JP2005170257A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づきモータを駆動制御して人力をアシストする操舵アシスト制御手段41と、前記モータの慣性トルクを補償する慣性トルク補償制御手段42とを備えた電動パワーステアリング装置において、ステアリング系の摩擦トルクを専用に補償する摩擦トルク補償制御手段50を備えた電動パワーステアリング装置。
【選択図】 図3
Description
さらに、急操舵時において慣性によりステアリング操作が重くなるのを軽減するために慣性トルク補償制御が行われる例がある(例えば、特許文献1参照)。
そこで、摩擦トルクについては、慣性トルク補償制御における最終的な制御電流値を増加させることで、その影響を軽減することが行われている。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置1の概略全体の後面図を図1に示す。
ステアリングギアボックス10には、ステアリングホイール(図示せず)が一体に取り付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸11が軸受を介して回動自在に軸支されており、図2に示すように入力軸11はステアリングギアボックス10内でトーションバー12を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸13と連結されている。
したがってステアリングホイールの回動操作により入力軸11に伝達された操舵力は、トーションバー12を介して操舵ピニオン軸13を回動して操舵ピニオン軸13のはす歯13aとラック歯3aの噛合によりラック軸3を左右軸方向に摺動させる。
なお、モータ20には、その回転駆動軸の回転を直接検出するロータリエンコーダ、レゾルバなどの回転センサ35が設けられている。
トーションバー12を挟んで入力軸11側と操舵ピニオン軸13側にそれぞれ反射ディスク31,32が固着されており、この反射ディスク31,32に各々設けられたバーコードパターン31a,32aを読み取ることができるオプティカルモジュール33が装着されてトルクセンサ30を構成している。
その他、モータの回転センサ35からの検出信号からモータ回転速度Vnを検出する回転速度検出手段51を備えている。
まず操舵トルク微分値ΔTとモータ回転速度Vnを読み込む(ステップ1)。
また、操舵トルクの出力値Tは、右操舵のときは正数、左操舵のときは負数で表される。
|Vn|=0ならばモータ20は回転しておらず、このとき生じる摩擦トルクは静止摩擦トルクであると判断し、|Vn|≠0ならばモータ20は回転しており、このとき生じる摩擦トルクは動摩擦トルクであると推定する。
モータ20の角速度Vdはt2時点から上昇を続ける。
静止摩擦トルク補償電流Ifsは、t1時点から傾斜を徐々に大きくしながら増大し、最大電流値を示した後急激に減少している。
同摩擦トルク補償電流Ifが前記したようにアシストベース電流Ibと慣性トルク補償電流Iiの和にさらに加算されてその合計電流Iの指令信号がモータ電流指令手段55によりモータドライバ21に出力されモータ駆動制御に供される。
t1時点からt2時点までの静止摩擦トルクが発生している間は、ステップ1,2,3,4,11,12が繰り返される。
ステップ5では、動摩擦トルクを補償する動摩擦トルク補償電流Ifdを、所定の一定電流値Ciにsign(Vn)を乗算して求める。
sign(Vn)は、モータ回転速度Vnが正数(正回転)ならば+1、負数(逆回転)ならば−1とする関数であり、したがって動摩擦トルク補償電流Ifdは、モータ20が正回転ならば+Ciとされ、逆回転ならば−Ciとされる。
ステップ11に進んだときは、前記したように同摩擦トルク補償電流Ifを出力し、ステップ12で摩擦トルク補償電流Ifを前回補償電流Ifoとして次回に備える。
10…ステアリングギアボックス、11…入力軸、12…トーションバー、13…操舵ピニオン軸、14…ラックガイドスプリング、15…ラックガイド、
20…モータ、21…モータドライバ、
25…ウオーム減速機構、26…ウオームホイール、27…ウオーム、
30…トルクセンサ、31,32…反射ディスク、33…オプティカルモジュール、35…回転センサ、
40…CPU、41…操舵アシスト制御手段、42…慣性トルク補償制御手段、43…微分手段、
50…摩擦トルク補償制御手段、51…回転速度検出手段、52…フィルタ、53…微分手段、54…フィルタ。
Claims (5)
- 操舵トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づきモータを駆動制御して人力をアシストする操舵アシスト制御手段と、前記モータの慣性トルクを補償する慣性トルク補償制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、
ステアリング系の摩擦トルクを専用に補償する摩擦トルク補償制御手段を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記摩擦トルク補償制御手段は、
モータの回転の有無を検出する回転判別手段を備え、
前記回転判別手段によりモータが回転開始前と判別されたときには静止摩擦トルクが発生すると推定して、前記操舵トルクの微分値に所定係数を乗算した電流値を静止摩擦トルク補償電流としてモータに供給して静止摩擦トルク補償制御を行うことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記摩擦トルク補償制御手段は、
モータの回転の有無を判断する回転判別手段を備え、
前記回転判別手段によりモータが回転開始後と判別されたときには動摩擦トルクが発生すると推定して、所定電流値に徐々に近づけたのちに同所定電流値に一定とする電流値を動摩擦トルク補償電流としてモータに供給して動摩擦トルク補償制御を行うことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記摩擦トルク補償制御手段は、
モータの回転の有無を判断する回転判別手段を備え、
前記回転判別手段によりモータが回転開始前と判別されたときには静止摩擦トルクが発生すると推定して、前記操舵トルクの微分値に所定係数を乗算した電流値を静止摩擦トルク補償電流としてモータに供給し、
前記回転判別手段によりモータが回転開始後と判別されたときには動摩擦トルクが発生すると推定して、所定電流値に徐々に近づけたのちに同所定電流値に一定とする電流値を動摩擦トルク補償電流としてモータに供給して静止および動摩擦トルク補償制御を行うことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記回転判別手段は、前記モータの回転速度を検出する回転速度検出手段であることを特徴とする請求項2から請求項4までのいずれか記載の電動パワーステアリング装置。
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