JP2004182078A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device which facilitates the returning of a steering wheel and imparts smooth steering feeling without making the steering wheel lag with a steering angle remained in the returning state of the steering wheel. <P>SOLUTION: The electric power steering device 10 is equipped with a determination part 60 to determine a state of going or returning. The determination part 60 to determine the state of going or returning determines the state of the steering wheel as a returning state, and thereafter the returning state is continued until an absolute value of a rotation speed of the motor to be detected by a detection part of the rotation speed of the motor reaches not more than a predetermined value BB. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動パワーステアリング装置に関し、特に、モータの回転力をステアリング系に直接作用させて、運転者の操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置は、ステアリング系にモータを備え、モータから供給する動力を、制御装置を用いて制御することにより、運転者の操舵力を軽減するものである。
【０００３】
一般的な電動パワーステアリング装置においては、運転者によってステアリングホイールに入力される操舵トルクに対してモータにアシスト電流を通電し、アシストトルクを発生する。アシスト電流は主に、操舵トルク、車速、モータ回転速度の入力信号に基づいて、ベース電流算出処理、モータおよびシステムの慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出処理、モータの回転を制限する電流を算出するためのダンパー補償電流算出処理の三つの処理を行うことによって決定される。
【０００４】
ベース電流算出処理とイナーシャ補償電流算出処理は、手動操舵トルク検出部からの操舵トルク信号および車速センサからの車速信号に基づいて行う処理である。
【０００５】
ダンパー補償電流算出処理は、手動操舵トルク検出部からの操舵トルク信号と、車速センサからの車速信号と、モータ回転速度に基づいて行う処理である。
【０００６】
図１６は、従来のシステムにおけるダンパー補償電流算出部のブロック構成図である。
【０００７】
往き戻り状態判定部２００は、入力トルク信号とモータ回転速度信号に基づいてステアリングホイールの往き状態または戻り状態を検出し、例えば、往き状態はＬレベル、戻り状態にはＨレベルのように状態に対応した往き戻り状態信号を切換部２０１に供給する。
【０００８】
往きダンパー補償電流算出部２０２は、入力トルク信号と車速信号とモータ回転速度信号に基づいて往きダンパー補償電流信号を切換部２０１に提供する。
【０００９】
戻りダンパー補償電流算出部２０３は、入力トルク信号と車速信号とモータ回転速度信号に基づいて戻りダンパー補償電流信号を切換部２０１に提供する。
【００１０】
切換部２０１は、往きダンパー補償電流信号と戻りダンパー補償電流信号の切り換えを行い、往き戻り状態信号がＬレベルの往き状態では往きダンパー補償電流算出部２０２側を選択し、往き戻り状態信号がＨレベルの戻り状態では戻りダンパー補償電流算出部２０３を選択し、それぞれ、往きダンパー補償電流信号および戻りダンパー補償電流信号をダンパー補償電流信号Ｄｓとして出力する。
【００１１】
図１７は、従来の電動パワーステアリング装置における往き戻り状態判定部２００のブロック構成図である。従来の往き戻り状態判定部２００は、入力される入力トルクの符号を判定し、入力トルクが正値であるならば、”１”を出力し、負値であるならば、”０”を出力する符号判定部２０４と、入力されるモータ回転速度の符号を判定し、モータ回転速度が正値であるならば、”１”を出力し、負値であるならば、”０”を出力する符号判定部２０５と、符号判定部２０４からの出力と符号判定部２０５からの出力が一致する場合には往き状態であることに対応する”０”を出力し、符号判定部２０４からの出力と符号判定部２０５からの出力が不一致である場合には戻り状態であることに対応する”１”を出力する関係演算部２０６から成っている。
【００１２】
ダンパー補償電流信号は、図１６に示すように、運転者のハンドル操作から得られる入力トルク、車速、モータ回転速度をパラメータとして算出される。ここで、図中の往き戻り状態判定部２００は、入力トルク、モータ回転速度をパラメータとしてハンドルの往き状態および戻り状態の判定を行っている。
【００１３】
低速走行時の軽自動車などのように、操舵時の車がタイヤを戻そうとする力であるセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）が比較的小さいシステムにおいてはハンドル戻し時のそれが電動パワーステアリングのギアボックスの機械的摩擦力を下回ってしまい、ハンドル戻りが鈍い、センターに戻らず途中で停滞するといった事象が発生する。
【００１４】
そのため、ダンパー補償電流信号の設定においては、この摩擦力を相殺するような補償電流を流してやるために戻り状態判定時は、通常の高速域の戻りダンパー補償電流信号のようにハンドルを戻りにくくするためにベースアシスト電流に減算する成分の補償電流を出力するのとは逆に、ハンドルを積極的に戻そうとするためベースアシスト電流に加算する成分の電流である戻りアシスト電流を出力するようにしてある。
【００１５】
また、図１７に示すように、従来の電動パワーステアリング装置における往き戻り状態判定処理では、入力トルクとモータ回転速度の符号が同一の場合は往きダンパー補償電流信号、符号が異なる場合は戻りダンパー補償電流信号に切り替えていた（例えば、特許文献１参照）。
【００１６】
【特許文献１】
特許第３１３７８４７号
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
図１８は、実車低車速走行中におけるハンドル舵角（ＡＮＧＬＥ）、操舵トルク（ＴＲＱ）、モータ電流（Ｉｍ）、モータ回転速度（ＭＳＰＤ）の時間変化を示すグラフである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は、正方向が右方向の回転時であり、負方向が左方向の回転時に対応する各値である。また、時間範囲Ｏ−Ａは、ハンドルの往き状態を示す範囲であり、時間範囲Ａ−Ｂは、ハンドルの戻り状態を示す範囲であり、時間範囲Ｂ−Ｃは、ハンドルの戻り操作を行った後の経過を示す範囲である。
【００１８】
図中ハンドルの往き状態を示すＯ−Ａの範囲ではハンドル舵角（ＡＮＧＬＥ）が右方向（正方向）に増加し、また、そのとき、操舵トルク（ＴＲＱ）は正値であり、モータ電流（Ｉｍ）は正値であり、モータ回転速度（ＭＳＰＤ）も正値で変化することが分かる。このとき操舵トルク（ＴＲＱ）とモータ回転速度（ＭＳＰＤ）が同符号であるため、図１７で示した往き戻り状態判定部２００での処理は、”往き”の判定となり往きダンパー補償電流信号が出力される。Ａ−Ｂの範囲においては、ハンドル舵角（ＡＮＧＬＥ）、操舵トルク（ＴＲＱ）は正値であり、モータ電流（Ｉｍ）とモータ回転速度（ＭＳＰＤ）は、負値で変化する。そして、ハンドル戻り状態であるためハンドル舵角がゼロに収束する方向で遷移する。このとき、操舵トルク（ＴＲＱ）とモータ回転速度（ＭＳＰＤ）は異符号なので図１７で示した往き戻り状態判定部による判定は”戻り”の判定となり、戻りダンパー補償電流信号が出力される。ここでは低車速走行中であるので戻りダンパー補償電流信号は戻りアシスト電流信号として出力され、操舵トルクセンサからの出力信号に基づく信号に、モータ回転速度検出部からの出力信号に基づく信号を加算演算することにより、ハンドルを積極的に戻らせる作用をする。
【００１９】
しかしながら、図１８を見て分かるように、Ｂ点以降、ハンドル舵角（ＡＮＧＬＥ）は、スムーズにセンターに戻ることなく、時間範囲Ｂ−Ｃにおいてはハンドル舵角（ＡＮＧＬＥ）がゼロにならず、ある舵角を持ったまま停滞してしまっている。これは、電動パワーステアリング装置のギアボックスの機械的摩擦力が車のセルフアライニングトルク（ＳＡＴ）を上回っている場合に発生する事象であり、このとき、操舵トルク（ＴＲＱ）がゼロを跨いで符号が切り替わり、モータ回転速度（ＭＳＰＤ）と同符号になっている。このため往き状態と判定され、戻りダンパー補償電流信号つまり戻りアシスト電流信号の出力が停止されてしまい、復元力を失ってしまうことでハンドルが舵角を残したまま停滞してしまう。このように、従来の往き、戻り判定方式によると、「ハンドル戻りが悪い」、「操舵感にスムーズさがない」など操舵フィーリングを著しく悪化させるという問題点があった。
【００２０】
本発明の目的は、上記問題を解決するため、ハンドルの戻り状態のときハンドルが舵角を残したまま停滞することがなく、ハンドル戻りが良く操舵感がスムーズである電動パワーステアリング装置を提供することである。
【００２１】
【課題を解決するための手段および作用】
本発明に係る電動パワーステアリング装置は、上記の目的を達成するために、次のように構成される。
【００２２】
第１の電動パワーステアリング装置（請求項１に対応）は、車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、車両の速度を検出する車速センサと、ステアリング系に操舵補助トルクを付加するモータと、モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出部と、少なくとも操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じてモータに流す目標電流値を設定し、モータを駆動する制御信号を出力するモータ制御手段とを備え、モータ制御手段は、操舵トルクとモータ回転速度の正負によってステアリング系の往き状態、戻り状態を判定する往き戻り状態判定部と、戻り状態の場合には操舵トルクセンサからの出力信号に基づく信号にモータ回転速度検出部からの出力信号に基づく信号を加算演算する演算手段とを備え、演算手段からの出力信号に基づいて戻り制御を行う電動パワーステアリング装置において、往き戻り状態判定部は、往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、モータ回転速度検出部によって検出されるモータ回転速度の絶対値が所定値以下になるまで、戻り状態を継続させることで特徴づけられる。
【００２３】
第１の電動パワーステアリング装置によれば、往き戻り状態判定部は、往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、モータ回転速度検出部によって検出されるモータ回転速度の絶対値が所定値以下になるまで、戻り状態を継続させるため、高価な舵角センサなどを用いず、操舵トルクとモータ回転速度データを用いる構成で、低車速走行での操舵時のハンドル戻し状態において操舵トルクがゼロを跨いで符号が切り替わりモータ回転速度と同符号の関係になってしまうような条件においても即座には往き状態と判定せず、ある条件を満たすまでは戻り状態の判定を保持させることで、低車速走行時のハンドル戻し状態で途中でハンドル戻りが停止することなくほぼセンターまで戻ることが可能となり、操舵フィーリングが飛躍的に向上する。
【００２４】
第２の電動パワーステアリング装置（請求項２に対応）は、車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、車両の速度を検出する車速センサと、ステアリング系に操舵補助トルクを付加するモータと、モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出部と、少なくとも操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じてモータに流す目標電流値を設定し、モータを駆動する制御信号を出力するモータ制御手段とを備え、モータ制御手段は、操舵トルクとモータ回転速度の正負によってステアリング系の往き状態、戻り状態を判定する往き戻り状態判定部と、戻り状態の場合には操舵トルクセンサからの出力信号に基づく信号にモータ回転速度検出部からの出力信号に基づく信号を加算演算する演算手段とを備え、演算手段からの出力信号に基づいて戻り制御を行う電動パワーステアリング装置において、往き戻り状態判定部は、往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、車速センサによって検出される車速が所定値以下になるまで、戻り状態を継続させることで特徴づけられる。
【００２５】
第２の電動パワーステアリング装置によれば、往き戻り状態判定部は、往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、車速センサによって検出される車速が所定値以下になるまで、戻り状態を継続させるため、高価な舵角センサなどを用いず、操舵トルクとモータ回転速度データを用いる構成で、低車速走行での操舵時のハンドル戻し状態において操舵トルクがゼロを跨いで符号が切り替わりモータ回転速度と同符号の関係になってしまうような条件においても即座には往き状態と判定せず、ある条件を満たすまでは戻り状態の判定を保持させることで、低車速走行時のハンドル戻し状態で途中でハンドル戻りが停止することなくほぼセンターまで戻り、車速が高くなることによってラッチが解除されるので、操舵フィーリングが飛躍的に向上する。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の模式構造図である。電動パワーステアリング装置１０では、ステアリング・ホイール（ハンドル）１１に一体的に設けられたステアリング軸１２に、自在継手１３ａ，１３ｂを有する連結軸１３を介して、ラック・ピニオン機構１５のピニオン１５ａに連結されることによって、手動操舵トルク発生機構１６が構成されている。
【００２８】
ピニオン１５ａに噛み合うラック歯１７ａを有し、これらの噛み合いにより軸方向に変換されて往復動するラック軸１７は、その両端にタイロッド１８を介して転動軸としての左右の前輪１９に連結されている。運転者は、ハンドル１１を操作することにより、手動操舵トルク発生機構１６と通常のラック・ピニオン式のステアリング装置を介して、前輪を揺動させて車両の向きを変えることができる。
【００２９】
この手動操舵トルク発生機構１６によって発生する操舵トルクを軽減するために、アシストトルク（操舵補助トルク）を供給するモータ２０が例えばラック軸１７と同軸的に配設され、ラック軸１７にほぼ平行に設けられたボールねじ機構２１を介してモータ２０からの回転運動により供給されるアシストトルクが直進運動のための力に変換され、ラック軸１７に作用する。
【００３０】
モータ２０のロータには、駆動側ヘリカルギヤ２０ａが一体的に設けられている。このヘリカルギヤ２０ａは、ボールねじ機構２１のねじ軸２１ａの軸端に一体的に設けられたヘリカルギヤ２１ｂと噛み合っている。また、ボールねじ機構２１のナットは、ラック軸１７に連結されている。
【００３１】
図２は、電動パワーステアリング装置の制御装置を示す図である。図１において、図示しないステアリングギヤボックス内には、ピニオン１５ａに作用する手動操舵トルクＴを検出する手動操舵トルク検出部２２が設けられる。この手動操舵トルク検出部２２は、検出した手動操舵トルクＴを手動操舵トルク検出信号Ｔｄに変換し、その変換された手動操舵トルク検出信号Ｔｄを制御装置２４へ入力する。また、車両には車速に対応した車速信号ｖを検出する車速センサも設けられており、車速信号ｖを制御装置２４に入力する。
【００３２】
さらに、電動パワーステアリング装置１０には図２で示すようにモータ電流検出部２５が設けられている。このモータ電流検出部２５は、モータ２０に対して直列に接続された抵抗等を備え、モータ２０に実際に流れるモータ電流ＩＭの大きさおよび方向を検出する。そして、モータ電流検出部２５は、モータ電流ＩＭに対応したモータ電流信号Ｉｍを制御装置２４に入力する。
【００３３】
さらに、電動パワーステアリング装置１０には、図２で示すようにモータ電圧検出部２６が設けられている。モータ電圧検出部２６は、モータ２０の両端の電圧を各々検出し、モータ２０に実際に印加されているモータ電圧ＶＭの大きさおよび方向を検出する。そして、モータ電圧検出部２６は、モータ電圧ＶＭに対応したモータ電圧信号Ｖｍを制御装置２４に入力する。
【００３４】
制御装置２４は、手動操舵トルク検出部２２、車速センサ２３、モータ電流検出部２５、モータ電圧検出部２６の各検出信号Ｔｄ、ｖ、Ｉｍ、Ｖｍが入力される。そして、制御装置２４は、これらの検出信号Ｔｄ、ｖ、Ｉｍ、Ｖｍに基づいてモータ２０に流すモータ電流ＩＭの大きさおよび方向を決定し、モータの運転を行って、モータの出力する動力（操舵補助トルク）を制御する。
【００３５】
制御装置２４は、手動操舵トルク検出部２２、車速センサ２３、モータ電流検出部２５およびモータ電圧検出部２６等からの検出信号がアナログ信号として入力されるので、図示しないＡ／Ｄ変換部によりアナログ信号をディジタル信号に変換し、各ＣＰＵに取り込んでいる。
【００３６】
制御装置２４は、目標電流決定部２７と、制御部２８とを備える。目標電流決定部２７は、手動操舵トルク検出信号Ｔｄ、車速信号ｖ、モータ電流信号Ｉｍ、モータ電圧信号Ｖｍに基づいて目標補助トルクを決定し、目標補助トルクをモータ２０から供給するために必要となる目標電流信号ＩＴを出力する。
【００３７】
図３は、目標電流決定部２７のブロック構成図である。目標電流決定部２７は、主に、モータ回転速度算出部（モータ回転速度算出手段）２９、ベース電流算出部３０、イナーシャ補償電流算出部３１、ダンパー補償電流算出部３２、イナーシャ補償部３３、ダンパー補償部３４、目標電流最終決定部３５とローパスフィルタ３６と位相補償部３７とハイパスフィルタ３８から構成される。
【００３８】
モータ回転速度算出部２９は、モータ電流検出部２５からのモータ電流信号Ｉｍおよびモータ電圧検出部２６からのモータ電圧信号Ｖｍが入力され、ダンパー補償電流算出部３２にモータ回転速度信号Ｎｍを出力する。
【００３９】
ベース電流算出部３０は、手動操舵トルク検出部２２からの操舵トルク信号Ｔｄをローパスフィルタ３６を通して、位相補償部３７により位相補償された操舵トルク信号Ｔｓおよび車速センサ２３からの車速信号Ｖが入力され、イナーシャ補償部３３に目標電流信号ＩＭＳを出力する。ベース電流算出部３０は、予め実験値または設計値に基づいて設定した操舵トルク信号Ｔｓおよび車速信号Ｖと目標電流信号ＩＭＳとの対応するデータに基づいて、操舵トルク信号Ｔｓおよび車速信号Ｖをアドレスとして対応する目標電流信号ＩＭＳを読み出す。なお、目標電流信号ＩＭＳは、モータ２０に流す目標のモータ電流を設定する上で基準となる電流の情報を含む信号である。
【００４０】
イナーシャ補償電流算出部３１は、モータおよびシステムの慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するためのイナーシャ補償電流算出処理を行うためのものであり、手動操舵トルク検出部２２からの操舵トルク信号Ｔｄをローパスフィルタ３６を通した信号Ｔｌと信号Ｔｌをハイパスフィルタ３８を通した操舵トルク信号Ｔｈおよび車速センサ２３からの車速信号Ｖが入力され、イナーシャ補償部３３にイナーシャ補償信号ＩＳを出力する。まず、イナーシャ補償電流算出部３１は、操舵トルク信号Ｔｈ、Ｔｌを時間微分し、操舵トルクの時間微分値を算出する。そして、イナーシャ補償電流算出部３１は、予め実験値または設計値に基づいて設定した操舵トルクの時間微分値および車速信号Ｖとイナーシャ補償信号ＩＳとの対応するデータに基づいて、操舵トルクの時間微分値および車速信号Ｖをアドレスとして対応するイナーシャ補正信号ＩＳを読み出す。
【００４１】
ダンパー補償電流算出部３２は、モータの回転を制限する電流を算出するためのものであり、モータ回転速度算出部２９からのモータ回転速度信号Ｎｍおよび車速センサ２３からの車速信号Ｖと操舵トルク信号Ｔｌが入力され、ダンパー補償部３４にダンパー補償電流信号ＤＳを出力する。
【００４２】
イナーシャ補償部３３は、ベース電流算出部３０からの目標電流信号ＩＭＳおよびイナーシャ補償電流算出部３１からのイナーシャ補償信号ＩＳが入力され、ダンパー補償部３４に補償目標電流信号ＩＭＳ’を出力する。
【００４３】
ダンパー補償部３４は、イナーシャ補償部３３からの補償目標電流信号ＩＭＳ’およびダンパー補償電流算出部３２からのダンパー補償信号ＤＳが入力され、目標電流最終決定部３５に補償目標電流信号ＩＭＳ’’を出力する。
【００４４】
目標電流最終決定部３５は、ダンパー補償部３４からの補償目標電流信号ＩＭＳ’’および位相補償部３７からの位相補償された操舵トルク信号Ｔｓが入力され、目標電流信号ＩＴを出力する。
【００４５】
図４は、制御部２８のブロック構成図である。制御部２８は、モータ運転制御部３９とモータ駆動部４０とモータ電流検出部２５を備えている。
【００４６】
モータ運転制御部３９は、フィードバック（Ｆ／Ｂ）制御部４０ａとフィードフォワード（Ｆ／Ｆ）制御部４１とＰＷＭ信号生成部４２とを備えている。フィードバック制御部４０ａは、偏差演算部４３と偏差電流制御部４４から構成される。
【００４７】
偏差演算部４３は、目標電流決定部２７から出力された目標電流信号ＩＴとモータ電流検出部２５からのモータ電流信号Ｉｍとの偏差を求め、その値を偏差信号４３ａとして出力する。
【００４８】
偏差電流制御部４４は、比例要素と積分要素と加算演算部から構成され、入力された偏差信号４３ａに対して、比例要素で比例処理した信号４３ａ’を出力し、積分要素で積分処理した信号４３ａ’’を出力し、加算演算部で信号４３ａ’と信号４３ａ’’を加算し、偏差信号４３ａの値がゼロに近づくように、デューティー比信号である偏差電流制御信号４４ａを生成・出力する。
【００４９】
フィードフォワード制御部４１は、フィードフォワード制御要素を生成し、出力するためのものであり、フィードフォワード比例要素４５とリミッタ４６と加算演算部４７から構成される。フィードフォワード比例要素４５は、或る任意のＦ／Ｆゲイン（Ｋｆｆ）によって、入力された目標電流信号ＩＴに比例したＦ／Ｆ信号４５ａを出力し、リミッタ４６は、Ｆ／Ｆ信号４５ａが所定の範囲内であれば、そのまま出力し、所定の範囲外では、制限して任意の一定の値の信号を出力するものである。
【００５０】
すなわち、フィードフォワード制御部４１のリミッタ４６は、フィードフォワード比例要素４５に入力された目標電流信号ＩＴに対して、その値が所定範囲内にある場合には、上記Ｆ／Ｆゲインで目標電流信号ＩＴに比例した値を持つデューティー比信号を出力し、その値が所定範囲外にある場合には、任意の一定の値のデューティー比信号を出力する。リミッタ４６の出力信号をフィードフォワード制御信号４６ａと呼ぶことにする。
【００５１】
加算演算部４７は、偏差電流制御部４４から出力された偏差電流制御信号４４ａにリミッタ４６から出力されたフィードフォワード制御信号４６ａを加え、その値を、モータ２０に供給するモータ電流をＰＷＭ制御するＰＷＭ信号のデューティー比を決める最終出力デューティー比信号４７ａとして出力する。
【００５２】
ＰＷＭ信号生成部４２は、最終出力デューティー比信号４７ａに基づいてモータ２０をＰＷＭ駆動するためのＰＷＭ（パルス幅変調）信号を生成し、生成したＰＷＭ信号を駆動制御信号４２ａとして出力する。このＰＷＭ信号４２ａは、最終出力デューティー比信号４７ａで決められるデューティー比を持つ信号である。
【００５３】
図４に示すモータ駆動部４０は、ゲート駆動回路部４８と４個の電力用電界効果トランジスタをＨ型ブリッジ回路の構成で接続したモータ駆動回路４９とを備える。ゲート駆動回路部４８は、駆動制御信号（ＰＷＭ信号）４２ａに基づいて、ハンドル１１の操舵方向に応じて２つの電界効果トランジスタを選択し、選択した２つの電界効果トランジスタのゲートを駆動してこれらの電界効果トランジスタをスイッチング動作させる。
【００５４】
モータ電流検出部２５は、モータ駆動回路４９に直列に接続されたシャント抵抗５０の両端に生じる電圧からモータ２０に流れるモータ電流（電機子電流）の値ＩＭを検出してモータ電流信号Ｉｍを出力する。
【００５５】
以上により、制御装置２４は、手動操舵トルク検出部２２によって検出された手動操舵トルクＴと車速Ｖ、モータ電流ＩＭ、モータ電圧ＩＶに基づいてバッテリ電源５１からモータ２０へ供給する電流をＰＷＭ制御し、モータ２０が出力する動力（操舵補助トルク）を制御する。
【００５６】
また、図４に示すように、制御装置２４は、制御部２８においてモータ駆動回路４９に直列に接続されたシャント抵抗５０の両端に生じる電圧からモータ２０に実際に流れるモータ電流の値ＩＭをモータ電流信号Ｉｍとして検出し、モータ電流信号Ｉｍに基づくフィードバック制御を行うことで、モータ２０の制御特性を向上させている。
【００５７】
さらに、制御装置２４は、制御部２８において、目標電流信号ＩＴをフィードフォワード比例要素４５に入力し、リミッタ４６から出力されたフィードフォワード制御信号４６ａを加算演算部４７で偏差電流制御信号４４ａに加算することにより、フィードフォワード制御を行うことで、モータ２０の制御特性をさらに向上させている。
【００５８】
図５は、本発明による往き状態または戻り状態の判別を行う往き戻り状態判定部の第１の具体例のブロック構成図である。往き戻り状態判定部６０は、符号判定部６１，符号判定部６２、関係演算部６３とラッチ処理部６４Ａを備えている。ラッチ処理部６４Ａは、絶対値算出部６４、所定値記憶部６５、所定値記憶部６６、関係演算部６７、関係演算部６８、論理演算部６９、論理演算部７０、前回値記憶部７１、論理演算部７２、所定値記憶部７３、所定値記憶部７４、関係演算部７５、関係演算部７６、論理演算部７７、切換部７８を備える。
【００５９】
符号判定部６１は、入力される操舵トルク信号（ＴＲＱ）が正値であるか負値であるか判定し、正値である場合は、”１”を出力し、負値である場合は、”０”を出力する。符号判定部６２は、入力されるモータ回転速度信号（ＭＳＰＤ）が正値であるか負値であるか判定し、正値である場合は、”１”を出力し、負値である場合は、”０”を出力する。関係演算部６３は、符号判定部６１，６２から入力される値が一致するかどうか演算し、一致する場合は、”０”を出力し、一致しない場合は、”１”を出力する。
【００６０】
絶対値算出部６４は、入力されたモータ回転速度（ＭＳＰＤ）の絶対値を演算し、出力する。所定値記憶部６５は、第１の所定値ＡＡを記憶、その値を関係演算部６７に出力する。関係演算部６７は、絶対値演算部６４からの出力と第１の所定値ＡＡを比較し、絶対値が第１の所定値ＡＡ以上の場合は、”１”を出力し、絶対値が第１の所定値ＡＡよりも小さいときは、”０”を出力する。
【００６１】
所定値記憶部６６は、所定値ゼロを記憶し、関係演算部６８に所定値ゼロを出力する。関係演算部６８は、戻りダンパーレシオと所定値ゼロを比較し、戻りダンパーレシオが所定値ゼロより大きい場合には、”１”を出力し、戻りダンパーレシオが所定値ゼロ以下の場合には、”０”を出力する。論理演算部６９は、関係演算部６３，６７，６８からの出力を入力し、論理積を演算し、出力する。
【００６２】
論理演算部７０は、前回値記憶部７１からの値と論理演算部６９からの出力の論理和を演算し、出力する。前回値記憶部７１は、１サンプリング前のデータを出力し、すなわち、前回処理の論理演算部７２からの出力値が記憶され、今回の処理でその記憶された値が出力される。論理演算部７２は、論理演算部７０，７７からの出力を入力し、論理積を演算して出力する。
【００６３】
所定値記憶部７３は、第２の所定値ＢＢを記憶し、出力する。関係演算部７５は、絶対値算出部６４からの値と第２の所定値ＢＢを比較し、絶対値が第２の所定値ＢＢ以下の場合には、”１”を出力し、絶対値が第２の所定値ＢＢより大きいときは、”０”を出力する。所定値記憶部７４は、所定値ゼロを記憶し、出力する。関係演算部７６は、戻りダンパーレシオと所定値ゼロを比較し、一致する場合には、”１”を出力し、不一致の場合には、”０”を出力する。
【００６４】
論理演算部７７は、関係演算部７５，７６からの出力を入力し、否定論理和を演算する。切換部７８は、論理演算部７２からの出力が”１”の場合は、論理演算部７２からの出力を出力するように、切換え、論理演算部７２からの出力が”０”の場合は、関係演算部６３からの出力に切り換える。
【００６５】
次に、往き戻り状態判定部６０の動作を説明する。
【００６６】
ハンドルが戻り状態かつモータ回転速度（ＭＳＰＤ）が所定回転速度ＡＡｒｐｓ（第１の所定値）以上かつ戻りアシストレシオ（ＳＵＢＲＴＯ）がゼロでない値で出力されているという条件のとき（図中Ａ枠部）、符号判定部６１からは”１”が出力され、符号判定部６２からは”０”が出力され、その結果、関係演算部６３からは”１”が出力される。関係演算部６７からは”１”が出力され、関係演算部６８からは”１”が出力され、その結果、論理演算部６９からは、”１”が出力され、論理演算部７０から”１”が出力される。関係演算部７６からは”０”が出力され、関係演算部７５からは”０”が出力され、その結果、論理演算部７７からは”１”が出力される。それにより、論理演算部７２からは”１”が出力され、切換部７８からは、論理演算部７２からの出力が往き戻り状態判定部の出力として出力され、判定を戻り状態で保持（ラッチ）させる。
【００６７】
ここで、戻りアシストレシオは、後述の戻りダンパー補償電流算出部で算出されるパラメータであり、車速ＶＥＬによって可変される。経験的に約３０Ｋｍ／ｈ以下の低車速域ではゼロでない任意の値が設定されており、戻りアシスト制御を無効としたい車速域つまりＳＡＴが比較的大きくなり電動パワーステアリングギアボックスのフリクションの影響を無視できる、すなわち、アシスト無しでもハンドルがセンターに戻る車速約３０ｋｍ／ｈ以上では戻りアシストレシオをゼロに設定しておく。
【００６８】
上記ラッチ状態は、ハンドルが所定回転速度以下、つまりモータ回転速度（ＭＳＰＤ）が所定回転速度ＢＢｒｐｓ（第２の所定値）以下、または戻りアシストレシオ（ＳＵＢＲＴＯ）がゼロのいずれかの条件が成立したときに解除される（図中Ｃ枠部）。ここで、第１の所定値ＡＡは第２の所定値ＢＢより大きい値である。すなわち、符号判定部６１からは”０”が出力され、符号判定部６２からは”０”が出力され、その結果、関係演算部６３からは”０”が出力される。関係演算部６７からは”０”が出力され、論理積である論理演算部６９からは、”０”が出力される。関係演算部６８からは”０”が出力され、関係演算部７５からは”１”が出力され、関係演算部７６からは”１”が出力され、否定論理和である論理演算部７７からは”０”が出力され、また、前回値記憶部７１からは、前回のサンプリング時がラッチ状態であるため、”１”が出力され、論理演算部７０からは”１”が出力される。そして、論理演算部７２からは”０”が出力され、切換部７８は、関係演算部６３からの出力を出力するように切り換えられる。結果として、往き状態の信号が出力される。
【００６９】
上記戻り状態判定がラッチする以外の条件、すなわち、論理演算部７２が”０”を出力するときは関係演算部６３からの出力が往き戻り状態判定部の出力として出力され、従来判定方式同様に操舵トルクの方向（符号）とモータ回転速度の方向（符号）によって、それぞれが同符号のとき往き方向、異符号のとき戻り方向として判定される。（図中Ｄ枠部）。
【００７０】
図６に戻りダンパー補償電流算出部８０の制御ブロック図を示す。戻りダンパー補償電流算出部８０は、モータ回転速度オフセット演算部８１、戻りダンパーベース電流変換部８２、車速レシオ変換部８３、戻りアシストレシオ変換部８４、車速トルクレシオ変換部８５、トルクレシオ変換部８６、戻りアシストトルクレシオ変換部８７、減算部８８、戻りアシストオフセット記憶部８９、減算部９０、比例要素９１、リミッタ９２、乗算部９３、乗算部９４、乗算部９５、乗算部９６，９７減算部９８を備える。
【００７１】
戻りダンパーベース電流変換部８２はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定した、図７で示すような減算部８８から出力されるモータ回転速度と対応する戻りダンパーベース電流値のデータを予めメモリに記憶しておき、デジタル変換されたモータ回転速度の入力に対応した戻りダンパーベース電流値を選択するよう構成し、戻りダンパーベース電流値を乗算部９３に出力する。
【００７２】
モータ回転速度オフセット補正部８１はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定した、図８で示すような車速と対応するモータ回転速度オフセット値のデータを予めメモリに記憶しておき、デジタル変換された車速の入力に対応したモータ回転速度オフセット値を選択するよう構成し、モータ回転速度オフセット値を減算部８８に出力する。
【００７３】
減算部８８は、入力されるモータ回転速度から入力されるモータ回転速度オフセット値を減算し、戻りダンパーベース電流変換部８２に出力する。
【００７４】
車速レシオ変換部８３はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定した、図９で示すような車速と対応する車速レシオのデータを予めメモリに記憶しておき、デジタル変換された車速入力に対応した車速レシオを選択するよう構成し、車速レシオを乗算器９３に出力する。
【００７５】
戻りアシストレシオ変換部８４はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定した、図１０に示すような車速Ｖと対応する戻りアシストレシオのデータを予めメモリに記憶しておき、デジタル変換された車速Ｖ入力に対応した戻りアシストレシオを選択するよう構成し、戻りアシストレシオを乗算器９６に出力し、また、往き戻り状態判定部に出力する。
【００７６】
車速トルクレシオ変換部８５はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定した、図１１で示すような車速と対応する車速トルクレシオのデータを予めメモリに記憶しておき、デジタル変換された車速入力に対応した車速トルクレシオを選択するよう構成し、車速トルクレシオを乗算部９５に出力する。
【００７７】
トルクレシオ変換部８６はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定した、図１２で示すようなトルクと対応するトルクレシオのデータを予めメモリに記憶しておき、デジタル変換されたトルク入力に対応したトルクレシオを選択するよう構成し、トルクレシオを乗算部９４に出力する。
【００７８】
戻りアシストトルクレシオ変換部８７はＲＯＭ等のメモリを備え、実験結果または理論演算等に基づいて設定した、図１３で示すようなトルクと対応する戻りアシストトルクレシオのデータを予めメモリに記憶しておき、デジタル変換されたトルク入力に対応した戻りアシストトルクレシオを選択するよう構成し、戻りアシストトルクレシオを乗算部９７に出力する。
【００７９】
減算部９０は、入力されるモータ回転速度から入力される戻りアシストオフセット値を減算し、比例要素９１に出力する。リミッタ９２は比例要素９１から入力される信号が所定値以下であるときは、そのまま乗算部９６に出力し、入力される信号が所定値以上のときには、その所定値で一定として乗算部９６に出力する。
【００８０】
乗算部９３は、戻りダンパーベース電流変換部８２からの出力信号に車速レシオ変換部８３から出力される信号を乗算し、乗算部９４に出力する。乗算部９５は、車速トルクレシオ変換部８５からの出力信号にトルク信号を乗算し、トルクレシオ変換部８６と戻りアシストトルクレシオ変換部８７に出力する。
【００８１】
乗算部９４は、乗算部９３からの出力信号とトルクレシオ変換部８６からの出力信号を乗算し、減算部９８に出力する。乗算部９６は、リミッター９２からの出力信号に戻りアシストレシオ変換部８４からの出力信号を乗算し、乗算部９７に出力する。乗算部９７は、乗算部９６からの出力信号に戻りアシストトルクレシオ変換部８７からの出力信号を乗算し、減算部９８に出力する。減算部９８は、乗算部９４からの出力信号から乗算部９７からの出力信号を減算し、戻りダンパー補償電流信号として出力する。
【００８２】
図中Ａ枠が戻りアシスト電流算出部である。モータ回転速度ＭＳＰＤの入力値に対してノイズ等の外乱、不安定要素に対して不感帯を設ける目的で戻りアシストオフセット記憶部８９からの出力値であるオフセット値ＣＣ（ｒｐｓ）を減算部９０で差し引いて、比例要素９１においてその出力値に戻りアシスト電流ゲインＫ（Ａ／ｒｐｓ）を乗ずる。この値はブロック中の上限リミッタ９２によって電動パワーステアリングのギアボックスの動摩擦力を補償するために必要なだけの電流値で最大値が制限される。ここでは１．５Ａに設定してある。この後、戻りアシストレシオ変換部８４において車速１Ｋｍ／ｈ毎に設定されている戻りアシストレシオ（ＳＵＢＲＴＯ）を車速に応じて参照しこの値と乗算部９６において乗算する。
【００８３】
さらに、操舵トルクＴＲＱによって参照される戻りアシストトルクレシオ変換部８７から出力される戻りアシストトルクレシオを乗算部９７において乗算して最終的に戻りアシスト電流となる。ここで、戻りアシストレシオは戻りアシスト電流を出力させたい車速域、主に０−３０ｋｍ／ｈの低車速域でゼロでない任意の値を設定する。３０ｋｍ／ｈ以上の車速域においては通常の戻りダンパー補償電流を出力するために戻りアシストレシオはゼロにしておき、戻りダンパーレシオをゼロでない任意の値に設定する。
【００８４】
走行中、ハンドル戻り状態と判定されると、上記判定処理によって戻りダンパー補償が有効となり、特に、低速走行時は戻りアシスト電流がダンパー補償電流として出力され、それ以上の速度域では戻りダンパー補償電流がダンパー補償電流として出力される。
【００８５】
図１４は、本発明の電動パワーステアリング装置における実車低車速走行中におけるハンドル舵角（ＡＮＧＬＥ）、操舵トルク（ＴＲＱ）、モータ電流（Ｉｍ）、モータ回転速度（ＭＳＰＤ）の時間変化を示すグラフである。図中、横軸は時間を示し、縦軸は、正方向が右方向の回転時であり、負方向が左方向の回転時に対応する各値である。また、時間範囲Ｏ−Ａは、ハンドルの往き状態を示す範囲であり、時間範囲Ａ−Ｂは、ハンドルの戻り状態を示す範囲であり、時間範囲Ｂ−Ｃは、ハンドルの戻り操作を行った後の経過を示す範囲である。
【００８６】
図中ハンドルの往き状態を示すＯ−Ａの範囲では図１８で示した従来と同様ハンドル舵角（ＡＮＧＬＥ）が右方向（正方向）に増加し、また、そのとき、操舵トルクは正値であり、モータ電流は正値であり、モータ回転速度も正値で変化することが分かる。このとき、図５において、符号判定部６１からは”１”が出力され、符号判定部６２からは”１”が出力され、その結果、関係演算部６３からは、”０”が出力される。それにより、論理演算部６９からは”０”が出力され、前回のサンプリング時がラッチ状態でなく、すなわち、前回値記憶部７１が”０”であるため、論理演算部７０からは”０”が出力され、論理演算部７２からは”０”が出力され、切換部７８では、関係演算部６３からの出力が往き戻り状態判定部の出力として出力されるように切り換えられる。このとき、図５で示した往き戻り状態判定部での処理は、”往き”の判定となり往きダンパー補償電流信号が出力される。
【００８７】
Ａ−Ｂの範囲においては、ハンドル舵角、操舵トルクは正値であり、モータ電流とモータ回転速度は、負値で変化する。このとき、符号判定部６１からは”１”が出力され、符号判定部６２からは”０”が出力される。その結果、関係演算部６３からは”１”が出力される。また、モータ回転速度の絶対値が第１の所定値ＡＡ以下のときは、関係演算部６７からの出力は”０”となり、論理演算部６９からの出力は”０”となる。そして、前回のサンプリング時がラッチ状態でなく、すなわち、前回値記憶部７１が”０”であるため、論理演算部７０からの出力は”０”となり、論理演算部７２からの出力も”０”となる。その結果、切換部７８は、関係演算部６３からの出力が出力されるように切り換えられる。そして、ハンドル戻り状態であるためハンドル舵角がゼロに収束する方向で遷移する。このとき、往き戻り状態判定部６０による判定は”戻り”の判定となり、戻りダンパー補償電流信号が出力される。ここでは低車速走行中であるので戻りダンパー補償電流信号は戻りアシスト電流として出力され、操舵トルクセンサからの出力信号に基づく信号に、モータ回転速度検出部からの出力信号に基づく信号を加算演算することにより、ハンドルを積極的に戻らせる作用をする。
【００８８】
関係演算部６３からの出力が”１”の状態で、モータ回転速度が第１の所定値Ａ以上になったとき、関係演算部６７からの出力は”１”となる。また、低速度で戻りアシストレシオがゼロでないとき、関係演算部６８の出力は”１”となり、これらの結果、論理演算部６９からの出力は”１”となる。また、前回値記憶部７１の値に関わらず論理演算部７０からの出力は”１”となる。また、モータ回転速度が第２の所定値ＢＢよりも小さくないので関係演算部７５からは”０”が出力され、また戻りアシストレシオが０でないので、関係演算部７６からの出力は、”０”となる。その結果、否定論理和を演算する論理演算部７７からの出力は”１”となる。それゆえ、論理演算部７２からの出力は、”１”となる。それにより、切換部７８は、論理演算部７２からの出力が出力されるように切り換えられる。このとき、論理演算部７２の出力値が前回値記憶部７１に記憶される。これにより、ラッチ状態となる。
【００８９】
Ｂ点以後では、操舵トルクが負値、モータ回転速度も負値となっている。このとき、符号判定部６１からの出力は”０”であり、符号判定部６２からの出力は”０”である。その結果、関係演算部６３からの出力は”０”となる。それにより、論理演算部６９からの出力は”０”となる。また、このとき、前回値記憶部７１からの出力は、”１”であるので、論理演算部７０からの出力は”１”となる。さらに、モータ回転速度が第２の所定値ＢＢよりも大きいので、関係演算部７５からの出力は”０”となり、戻りアシストレシオはゼロでないので関係演算部７６からの出力は”０”となり、論理演算部７７からは”１”が出力される。その結果、論理演算部７２からは”１”が出力され、切換部７８は論理演算部７２からの出力を出力としている。すなわち、ラッチ状態が継続している。それにより、ハンドル舵角がゼロに収斂していくことがわかる。
【００９０】
さらに、時間が経過すると、モータ回転速度が第２の所定値ＢＢより小さくなるため、関係演算部７５からの出力が”１”となり、関係演算部７６からの出力は”１”であるので、否定論理和を演算する論理演算部７７からの出力は、”０”となる。その結果、論理演算部７２からの出力は”０”となり、切換部７８は、関係演算部６３からの出力が出力され、この状態がラッチ状態が解除された状態となる。
【００９１】
これらの機能により、図１４に示すように低速走行時に操舵したときにもハンドル戻しの状態においてＳＡＴと戻りアシスト力が相俟ってハンドルはセンターに戻りやすくなり、従来のようなハンドルがセンターに戻らず、途中で止まるような事象がなくなる。これにより、すっきりした操舵感となり操舵フィールの飛躍的な向上が実現できる。
【００９２】
次に、本発明に係る電動パワーステアリング装置の往き戻り状態判定部の第２の具体例を説明する。第２の具体例では、第１の具体例における往き戻り状態判定部での所定値記憶部６６と関係演算部６８と所定値記憶部７４と関係演算部７６が異なるものであり、それ以外は、同様の構成となっている。図１５は、本発明に係る往き戻り状態判定部の第２の具体例のブロック構成図である。所定値記憶部１００、関係演算部１０１、所定値記憶部１０２、関係演算部１０３以外は、第１の具体例で説明した図５での符号と同様の符号を付して説明は省略する。
【００９３】
所定値記憶部１００は、第３の所定値として、車速３０Ｋｍ／ｈを記憶し、関係演算部に第３の所定値を出力する。関係演算部１０１は、車速と第３の所定値である３０Ｋｍ／ｈを比較し、車速が第３の所定値３０Ｋｍ／ｈ以下の場合には、”１”を出力し、車速が第３の所定値３０Ｋｍ／ｈより大きい場合には、”０”を出力する。
【００９４】
所定値記憶部１０２は、第３の所定値として３０Ｋｍ／ｈを記憶し、出力する。関係演算部１０３は、車速と第３の所定値としての３０Ｋｍ／ｈを比較し、車速の方が３０Ｋｍ／ｈより大きい場合には、”１”を出力し、車速が３０Ｋｍ／ｈ以下の場合には、”０”を出力する。
【００９５】
次に、往き戻り状態判定部の第２の具体例の動作を説明する。
【００９６】
ハンドルが戻り状態かつモータ回転速度（ＭＳＰＤ）が所定回転速度Ａｒｐｓ以上かつ車速が３０Ｋｍ／ｈ以下という条件のとき、符号判定部６１からは”１”が出力され、符号判定部６２からは”０”が出力され、その結果、関係演算部６３からは”１”が出力される。関係演算部６７からは”１”が出力され、関係演算部１０１からは”１”が出力され、その結果、論理演算部６９からは、”１”が出力され、論理演算部７０から”１”が出力される。関係演算部１０３からは”０”が出力され、関係演算部７５からは”０”が出力され、その結果、論理演算部７７からは”１”が出力される。それにより、論理演算部７２からは”１”が出力され、切換部７８からは、論理演算部７２からの出力が往き戻り状態判定部の出力として出力され、判定を戻り状態で保持（ラッチ）させる。図中のＢ枠部が判定を保持させるラッチ処理である。
【００９７】
上記ラッチ状態は、ハンドルが所定回転速度以下、つまりモータ回転速度（ＭＳＰＤ）が所定回転速度ＢＢｒｐｓ以下、または車速が３０Ｋｍ／ｈ以上のいずれかの条件が成立したときに解除される。ここで、第１の所定値ＡＡは第２の所定値ＢＢより大きい値である。すなわち、符号判定部６１からは”０”が出力され、符号判定部６２からは”０”が出力され、その結果、関係演算部６３からは”０”が出力される。関係演算部６７からは”０”が出力され、論理積である論理演算部６９からは、”０”が出力される。関係演算部１０１からは”０”が出力され、関係演算部７５からは”１”が出力され、関係演算部１０３からは”１”が出力され、前回のサンプリング時がラッチ状態であるため、前回値記憶部７１は”１”であり、論理演算部７０からは”１”が出力されるが、否定論理和である論理演算部７７からは”０”が出力され、論理演算部７２からは”０”が出力され、切換部７８は、関係演算部６３からの出力を出力するように切り換えられる。結果として、往き状態の信号が出力される。
【００９８】
上記戻り状態判定がラッチする以外の条件、すなわち、論理演算部７２が”０”を出力するときは関係演算部６３からの出力が往き戻り状態判定部の出力として出力され、従来判定方式同様に操舵トルクの方向（符号）とモータ回転速度の方向（符号）によって、それぞれが同符号のとき往き方向、異符号のとき戻り方向として判定される。（図中Ｄ枠部）。
【００９９】
これらの機能により、低速走行時に操舵したときにもハンドル戻しの状態においてＳＡＴと戻りアシスト力が相俟ってハンドルはセンターに戻りやすくなり、従来のようなハンドルがセンターに戻らず、途中で止まるような事象がなくなる。これにより、すっきりした操舵感となり操舵フィールの飛躍的な向上が実現できる。
【０１００】
なお、戻り状態でモータ回転速度が第１の所定値ＡＡ以上になった後、ハンドルを逆回転させ、逆方向の往き状態になるときは、モータ回転速度は第２の所定値ＢＢ以下にはならず、戻り状態のラッチは解除されないが、そのときには、ステアリングに入力されるトルクがすぐに所定値以上発生するので、戻りアシストトルクレシオがゼロとなり、戻りダンパー補償電流信号の決定において、ゼロである戻りアシストトルクレシオを掛け合わせるため、結果的に戻りダンパー補償電流信号がゼロとなり、このときもスムースなハンドル操作を行うことができる。
【０１０１】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように本発明によれば、次の効果を奏する。
【０１０２】
往き戻り状態判定部は、往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、モータ回転速度検出部によって検出されるモータ回転速度の絶対値が所定値以下になるまで、戻り状態を継続させるため、高価な舵角センサなどを用いず、操舵トルクとモータ回転速度データを用いる構成で、低車速走行での操舵時のハンドル戻し状態において操舵トルクがゼロを跨いで符号が切り替わりモータ回転速度と同符号の関係になってしまうような条件においても即座には往き状態と判定せず、ある条件を満たすまでは戻り状態の判定を保持させることで、低車速走行時のハンドル戻し状態で途中でハンドル戻りが停止することなくほぼセンターまで戻ることが可能となり、操舵フィーリングが飛躍的に向上する。
【０１０３】
また、往き戻り状態判定部は、往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、車速センサによって検出される車速が所定値以下になるまで、戻り状態を継続させるため、高価な舵角センサなどを用いず、操舵トルクとモータ回転速度データを用いる構成で、低車速走行での操舵時のハンドル戻し状態において操舵トルクがゼロを跨いで符号が切り替わりモータ回転速度と同符号の関係になってしまうような条件においても即座には往き状態と判定せず、ある条件を満たすまでは戻り状態の判定を保持させることで、低車速走行時のハンドル戻し状態で途中でハンドル戻りが停止することなくほぼセンターまで戻ることが可能となり、操舵フィーリングが飛躍的に向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の模式構造図である。
【図２】本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御装置を示す図である。
【図３】目標電流決定部のブロック構成図である。
【図４】制御部のブロック構成図である。
【図５】往き戻り状態判定部の第１の具体例のブロック構成図である。
【図６】戻りダンパー補償電流算出部のブロック構成図である。
【図７】モータ回転速度と対応する戻りダンパーベース電流値のマップである。
【図８】車速と対応するモータ回転速度オフセット値のマップである。
【図９】車速と対応する車速レシオのマップである。
【図１０】車速と対応する戻りアシストレシオのマップである。
【図１１】車速と対応する車速トルクレシオのマップである。
【図１２】トルクに対応するトルクレシオのマップである。
【図１３】トルクと対応する戻りアシストトルクレシオのマップである。
【図１４】本発明に係る電動パワーステアリング装置を用いたときの実車低車速走行中におけるハンドル舵角、操舵トルク、モータ電流、モータ回転速度の時間変化を示すグラフである。
【図１５】往き戻り状態判定部の第２の具体例のブロック構成図である。
【図１６】従来の電動パワーステアリング装置におけるダンパー補償電流算出部のブロック構成図である。
【図１７】従来の電動パワーステアリング装置における往き戻り状態判定部のブロック構成図である。
【図１８】従来の電動パワーステアリング装置を用いたときの実車低車速走行中におけるハンドル舵角、操舵トルク、モータ電流、モータ回転速度の時間変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１０ 電動パワーステアリング装置
１１ ステアリングホイール
１２ ステアリング軸
１３ 連結軸
１５ ピニオン機構
１６ 手動操舵トルク発生機構
１７ ラック軸
１８ タイロッド
１９ 前輪
２０ モータ
２１ ボールねじ機構
２２ 手動操舵トルク検出部
２３ 車速センサ
２４ 制御装置
２５ モータ電流検出部
２６ モータ電圧検出部
２７ 目標電流決定部
６０ 往き戻り状態判定部
６４Ａ ラッチ処理部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device, and more particularly to an electric power steering device that directly applies a rotational force of a motor to a steering system to reduce a driver's steering force.
[0002]
[Prior art]
The electric power steering device includes a motor in a steering system, and controls the power supplied from the motor by using a control device to reduce the steering force of the driver.
[0003]
In a general electric power steering apparatus, an assist current is supplied to a motor in response to a steering torque input to a steering wheel by a driver to generate an assist torque. The assist current mainly includes a base current calculation process, an inertia compensation current calculation process for calculating a current for canceling the inertia moment of the motor and the system, and a rotation of the motor based on input signals of the steering torque, the vehicle speed, and the motor rotation speed. It is determined by performing three processes of the damper compensation current calculation process for calculating the current to be limited.
[0004]
The base current calculation process and the inertia compensation current calculation process are processes performed based on a steering torque signal from a manual steering torque detector and a vehicle speed signal from a vehicle speed sensor.
[0005]
The damper compensation current calculation process is a process performed based on the steering torque signal from the manual steering torque detection unit, the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor, and the motor rotation speed.
[0006]
FIG. 16 is a block diagram of a damper compensation current calculator in a conventional system.
[0007]
The forward / return state determination unit 200 detects the forward / return state of the steering wheel based on the input torque signal and the motor rotation speed signal. For example, the forward / backward state is set to an L level, and the return state is set to an H level. A corresponding forward / return state signal is supplied to the switching unit 201.
[0008]
The forward damper compensation current calculation unit 202 provides the forward damper compensation current signal to the switching unit 201 based on the input torque signal, the vehicle speed signal, and the motor rotation speed signal.
[0009]
The return damper compensation current calculation unit 203 provides a return damper compensation current signal to the switching unit 201 based on the input torque signal, the vehicle speed signal, and the motor rotation speed signal.
[0010]
The switching unit 201 switches between the forward damper compensation current signal and the return damper compensation current signal, and selects the forward damper compensation current calculation unit 202 when the forward / return state signal is at the L level and the forward / back state signal is H. In the return state of the level, the return damper compensation current calculation unit 203 is selected, and the forward damper compensation current signal and the return damper compensation current signal are output as the damper compensation current signal Ds, respectively.
[0011]
FIG. 17 is a block diagram of the forward / backward state determination unit 200 in the conventional electric power steering apparatus. The conventional forward / return state determination unit 200 determines the sign of the input torque to be input, and outputs “1” if the input torque is a positive value, and outputs “0” if the input torque is a negative value. The sign judging unit 204 judges the sign of the input motor rotation speed, and outputs “1” if the motor rotation speed is a positive value, and outputs “0” if the motor rotation speed is a negative value. The sign determination unit 205 outputs “0” corresponding to the going state when the output from the sign determination unit 204 matches the output from the sign determination unit 205. When the output from the code judging unit 205 does not match, the relation calculating unit 206 outputs “1” corresponding to the return state.
[0012]
As shown in FIG. 16, the damper compensation current signal is calculated using the input torque, the vehicle speed, and the motor rotation speed obtained from the driver's steering operation as parameters. Here, the forward / backward state determination unit 200 in the figure determines the forward / backward state of the steering wheel using the input torque and the motor rotation speed as parameters.
[0013]
In a system in which the self-aligning torque (SAT), which is the force by which the vehicle tries to return the tires during steering, is relatively small, such as a light vehicle during low-speed driving, when the steering wheel is returned, the electric power steering gear is used. When the mechanical frictional force of the box is reduced, the return of the handle is slow, and an event such as stagnation occurs without returning to the center.
[0014]
Therefore, in setting the damper compensation current signal, the steering wheel is difficult to return as in the case of a normal high-speed return damper compensation current signal at the time of return state determination in order to supply a compensation current that cancels out this frictional force. In contrast to outputting the compensation current of the component to be subtracted from the base assist current, the return assist current, which is the current of the component added to the base assist current, is output in order to actively return the steering wheel. It is.
[0015]
As shown in FIG. 17, in the forward / backward state determination processing in the conventional electric power steering apparatus, the forward damper compensation current signal is used when the sign of the input torque and the motor rotation speed is the same, and the return damper compensation current signal is used when the sign is different. Switching to a current signal (for example, see Patent Document 1).
[0016]
[Patent Document 1]
Patent No. 3137847
[0017]
[Problems to be solved by the invention]
FIG. 18 is a graph showing changes over time in the steering angle (ANGLE), the steering torque (TRQ), the motor current (Im), and the motor rotation speed (MSPD) during actual low-speed running of the vehicle. In the figure, the abscissa represents time, and the ordinate represents values corresponding to rotation in the right direction in the positive direction and values corresponding to rotation in the left direction in the negative direction. Further, the time range OA is a range indicating the going state of the steering wheel, the time range AB is a range indicating the returning state of the steering wheel, and the time range BC is a returning operation of the steering wheel. This is a range indicating the later progress.
[0018]
In the figure, the steering angle (ANGLE) increases to the right (positive direction) in a range OA indicating the steering state of the steering wheel, and at that time, the steering torque (TRQ) is a positive value and the motor current ( Im) is a positive value, and it can be seen that the motor rotation speed (MSPD) also changes with a positive value. At this time, since the steering torque (TRQ) and the motor rotation speed (MSPD) have the same sign, the processing in the forward / return state determination unit 200 shown in FIG. 17 is a “forward” determination, and a forward damper compensation current signal is output. Is done. In the range AB, the steering angle (ANGLE) and the steering torque (TRQ) are positive values, and the motor current (Im) and the motor rotation speed (MSPD) are negative values. Then, since the steering wheel is in the return state, the steering wheel transitions in a direction in which the steering angle converges to zero. At this time, since the steering torque (TRQ) and the motor rotation speed (MSPD) have different signs, the determination by the forward / return state determination unit shown in FIG. 17 is “return”, and a return damper compensation current signal is output. Here, since the vehicle is traveling at a low vehicle speed, the return damper compensation current signal is output as a return assist current signal, and a signal based on an output signal from the motor rotation speed detection unit is added to a signal based on an output signal from the steering torque sensor. By doing so, the steering wheel is positively returned.
[0019]
However, as can be seen from FIG. 18, after the point B, the steering wheel angle (ANGLE) does not return to the center smoothly, and the steering wheel angle (ANGLE) does not become zero in the time range BC. It has stagnated with a certain steering angle. This is an event that occurs when the mechanical friction force of the gearbox of the electric power steering device exceeds the self-aligning torque (SAT) of the vehicle. At this time, the steering torque (TRQ) crosses zero. The sign is switched to the same sign as the motor rotation speed (MSPD). For this reason, it is determined that the vehicle is in the forward state, the output of the return damper compensation current signal, that is, the return assist current signal is stopped, and the restoring force is lost. As described above, according to the conventional forward / return determination method, there is a problem that the steering feeling is remarkably deteriorated, such as “the steering wheel return is poor” and “the steering feeling is not smooth”.
[0020]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an electric power steering apparatus in which a steering wheel is not left and a stagnation angle is left when the steering wheel is in a return state, the steering wheel is returned smoothly, and the steering feeling is smooth. That is.
[0021]
Means and action for solving the problem
The electric power steering apparatus according to the present invention is configured as follows to achieve the above object.
[0022]
A first electric power steering device (corresponding to claim 1) adds a steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system of a vehicle, a vehicle speed sensor for detecting a speed of the vehicle, and a steering assist torque to the steering system. A motor, a motor rotation speed detection unit for detecting a rotation speed of the motor, and a motor for setting a target current value to be supplied to the motor according to at least a steering torque detected by a steering torque sensor and outputting a control signal for driving the motor Control means, the motor control means comprising: a forward / return state determining unit for determining the forward / return state of the steering system based on the steering torque and the positive / negative of the motor rotational speed; and an output from the steering torque sensor in the case of the return state. Calculating means for adding a signal based on the output signal from the motor rotation speed detector to a signal based on the signal, and In the electric power steering apparatus that performs the return control based on the output signal from the means, the forward / backward state determination unit determines the motor rotation detected by the motor rotation speed detection unit after the forward / backward state determination unit determines the return state. It is characterized by continuing the return state until the absolute value of the speed becomes equal to or less than a predetermined value.
[0023]
According to the first electric power steering device, the forward / return state determination unit determines that the absolute value of the motor rotation speed detected by the motor rotation speed detection unit is the predetermined value after the return / return state determination unit determines that the vehicle is in the return state. Until the following, the return state is continued without using an expensive steering angle sensor, etc., and the steering torque and the motor rotation speed data are used, and the steering torque is zero in the steering wheel return state at the time of low speed driving. Even when the sign is switched over the condition that the sign has the same relation as the motor rotation speed, the going state is not immediately judged, and the judgment of the returning state is held until a certain condition is satisfied. It is possible to return to the center almost without stopping the steering wheel return in the middle of the steering wheel return state at the time of vehicle speed, and the steering feeling is dramatically improved To.
[0024]
A second electric power steering apparatus (corresponding to claim 2) adds a steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system of a vehicle, a vehicle speed sensor for detecting a speed of the vehicle, and a steering assist torque to the steering system. A motor, a motor rotation speed detection unit for detecting a rotation speed of the motor, and a motor for setting a target current value to be supplied to the motor according to at least a steering torque detected by a steering torque sensor and outputting a control signal for driving the motor Control means, the motor control means comprising: a forward / return state determining unit for determining the forward / return state of the steering system based on the steering torque and the positive / negative of the motor rotational speed; and an output from the steering torque sensor in the case of the return state. Calculating means for adding a signal based on the output signal from the motor rotation speed detector to a signal based on the signal, and In the electric power steering device that performs the return control based on the output signal from the means, the forward / return state determination unit determines that the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is equal to or less than a predetermined value after the forward / return state determination unit determines that the vehicle is in the return state. Until, it is characterized by continuing the return state.
[0025]
According to the second electric power steering device, the forward / return state determination unit determines the return state until the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor becomes equal to or less than the predetermined value after the forward / return state determination unit determines that the vehicle is in the return state. In order to continue the operation, the steering torque and the motor rotation speed data are used without using an expensive steering angle sensor, and the sign is switched across the steering torque across zero when the steering wheel is returned at the time of steering at low vehicle speed to change the motor rotation. Even under conditions that result in the same sign as the speed, it is not immediately determined that the vehicle is in the forward state, and the determination of the return state is maintained until a certain condition is satisfied. The steering wheel returns almost to the center without stopping and the latch is released when the vehicle speed increases, so the steering feeling jumps To improve on.
[0026]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[0027]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention. In the electric power steering apparatus 10, a steering shaft 12 provided integrally with a steering wheel (handle) 11 is connected to a pinion 15 a of a rack and pinion mechanism 15 via a connection shaft 13 having universal joints 13 a and 13 b. Thus, the manual steering torque generating mechanism 16 is configured.
[0028]
The rack shaft 17 having rack teeth 17a meshing with the pinion 15a and reciprocating after being converted in the axial direction by these meshing is connected to left and right front wheels 19 as rolling shafts at both ends via tie rods 18. I have. By operating the steering wheel 11, the driver can change the direction of the vehicle by swinging the front wheels via the manual steering torque generating mechanism 16 and a normal rack and pinion type steering device.
[0029]
In order to reduce the steering torque generated by the manual steering torque generating mechanism 16, a motor 20 for supplying an assist torque (steering assist torque) is disposed coaxially with the rack shaft 17, for example, so as to be substantially parallel to the rack shaft 17. The assist torque supplied by the rotational movement from the motor 20 via the provided ball screw mechanism 21 is converted into a force for the linear movement and acts on the rack shaft 17.
[0030]
The rotor of the motor 20 is integrally provided with a drive-side helical gear 20a. The helical gear 20a meshes with a helical gear 21b provided integrally with the shaft end of the screw shaft 21a of the ball screw mechanism 21. The nut of the ball screw mechanism 21 is connected to the rack shaft 17.
[0031]
FIG. 2 is a diagram illustrating a control device of the electric power steering device. In FIG. 1, a manual steering torque detector 22 for detecting a manual steering torque T acting on the pinion 15a is provided in a steering gear box (not shown). The manual steering torque detector 22 converts the detected manual steering torque T into a manual steering torque detection signal Td, and inputs the converted manual steering torque detection signal Td to the control device 24. The vehicle is also provided with a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed signal v corresponding to the vehicle speed, and inputs the vehicle speed signal v to the control device 24.
[0032]
Further, the electric power steering device 10 is provided with a motor current detecting unit 25 as shown in FIG. The motor current detection unit 25 includes a resistor or the like connected in series to the motor 20, and detects the magnitude and direction of the motor current IM actually flowing through the motor 20. Then, the motor current detection unit 25 inputs a motor current signal Im corresponding to the motor current IM to the control device 24.
[0033]
Further, the electric power steering device 10 is provided with a motor voltage detector 26 as shown in FIG. The motor voltage detector 26 detects the voltage at both ends of the motor 20, and detects the magnitude and direction of the motor voltage VM actually applied to the motor 20. Then, the motor voltage detection unit 26 inputs the motor voltage signal Vm corresponding to the motor voltage VM to the control device 24.
[0034]
The control device 24 receives the detection signals Td, v, Im, and Vm of the manual steering torque detection unit 22, the vehicle speed sensor 23, the motor current detection unit 25, and the motor voltage detection unit 26. Then, the control device 24 determines the magnitude and direction of the motor current IM flowing to the motor 20 based on the detection signals Td, v, Im, and Vm, performs the operation of the motor, and outputs the power ( Steering assist torque).
[0035]
The control device 24 receives detection signals from the manual steering torque detection unit 22, the vehicle speed sensor 23, the motor current detection unit 25, the motor voltage detection unit 26, and the like as analog signals. The signal is converted into a digital signal and taken into each CPU.
[0036]
The control device 24 includes a target current determination unit 27 and a control unit 28. The target current determination unit 27 determines a target assist torque based on the manual steering torque detection signal Td, the vehicle speed signal v, the motor current signal Im, and the motor voltage signal Vm, and is necessary to supply the target assist torque from the motor 20. The target current signal IT is output.
[0037]
FIG. 3 is a block diagram of the target current determination unit 27. The target current determination unit 27 mainly includes a motor rotation speed calculation unit (motor rotation speed calculation unit) 29, a base current calculation unit 30, an inertia compensation current calculation unit 31, a damper compensation current calculation unit 32, an inertia compensation unit 33, and a damper. The compensator 34 includes a target current final determiner 35, a low-pass filter 36, a phase compensator 37, and a high-pass filter 38.
[0038]
The motor rotation speed calculation unit 29 receives the motor current signal Im from the motor current detection unit 25 and the motor voltage signal Vm from the motor voltage detection unit 26, and outputs a motor rotation speed signal Nm to the damper compensation current calculation unit 32. .
[0039]
The base current calculator 30 receives the steering torque signal Td from the manual steering torque detector 22 through the low-pass filter 36, and receives the steering torque signal Ts phase-compensated by the phase compensator 37 and the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 23. And outputs the target current signal IMS to the inertia compensating unit 33. The base current calculation unit 30 addresses the steering torque signal Ts and the vehicle speed signal V based on data corresponding to the steering torque signal Ts and the vehicle speed signal V and the target current signal IMS which are set in advance based on experimental values or design values. And reads the corresponding target current signal IMS. The target current signal IMS is a signal including information on a current serving as a reference when setting a target motor current to be supplied to the motor 20.
[0040]
The inertia compensation current calculation unit 31 is for performing an inertia compensation current calculation process for calculating a current for canceling the moment of inertia of the motor and the system, and calculates the steering torque signal Td from the manual steering torque detection unit 22. The signal Tl passing through the low-pass filter 36 and the steering torque signal Th passing the signal Tl through the high-pass filter 38 and the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 23 are input, and the inertia compensating unit 33 outputs an inertia compensation signal IS. First, the inertia compensation current calculation unit 31 differentiates the steering torque signals Th and Tl with respect to time to calculate a time differential value of the steering torque. Then, the inertia compensation current calculating unit 31 calculates a time differential value of the steering torque based on a time differential value of the steering torque set in advance based on an experimental value or a design value and data corresponding to the vehicle speed signal V and the inertia compensation signal IS. The corresponding inertia correction signal IS is read using the value and the vehicle speed signal V as addresses.
[0041]
The damper compensation current calculation unit 32 is for calculating a current for limiting the rotation of the motor, and includes a motor rotation speed signal Nm from the motor rotation speed calculation unit 29, a vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 23, and a steering torque signal. Tl is input, and a damper compensation current signal DS is output to the damper compensation unit 34.
[0042]
The inertia compensation unit 33 receives the target current signal IMS from the base current calculation unit 30 and the inertia compensation signal IS from the inertia compensation current calculation unit 31, and outputs a compensation target current signal IMS ′ to the damper compensation unit.
[0043]
The damper compensator 34 receives the compensation target current signal IMS ′ from the inertia compensator 33 and the damper compensation signal DS from the damper compensation current calculator 32, and outputs the compensation target current signal IMS ″ to the target current final determiner 35. Output.
[0044]
The target current final determiner 35 receives the compensated target current signal IMS ″ from the damper compensator 34 and the phase-compensated steering torque signal Ts from the phase compensator 37, and outputs a target current signal IT.
[0045]
FIG. 4 is a block diagram of the control unit 28. The control unit 28 includes a motor operation control unit 39, a motor drive unit 40, and a motor current detection unit 25.
[0046]
The motor operation control unit 39 includes a feedback (F / B) control unit 40a, a feedforward (F / F) control unit 41, and a PWM signal generation unit 42. The feedback control unit 40a includes a deviation calculation unit 43 and a deviation current control unit 44.
[0047]
The deviation calculation unit 43 calculates a deviation between the target current signal IT output from the target current determination unit 27 and the motor current signal Im from the motor current detection unit 25, and outputs the value as a deviation signal 43a.
[0048]
The deviation current control unit 44 includes a proportional element, an integral element, and an addition operation unit. The deviation current control unit 44 outputs a signal 43a 'that is proportionally processed by the proportional element with respect to the input deviation signal 43a, and is a signal that is integrated by the integral element. 43a '' is output, and the addition operation unit adds the signal 43a ′ and the signal 43a ″, and generates and outputs a deviation current control signal 44a that is a duty ratio signal so that the value of the deviation signal 43a approaches zero. .
[0049]
The feedforward control section 41 is for generating and outputting a feedforward control element, and includes a feedforward proportional element 45, a limiter 46, and an addition operation section 47. The feedforward proportional element 45 outputs an F / F signal 45a proportional to the input target current signal IT by a certain arbitrary F / F gain (Kff), and the limiter 46 outputs a predetermined F / F signal 45a. If the value is within the range, the signal is output as it is, and if the value is outside the predetermined range, a signal having an arbitrary constant value is output with restriction.
[0050]
That is, if the value of the target current signal IT input to the feedforward proportional element 45 is within a predetermined range, the limiter 46 of the feedforward control unit 41 sets the target current signal at the F / F gain. A duty ratio signal having a value proportional to IT is output. If the value is outside a predetermined range, a duty ratio signal having an arbitrary constant value is output. The output signal of the limiter 46 will be referred to as a feedforward control signal 46a.
[0051]
The addition operation unit 47 adds the feedforward control signal 46a output from the limiter 46 to the deviation current control signal 44a output from the deviation current control unit 44, and performs PWM control on the motor current supplied to the motor 20 based on the value. It is output as a final output duty ratio signal 47a that determines the duty ratio of the PWM signal.
[0052]
The PWM signal generation section 42 generates a PWM (pulse width modulation) signal for PWM driving the motor 20 based on the final output duty ratio signal 47a, and outputs the generated PWM signal as a drive control signal 42a. The PWM signal 42a is a signal having a duty ratio determined by the final output duty ratio signal 47a.
[0053]
The motor drive unit 40 shown in FIG. 4 includes a gate drive circuit unit 48 and a motor drive circuit 49 in which four power field effect transistors are connected in an H-bridge circuit configuration. The gate drive circuit unit 48 selects two field-effect transistors in accordance with the steering direction of the steering wheel 11 based on the drive control signal (PWM signal) 42a, and drives the gates of the selected two field-effect transistors to drive these. The switching operation of the field effect transistor is performed.
[0054]
The motor current detector 25 detects a value IM of a motor current (armature current) flowing through the motor 20 from a voltage generated at both ends of a shunt resistor 50 connected in series with the motor drive circuit 49 and outputs a motor current signal Im. I do.
[0055]
As described above, the control device 24 performs PWM control on the current supplied from the battery power supply 51 to the motor 20 based on the manual steering torque T detected by the manual steering torque detection unit 22, the vehicle speed V, the motor current IM, and the motor voltage IV. And the power output from the motor 20 (steering assist torque).
[0056]
Further, as shown in FIG. 4, the control device 24 calculates a motor current value IM that actually flows through the motor 20 from a voltage generated at both ends of a shunt resistor 50 connected in series with the motor drive circuit 49 in the control unit 28. The control characteristic of the motor 20 is improved by detecting the current signal Im and performing feedback control based on the motor current signal Im.
[0057]
Further, the control device 24 inputs the target current signal IT to the feedforward proportional element 45 in the control unit 28, and adds the feedforward control signal 46a output from the limiter 46 to the deviation current control signal 44a in the addition operation unit 47. As a result, the control characteristics of the motor 20 are further improved by performing the feedforward control.
[0058]
FIG. 5 is a block diagram of a first specific example of a forward / return state determination unit for determining a forward state or a return state according to the present invention. The forward / return state determination unit 60 includes a code determination unit 61, a code determination unit 62, a relation calculation unit 63, and a latch processing unit 64A. The latch processing unit 64A includes an absolute value calculation unit 64, a predetermined value storage unit 65, a predetermined value storage unit 66, a relation operation unit 67, a relation operation unit 68, a logical operation unit 69, a logical operation unit 70, a previous value storage unit 71, A logical operation unit 72, a predetermined value storage unit 73, a predetermined value storage unit 74, a relation operation unit 75, a relation operation unit 76, a logical operation unit 77, and a switching unit 78 are provided.
[0059]
The sign determining unit 61 determines whether the input steering torque signal (TRQ) is a positive value or a negative value. If the steering torque signal (TRQ) is a positive value, it outputs “1”. "0" is output. The sign determination unit 62 determines whether the input motor rotation speed signal (MSPD) is a positive value or a negative value, outputs “1” if the input value is a positive value, and outputs “1” if the input value is a negative value. , "0". The relation calculation unit 63 calculates whether the values input from the sign determination units 61 and 62 match, and outputs “0” when they match, and outputs “1” when they do not match.
[0060]
The absolute value calculator 64 calculates and outputs the absolute value of the input motor rotation speed (MSPD). The predetermined value storage unit 65 stores the first predetermined value AA and outputs the value to the relation calculation unit 67. The relation calculation unit 67 compares the output from the absolute value calculation unit 64 with the first predetermined value AA, and outputs “1” when the absolute value is equal to or larger than the first predetermined value AA. When it is smaller than the predetermined value AA of 1, "0" is output.
[0061]
The predetermined value storage unit 66 stores the predetermined value zero, and outputs the predetermined value zero to the relation calculation unit 68. The relation calculation unit 68 compares the return damper ratio with the predetermined value zero, outputs “1” when the return damper ratio is larger than the predetermined value zero, and outputs “1” when the return damper ratio is equal to or less than the predetermined value zero. "0" is output. The logical operation unit 69 inputs the outputs from the relational operation units 63, 67, and 68, calculates a logical product, and outputs the result.
[0062]
The logical operation unit 70 calculates and outputs the logical sum of the value from the previous value storage unit 71 and the output from the logical operation unit 69. The previous value storage unit 71 outputs data one sample before, that is, stores the output value from the logical operation unit 72 of the previous process, and outputs the stored value in the current process. The logical operation unit 72 receives the outputs from the logical operation units 70 and 77, calculates a logical product, and outputs the result.
[0063]
The predetermined value storage unit 73 stores and outputs the second predetermined value BB. The relation calculation unit 75 compares the value from the absolute value calculation unit 64 with the second predetermined value BB, and outputs “1” when the absolute value is equal to or smaller than the second predetermined value BB. When it is larger than the second predetermined value BB, "0" is output. The predetermined value storage unit 74 stores and outputs a predetermined value of zero. The relation calculation unit 76 compares the return damper ratio with the predetermined value zero, and outputs “1” when they match, and outputs “0” when they do not match.
[0064]
The logical operation unit 77 receives the outputs from the relational operation units 75 and 76, and performs a NOR operation. The switching unit 78 switches so that the output from the logical operation unit 72 is output when the output from the logical operation unit 72 is “1”, and when the output from the logical operation unit 72 is “0”, The output is switched to the output from the relation calculation unit 63.
[0065]
Next, the operation of the forward / return state determination unit 60 will be described.
[0066]
Under the condition that the steering wheel is returned, the motor rotation speed (MSPD) is equal to or higher than a predetermined rotation speed AArps (first predetermined value), and the return assist ratio (SUBBRTO) is output at a non-zero value (A frame portion in the figure) ), “1” is output from the sign determination unit 61, “0” is output from the sign determination unit 62, and as a result, “1” is output from the relation calculation unit 63. "1" is output from the relational operation unit 67, "1" is output from the relational operation unit 68, and as a result, "1" is output from the logical operation unit 69, and "1" is output from the logical operation unit 70. Is output. "0" is output from the relational operation unit 76, "0" is output from the relational operation unit 75, and as a result, "1" is output from the logical operation unit 77. As a result, "1" is output from the logical operation unit 72, the output from the logical operation unit 72 is output from the switching unit 78 as the output of the forward / return state determination unit, and the determination is held in the return state (latch). Let it.
[0067]
Here, the return assist ratio is a parameter calculated by a return damper compensation current calculation unit described later, and is varied by the vehicle speed VEL. Empirically, in a low vehicle speed range of about 30 km / h or less, an arbitrary value other than zero is set, and the vehicle speed range in which the return assist control is invalidated, that is, the SAT is relatively large, and the influence of the friction of the electric power steering gearbox is reduced. The return assist ratio is set to zero at a vehicle speed of about 30 km / h or more at which the steering wheel returns to the center even without assist.
[0068]
In the latch state, one of the following conditions is satisfied: the handle is at or below a predetermined rotation speed, that is, the motor rotation speed (MSPD) is at or below a predetermined rotation speed BBrps (second predetermined value), or the return assist ratio (SUBBRTO) is zero. It is released at the time (C frame in the figure). Here, the first predetermined value AA is a value larger than the second predetermined value BB. That is, “0” is output from the sign determination unit 61, “0” is output from the sign determination unit 62, and as a result, “0” is output from the relation calculation unit 63. "0" is output from the relational operation unit 67, and "0" is output from the logical operation unit 69 which is a logical product. "0" is output from the relational operation unit 68, "1" is output from the relational operation unit 75, "1" is output from the relational operation unit 76, and the logical operation unit 77 which is a NOR operation is “0” is output, and “1” is output from the previous value storage unit 71 because the previous sampling was in the latch state, and “1” is output from the logical operation unit 70. Then, “0” is output from the logical operation unit 72, and the switching unit 78 is switched to output the output from the relational operation unit 63. As a result, a signal in a going state is output.
[0069]
If the return state determination is other than latching, that is, if the logical operation unit 72 outputs “0”, the output from the relational operation unit 63 is output as the output of the return state determination unit, and the same as in the conventional determination method. According to the direction (sign) of the steering torque and the direction (sign) of the motor rotation speed, the direction is determined as the forward direction when they are the same, and the return direction is determined when they are different. (D frame part in the figure).
[0070]
Returning to FIG. 6, a control block diagram of the damper compensation current calculator 80 is shown. The return damper compensation current calculator 80 includes a motor rotation speed offset calculator 81, a return damper base current converter 82, a vehicle speed ratio converter 83, a return assist ratio converter 84, a vehicle speed torque ratio converter 85, and a torque ratio converter 86. Return assist torque ratio conversion section 87, subtraction section 88, return assist offset storage section 89, subtraction section 90, proportional element 91, limiter 92, multiplication section 93, multiplication section 94, multiplication section 95, multiplication sections 96 and 97. 98.
[0071]
The return damper base current conversion unit 82 includes a memory such as a ROM, and sets a return damper base current corresponding to the motor rotation speed output from the subtraction unit 88 as shown in FIG. The value data is stored in a memory in advance, and the return damper base current value corresponding to the input of the digitally converted motor rotation speed is selected, and the return damper base current value is output to the multiplication unit 93.
[0072]
The motor rotation speed offset correction unit 81 has a memory such as a ROM, and stores in advance the data of the motor rotation speed offset value corresponding to the vehicle speed as shown in FIG. The motor rotation speed offset value corresponding to the input of the digitally converted vehicle speed is selected in advance, and the motor rotation speed offset value is output to the subtraction unit 88.
[0073]
The subtraction unit 88 subtracts the input motor rotation speed offset value from the input motor rotation speed, and outputs the result to the return damper base current conversion unit 82.
[0074]
The vehicle speed ratio conversion unit 83 has a memory such as a ROM, and stores in advance the data of the vehicle speed ratio corresponding to the vehicle speed as shown in FIG. The vehicle speed ratio corresponding to the input vehicle speed input is selected, and the vehicle speed ratio is output to the multiplier 93.
[0075]
The return assist ratio conversion unit 84 includes a memory such as a ROM, and stores in advance the data of the return assist ratio corresponding to the vehicle speed V as shown in FIG. 10 and set based on experimental results or theoretical calculations. , The return assist ratio corresponding to the digitally converted vehicle speed V input is selected, and the return assist ratio is output to the multiplier 96 and is output to the forward / return state determination unit.
[0076]
The vehicle speed torque ratio conversion unit 85 includes a memory such as a ROM, and stores in advance the data of the vehicle speed torque ratio corresponding to the vehicle speed as shown in FIG. The vehicle speed torque ratio corresponding to the digitally converted vehicle speed input is configured to be selected, and the vehicle speed torque ratio is output to the multiplier 95.
[0077]
The torque ratio conversion unit 86 has a memory such as a ROM, and stores in advance the data of the torque ratio corresponding to the torque as shown in FIG. The torque ratio corresponding to the inputted torque input is configured to be selected, and the torque ratio is output to the multiplier 94.
[0078]
The return assist torque ratio conversion unit 87 includes a memory such as a ROM, and stores in advance the data of the return assist torque ratio corresponding to the torque as shown in FIG. The return assist torque ratio corresponding to the digitally converted torque input is selected, and the return assist torque ratio is output to the multiplier 97.
[0079]
The subtraction unit 90 subtracts the input return assist offset value from the input motor rotation speed and outputs the result to the proportional element 91. When the signal input from the proportional element 91 is equal to or smaller than a predetermined value, the limiter 92 outputs the signal as it is to the multiplier 96. When the signal input is equal to or larger than the predetermined value, the limiter 92 outputs the signal to the multiplier 96 as being constant at the predetermined value. I do.
[0080]
The multiplication unit 93 multiplies the output signal from the return damper base current conversion unit 82 by the signal output from the vehicle speed ratio conversion unit 83, and outputs the result to the multiplication unit 94. The multiplication unit 95 multiplies the output signal from the vehicle speed torque ratio conversion unit 85 by a torque signal, and outputs the output signal to the torque ratio conversion unit 86 and the return assist torque ratio conversion unit 87.
[0081]
The multiplication unit 94 multiplies the output signal from the multiplication unit 93 by the output signal from the torque ratio conversion unit 86, and outputs the result to the subtraction unit 98. The multiplication unit 96 returns the output signal from the limiter 92, multiplies the output signal from the assist ratio conversion unit 84, and outputs the result to the multiplication unit 97. The multiplier 97 returns the output signal from the multiplier 96 to the output signal from the assist torque ratio converter 87 and outputs the result to the subtractor 98. The subtraction section 98 subtracts the output signal from the multiplication section 97 from the output signal from the multiplication section 94, and outputs the result as a return damper compensation current signal.
[0082]
A frame in the figure is a return assist current calculation unit. The subtraction unit 90 subtracts the offset value CC (rps), which is the output value from the return assist offset storage unit 89, in order to provide a dead zone for disturbances such as noise and unstable elements with respect to the input value of the motor rotation speed MSPD. Then, the output value is returned to the proportional element 91 and multiplied by the assist current gain K (A / rps). This value is limited by the upper limiter 92 in the block with the current value necessary for compensating the dynamic friction force of the gearbox of the electric power steering. Here, it is set to 1.5A. Thereafter, the return assist ratio (SUBRTO) set for each vehicle speed of 1 km / h in the return assist ratio conversion unit 84 is referred to according to the vehicle speed, and this value is multiplied by the multiplication unit 96.
[0083]
Further, the multiplication section 97 multiplies the return assist torque ratio output from the return assist torque ratio conversion section 87 referred to by the steering torque TRQ to finally obtain a return assist current. Here, the return assist ratio is set to an arbitrary value other than zero in a vehicle speed range in which the return assist current is to be output, mainly in a low vehicle speed range of 0 to 30 km / h. In a vehicle speed range of 30 km / h or more, the return assist ratio is set to zero in order to output a normal return damper compensation current, and the return damper ratio is set to an arbitrary value other than zero.
[0084]
If it is determined that the steering wheel is in the return state during traveling, the return damper compensation is enabled by the above-described determination processing. In particular, the return assist current is output as the damper compensation current during low-speed traveling, and the return damper compensation current is output in the higher speed range. Is output as a damper compensation current.
[0085]
FIG. 14 is a graph showing the time change of the steering angle (ANGLE), the steering torque (TRQ), the motor current (Im), and the motor rotation speed (MSPD) of the electric power steering apparatus of the present invention while the vehicle is traveling at a low vehicle speed. is there. In the figure, the abscissa represents time, and the ordinate represents values corresponding to rotation in the right direction in the positive direction and values corresponding to rotation in the left direction in the negative direction. Further, the time range OA is a range indicating the going state of the steering wheel, the time range AB is a range indicating the returning state of the steering wheel, and the time range BC is a returning operation of the steering wheel. This is a range indicating the later progress.
[0086]
18, the steering angle (ANGLE) increases to the right (positive direction) in the range of OA indicating the going state of the steering wheel, as in the conventional case shown in FIG. 18, and at that time, the steering torque is a positive value. It can be seen that the motor current is a positive value and the motor rotation speed also changes at a positive value. At this time, in FIG. 5, “1” is output from the sign determination unit 61, “1” is output from the sign determination unit 62, and as a result, “0” is output from the relation calculation unit 63. . As a result, "0" is output from the logical operation unit 69, and since the previous sampling was not in the latch state, that is, the previous value storage unit 71 is "0", "0" is output from the logical operation unit 70. Is output from the logical operation unit 72, and the switching unit 78 switches so that the output from the relational operation unit 63 is output as the output of the forward / backward state determination unit. At this time, the processing in the forward / return state determination unit shown in FIG. 5 is determined to be “forward”, and a forward damper compensation current signal is output.
[0087]
In the range AB, the steering wheel angle and the steering torque are positive values, and the motor current and the motor rotation speed are negative values. At this time, “1” is output from the sign determination unit 61, and “0” is output from the sign determination unit 62. As a result, "1" is output from the relation calculation unit 63. When the absolute value of the motor rotation speed is equal to or smaller than the first predetermined value AA, the output from the relational operation unit 67 is “0”, and the output from the logical operation unit 69 is “0”. Since the previous sampling is not in the latch state, that is, since the previous value storage unit 71 is “0”, the output from the logical operation unit 70 is “0”, and the output from the logical operation unit 72 is also “0”. ". As a result, the switching unit 78 is switched so that the output from the relation calculation unit 63 is output. Then, since the steering wheel is in the return state, the steering wheel transitions in a direction in which the steering angle converges to zero. At this time, the determination by the forward / return state determination unit 60 is “return”, and a return damper compensation current signal is output. Here, since the vehicle is traveling at a low vehicle speed, the return damper compensation current signal is output as a return assist current, and a signal based on an output signal from the motor rotation speed detecting unit is added to a signal based on an output signal from the steering torque sensor. Thus, the steering wheel is positively returned.
[0088]
When the motor rotation speed becomes equal to or higher than the first predetermined value A while the output from the relation calculation unit 63 is “1”, the output from the relation calculation unit 67 becomes “1”. When the return assist ratio is not zero at low speed, the output of the relational operation unit 68 is "1", and as a result, the output of the logical operation unit 69 is "1". Further, the output from the logical operation unit 70 is "1" regardless of the value of the previous value storage unit 71. Further, since the motor rotation speed is not lower than the second predetermined value BB, "0" is output from the relation calculation unit 75, and since the return assist ratio is not 0, the output from the relation calculation unit 76 is "0". ". As a result, the output from the logical operation unit 77 that performs the NOR operation becomes “1”. Therefore, the output from the logical operation unit 72 is “1”. Thereby, the switching unit 78 is switched so that the output from the logical operation unit 72 is output. At this time, the output value of the logical operation unit 72 is stored in the previous value storage unit 71. This results in a latch state.
[0089]
After the point B, the steering torque is a negative value, and the motor rotation speed is also a negative value. At this time, the output from the sign judgment unit 61 is “0”, and the output from the sign judgment unit 62 is “0”. As a result, the output from the relation calculation unit 63 becomes “0”. As a result, the output from the logical operation unit 69 becomes “0”. At this time, since the output from the previous value storage unit 71 is “1”, the output from the logical operation unit 70 is “1”. Further, since the motor rotation speed is higher than the second predetermined value BB, the output from the relation calculation unit 75 is "0", and since the return assist ratio is not zero, the output from the relation calculation unit 76 is "0". "1" is output from the logical operation unit 77. As a result, "1" is output from the logical operation unit 72, and the switching unit 78 outputs the output from the logical operation unit 72. That is, the latch state continues. This shows that the steering angle converges to zero.
[0090]
Further, as time elapses, the motor rotation speed becomes smaller than the second predetermined value BB, so that the output from the relation calculation unit 75 becomes “1” and the output from the relation calculation unit 76 becomes “1”. The output from the logical operation unit 77 that performs the NOR operation is “0”. As a result, the output from the logical operation unit 72 becomes "0", and the switching unit 78 outputs the output from the relational operation unit 63, and this state is a state where the latched state is released.
[0091]
With these functions, the steering wheel can easily return to the center due to the combination of the SAT and the return assist force when the steering wheel is returned as shown in FIG. There is no event that stops on the way without returning. As a result, a clear steering feeling is obtained, and a dramatic improvement in the steering feel can be realized.
[0092]
Next, a second specific example of the forward / backward state determination unit of the electric power steering device according to the present invention will be described. In the second specific example, the predetermined value storage unit 66, the relation calculation unit 68, the predetermined value storage unit 74, and the relation calculation unit 76 in the forward / return state determination unit in the first specific example are different from each other. , Have the same configuration. FIG. 15 is a block diagram of a second specific example of the forward / return state determination unit according to the present invention. Except for the predetermined value storage unit 100, the relation calculation unit 101, the predetermined value storage unit 102, and the relation calculation unit 103, the same reference numerals as those in FIG. 5 described in the first specific example are used, and the description is omitted.
[0093]
The predetermined value storage unit 100 stores the vehicle speed of 30 Km / h as the third predetermined value, and outputs the third predetermined value to the relation calculation unit. The relation calculation unit 101 compares the vehicle speed with a third predetermined value of 30 Km / h, and outputs “1” when the vehicle speed is equal to or less than the third predetermined value of 30 Km / h. If it is larger than the predetermined value 30 km / h, "0" is output.
[0094]
The predetermined value storage unit 102 stores and outputs 30 km / h as the third predetermined value. The relation calculation unit 103 compares the vehicle speed with 30 km / h as a third predetermined value, and outputs “1” when the vehicle speed is greater than 30 km / h, and outputs the value when the vehicle speed is 30 km / h or less. Output "0".
[0095]
Next, the operation of the second specific example of the forward / return state determination unit will be described.
[0096]
When the steering wheel is returned and the motor rotation speed (MSPD) is equal to or higher than the predetermined rotation speed Arps and the vehicle speed is equal to or lower than 30 km / h, the sign determination unit 61 outputs “1” and the sign determination unit 62 outputs “0”. Is output, and as a result, "1" is output from the relation calculation unit 63. "1" is output from the relational operation unit 67, "1" is output from the relational operation unit 101, and as a result, "1" is output from the logical operation unit 69, and "1" is output from the logical operation unit 70. Is output. "0" is output from the relational operation unit 103, "0" is output from the relational operation unit 75, and as a result, "1" is output from the logical operation unit 77. As a result, "1" is output from the logical operation unit 72, the output from the logical operation unit 72 is output from the switching unit 78 as the output of the forward / return state determination unit, and the determination is held in the return state (latch). Let it. A frame B in the drawing is a latch process for retaining the determination.
[0097]
The latch state is released when the steering wheel is at or below a predetermined rotation speed, that is, when one of the conditions that the motor rotation speed (MSPD) is at or below a predetermined rotation speed BBrps or the vehicle speed is at least 30 km / h is satisfied. Here, the first predetermined value AA is a value larger than the second predetermined value BB. That is, “0” is output from the sign determination unit 61, “0” is output from the sign determination unit 62, and as a result, “0” is output from the relation calculation unit 63. "0" is output from the relational operation unit 67, and "0" is output from the logical operation unit 69 which is a logical product. Since “0” is output from the relational operation unit 101, “1” is output from the relational operation unit 75, “1” is output from the relational operation unit 103, and since the previous sampling was in the latch state, The previous value storage unit 71 is “1”, and “1” is output from the logical operation unit 70, but “0” is output from the logical operation unit 77 that is a NOR operation, and the logical operation unit 72 Is output as "0", and the switching section 78 is switched to output the output from the relational operation section 63. As a result, a signal in a going state is output.
[0098]
If the return state determination is other than latching, that is, if the logical operation unit 72 outputs “0”, the output from the relational operation unit 63 is output as the output of the return state determination unit, and the same as in the conventional determination method. According to the direction (sign) of the steering torque and the direction (sign) of the motor rotation speed, the direction is determined as the forward direction when they are the same, and the return direction is determined when they are different. (D frame part in the figure).
[0099]
With these functions, the steering wheel can easily return to the center due to the combination of the SAT and the return assist force when the steering wheel is returned at the time of steering at the time of low-speed running, and the conventional steering wheel does not return to the center but stops halfway. Such an event disappears. As a result, a clear steering feeling is obtained, and a dramatic improvement in the steering feel can be realized.
[0100]
After the motor rotation speed reaches the first predetermined value AA or more in the return state, the steering wheel is rotated in the reverse direction, and when the vehicle goes in the reverse direction, the motor rotation speed does not exceed the second predetermined value BB. Therefore, the latch in the return state is not released, but at that time, since the torque input to the steering immediately exceeds a predetermined value, the return assist torque ratio becomes zero, and the determination of the return damper compensation current signal becomes zero. Since a certain return assist torque ratio is multiplied, as a result, the return damper compensation current signal becomes zero. At this time, a smooth steering operation can be performed.
[0101]
【The invention's effect】
As apparent from the above description, the present invention has the following effects.
[0102]
The forward / return state determination unit is configured to continue the return state until the absolute value of the motor rotation speed detected by the motor rotation speed detection unit becomes equal to or less than a predetermined value after the return / return state determination unit determines the return state. In this configuration, the steering torque and motor rotation speed data are not used and expensive steering angle sensors are used. Even under conditions that cause a sign relationship, it is not immediately determined that the vehicle is in the forward state, and the determination of the return state is maintained until a certain condition is satisfied. It is possible to return almost to the center without stopping the return, and the steering feeling is dramatically improved.
[0103]
In addition, the forward / return state determination unit is an expensive steering angle sensor to continue the return state until the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor becomes equal to or less than a predetermined value after the return / return state determination unit determines the return state. Instead of using the steering torque and motor rotation speed data, the sign is switched across the steering torque across zero in the steering wheel return state at the time of steering at low vehicle speed, and the relationship has the same sign as the motor rotation speed. Even under such conditions, the return state is not immediately determined and the return state determination is maintained until a certain condition is satisfied. It is possible to return almost to the center, and the steering feeling is dramatically improved.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic structural diagram of an electric power steering device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing a control device of the electric power steering device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram of a target current determination unit.
FIG. 4 is a block diagram of a control unit.
FIG. 5 is a block diagram of a first specific example of a forward / return state determination unit.
FIG. 6 is a block diagram of a return damper compensation current calculator.
FIG. 7 is a map of a return damper base current value corresponding to a motor rotation speed.
FIG. 8 is a map of a motor rotation speed offset value corresponding to a vehicle speed.
FIG. 9 is a map of a vehicle speed ratio corresponding to a vehicle speed.
FIG. 10 is a map of a return assist ratio corresponding to a vehicle speed.
FIG. 11 is a map of a vehicle speed torque ratio corresponding to a vehicle speed.
FIG. 12 is a map of a torque ratio corresponding to a torque.
FIG. 13 is a map of a return assist torque ratio corresponding to a torque.
FIG. 14 is a graph showing a change over time of a steering angle, a steering torque, a motor current, and a motor rotation speed during actual low vehicle speed running when the electric power steering device according to the present invention is used.
FIG. 15 is a block diagram of a second specific example of the forward / return state determination unit.
FIG. 16 is a block diagram of a damper compensation current calculator in a conventional electric power steering device.
FIG. 17 is a block diagram of a forward / backward state determination unit in a conventional electric power steering apparatus.
FIG. 18 is a graph showing a time change of a steering angle, a steering torque, a motor current, and a motor rotation speed during actual low-speed running of the vehicle when the conventional electric power steering device is used.
[Explanation of symbols]
10 Electric power steering device
11 Steering wheel
12 Steering axis
13 Connecting shaft
15 Pinion mechanism
16 Manual steering torque generation mechanism
17 Rack axis
18 Tie rod
19 Front wheel
20 motor
21 Ball screw mechanism
22 Manual steering torque detector
23 Vehicle speed sensor
24 Control device
25 Motor current detector
26 Motor voltage detector
27 Target current determination unit
60 Forward / return state determination unit
64A latch processing unit

Claims (2)

車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記車両の速度を検出する車速センサと、前記ステアリング系に操舵補助トルクを付加するモータと、前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出部と、少なくとも前記操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じて前記モータに流す目標電流値を設定し、前記モータを駆動する制御信号を出力するモータ制御手段とを備え、前記モータ制御手段は、前記操舵トルクと前記モータ回転速度の正負によってステアリング系の往き状態、戻り状態を判定する往き戻り状態判定部と、戻り状態の場合には前記操舵トルクセンサからの出力信号に基づく信号に前記モータ回転速度検出部からの出力信号に基づく信号を加算演算する演算手段とを備え、前記演算手段からの出力信号に基づいて戻り制御を行う電動パワーステアリング装置において、
前記往き戻り状態判定部は、前記往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、前記モータ回転速度検出部によって検出されるモータ回転速度の絶対値が所定値以下になるまで、前記戻り状態を継続させることを特徴とする電動パワーステアリング装置。A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system of a vehicle, a vehicle speed sensor for detecting a speed of the vehicle, a motor for adding a steering assist torque to the steering system, and a motor rotation speed for detecting a rotation speed of the motor A motor control unit for setting a target current value to be supplied to the motor in accordance with at least a steering torque detected by the steering torque sensor, and outputting a control signal for driving the motor; A forward / return state determination unit that determines a forward state or a return state of the steering system based on the positive / negative of the steering torque and the motor rotation speed; and in the case of the return state, a signal based on an output signal from the steering torque sensor. Calculating means for adding and calculating a signal based on an output signal from the motor rotation speed detecting section; The electric power steering apparatus returns performing control on the basis of al of the output signal,
The forward / return state determination unit is configured to return the return state until the absolute value of the motor rotation speed detected by the motor rotation speed detection unit becomes equal to or less than a predetermined value after the return state determination unit determines the return state. An electric power steering device characterized by continuing. 車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記車両の速度を検出する車速センサと、前記ステアリング系に操舵補助トルクを付加するモータと、前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出部と、少なくとも前記操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じて前記モータに流す目標電流値を設定し、前記モータを駆動する制御信号を出力するモータ制御手段とを備え、前記モータ制御手段は、前記操舵トルクと前記モータ回転速度の正負によってステアリング系の往き状態、戻り状態を判定する往き戻り状態判定部と、戻り状態の場合には前記操舵トルクセンサからの出力信号に基づく信号に前記モータ回転速度検出部からの出力信号に基づく信号を加算演算する演算手段とを備え、前記演算手段からの出力信号に基づいて戻り制御を行う電動パワーステアリング装置において、
前記往き戻り状態判定部は、前記往き戻り状態判定部により戻り状態と判定された後、前記車速センサによって検出される前記車速が所定値以下になるまで、前記戻り状態を継続させることを特徴とする電動パワーステアリング装置。A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system of a vehicle, a vehicle speed sensor for detecting a speed of the vehicle, a motor for adding a steering assist torque to the steering system, and a motor rotation speed for detecting a rotation speed of the motor A motor control unit for setting a target current value to be supplied to the motor in accordance with at least a steering torque detected by the steering torque sensor, and outputting a control signal for driving the motor; A forward / return state determination unit that determines a forward state or a return state of the steering system based on the positive / negative of the steering torque and the motor rotation speed; and in the case of the return state, a signal based on an output signal from the steering torque sensor. Calculating means for adding and calculating a signal based on an output signal from the motor rotation speed detecting section; The electric power steering apparatus returns performing control on the basis of al of the output signal,
The forward / return state determination unit is configured to continue the return state until the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor becomes equal to or less than a predetermined value after the return / return state determination unit determines the return state. Electric power steering device.
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