなるほど1よりも大きくなるトルク
ピーク係数Ktが演算され、ステップ170〜200が
通常操舵時の場合と同様に実行される。
On the other hand, when the steering cycle is within a predetermined steering cycle range that may cause rotational resonance vibration of the steering system or yaw resonance vibration of the vehicle, a positive determination is made in step 100, Steering speed ω in step 140
Is calculated, a basic viscosity compensation torque Tdb for preventing yaw resonance vibration of the vehicle is calculated so that sufficient viscosity compensation is performed even in a region where the vehicle speed is relatively small, and the vehicle speed V is relatively high in step 150. In the region, the vehicle speed coefficient Kv is calculated so that the vehicle speed becomes higher as the vehicle speed becomes higher.
In this case, when the torque peak Tp is equal to or greater than the reference value, the torque peak coefficient Kt that is larger than 1 as the torque peak becomes higher is calculated, and steps 170 to 200 are executed as in the case of normal steering.

【0044】従って運転者により操舵系の回転共振振動
や車輌のヨー共振振動を惹起す虞れがある操舵周波数に
て往復操舵が繰り返し行われたときには、粘性補償トル
クTdが通常操舵時に比して大きさの大きい値に演算さ
れるので、その後の操舵系の回転振動及び車輌のヨー方
向の振動を効果的に減衰させ、これにより操舵系が回転
共振振動し車輌がヨー共振振動して車輌の走行安定性が
低下することを効果的に防止することができ、また運転
者により往復操舵が繰り返し行われても、その操舵周波
数が操舵系の回転共振振動や車輌のヨー共振振動を惹起
す虞れがない操舵周波数である場合には、粘性補償トル
クTdが通常操舵時の値に演算されるので、操舵反力が
過剰に高くなることを確実に防止することができる。
Therefore, when the driver repeatedly performs the reciprocal steering at the steering frequency that may cause the rotational resonance vibration of the steering system and the yaw resonance vibration of the vehicle, the viscosity compensation torque Td is lower than that in the normal steering. Since it is calculated to a large value, the subsequent rotational vibration of the steering system and the yaw direction vibration of the vehicle are effectively damped, which causes the steering system to rotationally vibrate and the vehicle to yaw and vibrate. It is possible to effectively prevent deterioration of running stability, and even if the driver repeatedly performs reciprocal steering, the steering frequency may cause rotational resonance vibration of the steering system or yaw resonance vibration of the vehicle. When the steering frequency does not exist, the viscosity compensating torque Td is calculated to the value at the time of normal steering, so that it is possible to reliably prevent the steering reaction force from becoming excessively high.

【0045】特に図示の実施形態によれば、操舵周期は
操舵方向の反転により判定され、操舵方向の反転は操舵
速度ωの符号反転により判定され、従って基本粘性補償
トルクTdbの演算に必要な操舵速度ωを使用して操舵周
期が判定されるので、操舵周期を判定するために例えば
操舵角センサにより操舵角を検出したりする必要がな
く、これにより必要なセンサの数を低減して電動式パワ
ーステアリング装置の構造を簡素化しコストを低減する
ことができる。
In particular, according to the illustrated embodiment, the steering cycle is determined by the reversal of the steering direction, and the reversal of the steering direction is determined by the sign reversal of the steering speed ω, and accordingly, the steering necessary for the calculation of the basic viscosity compensation torque Tdb. Since the steering cycle is determined by using the speed ω, it is not necessary to detect the steering angle by, for example, the steering angle sensor to determine the steering cycle. The structure of the power steering device can be simplified and the cost can be reduced.

【0046】また図示の実施形態によれば、車速Vに基
づき車速係数Kvが演算され、操舵の程度としての操舵
範囲を示すトルクピーク係数Ktが演算され、粘性補償
トルクTdは基本粘性補償トルクTdbと車速係数Kvとト
ルクピーク係数Ktとの積として演算され、トルクピー
ク係数KtはトルクピークTpが基準値以下のときには1
に設定されトルクピークTpが基準値よりも大きいとき
には1よりも大きい値に設定されるので、操舵周波数が
操舵系の回転共振振動や車輌のヨー共振振動を惹起す虞
れがある操舵周波数であっても、操舵範囲が小さく、操
舵系が回転共振振動したり車輌がヨー共振振動したりす
る虞れがないときには、粘性補償トルクTdの大きさが
過剰になることを確実に防止し、これにより操舵反力が
過大になることを確実に防止することができる。
According to the illustrated embodiment, the vehicle speed coefficient Kv is calculated based on the vehicle speed V, the torque peak coefficient Kt indicating the steering range as the degree of steering is calculated, and the viscosity compensation torque Td is the basic viscosity compensation torque Tdb. Is calculated as the product of the vehicle speed coefficient Kv and the torque peak coefficient Kt. The torque peak coefficient Kt is 1 when the torque peak Tp is less than or equal to the reference value.
When the torque peak Tp is greater than the reference value, the steering frequency is set to a value greater than 1. Therefore, the steering frequency is a steering frequency that may cause rotational resonance vibration of the steering system or yaw resonance vibration of the vehicle. However, when the steering range is small and there is no fear that the steering system will vibrate in rotational resonance or the vehicle will yaw in resonance, it is possible to reliably prevent the viscosity compensation torque Td from becoming excessively large. It is possible to reliably prevent the steering reaction force from becoming excessive.

【0047】また図示の実施形態によれば、粘性補償ト
ルクTdがローパスフィルタ処理され、目標制御トルク
Tcは補助操舵トルクTaとローパスフィルタ処理後の粘
性補償トルクTdfとの和として演算されるので、ステッ
プ100の判定が変化することにより基本粘性補償トル
クTdbの値が急激に変化すること及びこれに起因して粘
性補償トルクTdの値が急激に変化することを確実に防
止し、これにより運転者が感じる反力トルクが急変する
ことを確実に防止することができる。
According to the illustrated embodiment, the viscosity compensation torque Td is low-pass filtered, and the target control torque Tc is calculated as the sum of the auxiliary steering torque Ta and the low-pass filtered viscosity compensation torque Tdf. It is possible to reliably prevent the value of the basic viscosity compensation torque Tdb from abruptly changing due to the change of the determination in step 100, and to prevent the value of the viscosity compensation torque Td from abruptly changing due to this. It is possible to reliably prevent a sudden change in the reaction torque that the user feels.

【0048】また図示の実施形態によれば、電動モータ
26へ出力される駆動電流の電圧値Vd及び電流値Idに
基づき電動モータ26の回転角速度ωmが演算され、回
転角速度ωmと変換機構28及びステアリングギヤボッ
クス24のギヤ比に基づき操舵速度ωが演算されるの
で、操舵速度を検出するための特別のセンサは不要であ
り、従ってこのことによっても必要なセンサの数を低減
して電動式パワーステアリング装置の構造を簡素化しコ
ストを低減することができる。
According to the illustrated embodiment, the rotational angular velocity ωm of the electric motor 26 is calculated based on the voltage value Vd and the current value Id of the drive current output to the electric motor 26, and the rotational angular velocity ωm and the conversion mechanism 28 and Since the steering speed ω is calculated on the basis of the gear ratio of the steering gear box 24, a special sensor for detecting the steering speed is not necessary. Therefore, this also reduces the number of necessary sensors and reduces the electric power. The structure of the steering device can be simplified and the cost can be reduced.

【0049】また図示の実施形態によれば、基本粘性補
償トルクTdbは操舵速度ωに基づき演算され、操舵速度
ωの大きさが基準値以下のときには0に設定され、操舵
周期が所定の範囲内にあるときの基準値は操舵速度が所
定の範囲外にあるときの基準値よりも小さいので、操舵
周期が所定の範囲内にあり操舵系の回転共振振動や車輌
のヨー共振振動が生じる虞れがある状況に於いて必要な
粘性補償トルクを確実に確保し、これにより操舵系の回
転共振振動や車輌のヨー共振振動を確実に防止すること
ができる。
Further, according to the illustrated embodiment, the basic viscosity compensation torque Tdb is calculated based on the steering speed ω, and is set to 0 when the magnitude of the steering speed ω is less than the reference value, and the steering cycle is within a predetermined range. Since the reference value when the steering speed is outside the predetermined range is smaller than the reference value when the steering speed is out of the predetermined range, there is a possibility that the steering cycle is within the predetermined range and rotational resonance vibration of the steering system and yaw resonance vibration of the vehicle occur. In a certain situation, it is possible to reliably secure the necessary viscosity compensating torque, so that the rotational resonance vibration of the steering system and the yaw resonance vibration of the vehicle can be reliably prevented.

【0050】また一般に、車輌のヨー共振振動は車速が
低いときには発生せず、高車速域に於いて生じ易い。図
示の実施形態によれば、図5と図7との比較より解る如
く、車速係数Kvが0よりも大きくなる基準車速は操舵
周期が所定の範囲内にあり車輌のヨー共振振動の虞れが
あるときには操舵周期が所定の範囲外にあり車輌のヨー
共振振動の虞れがない通常操舵時に比して大きい値であ
るので、中高速走行時に於ける通常操舵時に適度の操舵
反力を発生させ、また高車速域に於いて所定の範囲内の
操舵周期にて往復操舵が行われた際の車輌のヨー共振振
動を効果的に防止することができると共に、所定の範囲
内の操舵周期にて往復操舵が行われても車速が中低速域
にあり車輌がヨー共振振動する虞れがない状況に於いて
操舵反力が不必要に過剰に高くなることを確実に防止す
ることができる。
In general, the yaw resonance vibration of the vehicle does not occur when the vehicle speed is low, but easily occurs in the high vehicle speed range. According to the illustrated embodiment, as can be seen from the comparison between FIG. 5 and FIG. 7, the reference vehicle speed at which the vehicle speed coefficient Kv is larger than 0 has a steering cycle within a predetermined range, and there is a risk of yaw resonance vibration of the vehicle. In some cases, the steering cycle is outside the predetermined range and is a larger value than in normal steering where there is no risk of yaw resonance vibration of the vehicle.Therefore, an appropriate steering reaction force is generated during normal steering during medium-high speed traveling. In addition, it is possible to effectively prevent yaw resonance vibration of the vehicle when reciprocating steering is performed in a steering cycle within a predetermined range in a high vehicle speed range, and at a steering cycle within a predetermined range. It is possible to reliably prevent the steering reaction force from unnecessarily becoming excessively high in a situation where the vehicle speed is in the medium to low speed range and there is no fear of yaw resonance vibration of the vehicle even when the reciprocal steering is performed.

【0051】以上に於いては本発明を特定の実施形態に
ついて詳細に説明したが、本発明は上述の実施形態に限
定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の
実施形態が可能であることは当業者にとって明らかであ
ろう。
Although the present invention has been described above in detail with respect to specific embodiments, the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments, and various other embodiments are also possible within the scope of the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that

【0052】例えば上述の実施形態に於いては、操舵周
期は操舵方向の反転により判定され、操舵方向の反転は
操舵速度ωの符号反転により判定されるようになってい
るが、操舵方向の反転は操舵速度ωの符号反転以外の情
報に基づいて判定されてもよく、また操舵周期は操舵方
向の反転判定以外の方法により判定されてもよい。
For example, in the above-described embodiment, the steering cycle is determined by reversing the steering direction, and the reversal of the steering direction is determined by reversing the sign of the steering speed ω. May be determined based on information other than the sign reversal of the steering speed ω, and the steering cycle may be determined by a method other than the reversal determination of the steering direction.

【0053】また上述の実施形態に於いては、電動モー
タ26へ出力される駆動電流の電圧値Vd及び電流値Id
に基づき電動モータ26の回転角速度ωmが演算され、
回転角速度ωmと変換機構28及びステアリングギヤボ
ックス24のギヤ比に基づき操舵速度ωが演算されるよ
うになっているが、操舵速度は例えば操舵角を検出しそ
の変化率を演算する方法やステアリングシャフト14の
回転角速度を検出する方法の如く当技術分野に於いて公
知の任意の態様にて検出されてよい。
Further, in the above embodiment, the voltage value Vd and the current value Id of the drive current output to the electric motor 26.
The rotational angular velocity ωm of the electric motor 26 is calculated based on
The steering speed ω is calculated on the basis of the rotation angular velocity ωm and the gear ratio of the conversion mechanism 28 and the steering gear box 24. For the steering velocity, for example, a method of detecting the steering angle and calculating the rate of change thereof or the steering shaft. It may be detected in any manner known in the art, such as the method of detecting the rotational angular velocity of 14.

【0054】また上述の実施形態に於いては、車速Vに
基づき車速係数Kvが演算され、操舵の程度としての操
舵範囲を示すトルクピーク係数Ktが演算され、粘性補
償トルクTdは基本粘性補償トルクTdbと車速係数Kvと
トルクピーク係数Ktとの積として演算されるようにな
っているが、操舵半周期に対応する時間内に検出された
操舵速度ωの大きさの最大値として操舵速度ピークωp
が演算され、操舵速度ピークωpが操舵範囲の大きさを
示す値として使用され、トルクピーク係数Ktに代えて
操舵範囲に基づく係数としての操舵速度ピーク係数Ks
が図9に示されたグラフに対応するマップより演算さ
れ、粘性補償トルクTdが下記の式4に従って演算され
るよう修正されてもよい。 Td=Kv・Ks・Tdb ……(4)
In the above embodiment, the vehicle speed coefficient Kv is calculated based on the vehicle speed V, the torque peak coefficient Kt indicating the steering range as the degree of steering is calculated, and the viscosity compensation torque Td is the basic viscosity compensation torque. It is designed to be calculated as the product of Tdb, the vehicle speed coefficient Kv, and the torque peak coefficient Kt, but the steering speed peak ωp is the maximum value of the steering speed ω detected within the time corresponding to the steering half cycle.
Is calculated and the steering speed peak ωp is used as a value indicating the size of the steering range. Instead of the torque peak coefficient Kt, the steering speed peak coefficient Ks as a coefficient based on the steering range.
May be calculated from the map corresponding to the graph shown in FIG. 9, and the viscosity compensation torque Td may be modified to be calculated according to the following equation 4. Td = Kv / Ks / Tdb (4)

【0055】また上述の実施形態に於いては、目標制御
トルクTcは補助操舵トルクTaとローパスフィルタ処理
後の粘性補償トルクTdfとの和として演算されるように
なっているが、目標制御トルクTcは補助操舵トルクTa
及び粘性補償トルクTdfに加えて電動モータ26の慣性
を補償するためのトルク、ステアリングホイール12を
ニュートラル位置へ戻すためのトルク、操舵系の摩擦力
を補償するためのトルク等を加味して演算されてもよ
い。
Further, in the above embodiment, the target control torque Tc is calculated as the sum of the auxiliary steering torque Ta and the viscosity compensation torque Tdf after the low pass filter processing. Is the auxiliary steering torque Ta
In addition to the viscosity compensation torque Tdf, the torque for compensating the inertia of the electric motor 26, the torque for returning the steering wheel 12 to the neutral position, the torque for compensating the friction force of the steering system, and the like are calculated. May be.

【0056】また上述の実施形態に於いては、粘性補償
トルクTdがローパスフィルタ処理されるようになって
いるが、目標制御トルクTcが補助操舵トルクTaと粘性
補償トルクTdとの和として演算され、目標制御トルク
Tcがローパスフィルタ処理されてもよく、ステップ1
00の判別と同様の判別が操舵半周期について行われる
よう修正されてもよい。
In the above embodiment, the viscosity compensation torque Td is low-pass filtered, but the target control torque Tc is calculated as the sum of the auxiliary steering torque Ta and the viscosity compensation torque Td. , The target control torque Tc may be low-pass filtered, step 1
The determination similar to the determination of 00 may be corrected so as to be performed for the steering half cycle.

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

【図1】本発明による電動式パワーステアリング装置の
一つの実施形態を示す概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of an electric power steering device according to the present invention.

【図2】実施形態に於ける電動式パワーステアリング装
置の制御ルーチンを示すフローチャートである。
FIG. 2 is a flowchart showing a control routine of the electric power steering apparatus in the embodiment.

【図3】車速V及び操舵トルクTsと補助操舵トルクTa
との間の関係を示すグラフである。
[FIG. 3] Vehicle speed V, steering torque Ts, and auxiliary steering torque Ta
7 is a graph showing the relationship between and.

【図4】通常操舵時に於ける操舵速度ωと基本粘性補償
トルクTdbとの間の関係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the steering speed ω and the basic viscosity compensation torque Tdb during normal steering.

【図5】通常操舵時に於ける車速Vと車速係数Kvとの
間の関係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing a relationship between a vehicle speed V and a vehicle speed coefficient Kv during normal steering.

【図6】車輌のヨー共振振動が発生する虞れがあるとき
の操舵速度ωと基本粘性補償トルクTdbとの間の関係を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the relationship between the steering speed ω and the basic viscosity compensation torque Tdb when there is a possibility that yaw resonance vibration of the vehicle will occur.

【図7】車輌のヨー共振振動が発生する虞れがあるとき
の車速Vと車速係数Kvとの間の関係を示すグラフであ
る。
FIG. 7 is a graph showing a relationship between a vehicle speed V and a vehicle speed coefficient Kv when yaw resonance vibration of the vehicle is likely to occur.

【図8】車輌のヨー共振振動が発生する虞れがあるとき
のトルクピークTpとトルクピーク係数Ktとの間の関係
を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a torque peak Tp and a torque peak coefficient Kt when a yaw resonance vibration of a vehicle may occur.

【図9】車輌のヨー共振振動が発生する虞れがあるとき
の操舵速度ピークωpと操舵速度ピーク係数Ksとの間の
関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing the relationship between the steering speed peak ωp and the steering speed peak coefficient Ks when there is a risk of yaw resonance vibration of the vehicle.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14…ステアリングシャフト 16…電動式パワーステアリングユニット 26…電動モータ 32…トルクセンサ 34…電子制御装置 36…マイクロコンピュータ 38…車速センサ 40…駆動回路 42…電圧計 44…電流計 14 ... Steering shaft 16 ... Electric power steering unit 26 ... Electric motor 32 ... Torque sensor 34 ... Electronic control unit 36 ... Microcomputer 38 ... Vehicle speed sensor 40 ... Drive circuit 42 ... Voltmeter 44 ... Ammeter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 3D032 CC01 CC02 CC48 DA15 DA23 DA64 DA65 DB02 DB03 DC01 DC02 DC08 DC09 DC12 DC33 DC34 DC35 EA01 EB04 EB11 EB12 EC23 GG01 3D033 CA13 CA16 CA20 CA21    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 3D032 CC01 CC02 CC48 DA15 DA23                       DA64 DA65 DB02 DB03 DC01                       DC02 DC08 DC09 DC12 DC33                       DC34 DC35 EA01 EB04 EB11                       EB12 EC23 GG01                 3D033 CA13 CA16 CA20 CA21

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】ステアリングホイールと操舵輪との間の操
舵系に設けられ補助操舵トルクを発生する電動モータ
と、操舵トルクを検出する手段と、操舵速度を検出する
手段と、操舵トルクに基づく目標補助操舵トルク及び操
舵速度に基づく目標粘性補償トルクに基づき前記電動モ
ータの目標トルクを演算し、該目標トルクに基づき前記
電動モータを制御する制御手段とを有する電動式パワー
ステアリング装置に於いて、前記制御手段は操舵周期を
判定する手段と、操舵周期が所定の範囲内にあるときに
は操舵周期が前記所定の範囲外にあるときに比して前記
目標粘性補償トルクを増大させる目標粘性補償トルク可
変手段とを有することを特徴とする電動式パワーステア
リング装置。
1. An electric motor provided in a steering system between a steering wheel and a steered wheel for generating an auxiliary steering torque, a means for detecting the steering torque, a means for detecting a steering speed, and a target based on the steering torque. An electric power steering apparatus comprising: a control means for calculating a target torque of the electric motor based on a target viscosity compensation torque based on an auxiliary steering torque and a steering speed, and controlling the electric motor based on the target torque. The control means determines the steering cycle and a target viscosity compensation torque varying means for increasing the target viscosity compensation torque when the steering cycle is within a predetermined range as compared with when the steering cycle is outside the predetermined range. An electric power steering device comprising:
【請求項2】前記目標粘性補償トルク可変手段は操舵範
囲を推定する手段を有し、操舵範囲が大きいほど前記目
標粘性補償トルクの増大量を大きくすることを特徴とす
る請求項1に記載の電動式パワーステアリング装置。
2. The target viscosity compensation torque varying means has means for estimating a steering range, and the increase amount of the target viscosity compensation torque is increased as the steering range is increased. Electric power steering device.
【請求項3】前記操舵周期を判定する手段は前記操舵速
度を検出する手段により検出された操舵速度の符号反転
を判定すると共に、操舵速度の符号反転の間の時間的間
隔の2倍を操舵周期として判定することを特徴とする請
求項1又は2に記載の電動式パワーステアリング装置。
3. The means for determining the steering cycle determines the sign reversal of the steering speed detected by the means for detecting the steering speed, and steers twice the time interval between the sign reversals of the steering speeds. The electric power steering device according to claim 1, wherein the electric power steering device is determined as a cycle.
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