JP2006137341A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 トルク信号が有する周波数が、第1周波数より低いときは、減衰させて、第1周波数より高い第2周波数より高いときは、位相を進ませて、トルク信号を出力する進相フィルタ手段17と、進相フィルタ手段17が出力したトルク信号に応じた制御量を出力すると共に、不感帯を有する第2制御手段18と、トルク信号が所定範囲にあるときのみ、ゲインデータを出力する手段22と、操舵角速度が所定範囲にあるときのみ、ゲインデータを出力する手段23と、与えられた車速が所定速度以上であるときのみ、ゲインデータを出力する手段24と、前記各ゲインデータ及び制御量を乗算する手段19とを備え、その乗算した結果を第1制御手段12が出力した制御量に加算する構成である。
【選択図】 図1
Description
これにより、タイロッドから入力される外乱を抑制する為の制御と操舵制御とを明確に切り換えることが出来、外乱のステアリングへの影響を抑制することが出来る電動パワーステアリング装置を実現することが出来る。
図1は、本発明に係る電動パワーステアリング装置の実施の形態の要部構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、図示しない操舵部材(ステアリング、ハンドル)に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ21が出力した操舵トルク信号が、インタフェース20によりサンプリングされ、サンプリングされた操舵トルク信号Tsが位相補償部11に与えられる。位相補償部11は、操舵トルク信号Tsの位相補償を行う。位相補償部11により位相補償された操舵トルク信号Tは、関数発生部12(第1制御手段)に与えられる。
関数発生部12には、車両の走行速度を検出する車速センサ3が出力し、インタフェース4がサンプリングした車速信号Vも与えられている。
関数発生部12が定めた目標電流Iは加算手段13へ与えられる。
減算手段15は、加算手段13の加算結果からモータ電流検出信号Isを減算し、その減算結果を、モータ電圧演算部16に与える。モータ電圧演算部16は、与えられた減算結果に対してPID演算を行い、その演算結果に基づくPWM信号をモータ駆動回路5へ与える。モータ駆動回路5は、与えられたPWM信号により電動モータ6を駆動する。
制御部1は、先ず、サンプリングされた操舵トルク信号Ts、操舵角速度信号、車速信号V及びモータ電流検出信号Isをそれぞれ読込む。操舵トルク信号Tsは、3次ハイパスフィルタ17及びトルクゲインマップ22に与えられる。位相補償部11は、読込んだ操舵トルク信号Tsに位相補償を施し、位相補償を施された操舵トルク信号Tは、関数発生部12に与えられる。
3次ハイパスフィルタ17は、サンプリングされた操舵トルク信号Tsを、上述した周波数特性(図2)により処理して、制御量マップ18(第2制御手段)へ与える。
制御量マップ18は、上述した関数(図3)により、操舵トルク信号Tsに応じた目標電流Ic(制御量)を決定し出力する。
操舵角速度ゲインマップ23は、読込んだ操舵角速度信号に基づき、上述した特性(図5)を有するゲインデータを出力する。
車速ゲインマップ24は、読込んだ車速信号に基づき、上述した特性(図6)を有するゲインデータを出力する。
乗算手段19が乗算した結果は、操舵トルク信号Tsの周波数(3次成分を含む)が、外乱による操舵トルク信号Tsの周波数である10Hz以上である場合、
(0〜90deg進んだ制御量)×(トルクゲイン×操舵角速度ゲイン=1)
=(0〜90deg進んだ制御量)
となる。
ゆっくりと操舵し(操舵周波数=0.1〜1Hz)、操舵トルク信号Tsの周波数が0.1〜3Hz(3次成分)であるとき、
(制御量マップの不感帯により制御量=0)×
(トルクゲイン×操舵角速度ゲイン=0〜1)=(制御量=0)
となる。
(120〜240deg進み少し減衰した制御量)×
(トルクゲイン×操舵角速度ゲイン=0〜1)=(制御量=0)
となる。
これにより、加算手段13の加算結果は、操舵トルク信号Tsに外乱による影響が存在する場合は、0〜90deg進んだ目標電流Icにより、外乱による影響が抑制される。操舵トルク信号Tsに外乱の影響が存在しない場合は、関数発生部12が定めた目標電流Iは影響を受けず、操舵フィーリングへの影響は無い。
図7の特性図から、10Hz以上のステアリング周方向の加速度が4m/s2
以下となり、望ましい外乱抑制性能を達成したことが確認出来た。
3 車速センサ
5 モータ駆動回路
6 電動モータ
8 操舵角速度センサ
12 関数発生部(第1制御手段)
13 加算手段
15 減算手段
16 モータ電圧演算部
17 3次ハイパスフィルタ(進相フィルタ手段)
18 制御量マップ(第2制御手段)
19 乗算手段
21 トルクセンサ
22 トルクゲインマップ(トルクゲイン出力手段)
23 操舵角速度ゲインマップ(角速度ゲイン出力手段)
24 車速ゲインマップ(車速ゲイン出力手段)
Ic 目標電流(制御量)
Claims (2)
- 操舵部材に加えられたトルクを検出するトルク検出装置と、該トルク検出装置が出力したトルク信号に応じた制御量を出力すると共に、該制御量を出力しない前記トルク信号の不感帯を有する第1制御手段と、該第1制御手段が出力した制御量に基づき駆動制御される操舵補助用の電動モータとを備える電動パワーステアリング装置において、
与えられた前記トルク信号が有する周波数が、第1周波数より低いときは、前記トルク信号を減衰させて出力し、前記第1周波数より高い第2周波数より高いときは、位相を進ませて前記トルク信号を出力する進相フィルタ手段と、該進相フィルタ手段が出力したトルク信号に応じた制御量を出力すると共に、該制御量を出力しない不感帯を有する第2制御手段と、前記トルク検出装置が検出したトルク信号が所定範囲にあるときのみ、ゲインデータを出力するトルクゲイン出力手段と、前記操舵部材の操舵角速度を検出する手段と、該手段が検出した操舵角速度が所定範囲にあるときのみ、ゲインデータを出力する角速度ゲイン出力手段と、与えられた車速が所定速度以上であるときのみ、ゲインデータを出力する車速ゲイン出力手段と、前記トルクゲイン出力手段、角速度ゲイン出力手段及び車速ゲイン出力手段が出力した各ゲインデータ、及び前記第2制御手段が出力した制御量を乗算する手段と、該手段が乗算した結果を前記第1制御手段が出力した制御量に加算する手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記第1周波数は7.5Hzであり、前記第2周波数は10Hzである請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
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