JP2007145267A - Electric power steering device and its control method - Google Patents

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Harutaka Tamaizumi
晴天 玉泉
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JTEKT Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To make astringency of a steering wheel to a linear advancement steering position at returning steering proper without being affected by the variation of external conditions such as variation of friction coefficient between a road surface and a tire in an electric power steering device. <P>SOLUTION: When control is performed such that actual output I of a motor 10 for generating steering assistant force is made coincident with target output I* in the returning steering state, difference σ of an ultra plane previously determined on a phase plane making a steering angle corresponding value θ<SB>p</SB>and a steering angle variation speed corresponding value dθ<SB>p</SB>/dt as a coordinate and a coordinate on a phase plane determined by the determined steering angle corresponding value θ<SB>p</SB>and the determined steering angle variation speed corresponding value dθ<SB>p</SB>/dt is operated. The target output I* is adjusted such that the difference σ is reduced by the variation of the steering assistant force. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、操舵補助力をモータによって付与する電動パワーステアリング装置とその制御方法に関する。   The present invention relates to an electric power steering apparatus that applies a steering assist force by a motor and a control method thereof.

電動パワーステアリング装置においては、操舵補助力発生用モータの出力を操舵速度や車速等に応じて制御することで、ステアリングホイールの動きを適正化することが図られている。従来技術として、そのような操舵補助力発生用モータの出力を制御する制御系におけるゲインを、操舵トルク、舵角、車速等に応じて変化させることで、ステアリングホイールの直進操舵位置への収斂性を適正化することが提案されている（特許文献１、２参照）。
特開平８−１７５４１６号公報 特開２００４−４２６９１号公報 In the electric power steering apparatus, it is attempted to optimize the movement of the steering wheel by controlling the output of the steering assist force generating motor in accordance with the steering speed, the vehicle speed, and the like. As a conventional technique, the gain in the control system that controls the output of such a steering assist force generating motor is changed according to the steering torque, steering angle, vehicle speed, etc., so that the convergence of the steering wheel to the straight steering position is achieved. It has been proposed to optimize (see Patent Documents 1 and 2).
JP-A-8-175416 JP 2004-42691 A

上記従来技術においては、単に操舵トルク、舵角、車速等の変化に応じて操舵補助力発生用モータの出力を制御するものであるため、路面とタイヤとの間の摩擦係数変化のような外的条件の変化があると、ステアリングホイールの直進操舵位置への収斂性が低下する。例えば、凍結していないアスファルト路面において収斂性を適正化した場合、凍結路面では収斂性が低下する。本発明は、そのような問題を解決することのできる電動パワーステアリング装置とその制御方法を提供することを目的とする。   In the above prior art, the output of the steering assist force generating motor is simply controlled according to changes in the steering torque, steering angle, vehicle speed, etc. If the target condition changes, the convergence property of the steering wheel to the straight steering position decreases. For example, when the astringency is optimized on an asphalt road surface that is not frozen, the astringency decreases on the frozen road surface. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus and a control method thereof that can solve such problems.

本発明による電動パワーステアリング装置の制御方法は、戻し操舵状態において操舵補助力発生用モータの実出力が目標出力に一致するよう制御する際に、舵角対応値と舵角変化速度対応値とを座標とする位相平面において予め定めた超平面と、求めた舵角対応値と求めた舵角変化速度対応値とから定まる前記位相平面における座標との差異を演算し、その差異を操舵補助力の変化により小さくするように前記目標出力を調整することを特徴とする。
本発明方法においては、ステアリングホイールの動きは舵角対応値と舵角変化速度対応値とにより特定され、舵角対応値と舵角変化速度対応値とを座標とする位相平面において予め定められる超平面は、その位相平面における一つの軌跡により表される。よって、戻し操舵状態におけるステアリングホイールの理想的な動きを、その位相平面における一つの軌跡に対応する超平面により表すことができる。また、その超平面と、求めた舵角対応値と求めた舵角変化速度対応値とから定まる前記位相平面における座標との差異は、その位相平面におけるステアリングホイールの理想的な動きに対応する軌跡と実際の動きに対応する軌跡とのずれに対応する。よって、戻し操舵状態である時、操舵補助力発生用モータの目標出力を調整することにより、その差異を操舵補助力の変化により小さくすることで、ステアリングホイールの理想的な動きを実現できる。この場合、超平面により表されるステアリングホイールの理想的な動きは、路面とタイヤとの間の摩擦係数変化のような外的条件に影響されない。 The control method of the electric power steering apparatus according to the present invention provides a steering angle correspondence value and a steering angle change speed correspondence value when controlling the actual output of the steering assist force generating motor to match the target output in the return steering state. The difference between the coordinate in the phase plane determined from the hyperplane predetermined in the phase plane as coordinates, the calculated steering angle corresponding value and the calculated steering angle change speed corresponding value is calculated, and the difference is calculated as the steering assist force. The target output is adjusted so as to be reduced by a change.
In the method of the present invention, the movement of the steering wheel is specified by the steering angle corresponding value and the steering angle change speed corresponding value, and is determined in advance on a phase plane having the steering angle corresponding value and the steering angle change speed corresponding value as coordinates. A plane is represented by one trajectory in the phase plane. Therefore, the ideal movement of the steering wheel in the return steering state can be represented by a hyperplane corresponding to one locus on the phase plane. Further, the difference between the hyperplane and the coordinates in the phase plane determined from the calculated steering angle correspondence value and the obtained steering angle change speed correspondence value is a locus corresponding to the ideal movement of the steering wheel in the phase plane. This corresponds to the deviation between the trajectory corresponding to the actual movement. Therefore, in the return steering state, by adjusting the target output of the steering assist force generating motor, the difference can be reduced by the change in the steering assist force, thereby realizing an ideal movement of the steering wheel. In this case, the ideal movement of the steering wheel represented by the hyperplane is not affected by external conditions such as changes in the coefficient of friction between the road surface and the tire.

本発明による電動パワーステアリング装置は、操舵補助力発生用モータの実出力が目標出力に一致するよう制御する制御装置を備えた電動パワーステアリング装置において、舵角対応値と舵角変化速度対応値とを座標とする位相平面における予め定められた超平面を記憶する記憶部と、舵角対応値を求める舵角対応値決定部と、舵角変化速度対応値を求める舵角変化速度対応値決定部と、記憶された超平面と、求めた舵角対応値と求めた舵角変化速度対応値とから定まる前記位相平面における座標との差異を演算する演算部と、その差異が操舵補助力の変化により小さくなるように予め定められた、前記目標出力の調整量と前記差異との間の関係を記憶する記憶部と、ステアリングホイールが直進操舵位置に向かい操舵される戻し操舵状態か否かを判断する戻し判定部と、戻し操舵状態である時、演算された前記差異と記憶された前記関係とから定まる調整量に応じて、前記目標出力を調整する演算部とを備えることを特徴とする。
本発明による電動パワーステアリング装置によれば、上記本発明方法を実施できる。 An electric power steering apparatus according to the present invention is an electric power steering apparatus including a control device that controls the actual output of a steering assist force generating motor to match a target output. A storage unit that stores a predetermined hyperplane in the phase plane with coordinates, a rudder angle corresponding value determination unit that calculates a rudder angle corresponding value, and a rudder angle change rate corresponding value determination unit that calculates a rudder angle change rate corresponding value A calculation unit that calculates a difference between the stored hyperplane, a calculated value corresponding to the rudder angle and a value corresponding to the calculated rudder angle change speed, and a coordinate in the phase plane, and the difference is a change in steering assist force A storage unit that stores a relationship between the target output adjustment amount and the difference, and a return steering state in which the steering wheel is steered toward the straight-ahead steering position. A return determination unit that determines whether or not and a calculation unit that adjusts the target output according to an adjustment amount determined from the calculated difference and the stored relationship when in a return steering state. And
According to the electric power steering apparatus of the present invention, the method of the present invention can be implemented.

前記超平面は、舵角対応値と舵角変化速度対応値とを変数とする切替関数をσとして、σ＝０により表され、前記差異として、求めた舵角対応値と求めた舵角変化速度対応値とに対応する前記切替関数σの値が演算されるのが好ましい。これにより、ステアリングホイールの理想的な動きと実際の動きとのずれを容易に求めることができる。この際、前記差異が予め定めた範囲内である時、前記目標出力の調整量は前記差異の変化に応じて連続的に変化すると共に、その変化率は前記差異が予め定めた範囲外である時よりも大きく設定されているのが好ましい。これにより、ステアリングホイールの理想的な動きと実際の動きとのずれが大きくなるのを迅速に操舵補助力を変化させることで防止し、しかも、操舵補助力の不連続な変動をなくして操舵フィーリングの低下を防止できる。   The hyperplane is expressed by σ = 0, where σ is a switching function having a steering angle correspondence value and a steering angle change speed correspondence value as variables, and the obtained steering angle correspondence value and the obtained steering angle change are obtained as the difference. The value of the switching function σ corresponding to the speed corresponding value is preferably calculated. Thereby, the shift | offset | difference with the ideal motion of a steering wheel and an actual motion can be calculated | required easily. At this time, when the difference is within a predetermined range, the adjustment amount of the target output continuously changes in accordance with the change in the difference, and the rate of change is outside the predetermined range. It is preferable to set it larger than the hour. As a result, the deviation between the ideal movement of the steering wheel and the actual movement is prevented by quickly changing the steering assist force, and the discontinuous fluctuation of the steering assist force is eliminated and the steering fee is eliminated. The ring can be prevented from lowering.

本発明の電動パワーステアリング装置においては、前記舵角対応値と前記舵角変化速度対応値と前記目標出力の補正量との間の予め定められた関係を補正特性として記憶する記憶部と、求めた舵角対応値と記憶した補正特性とから求められる補正量に応じて前記目標出力を補正する演算部とを備え、戻し操舵状態である時、前記舵角対応値と前記舵角変化速度対応値に対する前記補正量のゲインが前記差異に応じて変更され、そのゲインの変更による前記補正量の変更分が前記調整量とされるのが好ましい。これにより、操舵特性を適正化できるよう補正特性を設定することで、操舵補助力発生用モータの目標出力を舵角対応値と舵角変化速度対応値に応じて補正して操舵特性を適正化すると同時に、戻し操舵状態である時に補正量のゲインを上記差異に応じて変更することで、戻し操舵時におけるステアリングホイールの理想的な動きを実現できるように目標出力を調整することができる。   In the electric power steering apparatus of the present invention, a storage unit that stores a predetermined relationship among the steering angle corresponding value, the steering angle change speed corresponding value, and the correction amount of the target output as a correction characteristic; A calculation unit that corrects the target output in accordance with a correction amount obtained from the steering angle correspondence value and the stored correction characteristic, and when the steering wheel is in a return steering state, the steering angle correspondence value and the steering angle change speed correspondence It is preferable that a gain of the correction amount with respect to the value is changed according to the difference, and a change amount of the correction amount due to the change of the gain is set as the adjustment amount. As a result, by setting a correction characteristic so that the steering characteristic can be optimized, the target output of the steering assist force generation motor is corrected according to the steering angle corresponding value and the steering angle change speed corresponding value to optimize the steering characteristic. At the same time, by changing the gain of the correction amount in accordance with the above difference in the return steering state, the target output can be adjusted so as to realize the ideal movement of the steering wheel during the return steering.

本発明によれば、電動パワーステアリング装置における戻し操舵時のステアリングホイールの直進操舵位置への収斂性を、路面とタイヤとの間の摩擦係数変化のような外的条件の変化の影響を受けることなく適正化できる。   According to the present invention, the convergence of the steering wheel to the straight-ahead steering position during return steering in the electric power steering device is affected by changes in external conditions such as a change in the coefficient of friction between the road surface and the tire. Can be optimized.

図１〜図５は本発明の第１実施形態の電動パワーステアリング装置１に関する。電動パワーステアリング装置１は、操舵によるステアリングホイール２の回転を車両の舵角が変化するように車輪３に伝達する機構を備える。本実施形態においては、ステアリングホイール２の回転がステアリングシャフト４を介してピニオン５に伝達されることで、ピニオン５に噛み合うラック６が移動し、そのラック６の動きがタイロッド７やナックルアーム８を介して車輪３に伝達されることで舵角が変化する。   1 to 5 relate to an electric power steering apparatus 1 according to a first embodiment of the present invention. The electric power steering apparatus 1 includes a mechanism that transmits the rotation of the steering wheel 2 by steering to the wheels 3 so that the steering angle of the vehicle changes. In this embodiment, the rotation of the steering wheel 2 is transmitted to the pinion 5 via the steering shaft 4, so that the rack 6 meshing with the pinion 5 moves, and the movement of the rack 6 moves the tie rod 7 and the knuckle arm 8. The steering angle changes by being transmitted to the wheel 3 via the wheel.

操舵補助力発生用モータ１０が設けられている。モータ１０の出力シャフトの回転は減速ギヤ機構１１を介してステアリングシャフト４に伝達され、これにより操舵補助力が付与される。モータ１０は制御装置２０に接続される。制御装置２０に、ステアリングホイール２の操舵トルクτを検出するトルクセンサ２２、舵角θp に対応する値としてステアリングシャフト４の回転角度を検出する舵角センサ２３、車速νを検出する車速センサ２４が接続される。本実施形態では舵角θp が舵角対応値とされ、舵角センサ２３が舵角対応値決定部とされる。 A steering assist force generation motor 10 is provided. The rotation of the output shaft of the motor 10 is transmitted to the steering shaft 4 through the reduction gear mechanism 11, thereby giving a steering assist force. The motor 10 is connected to the control device 20. The control device 20 includes a torque sensor 22 that detects the steering torque τ of the steering wheel 2, a steering angle sensor 23 that detects the rotation angle of the steering shaft 4 as a value corresponding to the steering angle θ p , and a vehicle speed sensor 24 that detects the vehicle speed ν. Is connected. In the present embodiment, the steering angle θ p is a steering angle corresponding value, and the steering angle sensor 23 is a steering angle corresponding value determining unit.

図２は制御装置２０の構成を表すブロック線図である。制御装置２０は、演算ユニット２０Ａと駆動ユニット２０Ｂを有し、モータ１０の実出力が目標出力に一致するよう制御する。演算ユニット２０Ａにより目標出力に対応する値としてモータ１０の目標駆動電流Ｉ* が求められ、モータ１０の実出力に対応する値としてモータ１０の駆動電流Ｉが電流センサ１１により求められ、目標駆動電流Ｉ* と駆動電流Ｉの偏差に応じた電力が駆動ユニット２０Ｂによりモータ１０に印加される。モータ１０としてブラシレスモータを採用する場合、電流センサ１１以外にモータ１０のロータ位置の検出センサを設け、目標駆動電流Ｉ* と駆動電流Ｉとの偏差およびロータ位置に応じてモータ１０を駆動ユニット２０Ｂにより駆動すればよい。なお、駆動ユニット２０Ｂは公知のものを採用できるので、その説明は省略する。 FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the control device 20. The control device 20 includes an arithmetic unit 20A and a drive unit 20B, and controls so that the actual output of the motor 10 matches the target output. The target drive current I * of the motor 10 is obtained by the arithmetic unit 20A as a value corresponding to the target output, and the drive current I of the motor 10 is obtained by the current sensor 11 as a value corresponding to the actual output of the motor 10. Electric power corresponding to the deviation between I * and drive current I is applied to the motor 10 by the drive unit 20B. When a brushless motor is employed as the motor 10, a detection sensor for the rotor position of the motor 10 is provided in addition to the current sensor 11, and the motor 10 is driven according to the deviation between the target drive current I * and the drive current I and the rotor position. It may be driven by. In addition, since the drive unit 20B can employ | adopt a well-known thing, the description is abbreviate | omitted.

演算ユニット２０Ａは、モータ１０の目標駆動電流Ｉ* を基本アシスト電流Ｉo と調整電流Ｉa の和として求める。調整電流Ｉa が目標駆動電流Ｉ* の調整量とされる。目標駆動電流Ｉ* を求めるため、トルクセンサ２２からの操舵トルクτの検出信号が、ローパスフィルタ３１により不要な高周波成分を除去された後に基本アシスト演算部３２と戻し判定部３３に入力され、舵角センサ２３からの舵角θp の検出信号が微分演算部３４と切替関数演算部３５に入力される。車速センサ２４からの車速νの検出信号が基本アシスト演算部３２に入力される。 Calculation unit 20A calculates a target drive current I * of the motor 10 as the sum of the basic assist current I o and the adjustment current I a. The adjustment current Ia is the adjustment amount of the target drive current I * . In order to obtain the target drive current I * , the detection signal of the steering torque τ from the torque sensor 22 is input to the basic assist calculation unit 32 and the return determination unit 33 after unnecessary high-frequency components are removed by the low-pass filter 31, and the steering A detection signal of the steering angle θ p from the angle sensor 23 is input to the differential calculation unit 34 and the switching function calculation unit 35. A detection signal of the vehicle speed ν from the vehicle speed sensor 24 is input to the basic assist calculation unit 32.

基本アシスト演算部３２において、アシスト特性に基づき検出操舵トルクτと検出車速νから基本アシスト電流Ｉo が演算される。そのアシスト特性は、操舵トルクτと車速νと基本アシスト電流Ｉo との間の予め定められた対応関係であり、例えばテーブルや演算式として制御装置２０の記憶部に記憶される。本実施形態におけるアシスト特性は、図３に示すように、車速νが一定であれば操舵トルクτの大きさが大きくなる程に基本アシスト電流Ｉo の大きさが大きくなり、操舵トルクτが一定であれば車速νが減少する程に基本アシスト電流Ｉo の大きさが大きくなる。操舵トルクτと基本アシスト電流Ｉo の正負の符号は、左右一方への操舵状態にある時に正、他方への操舵状態にある時に負とされる。 In the basic assist calculation unit 32, the basic assist current I o is calculated from the detected steering torque τ based on the assist characteristic detected vehicle speed [nu. The assist characteristic is a predetermined correspondence among the steering torque τ, the vehicle speed ν, and the basic assist current I o, and is stored in the storage unit of the control device 20 as a table or an arithmetic expression, for example. As shown in FIG. 3, the assist characteristics in the present embodiment are such that, when the vehicle speed ν is constant, the magnitude of the basic assist current I o increases as the steering torque τ increases, and the steering torque τ becomes constant. If so, the magnitude of the basic assist current I o increases as the vehicle speed ν decreases. The signs of the steering torque τ and the basic assist current Io are positive when the steering is in the left or right direction and negative when the steering is in the other direction.

微分演算部３４は、舵角θp を時間微分することで舵角変化速度対応値として舵角変化速度ｄθp ／ｄｔを求める舵角変化速度対応値決定部として機能する。この演算された舵角変化速度ｄθp ／ｄｔに対応する信号が戻し判定部３３と切替関数演算部３５に入力される。戻し判定部３３は、ステアリングホイール２が直進操舵位置に向かい操舵される戻し操舵状態か否かを判定する。本実施形態の戻し判定部３３は、右操舵状態にある時と左操舵状態にある時とで互いに逆とされる操舵トルクτの正負の符号と、ステアリングホイール２の右回転時と左回転時とで互いに逆とされる舵角変化速度ｄθp ／ｄｔの正負の符号とを比較する。両符号が一致しない時、戻し判定部３３は戻し操舵状態であると判定し、１に対応する信号を乗算部３６に出力する。両符号が一致する時、または、操舵トルクτと舵角変化速度ｄθp ／ｄｔの少なくとも一方が零である時、戻し判定部３３は戻し操舵状態ではないと判定し、零に対応する信号を乗算部３６に出力する。 The differential calculation unit 34 functions as a steering angle change speed corresponding value determination unit that obtains the steering angle change speed dθ p / dt as the steering angle change speed corresponding value by differentiating the steering angle θ p with respect to time. A signal corresponding to the calculated steering angle change speed dθ p / dt is input to the return determination unit 33 and the switching function calculation unit 35. The return determination unit 33 determines whether the steering wheel 2 is in a return steering state in which the steering wheel 2 is steered toward the straight steering position. The return determination unit 33 according to the present embodiment is configured so that the sign of the steering torque τ is reversed between when the steering wheel 2 is in the right steering state and when the steering wheel 2 is in the left steering state. And the sign of the steering angle change speed dθ p / dt, which are mutually opposite, are compared. When the two codes do not match, the return determination unit 33 determines that the vehicle is in the return steering state, and outputs a signal corresponding to 1 to the multiplication unit 36. When the two signs match, or when at least one of the steering torque τ and the steering angle change speed dθ p / dt is zero, the return determination unit 33 determines that the return steering state is not established, and outputs a signal corresponding to zero. Output to the multiplier 36.

切替関数演算部３５は、舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとを変数とする切替関数σ＝Ｆ（θp 、ｄθp ／ｄｔ）の値を演算する。ここで、図４において実線Ｌ１で示すように、舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとを座標とする位相平面においてσ＝０により表される超平面が予め定められて制御装置２０の記憶部に記憶される。これにより、その記憶された超平面と、求めた舵角θp と求めた舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとから定まる位相平面における座標との差異として、求めた舵角θp と求めた舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとに対応する切替関数σの値が切替関数演算部３５により演算される。ステアリングホイール２の動きは舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとにより特定され、舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとを座標とする位相平面において予め定められる超平面は、その位相平面における一つの軌跡により表される。よって、戻し操舵状態におけるステアリングホイール２の理想的な動きを、その位相平面における一つの軌跡に対応する超平面により表すことができる。すなわち、その超平面は、舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとにより特定される戻し操舵状態におけるステアリングホイール２の理想的な動きを表すもので、具体的には実験により予め定めておけばよい。例えば、α1 、α2 を係数として、σ＝α1 ・θp ＋α2 ・ｄθp ／ｄｔ＝０を充足するα1 、α2 が予め定められる。なお、図４における実線Ｌ１は直線であるが曲線であってもよい。
図４の位相平面における破線Ｌ２は、戻し操舵状態におけるステアリングホイール２の理想的な動きとは異なる動きの一例を表すもので、戻し操舵の開始時点θ1 で舵角変化速度ｄθp ／ｄｔは零であり、ステアリングホイール２が直進操舵位置に向かうに従い舵角θp が小さくなり、舵角変化速度ｄθp ／ｄｔは当初は増加した後に減少する。この例では、全舵角範囲においてσ≧０とされる。
図４の位相平面における一点鎖線Ｌ３は、戻し操舵状態におけるステアリングホイール２の理想的な動きとは異なる動きの別の一例を表すもので、戻し操舵の開始時点θ1 で舵角変化速度ｄθp ／ｄｔは零であり、ステアリングホイール２が直進操舵位置に向かうに従い舵角θp が小さくなり、舵角変化速度ｄθp ／ｄｔは当初は増加した後に減少する。この例では、舵角がθ2 〜θ3 の間でσ＜０とされ、それ以外ではσ≧０とされる。 The switching function calculator 35 calculates the value of the switching function σ = F (θ p , dθ p / dt) having the steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt as variables. Here, as shown by a solid line L1 in FIG. 4, a hyperplane represented by σ = 0 in a phase plane having the steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt as coordinates is determined in advance. It is stored in 20 storage units. Rudder was thus determined and the stored hyperplane, as the difference between the coordinate in the determined steering angle theta p and obtained steering angle change rate d [theta] p / dt and phase plane determined from a steering angle theta p obtained The value of the switching function σ corresponding to the angular change rate dθ p / dt is calculated by the switching function calculation unit 35. Movement of the steering wheel 2 is identified by the steering angle theta p and the steering angle variation speed d [theta] p / dt, predetermined are hyperplane in the phase plane of the steering angle theta p and the steering angle variation speed d [theta] p / dt and coordinates Is represented by one trajectory in the phase plane. Therefore, the ideal movement of the steering wheel 2 in the return steering state can be represented by a hyperplane corresponding to one locus on the phase plane. That is, the hyperplane represents an ideal movement of the steering wheel 2 in the return steering state specified by the steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt, and is specifically determined by experiment. Just keep it. For example, alpha 1, an alpha 2 as the coefficient, alpha 1 satisfies σ = α 1 · θ p + α 2 · dθ p / dt = 0, α 2 is determined in advance. Note that the solid line L1 in FIG. 4 is a straight line, but may be a curved line.
A broken line L2 in the phase plane of FIG. 4 represents an example of a motion different from the ideal motion of the steering wheel 2 in the return steering state, and the steering angle change speed dθ p / dt at the return steering start time θ 1 is The steering angle θ p decreases as the steering wheel 2 moves toward the straight steering position, and the steering angle change speed dθ p / dt initially increases and then decreases. In this example, σ ≧ 0 in the entire steering angle range.
The alternate long and short dash line L3 in the phase plane of FIG. 4 represents another example of the movement different from the ideal movement of the steering wheel 2 in the return steering state, and the steering angle change speed dθ p at the start time θ 1 of the return steering. / Dt is zero, the steering angle θ p decreases as the steering wheel 2 moves toward the straight steering position, and the steering angle change speed dθ p / dt initially increases and then decreases. In this example, the steering angle is σ <0 between θ 2 and θ 3 , and σ ≧ 0 otherwise.

舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとに対応する切替関数σの値と、調整電流Ｉa との間の予め定められた関係が制御装置２０の記憶部に記憶される。この関係は、記憶された超平面と上記位相平面における座標との差異が、戻し操舵時に操舵補助力の変化により小さくなるように定められる。換言すれば、舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとに対応する切替関数σの値が、戻し操舵時に操舵補助力の変化により零に収束するように定められる。本実施形態においては、その切替関数σの値に応じて変化する増幅率をＨ（σ）、第１調整ゲインをＱ、第２調整ゲインをＫとして、その切替関数σの値と調整電流Ｉa との間の関係はＩa ＝−Ｈ（σ）・Ｑ−Ｋ・σで表され、この関係が制御装置２０の記憶部に記憶される。ここで、σ＞０である時は、戻し方向への操舵速度が理想値よりも小さいので、調整電流Ｉa により切り込み方向に作用する操舵補助力が小さくなる。σ＜０である時は、戻し方向への操舵速度が理想値よりも大きいので、調整電流Ｉa により切り込み方向に作用する操舵補助力が大きくなる。図５に示すように、増幅率Ｈ（σ）は、切替関数σの値が±Ｒの範囲内にある時は切替関数σの値に比例し、切替関数σの値が±Ｒに至ると変化しないように設定されている。よって、切替関数σの値が予め定めた±Ｒの範囲内である時、調整電流Ｉa は切替関数σの値の変化に応じて連続的に変化し、また、その変化率は切替関数σの値が±Ｒの範囲外である時よりも大きく設定されている。具体的なＱ、Ｋの値やσとＨ（σ）との関係は実験により予め定めておけばよい。 A predetermined relationship between the value of the switching function σ corresponding to the steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt and the adjustment current I a is stored in the storage unit of the control device 20. This relationship is determined such that the difference between the stored hyperplane and the coordinates on the phase plane is reduced by a change in the steering assist force during return steering. In other words, the value of the switching function σ corresponding to the steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt is determined so as to converge to zero due to the change of the steering assist force during the return steering. In this embodiment, assuming that the gain that changes according to the value of the switching function σ is H (σ), the first adjustment gain is Q, and the second adjustment gain is K, the value of the switching function σ and the adjustment current I relationship between a is represented by I a = -H (σ) · Q-K · σ, this relationship is stored in the storage unit of the control device 20. Here, when a sigma> 0, the steering speed in the return direction is smaller than the ideal value, steering assist power acting in the cutting direction by adjusting the current I a is decreased. When a sigma <0, the steering speed in the return direction is greater than the ideal value, steering assist power acting in the cutting direction by adjusting the current I a is increased. As shown in FIG. 5, the amplification factor H (σ) is proportional to the value of the switching function σ when the value of the switching function σ is within the range of ± R, and when the value of the switching function σ reaches ± R. It is set not to change. Therefore, when the value of the switching function σ is within a predetermined range of ± R, the adjustment current I a continuously changes in accordance with the change in the value of the switching function σ, and the rate of change is the switching function σ. Is set larger than when the value is outside the range of ± R. Specific values of Q and K and the relationship between σ and H (σ) may be determined in advance by experiments.

調整量演算部４０は、増幅率演算部４０ａ、第１ゲイン設定部４０ｂ、第２ゲイン設定部４０ｃ、および加算部４０ｄを有し、調整電流Ｉa と切替関数σの値との間の記憶された関係と、切替関数演算部３５において演算された切替関数σの値とから、調整電流Ｉa を演算する。すなわち、増幅率演算部４０ａにおいて切替関数σの値に対応する増幅率Ｈ（σ）が求められ、この増幅率Ｈ（σ）と第１ゲイン設定部４０ｂにおいて設定される第１調整ゲインＱの負値との積が求められ、切替関数σの値と第２ゲイン設定部４０ｃにおいて設定される第２調整ゲインＫの負値との積が求められ、求められた各積が加算部４０ｄにおいて加算されることで調整電流Ｉa が求められる。乗算部３６において、調整電流Ｉa と戻し判定部３３の判定結果に応じた１または零との積が求められ、その積と基本アシスト電流Ｉo との和が目標駆動電流Ｉ* として加算部３７において求められる。戻し操舵状態である時、戻し判定部３３は１に対応する信号を出力することから、戻し操舵状態である時に調整電流Ｉa に応じて目標駆動電流Ｉ* を調整する演算部が、調整量演算部４０と乗算部３６と加算部３７により構成される。戻し操舵状態でない時、戻し判定部３３は０に対応する信号を出力することから、目標駆動電流Ｉ* は基本アシスト電流Ｉo に対応する。 The adjustment amount calculation unit 40 includes an amplification factor calculation unit 40a, a first gain setting unit 40b, a second gain setting unit 40c, and an addition unit 40d, and stores between the adjustment current Ia and the value of the switching function σ. The adjustment current I a is calculated from the relationship thus obtained and the value of the switching function σ calculated by the switching function calculator 35. That is, the amplification factor H (σ) corresponding to the value of the switching function σ is obtained in the amplification factor calculator 40a, and the amplification factor H (σ) and the first adjustment gain Q set in the first gain setting unit 40b are calculated. The product of the negative value is obtained, the product of the value of the switching function σ and the negative value of the second adjustment gain K set in the second gain setting unit 40c is obtained, and each obtained product is obtained in the adding unit 40d. The adjustment current Ia is obtained by the addition. The multiplication unit 36 obtains the product of the adjustment current Ia and 1 or zero according to the determination result of the return determination unit 33, and the sum of the product and the basic assist current Io is added as the target drive current I *. 37. Since the return determination unit 33 outputs a signal corresponding to 1 when in the return steering state, the calculation unit that adjusts the target drive current I * according to the adjustment current I a when in the return steering state has an adjustment amount. The calculation unit 40, the multiplication unit 36, and the addition unit 37 are included. Since the return determination unit 33 outputs a signal corresponding to 0 when not in the return steering state, the target drive current I * corresponds to the basic assist current Io .

上記構成の電動パワーステアリング装置においては、戻し操舵状態においてモータ１０の駆動電流Ｉが目標駆動電流Ｉ* に一致するよう制御する際に、舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとを座標とする位相平面において予め定めた超平面と、求めた舵角θp と求めた舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとから定まるその位相平面における座標との差異を、切替関数σの値として演算している。その差異は、その位相平面におけるステアリングホイール２の理想的な動きに対応する軌跡と実際の動きに対応する軌跡とのずれに対応する。しかる後に、その差異を操舵補助力の変化により小さくするための調整電流Ｉa を演算し、ステアリングホイール２が直進操舵位置に向かい操舵されている戻し操舵状態か否かを判断し、戻し操舵状態である時、その演算した調整電流Ｉa に応じて目標駆動電流Ｉ* を調整している。これにより、戻し操舵状態である時、モータ１０の目標駆動電流Ｉ* を調整することにより、その差異を操舵補助力の変化により小さくすることで、ステアリングホイール２の理想的な動きを実現できる。この場合、超平面により表されるステアリングホイール２の理想的な動きは、路面とタイヤとの間の摩擦係数変化のような外的条件に影響されない。その差異として切替関数σの値を演算することで、ステアリングホイール２の理想的な動きと実際の動きとのずれを容易に求めることができる。しかも、その差異が予め定めた±Ｒの範囲内である時、調整電流Ｉa はその差異の変化に応じて連続的に変化すると共に、その変化率はその差異が±Ｒの範囲外である時よりも大きく設定されているので、ステアリングホイール２の理想的な動きと実際の動きとのずれが大きくなるのを迅速に操舵補助力を変化させることで防止し、しかも、操舵補助力の不連続な変動をなくして操舵フィーリングの低下を防止できる。 In the electric power steering apparatus having the above-described configuration, when the driving current I of the motor 10 is controlled to match the target driving current I * in the return steering state, the steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt are calculated. calculating a predetermined hyperplane in the phase plane, the difference between the coordinates in the phase plane which is determined by the obtained and steering angle theta p obtained with the steering angle variation speed d [theta] p / dt, as the value of the switching function σ to coordinate is doing. The difference corresponds to the deviation between the locus corresponding to the ideal movement of the steering wheel 2 in the phase plane and the locus corresponding to the actual movement. Thereafter, the calculated adjustment current I a for reducing the variation of the differences steering assist force, the steering wheel 2 is judged whether the steering state back is steered toward the straight-ahead steering position, the return steering state when it is adjusted to the target drive current I * in accordance with the calculated adjustment current I a. As a result, by adjusting the target drive current I * of the motor 10 in the return steering state, the difference can be reduced by the change in the steering assist force, whereby the ideal movement of the steering wheel 2 can be realized. In this case, the ideal movement of the steering wheel 2 represented by the hyperplane is not affected by external conditions such as a change in the coefficient of friction between the road surface and the tire. By calculating the value of the switching function σ as the difference, it is possible to easily obtain the deviation between the ideal movement of the steering wheel 2 and the actual movement. Moreover, when the difference is within a predetermined range of ± R, adjustment current I a, together with continuously changes in response to changes in the difference, the rate of change is the difference lies outside the range of ± R Since it is set larger than the time, the deviation of the ideal movement of the steering wheel 2 from the actual movement is prevented by quickly changing the steering assist force, and the steering assist force is reduced. Steady feeling can be prevented from being lowered by eliminating continuous fluctuations.

図６〜図８は本発明の第２実施形態の電動パワーステアリング装置１に関する。以下、第１実施形態と同様部分は同一符号で示し、相違点を説明する。第２実施形態の演算ユニット２０Ａは、モータ１０の目標駆動電流Ｉ* を基本アシスト電流Ｉo と補正電流ＩA の和として求める。舵角センサ２３からの舵角θp の検出信号が微分演算部３４と切替関数演算部３５と第１乗算部５１に入力される。微分演算部３４において演算された舵角変化速度ｄθp ／ｄｔに対応する信号は、戻し判定部３３と切替関数演算部３５とダンピング制御ゲイン設定部５２に入力される。戻し判定部３３は、戻し操舵状態であると判定した時は１に対応する信号を第１、第２乗算部５１、５３に出力し、戻し操舵状態ではないと判定した時は零に対応する信号を第１、第２乗算部５１、５３に出力する。車速センサ２４からの車速νの検出信号が基本アシスト演算部３２とダンピング制御ゲイン設定部５２と戻し操舵制御ゲイン設定部５４に入力される。 6 to 8 relate to the electric power steering apparatus 1 according to the second embodiment of the present invention. Hereinafter, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and different points will be described. Calculation unit 20A of the second embodiment obtains the target drive current I * of the motor 10 as the sum of the basic assist current I o and the correction current I A. A detection signal of the steering angle θ p from the steering angle sensor 23 is input to the differentiation calculation unit 34, the switching function calculation unit 35, and the first multiplication unit 51. A signal corresponding to the steering angle change speed dθ p / dt calculated in the differential calculation unit 34 is input to the return determination unit 33, the switching function calculation unit 35, and the damping control gain setting unit 52. The return determination unit 33 outputs a signal corresponding to 1 to the first and second multiplication units 51 and 53 when it is determined that the return steering state is set, and corresponds to zero when it is determined that the return steering state is not set. The signal is output to the first and second multipliers 51 and 53. A detection signal of the vehicle speed ν from the vehicle speed sensor 24 is input to the basic assist calculation unit 32, the damping control gain setting unit 52, and the return steering control gain setting unit 54.

舵角対応値である舵角θp と舵角変化速度対応値である舵角変化速度ｄθp ／ｄｔと目標駆動電流Ｉ* の補正量である補正電流ＩA との間の関係が補正特性として予め定められて記憶される。本実施形態においては、戻し操舵制御ゲインをＫ1 、ダンピング制御ゲインをＫ2 として、ＩA ＝Ｋ1 ・θp −Ｋ2 ・ｄθp ／ｄｔの関係が制御装置２０の記憶部に記憶される。戻し操舵制御ゲインＫ1 の値は、例えば図７に示すように、車速νが大きくなると大きくされ、増幅率Ｈ（σ）が大きくなると小さくされる。ダンピング制御ゲインＫ2 の負値は、例えば図８に示すように車速νが大きくなると大きくされ、増幅率Ｈ（σ）が大きくなると大きくされる。 The relationship between the steering angle θ p that is the steering angle corresponding value, the steering angle change speed dθ p / dt that is the steering angle change speed corresponding value, and the correction current I A that is the correction amount of the target drive current I * is a correction characteristic. Are stored in advance. In the present embodiment, the relationship of I A = K 1 · θ p −K 2 · dθ p / dt is stored in the storage unit of the control device 20 where the return steering control gain is K 1 and the damping control gain is K 2. The For example, as shown in FIG. 7, the value of the return steering control gain K 1 increases as the vehicle speed ν increases, and decreases as the gain H (σ) increases. For example, as shown in FIG. 8, the negative value of the damping control gain K 2 increases as the vehicle speed ν increases, and increases as the amplification factor H (σ) increases.

増幅率演算部４０ａ、第１、第２乗算部５１、５３、ダンピング制御ゲイン設定部５２、戻し操舵制御ゲイン設定部５４、および加算部５５により、補正量演算部５０が構成されている。補正量演算部５０は、求めた舵角θp と求めた舵角変化速度ｄθp ／ｄｔと記憶した補正特性とから求められる補正電流ＩA に応じて目標駆動電流Ｉ* を補正する。すなわち、増幅率演算部４０ａにおいて切替関数σの値に対応する増幅率Ｈ（σ）が求められ、この増幅率Ｈ（σ）と戻し判定部３３の判定結果に応じた１または零との積が第２乗算部５３において求められ、その積と車速νとに応じて、戻し操舵制御ゲインＫ1 が戻し操舵制御ゲイン設定部５４において設定され、ダンピング制御ゲインＫ2 がダンピング制御ゲイン設定部５２において設定される。また、舵角θp と戻し判定部３３の判定結果に応じた１または零との積が第１乗算部５１において求められ、その積と戻し操舵制御ゲイン設定部５４において設定される戻し操舵制御ゲインＫ1 との積により第１補正電流Ｉ1 が求められる。舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとダンピング制御ゲイン設定部５２において設定されるダンピング制御ゲインの負値−Ｋ2 との積により第２補正電流Ｉ2 が求められる。第１補正電流Ｉ1 と第２補正電流Ｉ2 が加算部５５において加算されることで補正電流ＩA が求められる。 The amplification factor calculation unit 40a, the first and second multiplication units 51 and 53, the damping control gain setting unit 52, the return steering control gain setting unit 54, and the addition unit 55 constitute a correction amount calculation unit 50. The correction amount calculation unit 50 corrects the target drive current I * according to the correction current I A calculated from the calculated steering angle θ p , the calculated steering angle change speed dθ p / dt, and the stored correction characteristics. That is, an amplification factor H (σ) corresponding to the value of the switching function σ is obtained in the amplification factor calculator 40a, and the product of this amplification factor H (σ) and 1 or zero corresponding to the determination result of the return determination unit 33 There determined in the second multiplication section 53, depending on its product and the vehicle speed [nu, is set in the steering control gain setting unit 54 return steering control gain K 1 is returned, the damping control gain K 2 is a damping control gain setting unit 52 Set in. Also, the product of the 1 or zero according to the determination result of the determination unit 33 back to the steering angle theta p is determined in the first multiplication portion 51, a steering return control is set in the steering control gain setting unit 54 back to the product The first correction current I 1 is obtained by the product with the gain K 1 . The second correction current I 2 is obtained by the product of the steering angle change speed dθ p / dt and the damping control gain negative value −K 2 set in the damping control gain setting unit 52. The correction current I A is obtained by adding the first correction current I 1 and the second correction current I 2 in the adder 55.

戻し判定部３３は、戻し操舵状態である時に１に対応する信号を出力し、戻し操舵状態でない時に零に対応する信号を出力することから、戻し操舵状態であって切替関数σの値が零である時の戻し操舵制御ゲインＫ1 は、戻し操舵状態でない時における戻し操舵制御ゲインＫ1 に等しい。また、戻し操舵状態であって切替関数σの値が零である時のダンピング制御ゲインＫ2 は、戻し操舵状態でない時におけるダンピング制御ゲインＫ2 に等しい。よって、戻し操舵状態である時、舵角θp に対する第１補正電流Ｉ1 のゲインである戻し操舵制御ゲインＫ1 と、舵角変化速度ｄθp ／ｄｔに対する第２補正電流Ｉ2 のゲインであるダンピング制御ゲインＫ2 は、求めた舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔに対応する切替関数σの値に応じて変更される。このゲインＫ1 、Ｋ2 の変更による補正電流ＩA の変更分が目標駆動電流Ｉ* の調整量である調整電流とされる。 Since the return determination unit 33 outputs a signal corresponding to 1 when in the return steering state and outputs a signal corresponding to zero when not in the return steering state, the value of the switching function σ is zero in the return steering state. The return steering control gain K 1 at the time of is equal to the return steering control gain K 1 when not in the return steering state. Further, the damping control gain K 2 when the value of the switching function σ is zero in the return steering state is equal to the damping control gain K 2 when not in the return steering state. Therefore, in the return steering state, the return steering control gain K 1 that is the gain of the first correction current I 1 with respect to the steering angle θ p and the gain of the second correction current I 2 with respect to the steering angle change speed dθ p / dt. A certain damping control gain K 2 is changed according to the value of the switching function σ corresponding to the obtained steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt. The amount of change of the correction current I A due to the change of the gains K 1 and K 2 is the adjustment current that is the adjustment amount of the target drive current I * .

本実施形態では、戻し操舵制御ゲインＫ1 の値は増幅率Ｈ（σ）が大きくなると小さくなり、ダンピング制御ゲインＫ2 の負値は増幅率Ｈ（σ）が大きくなると大きくなるように予め定められている。増幅率Ｈ（σ）の値は切替関数σの値に対応することから、目標駆動電流Ｉ* の調整量と切替関数σの値との間の関係は、その切替関数σの値が操舵補助力の変化により零に収束するように予め定められている。これにより、記憶された超平面と、求めた舵角θp と求めた舵角変化速度ｄθp ／ｄｔとから定まる位相平面における座標との差異が、操舵補助力の変化により小さくなる。その調整量と切替関数σの値との間の関係は、補正特性の一部として制御装置２０の記憶部に記憶される。なお、具体的なＫ1 、Ｋ2 の値は実験により予め定めておけばよい。 In the present embodiment, the value of the return steering control gain K 1 is determined in advance so that it decreases as the gain H (σ) increases, and the negative value of the damping control gain K 2 increases as the gain H (σ) increases. It has been. Since the value of the gain H (σ) corresponds to the value of the switching function σ, the relationship between the adjustment amount of the target drive current I * and the value of the switching function σ is that the value of the switching function σ is steering assist. It is predetermined so as to converge to zero by a change in force. Thereby, the difference between the stored hyperplane and the coordinates on the phase plane determined from the obtained steering angle θ p and the obtained steering angle change speed dθ p / dt is reduced by the change in the steering assist force. The relationship between the adjustment amount and the value of the switching function σ is stored in the storage unit of the control device 20 as part of the correction characteristic. Note that specific values of K 1 and K 2 may be determined in advance by experiments.

基本アシスト電流Ｉo と補正電流ＩA の和が目標駆動電流Ｉ* として加算部５６において求められる。よって、戻し操舵状態である時に調整量に応じて目標駆動電流Ｉ* を調整する演算部が、補正量演算部５０と加算部５６により構成される。これにより、目標駆動電流Ｉ* を舵角θp と舵角変化速度ｄθp ／ｄｔに応じて補正することで操舵特性を適正化すると同時に、戻し操舵状態である時はその調整量に応じて目標駆動電流Ｉ* を調整し、ステアリングホイール２の理想的な動きを実現できる。他は第１実施形態と同様である。 The sum of the basic assist current I o and the correction current I A is obtained by the adder 56 as the target drive current I * . Therefore, a calculation unit that adjusts the target drive current I * according to the adjustment amount when in the return steering state is configured by the correction amount calculation unit 50 and the addition unit 56. As a result, the steering characteristics are optimized by correcting the target drive current I * according to the steering angle θ p and the steering angle change speed dθ p / dt, and at the same time, depending on the adjustment amount in the return steering state. By adjusting the target drive current I * , an ideal movement of the steering wheel 2 can be realized. Others are the same as in the first embodiment.

本発明は上記実施形態に限定されない。例えば、第１実施形態において第２ゲイン設定部４０ｃをなくし、増幅率Ｈ（σ）と第１調整ゲインＱの負値との積から調整電流Ｉa を求めてもよいし、あるいは、増幅率演算部４０ａと第１ゲイン設定部４０ｂをなくし、第２調整ゲインＫの負値と切替関数σの値との積から調整電流Ｉa を求めてもよい。また、舵角対応値は、その変化量が舵角変化量に対応する値であればよく、例えば操舵補助力を発生するモータの出力軸の作動量であってもよい。また、舵角変化速度対応値は舵角変化速度に対応していれば舵角変化速度に限定されず、例えば車両のヨーレートであってもよい。さらに、超平面と、求めた舵角と求めた舵角変化速度とから定まる位相平面における座標との差異は、切替関数の値に限定されず、例えば、その超平面と座標との距離であってもよい。 The present invention is not limited to the above embodiment. For example, in the first embodiment eliminates the second gain setting unit 40c, the amplification factor H (sigma) and may be obtained an adjustment current I a from a product of a negative value of the first adjustment gain Q, or the amplification factor eliminating the computation unit 40a and the first gain setting unit 40b, may be calculated adjustment current I a from a product of a negative value and the value of the switching function σ of the second adjustment gain K. Further, the steering angle corresponding value may be a value whose change amount corresponds to the steering angle change amount, and may be, for example, the operation amount of the output shaft of the motor that generates the steering assist force. Further, the steering angle change speed correspondence value is not limited to the steering angle change speed as long as it corresponds to the steering angle change speed, and may be a yaw rate of the vehicle, for example. Further, the difference between the hyperplane and the coordinates on the phase plane determined from the obtained steering angle and the obtained steering angle change speed is not limited to the value of the switching function, and is, for example, the distance between the hyperplane and the coordinates. May be.

本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置の構成説明図Configuration explanatory diagram of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention 本発明の第１実施形態の電動パワーステアリング装置における制御装置の構成を表すブロック線図The block diagram showing the structure of the control apparatus in the electric power steering apparatus of 1st Embodiment of this invention. 本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置における操舵トルクと基本アシスト電流と車速との間の関係を示す図The figure which shows the relationship between the steering torque in the electric power steering device of embodiment of this invention, a basic assist current, and a vehicle speed. 本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置において、舵角と舵角変化速度とを座標とする位相平面におけるステアリングホイールの理想的な動きを表す超平面に対応する軌跡と、実際の動きに対応する軌跡を示す図In the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention, the locus corresponding to the hyperplane representing the ideal movement of the steering wheel in the phase plane having the steering angle and the steering angle change speed as coordinates, and the actual movement. Diagram showing the trajectory 本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置において、舵角と舵角変化速度とを変数とする切替関数の値と増幅率との関係を示す図The electric power steering apparatus of embodiment of this invention WHEREIN: The figure which shows the relationship between the value of the switching function which uses a steering angle and a steering angle change speed as a variable, and an amplification factor. 本発明の第２実施形態の電動パワーステアリング装置における制御装置の構成を表すブロック線図The block diagram showing the structure of the control apparatus in the electric power steering apparatus of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の電動パワーステアリング装置における戻し操舵制御ゲインと車速と切替関数の値に対応する増幅率との関係を示す図The figure which shows the relationship between the gain corresponding to the value of the return steering control gain, the vehicle speed, and the switching function in the electric power steering device of 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第２実施形態の電動パワーステアリング装置におけるダンピング制御ゲインと車速と切替関数の値に対応する増幅率との関係を示す図The figure which shows the relationship between the gain corresponding to the value of the damping control gain, the vehicle speed, and the switching function in the electric power steering apparatus of 2nd Embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

１ 電動パワーステアリング装置、２ ステアリングホイール、１０ モータ、２０
制御装置、３３ 戻し判定部、３５ 切替関数演算部、３６ 乗算部、３７ 加算部、４０ 調整量演算部、５０ 補正量演算部、５５ 加算部 1 electric power steering device, 2 steering wheel, 10 motor, 20
Control device, 33 return determination unit, 35 switching function calculation unit, 36 multiplication unit, 37 addition unit, 40 adjustment amount calculation unit, 50 correction amount calculation unit, 55 addition unit

Claims (5)

戻し操舵状態において操舵補助力発生用モータの実出力が目標出力に一致するよう制御する際に、
舵角対応値と舵角変化速度対応値とを座標とする位相平面において予め定めた超平面と、求めた舵角対応値と求めた舵角変化速度対応値とから定まる前記位相平面における座標との差異を演算し、
その差異を操舵補助力の変化により小さくするように前記目標出力を調整することを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御方法。 When controlling so that the actual output of the steering assist force generating motor matches the target output in the return steering state,
Coordinates in the phase plane determined from the predetermined hyperplane in the phase plane having the steering angle correspondence value and the steering angle change speed correspondence value as coordinates, and the obtained steering angle correspondence value and the obtained steering angle change speed correspondence value; The difference between
A control method for an electric power steering apparatus, wherein the target output is adjusted so that the difference is reduced by a change in steering assist force. 操舵補助力発生用モータの実出力が目標出力に一致するよう制御する制御装置を備えた電動パワーステアリング装置において、
舵角対応値と舵角変化速度対応値とを座標とする位相平面における予め定められた超平面を記憶する記憶部と、
舵角対応値を求める舵角対応値決定部と、
舵角変化速度対応値を求める舵角変化速度対応値決定部と、
記憶された超平面と、求めた舵角対応値と求めた舵角変化速度対応値とから定まる前記位相平面における座標との差異を演算する演算部と、
その差異が操舵補助力の変化により小さくなるように予め定められた、前記目標出力の調整量と前記差異との間の関係を記憶する記憶部と、
ステアリングホイールが直進操舵位置に向かい操舵される戻し操舵状態か否かを判断する戻し判定部と、
戻し操舵状態である時、演算された前記差異と記憶された前記関係とから定まる調整量に応じて、前記目標出力を調整する演算部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。 In the electric power steering apparatus having a control device for controlling the actual output of the steering assist force generating motor to match the target output,
A storage unit for storing a predetermined hyperplane in the phase plane having the steering angle correspondence value and the steering angle change speed correspondence value as coordinates;
A rudder angle corresponding value determining unit for obtaining a rudder angle corresponding value;
A rudder angle change speed correspondence value determining unit for obtaining a rudder angle change speed correspondence value;
A computing unit that computes a difference between the stored hyperplane and the coordinates in the phase plane determined from the obtained steering angle correspondence value and the obtained steering angle change speed correspondence value;
A storage unit that stores a relationship between the adjustment amount of the target output and the difference, which is determined in advance so that the difference is reduced by a change in the steering assist force;
A return determination unit that determines whether or not the steering wheel is in a return steering state in which the steering wheel is steered toward the straight steering position;
An electric power steering apparatus comprising: a calculation unit that adjusts the target output in accordance with an adjustment amount determined from the calculated difference and the stored relationship when the vehicle is in a return steering state. 前記超平面は、舵角対応値と舵角変化速度対応値とを変数とする切替関数をσとして、σ＝０により表され、
前記差異として、求めた舵角対応値と求めた舵角変化速度対応値とに対応する前記切替関数σの値が演算される請求項２に記載の電動パワーステアリング装置。 The hyperplane is represented by σ = 0, where σ is a switching function having a steering angle corresponding value and a steering angle change speed corresponding value as variables,
The electric power steering apparatus according to claim 2, wherein a value of the switching function σ corresponding to the obtained steering angle correspondence value and the obtained steering angle change speed correspondence value is calculated as the difference. 前記差異が予め定めた範囲内である時、前記目標出力の調整量は前記差異の変化に応じて連続的に変化すると共に、その変化率は前記差異が予め定めた範囲外である時よりも大きく設定されている請求項３に記載の電動パワーステアリング装置。 When the difference is within a predetermined range, the adjustment amount of the target output continuously changes according to the change of the difference, and the rate of change is higher than when the difference is outside the predetermined range. The electric power steering apparatus according to claim 3, wherein the electric power steering apparatus is set to be large. 前記舵角対応値と前記舵角変化速度対応値と前記目標出力の補正量との間の予め定められた関係を補正特性として記憶する記憶部と、
求めた舵角対応値と記憶した補正特性とから求められる補正量に応じて前記目標出力を補正する演算部とを備え、
戻し操舵状態である時、前記舵角対応値と前記舵角変化速度対応値に対する前記補正量のゲインが前記差異に応じて変更され、そのゲインの変更による前記補正量の変更分が前記調整量とされる請求項２〜４の中の何れか１項に記載の電動パワーステアリング装置。 A storage unit for storing a predetermined relationship between the steering angle correspondence value, the steering angle change speed correspondence value, and the correction amount of the target output as a correction characteristic;
A calculation unit that corrects the target output according to a correction amount determined from the calculated steering angle correspondence value and the stored correction characteristic;
When in the return steering state, the gain of the correction amount with respect to the steering angle corresponding value and the steering angle change speed corresponding value is changed according to the difference, and the change in the correction amount due to the change in the gain is the adjustment amount. The electric power steering device according to any one of claims 2 to 4.
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