JP2004114711A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータによって車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から、運転者がハンドル(ステアリングホイール)に加える操舵トルクに応じて電動モータを駆動することによりステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置が用いられている。この電動パワーステアリング装置では、操舵のための操作手段であるハンドルに加えられる操舵トルクを検出して当該操舵トルクを示すトルク検出信号を出力するトルクセンサが設けられており、そのトルクセンサからのトルク検出信号に基づき電動モータに流すべき電流の目標値が設定される。そして、この目標値と電動モータに実際に流れる電流の検出値との偏差に基づき、電動モータの駆動手段に与えるべき指令値が生成される。電動モータの駆動手段は、その指令値に応じたデューティ比のパルス幅変調信号(PWM信号)を生成するPWM信号生成回路と、そのPWM信号のデューティ比に応じてオン/オフするパワートランジスタを用いて構成されるモータ駆動回路とから成り、そのデューティ比に応じた電圧すなわち指令値に応じた電圧を電動モータに印加する。この電圧印加によって電動モータに流れる電流は電流検出回路によって検出され、この検出値と上記目標値との差が上記指令値を生成するための偏差として使用される。電動パワーステアリング装置では、このようにして、トルクセンサからのトルク検出信号が示す操舵トルクに基づき設定される目標値の電流が電動モータに流れるようにフィードバック制御が行われる。
【0003】
以上のように、電動モータに流すべき電流の目標値は操舵トルクに応じて決定されるが、さらに詳しくは、操舵トルクに応じて決定される電流値に対して、電動モータの慣性モーメントの影響を抑制するための慣性補償電流値などが加算されることにより、電動モータに流すべき電流の目標値が決定される。ここで、慣性補償電流値は、操舵トルクの微分値に応じて決定される。この慣性補償電流値により、電動モータなどの慣性による応答遅れが補償され、運転者の操舵フィーリングが向上する。
【0004】
【特許文献1】
特開平6−344940号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記電動パワーステアリング装置は、慣性補償電流値を操舵トルクの微分値のみに基づいて決定する構成である。この構成によれば、操舵トルクの微分値が同一の値である場合でも、異なる運転条件下では異なる操舵フィーリングとなる場合があることが考慮されない。その結果、場合により運転者の良好な操舵フィーリングを損なう可能性も考えられる。例えば、ハンドルを戻す運転操作の際に操舵角速度が大きいと操舵トルクが大きくなるため、操舵フィーリングが悪くなることがある。
【0006】
そこで、本発明の目的は、慣性補償電流値が適切な値に設定されることにより、運転者の良好な操舵フィーリングを損なうことのない電動パワーステアリング装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
第1の発明は、車両操舵のための操作手段によって加えられる操舵トルクに応じて電動モータを駆動することにより当該車両のステアリング機構に操舵補助力を与える電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操作手段の操作による操舵角変化の速度である操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
前記電動モータに供給すべき電流の値を目標値として設定する目標値設定手段と、
前記電動モータに流れる電流を検出して当該電流の検出値を出力する電流検出手段と、
前記電流目標値と前記電流検出値との電流偏差に基づき、前記電動モータの駆動に対するフィードバック制御のための指令値を生成する制御手段と、
前記指令値に応じて前記電動モータを駆動する駆動手段と
を備え、
前記目標値設定手段は、
前記操舵トルクの微分値に基づき前記電動モータの慣性補償のための慣性補償電流値を設定する慣性補償電流値設定手段と、
前記操作手段が所定の中立位置から左方向または右方向へ操作された後に当該中立位置方向へ戻されるように操作される場合、前記操舵角速度の絶対値が大きくなるにしたがって前記慣性補償電流値が大きくなるように補正された慣性補償電流値を生成する慣性補償電流補正手段と、
前記操舵トルクに基づき前記電動モータに供給すべき電流の目標値を算出し、算出された当該目標値に対して前記補正された慣性補償電流値を加算することにより前記電流目標値を算出する目標値算出手段と
を含むことを特徴とする。
【0008】
このような第1の発明によれば、操作手段(例えばハンドル)を戻す運転操作の際に操舵角速度が大きくなるほど補正された慣性補償電流値が大きくなる構成である。この構成により、操舵角速度が大きい場合でも、操作手段を戻す運転操作の際に操舵トルクが大きくなることが抑制されるため、操舵フィーリングを良好に保つことができる。
【0009】
第2の発明は、第1の発明において、
前記慣性補償電流補正手段は、前記慣性補償電流値設定手段により設定される前記慣性補償電流値に対し、前記操舵角速度に基づき設定される第1のゲインと前記操舵トルクに基づき設定される第2のゲインとを乗算することにより、補正された慣性補償電流値を生成することを特徴とする。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の一実施形態について説明する。
<1.全体構成>
図1は、本発明の第1の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成を、それに関連する車両構成と共に示した概略図である。この電動パワーステアリング装置は、操舵のための操作手段としてのハンドル(ステアリングホイール)100に一端が固着されるステアリングシャフト102と、そのステアリングシャフト102の他端に連結されたラックピニオン機構104と、ハンドル100の回転角速度である操舵角速度を検出する操舵角速度センサ2と、ハンドル100の操作によってステアリングシャフト102に加えられる操舵トルクを検出するトルクセンサ3と、この電動パワーステアリング装置が搭載される車両の車速を検出する車速センサ4と、ハンドル操作(操舵操作)による運転者の負荷を軽減するための操舵補助力を発生させる電動モータ6と、そのモータ6の発生する操舵補助力をステアリングシャフト102に伝達する減速ギヤ7と、車載バッテリ8からイグニションスイッチ9を介して電源の供給を受け、トルクセンサ3や車速センサ4からのセンサ信号に基づきモータ6の駆動を制御する電子制御ユニット(ECU)5とを備えている。
【0011】
ここで、ステアリングシャフト102において、ハンドル100側の部分と、減速ギヤ7を介して操舵補助トルクの加えられる部分との間にはトーションバーが介装されている。トルクセンサ3は、そのトーションバーのねじれを検出することにより操舵トルクを検出する。このようにして検出された操舵トルクの検出値Tは、操舵トルク検出信号としてトルクセンサ3から出力され、ECU5に入力される。また、操舵角速度センサ2は、ハンドル100の回転角速度である操舵角速度の検出値ωを示す信号を操舵角速度信号として出力する。さらに、車速センサ4は、車両の車速の検出値Vを示す信号を車速信号として出力する。これらの操舵角速度信号および車速信号もECU5に入力される。なお、操舵角速度センサ2に代えて、ハンドル100の回転角である操舵角の検出値θを示す信号を操舵角信号として出力する舵角センサが備えられ、操舵角の検出値θを微分することにより操舵角速度の検出値ωが算出される構成でもよい。
【0012】
このような電動パワーステアリング装置を搭載した車両において運転者がハンドル100を操作すると、その操作による操舵トルクがトルクセンサ3によって検出され、その操舵トルクの検出値Tと車速センサ4によって検出された車速の検出値Vとに基づいてECU5によりモータ6が駆動される。これによりモータ6は操舵補助力を発生し、この操舵補助力が減速ギヤ7を介してステアリングシャフト102に加えられることにより、操舵操作による運転者の負荷が軽減される。すなわち、ハンドル操作によって加えられる操舵トルクと、モータ6の発生する操舵補助力によるトルクとの和が出力トルクとして、ステアリングシャフト102を介してラックピニオン機構104に与えられる。これによりピニオン軸が回転すると、その回転がラックピニオン機構104によってラック軸の往復運動に変換される。ラック軸の両端はタイロッドおよびナックルアームから成る連結部材106を介して車輪108に連結されており、ラック軸の往復運動に応じて車輪108の向きが変わる。
【0013】
<2.制御装置の構成および動作>
図2は、上記電動パワーステアリング装置における制御装置であるECU5の機能的構成を示すブロック図である。このECU5は、モータ制御部として機能するマイクロコンピュータ(以下「マイコン」と略記する)10と、そのマイコン10から出力される指令値Dに応じたデューティ比のパルス幅変調信号(PWM信号)を生成するPWM信号生成回路18と、そのPWM信号のデューティ比に応じた電圧をモータ6に印加するモータ駆動回路20と、モータ6に流れる電流を検出する電流検出器19とから構成される。
【0014】
マイコン10は、その内部のメモリに格納された所定のプログラムを実行することにより、目標電流設定部12と減算器14とフィードバック制御演算部(以下「FB制御演算部」と略記する)16とからなるモータ制御部として機能する。このモータ制御部において、目標電流設定部12は、操舵角速度センサ2から出力される操舵角速度の検出値ω(以下、単に「操舵角速度ω」という)と、トルクセンサ3から出力される操舵トルクの検出値T(以下、単に「操舵トルクT」という)と、車速センサ4から出力される車速の検出値V(以下、単に「車速V」という)とに基づき、モータ6に流すべき電流の目標値Itを決定する。この目標電流設定部12の詳細な構成および動作については後述する。減算器14は、この目標電流設定部12から出力される電流目標値Itと電流検出器19から出力されるモータ電流の検出値Isとの偏差It−Isを算出する。FB制御演算部16は、この偏差It−Isに基づく比例積分制御演算によって、PWM信号生成回路18に与えるべきフィードバック制御のための上記指令値Dを生成する。
【0015】
PWM信号生成回路18は、この指令値Dに応じたデューティ比のパルス信号、すなわち指令値Dに応じてパルス幅の変化するPWM信号を生成する。モータ駆動回路20は、典型的にはバッテリ8の電源ラインと接地ラインとの間に接続される4個の電力用の電界効果型トランジスタからなるブリッジ回路であって、PWM信号のパルス幅(デューティ比)に応じた電圧をモータ6に印加する。モータ6は、その電圧印加によって流れる電流に応じた大きさおよび方向のトルクを発生する。
【0016】
<3.目標電流設定部の詳細な構成および動作>
図3は、本発明の一実施形態における目標電流設定部12の構成を示すブロック図である。この目標電流設定部12は、操舵トルク値Tが入力されて位相進み補償を行う位相補償部121と、位相補償部121により位相補償が行われた操舵トルク値T(以下では位相補償が行われた操舵トルク値Tを含めて単に「操舵トルク値T」という)が入力されて上記電流目標値を出力する目標値算出部122と、(位相補償された)操舵トルク値Tが入力されてモータ6の慣性モーメントの影響を抑制するための慣性補償電流値を出力する慣性補償部123と、この慣性補償部123からの出力値と目標値算出部122からの出力値とを加算して最終的な電流目標値を出力する加算器124とを含む。以下、これらの構成要素の動作について詳細に説明する。
【0017】
位相補償部121は、制御系における伝達特性の遅れを補償し、制御系の安定を図るために、トルクセンサ3から与えられる操舵トルク値Tに対して位相進み・位相遅れのフィルタを通すことにより位相補償を行い、位相補償された操舵トルク値Tを出力する。ここで具体的には、位相補償部121は、操舵トルクの周波数が高くなるに従って位相進みが大きくなるように位相補償を行う。
【0018】
目標値算出部122は、操舵トルク値Tと車速Vとに基づき電流目標値を算出する。具体的には、適切な操舵補助力を発生させるためにモータ6に供給すべき電流目標値Itと操舵トルク値Tとの関係を車速Vをパラメータとして示すテーブル(「アシストテーブル」と呼ばれる)が目標値算出部122に予め保持されており、目標値算出部122は、このアシストテーブルを参照して電流目標値Itを設定する。このアシストテーブルは、車速Vが小さいほど、また操舵トルクTが大きいほど電流目標値Itを大きくするように設定される。そうすれば、ハンドルが重いときほど操舵補助力が大きくなり、操舵操作が容易になる。
【0019】
慣性補償部123は、操舵トルク値Tを微分した値に基づき、慣性補償電流値を出力する。以下、その構成および動作について詳細に説明する。図4は、慣性補償部123の構成を示すブロック図である。この慣性補償部123は、微分器30と、慣性補償電流設定部40と、慣性補償電流補正部50とを含む。微分器30は、操舵トルク値Tを受け取り、操舵トルク値Tの微分値(dT/dt)を出力する。慣性補償電流設定部40は、操舵トルク値Tの微分値(dT/dt)に基づき慣性補償電流値Iiを算出する。具体的には、適切な慣性補償を行うための慣性補償電流値Iiと操舵トルク値Tの微分値(dT/dt)との関係を示すテーブルが慣性補償電流設定部40に予め保持されており、慣性補償電流設定部40は、このテーブルを参照して慣性補償電流値Iiを設定する。図5はこの慣性補償電流設定部40に予め保持されるテーブルを示す図である。図に示すように、このテーブルは操舵トルクTの微分値(dT/dt)が大きいほど慣性補償電流値Iiを大きくするように設定される。そうすれば、モータ6の慣性モーメントの影響を抑制することができるため、操舵操作が容易になる。なお、このテーブルは、上記アシストテーブルと同様に、慣性補償電流値Iiと操舵トルク値Tの微分値(dT/dt)との関係を車速Vをパラメータとして示すテーブルであってもよい。慣性補償電流補正部50は、慣性補償電流設定部40からの慣性補償電流値Iiに対して所定の方法により設定されるゲインを乗算し、補正された慣性補償電流値Ii’を出力する。以下、慣性補償電流補正部50の構成および動作について詳細に説明する。
【0020】
慣性補償電流補正部50は、操舵角速度ωに基づき決定される第1のゲインGj1を出力する第1のゲイン決定部51と、操舵トルク値Tに基づき決定される第2のゲインGj2を出力する第2のゲイン決定部52と、第1のゲインGj1および第2のゲインGj2に基づき補正された慣性補償電流値Ii’を出力するゲイン乗算部53とを含む。
【0021】
第1のゲイン決定部51は、操舵角速度ωを受け取り、この操舵角速度ωに基づき第1のゲインGj1を算出する。具体的には、操舵角速度ωと第1のゲインGj1との関係を示すテーブルが第1のゲイン決定部51に予め保持されており、第1のゲイン決定部51は、このテーブルを参照して第1のゲインGj1を決定する。図6は、この第1のゲイン決定部51に予め保持されるテーブルを示す図である。なお、操舵角速度ωはハンドル100を右方向へ回転させるときには正の値となり、左方向へ回転させるときには負の値となるものとする。図に示すように、このテーブルは操舵角速度ωの絶対値が大きいほど第1のゲインGj1を大きくするように設定される。
【0022】
第2のゲイン決定部52は、操舵トルク値Tを受け取り、この操舵トルク値Tに基づき第2のゲインGj2を算出する。具体的には、操舵トルク値Tと第2のゲインGj2との関係を示すテーブルが第2のゲイン決定部52に予め保持されており、第2のゲイン決定部52は、このテーブルを参照して第2のゲインGj2を決定する。図7は、この第2のゲイン決定部52に予め保持されるテーブルを示す図であり、図7(a)では、操舵角速度ωが正の場合が示されており、図7(b)では、操舵角速度ωが負の場合が示されている。なお、操舵トルク値Tはハンドル100を右方向へ回転させるときには正の値となり、左方向へ回転させるときには負の値となるものとする。図7(a)に示すテーブルは、所定の操舵トルク値Tk(例えば、ハンドルを戻すときに通常加えられる操舵トルク値)で最大値となり当該値を頂点として山形の特性を示すように第2のゲインGj2が設定されており、図7(b)に示すテーブルは、所定の操舵トルク値−Tkで最大値となり当該値を頂点として山形の特性を示すように第2のゲインGj2が設定されている。なお、図6および図7に示すテーブルは、上記アシストテーブルと同様に、車速Vをパラメータとして示すテーブルであってもよい。ここで、ハンドルが中立位置から左へ切り込まれた後、中立位置方向へ戻される際には操舵角速度ωが正となるので、第2のゲイン決定部52は、図7(a)に示すテーブルを参照することにより操舵トルク値Tに基づき第2のゲインGj2を算出する。また、ハンドルが中立位置から右へ切り込まれた後、中立位置方向へ戻される際には操舵角速度ωが負となるので、第2のゲイン決定部52は、図7(b)に示すテーブルを参照することにより操舵トルク値Tに基づき第2のゲインGj2を算出する。
【0023】
ゲイン乗算部53は、以上のように設定された第1のゲインGj1および第2のゲインGj2を慣性補償電流値Iiに対して乗算することにより、補正された慣性補償電流値Ii’を出力する。よって、これらの関係は次式(1)のように示される。
Ii’ = Gj1 × Gj2 × Ii …(1)
この補正された慣性補償電流値Ii’は加算器124により目標値算出部122から出力される電流目標値と加算され、最終的な電流目標値Itが得られる。以上の構成により、ハンドル100を戻す運転操作の際に操舵角速度が大きいほど補正された慣性補償電流値Ii’が大きくなるので、操舵トルクが大きくなることを抑制することができる。よって、操舵フィーリングが良好となる。
【0024】
<4.効果>
上記一実施形態によれば、操舵角速度ωの絶対値が大きいほど大きくなる第1のゲインGj1と、ハンドル100を戻す運転操作の際に所定の操舵トルク値|Tk|で最も大きくなる第2のゲインGj2とを慣性補償電流値Iiに対して乗算する構成となっている。この構成により、ハンドル100を戻す運転操作の際に操舵角速度が大きいほど補正された慣性補償電流値Ii’が大きくなる。よって、操舵角速度が大きい場合でも、ハンドル100を戻す運転操作の際に操舵トルクが大きくなることが抑制されるため、操舵フィーリングを良好に保つことができる。さらに、操舵方向の切り返しに対応する操舵トルク値(ほぼ零)から所定範囲までのトルク値において、第2のゲインGj2を大きくしているので、切り返し操舵時においても良好な慣性補償が可能となる。
【0025】
<5.変形例>
上記実施形態では、上記テーブルに基づき第1のゲインGj1および第2のゲインGj2が算出される構成であるが、操舵角速度および操舵トルクに基づく所定の計算式や条件式などにより算出される構成であってもよい。
【0026】
また、上記実施形態では、慣性補償電流値Iiに対して第1のゲインGj1および第2のゲインGj2が乗算されることにより補正された慣性補償電流値Ii’が算出される構成であるが、操舵角速度ωおよび操舵トルク値Tに基づきハンドル100を戻す運転操作の際に操舵角速度が大きいほど量が大きくなるように設定される補正量が算出され、慣性補償電流値Iiに対して当該補正量が加算されることにより補正された慣性補償電流値Ii’が算出される構成であってもよい。
【0027】
さらに、上記実施形態では、アシストテーブルは車速Vをパラメータとして設定され、それ以外の各テーブルも車速Vをパラメータとして設定される場合がある。しかし、上記テーブルは必ずしも車速Vをパラメータとして設定される必要はなく、車速に限らず、車両の他の走行状況をパラメータとして設定されてもよい。
【0028】
さらにまた、上記実施形態では、マイコン10が所定のプログラムを実行することにより、目標電流設定部12における各種構成要素をソフトウェア的に実現するように構成したが、これらの構成要素の一部または全部は、専用の電子回路等によりハードウェア的に実現されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成をそれに関連する車両構成と共に示す概略図である。
【図2】上記実施形態に係る電動パワーステアリング装置における制御装置であるECUの機能的構成を示すブロック図である。
【図3】上記実施形態における目標電流設定部の構成を示すブロック図である。
【図4】上記実施形態における慣性補償部の構成を示すブロック図である。
【図5】上記実施形態における慣性補償電流設定部に予め保持されるテーブルを示す図である。
【図6】上記実施形態における第1のゲイン決定部に予め保持されるテーブルを示す図である。
【図7】上記実施形態における第2のゲイン決定部に予め保持されるテーブルを示す図である。
【符号の説明】
1 …操舵角速度センサ
4 …車速センサ
5 …電子制御ユニット(ECU)
6 …モータ
10 …マイクロコンピュータ(モータ制御部)
12 …目標電流設定部(目標値設定手段)
14 …減算器
16 …フィードバック制御演算部(FB制御演算部)
18 …PWM信号生成回路
19 …電流検出器
20 …モータ駆動回路
30 …微分器
40 …慣性補償電流設定部
50 …慣性補償電流補正部
51 …第1のゲイン決定部
52 …第2のゲイン決定部
53 …ゲイン乗算部
121…位相補償部
122…目標値算出部
123…慣性補償部
124…加算器
It …電流目標値
Is …電流検出値
Ii …慣性補償電流値
V …車速
D …指令値
T …操舵トルク
ω …操舵角速度[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by an electric motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism by driving an electric motor according to a steering torque applied to a steering wheel (steering wheel) by a driver has been used. This electric power steering device is provided with a torque sensor that detects a steering torque applied to a steering wheel, which is an operating means for steering, and outputs a torque detection signal indicating the steering torque. A target value of a current to be passed to the electric motor is set based on the detection signal. Then, a command value to be given to the driving means of the electric motor is generated based on the deviation between the target value and the detected value of the current actually flowing through the electric motor. The driving means of the electric motor uses a PWM signal generation circuit that generates a pulse width modulation signal (PWM signal) having a duty ratio according to the command value, and a power transistor that turns on / off according to the duty ratio of the PWM signal. And a voltage corresponding to the duty ratio, that is, a voltage corresponding to the command value, is applied to the electric motor. The current flowing through the electric motor by the application of the voltage is detected by a current detection circuit, and the difference between the detected value and the target value is used as a deviation for generating the command value. In the electric power steering apparatus, the feedback control is performed such that the current of the target value set based on the steering torque indicated by the torque detection signal from the torque sensor flows to the electric motor.
[0003]
As described above, the target value of the current to be passed to the electric motor is determined according to the steering torque. More specifically, the influence of the moment of inertia of the electric motor on the current value determined according to the steering torque is determined. The target value of the current to be supplied to the electric motor is determined by adding an inertia compensation current value or the like for suppressing the electric current. Here, the inertia compensation current value is determined according to the differential value of the steering torque. With this inertia compensation current value, a response delay due to inertia of the electric motor or the like is compensated, and the steering feeling of the driver is improved.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-6-344940
[Problems to be solved by the invention]
However, the electric power steering device has a configuration in which the inertia compensation current value is determined based only on the differential value of the steering torque. According to this configuration, even when the differential value of the steering torque is the same value, it is not considered that the steering feeling may be different under different driving conditions. As a result, there is a possibility that a favorable steering feeling of the driver may be impaired in some cases. For example, if the steering angular velocity is large at the time of the driving operation for returning the steering wheel, the steering torque becomes large, so that the steering feeling may be deteriorated.
[0006]
Therefore, an object of the present invention is to provide an electric power steering device that does not impair a good steering feeling of a driver by setting an inertia compensation current value to an appropriate value.
[0007]
Means for Solving the Problems and Effects of the Invention
A first invention is an electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism of a vehicle by driving an electric motor in accordance with a steering torque applied by operating means for steering the vehicle,
A torque sensor for detecting the steering torque,
Steering angular velocity detecting means for detecting a steering angular velocity which is a speed of a steering angle change by operation of the operation means,
Target value setting means for setting a value of a current to be supplied to the electric motor as a target value,
Current detection means for detecting a current flowing in the electric motor and outputting a detection value of the current,
Control means for generating a command value for feedback control on driving of the electric motor based on a current deviation between the current target value and the current detection value,
Driving means for driving the electric motor according to the command value,
The target value setting means,
Inertia compensation current value setting means for setting an inertia compensation current value for inertia compensation of the electric motor based on a differential value of the steering torque,
When the operating means is operated so as to return to the neutral position direction after being operated leftward or rightward from the predetermined neutral position, the inertia compensation current value increases as the absolute value of the steering angular velocity increases. Inertia compensation current correction means for generating an inertia compensation current value corrected to be large,
Calculating a target value of the current to be supplied to the electric motor based on the steering torque, and adding the corrected inertia compensation current value to the calculated target value to calculate the current target value Value calculation means.
[0008]
According to the first aspect of the invention, the corrected inertia compensation current value increases as the steering angular velocity increases during the driving operation of returning the operating means (for example, the steering wheel). With this configuration, even when the steering angular velocity is high, the steering torque is prevented from increasing when the driving operation is performed to return the operating means, so that a good steering feeling can be maintained.
[0009]
In a second aspect, in the first aspect,
The inertia compensation current correction unit is configured to set a first gain set based on the steering angular velocity and a second gain set based on the steering torque with respect to the inertia compensation current value set by the inertia compensation current value setting unit. A corrected inertia compensation current value is generated by multiplying the calculated inertia compensation current value.
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
<1. Overall Configuration>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electric power steering device according to a first embodiment of the present invention, together with a vehicle configuration related thereto. This electric power steering apparatus includes a
[0011]
Here, in the
[0012]
When the driver operates the
[0013]
<2. Configuration and operation of control device>
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of the
[0014]
The microcomputer 10 executes a predetermined program stored in an internal memory of the microcomputer 10 so that the target
[0015]
The PWM
[0016]
<3. Detailed configuration and operation of target current setting section>
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of the target
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The inertia compensation current correction unit 50 outputs a first
[0021]
The first
[0022]
The second
[0023]
The gain multiplier 53 multiplies the inertia compensation current value Ii by the first gain Gj1 and the second gain Gj2 set as described above to output a corrected inertia compensation current value Ii ′. . Therefore, these relations are expressed as the following equation (1).
Ii ′ = Gj1 × Gj2 × Ii (1)
The corrected inertia compensation current value Ii 'is added by the adder 124 to the current target value output from the target
[0024]
<4. Effect>
According to the above-described embodiment, the first gain Gj1 increases as the absolute value of the steering angular velocity ω increases, and the second gain Gj1 increases at a predetermined steering torque value | Tk | The inertia compensation current value Ii is multiplied by a gain Gj2. With this configuration, the corrected inertia compensation current value Ii ′ increases as the steering angular velocity increases during the driving operation of returning the
[0025]
<5. Modification>
In the above-described embodiment, the first gain Gj1 and the second gain Gj2 are calculated based on the table. However, the first gain Gj1 and the second gain Gj2 are calculated using a predetermined calculation formula or a conditional formula based on the steering angular velocity and the steering torque. There may be.
[0026]
In the above-described embodiment, the inertia compensation current value Ii ′ is calculated by multiplying the inertia compensation current value Ii by the first gain Gj1 and the second gain Gj2. At the time of the driving operation for returning the
[0027]
Further, in the above embodiment, the assist table may be set with the vehicle speed V as a parameter, and other tables may be set with the vehicle speed V as a parameter. However, the table does not necessarily need to be set with the vehicle speed V as a parameter, and the table is not limited to the vehicle speed, and other running conditions of the vehicle may be set as a parameter.
[0028]
Furthermore, in the above-described embodiment, the microcomputer 10 executes a predetermined program so that various components in the target
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention, together with a vehicle configuration related thereto.
FIG. 2 is a block diagram showing a functional configuration of an ECU which is a control device in the electric power steering device according to the embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a configuration of a target current setting unit in the embodiment.
FIG. 4 is a block diagram illustrating a configuration of an inertial compensation unit in the embodiment.
FIG. 5 is a diagram showing a table held in advance by an inertia compensation current setting unit in the embodiment.
FIG. 6 is a diagram showing a table held in advance by a first gain determination unit in the embodiment.
FIG. 7 is a diagram showing a table held in advance by a second gain determination unit in the embodiment.
[Explanation of symbols]
1 ... steering angular velocity sensor 4 ...
6 Motor 10 Microcomputer (motor control unit)
12 ... target current setting unit (target value setting means)
14 ... subtractor 16 ... feedback control calculation unit (FB control calculation unit)
18 PWM
Claims (2)
前記操舵トルクを検出するトルクセンサと、
前記操作手段の操作による操舵角変化の速度である操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、
前記電動モータに供給すべき電流の値を目標値として設定する目標値設定手段と、
前記電動モータに流れる電流を検出して当該電流の検出値を出力する電流検出手段と、
前記電流目標値と前記電流検出値との電流偏差に基づき、前記電動モータの駆動に対するフィードバック制御のための指令値を生成する制御手段と、
前記指令値に応じて前記電動モータを駆動する駆動手段と
を備え、
前記目標値設定手段は、
前記操舵トルクの微分値に基づき前記電動モータの慣性補償のための慣性補償電流値を設定する慣性補償電流値設定手段と、
前記操作手段が所定の中立位置から左方向または右方向へ操作された後に当該中立位置方向へ戻されるように操作される場合、前記操舵角速度の絶対値が大きくなるにしたがって前記慣性補償電流値が大きくなるように補正された慣性補償電流値を生成する慣性補償電流補正手段と、
前記操舵トルクに基づき前記電動モータに供給すべき電流の目標値を算出し、算出された当該目標値に対して前記補正された慣性補償電流値を加算することにより前記電流目標値を算出する目標値算出手段と
を含むことを特徴とする、電動パワーステアリング装置。An electric power steering device that applies a steering assist force to a steering mechanism of the vehicle by driving an electric motor in accordance with a steering torque applied by an operation unit for steering the vehicle,
A torque sensor for detecting the steering torque,
Steering angular velocity detecting means for detecting a steering angular velocity which is a speed of a steering angle change by operation of the operation means,
Target value setting means for setting a value of a current to be supplied to the electric motor as a target value,
Current detection means for detecting a current flowing in the electric motor and outputting a detection value of the current,
A control unit that generates a command value for feedback control on driving of the electric motor based on a current deviation between the current target value and the current detection value,
Driving means for driving the electric motor according to the command value,
The target value setting means,
Inertia compensation current value setting means for setting an inertia compensation current value for inertia compensation of the electric motor based on a differential value of the steering torque,
When the operating means is operated so as to return to the neutral position direction after being operated leftward or rightward from the predetermined neutral position, the inertia compensation current value increases as the absolute value of the steering angular velocity increases. Inertia compensation current correction means for generating an inertia compensation current value corrected to be large,
Calculating a target value of the current to be supplied to the electric motor based on the steering torque, and adding the corrected inertia compensation current value to the calculated target value to calculate the current target value An electric power steering apparatus, comprising: a value calculating unit.
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JP2005306204A (en) * | 2004-04-21 | 2005-11-04 | Nissan Motor Co Ltd | Power steering device |
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2002
- 2002-09-24 JP JP2002276648A patent/JP2004114711A/en active Pending
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JP4539154B2 (en) * | 2004-04-21 | 2010-09-08 | 日産自動車株式会社 | Electric power steering device |
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