JP2006062390A - 電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】操舵トルクを補助するトルク制御手段と、操舵周波数成分を除去する操舵成分除去手段と、モータの回転速度を検出する回転速度検出手段と、この出力を基にダンピング電流を演算するダンピング電流演算手段と、前記モータの目標電流を算出する目標電流演算手段とを備える電動パワーステアリング制御装置において、ダンピング電流を制御するダンピング制御手段の制御パラメータのうち、少なくとも1つをダンピング制御手段に入力される外部パラメータに応じて変化させるものである。
【選択図】 図1
Description
操舵トルクを補助する補助トルクを生み出すベース電流を演算するトルク制御手段と、
前記補助トルクを発生するモータの回転速度から操舵周波数成分を除去した信号を出力する回転速度検出手段と該回転速度検出手段の出力を基にダンピング電流を演算するダンピング制御器とを備えたダンピング制御手段と、
前記トルク制御手段の出力とダンピング制御手段の出力とから、前記モータの目標電流を算出する目標電流演算手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記ダンピング制御手段の複数の制御パラメータのうち、少なくとも1つを、当該ダンピング制御手段に入力される外部パラメータに応じて変化させるものである。
操舵トルクを補助する補助トルクを生み出すベース電流を演算する工程と、
前記補助トルクを発生するモータの回転速度から操舵周波数成分を除去した信号を基にダンピング電流を演算する工程と、
前記演算されたベース電流とダンピング電流とから、前記モータの目標電流を算出する工程と、
を有する電動パワーステアリングの制御方法において、
前記ダンピング電流を制御する複数の制御パラメータのうち、少なくとも1つを、制御に用いる外部パラメータに応じて変化させる工程を有するものである。
実施の形態1.
図1は本発明の実施の形態に係わる電動式パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図である。同図において、運転者が操舵した場合の操舵トルクを検出するトルクセンサ1、上記トルクセンサの出力信号に基づいてシステムの安定性を改善する位相補償器2、位相補償されたトルクセンサ1の出力に基づいて上記操舵トルクを補助する補助トルクを生み出すベース電流を演算するトルク制御手段であるトルク制御器3が備えられ、これらによりベース電流を決定する。また、制御信号の1つである位相補償されたトルクセンサの出力信号をHPFの1つであるトルクHPF12に通過させることで、操舵トルク信号の操舵周波数成分を除去し、別の制御信号である電流検出器6の出力をHPFの1つである電流HPF13に通過させることで電流検出器からの信号のうち操舵周波数成分を除去した後、これら両HPFの後段に設けた回転速度検出手段としての回転速度オブザーバ10によりモータ回転速度を推定して検出する。そして、トルク制御器3により設定される、ダンピング制御器8のパラメータと、推定して検出されたモータ回転速度とを用いて、ダンピング制御器8でダンピング電流の演算を行う。そして、演算器7によりトルク制御器の出力であるベース電流にダンピング電流を減算もしくは加算したものがモータの目標電流となり、電流制御器4に入力される。また、補助トルク(アシストトルク)を発生すべく、電流検出器6で検出したモータ5に通電される駆動電流検出値が上記目標電流と一致するように電流制御器4により制御される。また、以上において、目標電流演算手段20の構成要素であるトルク制御手段、ダンピング制御手段、及び演算器を使用して、目標電流が演算され、さらに、ダンピング制御手段21の構成要素であるトルクHPF、電流HPF、回転速度オブザーバ、及びダンピング制御器により、ダンピング電流が制御される。その後、さらに、上述の目標電流とダンピング電流の演算結果が電流制御器に入力される。
本発明の従来の技術と異なる点は、図1の目標電流演算手段20によって目標電流を決定するまでのプロセスである。従って、以下では目標電流演算手段20における目標電流を決定するまでのアルゴリズムについて説明を行う。
まず、ステップS101でトルクセンサ1での出力をマイコンのメモリに記憶し、ステップS102で電流検出器6から読み込んだモータ実電流を当該メモリに記憶する。次に、ステップS103で位相補償器2によりトルクセンサ出力に対して位相補償を行い、その出力を当該メモリに記憶する。ステップS104ではトルク制御器3により位相補償器出力からベース電流を演算し当該メモリに記憶する。この際、トルク制御器内に記憶されているアシストマップ(ここでは、位相補償されたトルクセンサ出力に対してベース電流を決定するためのマップを意味する)を用いる。ステップS105ではトルクHPF12により、トルクセンサ出力の操舵周波数成分を除去する。ステップS106では、電流検出器6の出力を電流HPF13に通し、モータ電流に含まれる操舵周波数成分を除去する。ステップS107では、トルクHPF12及び電流HPF13の出力から回転速度オブザーバ10によりモータ回転速度を推定して検出する。ステップS108では、トルク制御器3で用いたダンピング制御器8の外部パラメータであるアシストマップの傾きを演算し、それをもとにダンピング制御器8でのダンピングゲインを決定する。ステップS109ではステップS107で得られた回転速度オブザーバの出力にステップS108で演算したダンピング制御器のダンピングゲインを乗算することによりダンピング電流を求める。そして、ステップS110で演算器7において、目標電流を決定する。ステップS101からS110までの動作を繰り返し目標電流を演算する。
実施の形態2に係わる電動式パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図を図5に示す。構成要素は実施の形態1と同様である。ただし、ダンピング制御器の外部パラメータであるトルク制御器のアシストマップの傾きに応じて(上記アシストゲインに応じてと同義)、ダンピング制御器のダンピングゲインを変化させるのではなく、HPFとしてのトルクHPFおよび電流HPFの制御パラメータであるフィルタ定数を、これらのHPFの外部パラメータであるダンピング制御器のダンピングゲインに応じて変化させる、つまり、カットオフ周波数でのフィルタゲインが1になるようにHPFのフィルタ周波数を決める、ことが異なる。
さらに、基準ゲインを0dBとしたが、他の値を基準ゲインとして、その値と交差する周波数をFcとしてもかまわない。
実施の形態3に係わる電動式パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図を図9に示す。構成要素は実施の形態1と同様である。ただし、トルク制御器のアシストマップの傾きであるアシストゲインに応じて(実施の形態1の場合と同様)、ダンピング制御器のダンピングゲインを変化させるのではなく、回転速度オブザーバの外部パラメータとしてのトルク制御器の該アシストゲインに応じて(実施の形態1の場合と同様)、制御パラメータである回転速度オブザーバの極を変化させるところが異なる。
実施の形態4に係わる電動式パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック図を図13に示す。これは実施の形態1〜3におけるパラメータ調整要素をすべて含んでいる場合の一例を示す図である。
Claims (5)
- 操舵トルクを補助する補助トルクを生み出すベース電流を演算するトルク制御手段と、
前記補助トルクを発生するモータの回転速度から操舵周波数成分を除去した信号を出力する回転速度検出手段と該回転速度検出手段の出力を基にダンピング電流を演算するダンピング制御器とを備えたダンピング制御手段と、
前記トルク制御手段の出力とダンピング制御手段の出力とから、前記モータの目標電流を算出する目標電流演算手段と、
を備えた電動パワーステアリング制御装置において、
前記ダンピング制御手段の複数の制御パラメータのうち、少なくとも1つを、当該ダンピング制御手段に入力される外部パラメータに応じて変化させることを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 制御パラメータはダンピング制御器のダンピングゲインであり、外部パラメータはトルク制御手段のアシストマップの傾きである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制御装置。
- 制御パラメータはモータの回転速度から操舵周波数成分を除去するハイパスフィルタのフィルタ定数であり、外部パラメータはダンピング制御器のダンピングゲインである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制御装置。
- 制御パラメータは回転速度検出手段の極であり、外部パラメータはトルク制御手段のアシストマップの傾きである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制御装置。
- 操舵トルクを補助する補助トルクを生み出すベース電流を演算する工程と、
前記補助トルクを発生するモータの回転速度から操舵周波数成分を除去した信号を基にダンピング電流を演算する工程と、
前記演算されたベース電流とダンピング電流とから、前記モータの目標電流を算出する工程と、
を有する電動パワーステアリングの制御方法において、
前記ダンピング電流を制御する複数の制御パラメータのうち、少なくとも1つを、制御に用いる外部パラメータに応じて変化させる工程を有する電動パワーステアリングの制御方法。
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