JP2007161006A - Electric power steering control device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、モータにより操舵力を補助する電動パワーステアリング制御装置に関し、特に外乱からの影響を受けずに、車両の安定性、操舵フィーリングなどの操舵性能を向上させるための新規な技術に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering control device that assists a steering force with a motor, and more particularly to a novel technique for improving steering performance such as vehicle stability and steering feeling without being affected by disturbance. It is.
一般に、電動パワーステアリング制御装置は、ステアリング機構に噛み合うようにモータを配置し、運転者がハンドルを回転させたときに生じる操舵トルクを測定して、トルク測定値に応じた電流をモータに供給することによりモータを回転駆動し、運転者による操舵トルクを補助するための所要の補助トルクを発生させるように構成されている。
また、この種の装置においては、操舵トルクに応じて基本補助力を制御する主補助トルク制御のみならず、車両の安定性、操舵フィーリングなど、操舵性能を向上させるためにいくつかの補償制御が導入されている。
Generally, an electric power steering control device arranges a motor so as to mesh with a steering mechanism, measures a steering torque generated when a driver rotates a steering wheel, and supplies a current corresponding to the measured torque value to the motor. Thus, the motor is driven to rotate, and a required auxiliary torque for assisting the steering torque by the driver is generated.
In this type of device, not only the main auxiliary torque control that controls the basic auxiliary force according to the steering torque, but also some compensation controls to improve the steering performance such as vehicle stability and steering feeling. Has been introduced.
たとえば、従来から、操舵フィーリングを向上させた電動パワーステアリング制御装置が開示されている(たとえば、特許文献1参照)。
特許文献1は、操舵トルクセンサで測定した操舵トルクを位相補償手段で位相補償し、位相補償後の信号に応じた補助トルクをモータで発生させるとともに、位相補償手段の定数を車速センサの検出値に応じて変更することにより、車速に応じて求められる補助力および応答性を満足させて、適切な操舵フィーリングを確保するよう構成されている。
For example, conventionally, an electric power steering control device with improved steering feeling has been disclosed (see, for example, Patent Document 1).
In
しかしながら、上記構成では、たとえば図10に示すように、特定周波数領域において外乱抑圧特性が劣化してしまう。
図10は、特許文献1に記載の従来装置における位相補償器(ソフトウェア)の周波数特性を示す説明図である。
図10において、上段は位相θ[°]の周波数特性、下段はゲインG[dB]の周波数特性を示している。
また、位相θおよびゲインGは、それぞれ、高速VH(1点鎖線)、中速VM(点線)、低速VL(実線)からなる車速信号をパラメータとして、周波数f[Hz]の領域(操舵回転数に対応)により示されている。
However, in the above configuration, as shown in FIG. 10, for example, the disturbance suppression characteristic deteriorates in a specific frequency region.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing frequency characteristics of the phase compensator (software) in the conventional apparatus described in
In FIG. 10, the upper part shows the frequency characteristic of the phase θ [°], and the lower part shows the frequency characteristic of the gain G [dB].
Further, the phase θ and the gain G are parameters of a vehicle speed signal consisting of a high speed VH (one-dot chain line), a medium speed VM (dotted line), and a low speed VL (solid line) as parameters, respectively (frequency of steering [rotation speed] Corresponding to the above).
図10から明らかなように、特定の周波数領域において、ゲインGがDCゲイン(0[dB])に比べて減少しており、特に、高速VH(1点鎖線)において、ゲインGの落ち込みは著しい。なお、ゲインGが高いほど、外乱抑圧効果が高いことは言うまでもない。
すなわち、図10において、ゲインGの大きさは外乱抑圧効果に相関するが、特定周波数領域においてゲインGがDCゲインに比べて減少することが分かる。このことは、他の補償制御に対しても同様である。
As is clear from FIG. 10, the gain G is reduced compared to the DC gain (0 [dB]) in a specific frequency region, and the drop in the gain G is particularly significant at high speed VH (one-dot chain line). . Needless to say, the higher the gain G, the higher the disturbance suppression effect.
That is, in FIG. 10, the magnitude of the gain G correlates with the disturbance suppression effect, but it can be seen that the gain G decreases compared to the DC gain in a specific frequency region. The same applies to other compensation controls.
従来の電動パワーステアリング制御装置では、車速に応じた操舵性能を実現しているものの、特定周波数領域でゲインが減少し、外乱抑圧特性を劣化させてしまうという課題があった。 In the conventional electric power steering control device, although the steering performance corresponding to the vehicle speed is realized, there is a problem that the gain decreases in a specific frequency region and the disturbance suppression characteristic is deteriorated.
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、周波数特性のゲインがDCゲインに対して所定値以上小さくなる周波数領域に対して、局所トルク制御を用いて局所的にゲインを増加させることにより、特定周波数領域において外乱抑圧特性を劣化させることなく、各補償制御を可能とした電動パワーステアリング制御装置を得ることを目的とする。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and a local gain is obtained using local torque control for a frequency region in which the gain of the frequency characteristic is smaller than a predetermined value with respect to the DC gain. An object of the present invention is to obtain an electric power steering control device that enables each compensation control without deteriorating disturbance suppression characteristics in a specific frequency region.
この発明による電動パワーステアリング制御装置は、運転者から操舵系に与えられる操舵トルクを測定する操舵トルク測定手段と、操舵系に対する補助トルクを発生するモータと、モータに流れるモータ駆動電流を検出するモータ電流検出手段と、モータ駆動電流の目標値を目標電流として演算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であって、目標電流演算手段は、操舵トルクに応じて主補助トルク制御電流を算出する主補助トルク制御手段と、操舵トルクを入力とし補助トルクを出力としたときの周波数特性を補償する複数の周波数特性補償手段とを有し、複数の周波数特性補償手段のうちの少なくとも1つは、局所トルク制御手段により構成され、局所トルク制御手段は、局所トルク制御手段を無効にした場合の周波数特性のゲインが目標となるDCゲインに対して所定値以上小さくなる特定周波数領域において、局所トルク制御手段のゲインを増加させるものである。 An electric power steering control device according to the present invention includes a steering torque measuring means for measuring a steering torque applied to a steering system from a driver, a motor for generating auxiliary torque for the steering system, and a motor for detecting a motor driving current flowing through the motor. An electric power steering control device comprising current detection means and target current calculation means for calculating a target value of a motor drive current as a target current, wherein the target current calculation means is a main auxiliary torque control current according to a steering torque. And a plurality of frequency characteristic compensation means for compensating frequency characteristics when the steering torque is input and the auxiliary torque is output, and at least one of the plurality of frequency characteristic compensation means is included. One is constituted by local torque control means, and the local torque control means is used when the local torque control means is disabled. In smaller specific frequency range above a predetermined value to the DC gain gain becomes a target of the frequency characteristics of, and increases the gain of the local torque control means.
この発明によれば、局所トルク制御を用いることにより、特定周波数領域においてゲインを高くし、各周波数特性補償手段により劣化してしまった特定周波数領域の外乱抑圧特性を向上させることができる。 According to the present invention, by using the local torque control, it is possible to increase the gain in the specific frequency region and improve the disturbance suppression characteristic in the specific frequency region that has been deteriorated by each frequency characteristic compensation unit.
実施の形態1.
以下、図面を参照しながら、この発明の実施の形態1について説明する。
図1はこの発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図である。
なお、上記課題はソフトウェアのみで解決可能なので、図1においては、主にマイコンのソフトウェア機能を示している。電動パワーステアリング装置のハードウェアについては、従来構成を用いることができるので、ここでは詳述を省略する。
1 is a block diagram showing an electric power steering control apparatus according to
Since the above problem can be solved only by software, FIG. 1 mainly shows the software function of the microcomputer. Regarding the hardware of the electric power steering apparatus, since the conventional configuration can be used, detailed description is omitted here.
図1において、トルクセンサ1は、車両のステアリング機構(図示せず)に設けられて、運転者から操舵系(ステアリング機構)に与えられる操舵トルクTsを測定し、操舵トルクTsの検出値を目標電流演算手段30に入力する。
目標電流演算手段30は、トルクセンサ1の出力値(操舵トルクTsの検出値)に応じて、モータ6から発生すべき補助トルクTcに対応した目標電流ioを算出する。
In FIG. 1, a
The target current calculation means 30 calculates a target current io corresponding to the auxiliary torque Tc to be generated from the motor 6 according to the output value of the torque sensor 1 (detected value of the steering torque Ts).
電流検出器7は、モータ6に流れるモータ駆動電流imを検出して、電流制御器5および目標電流演算手段30に入力する。
電流制御器5は、電流検出器7で検出されたモータ駆動電流imが、目標電流演算手段30で算出された目標電流ioと一致するように、モータ6の入力端子に印加すべき駆動電圧指令値を設定して、駆動信号(たとえば、PWM信号)として出力する。
モータ6は、電流制御器5からの駆動信号により駆動されて、操舵系に対して補助トルクTcを発生する。
The current detector 7 detects the motor drive current im flowing through the motor 6 and inputs it to the current controller 5 and the target current calculation means 30.
The current controller 5 determines a drive voltage command to be applied to the input terminal of the motor 6 so that the motor drive current im detected by the current detector 7 matches the target current io calculated by the target current calculation means 30. A value is set and output as a drive signal (for example, a PWM signal).
The motor 6 is driven by a drive signal from the current controller 5 and generates an auxiliary torque Tc for the steering system.
目標電流演算手段30は、マイコンのソフトウェアにより構成されており、位相補償器2と、主補助トルク制御器3と、加算演算器4と、振動抑制制御手段15と、第1の局所トルク制御手段(以下、単に「局所トルク制御手段」という)18とを備えている。
位相補償器2、振動抑制制御手段15および局所トルク制御手段18は、それぞれ周波数特性補償手段として機能し、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性を補償する。
The target current calculation means 30 is constituted by microcomputer software, and includes a phase compensator 2, a main
The phase compensator 2, the vibration suppression control means 15 and the local torque control means 18 each function as a frequency characteristic compensation means, and compensate the frequency characteristics when the steering torque Ts is input and the auxiliary torque Tc is output.
位相補償器2は、操舵トルクTs(トルクセンサ1の出力値)を位相補償して、操舵トルクTsの周波数特性を改善する。
主補助トルク制御器3は、位相補償された操舵トルクTsに基づいて、操舵トルクTsを補助するための主補助トルク制御電流icを演算する。
The phase compensator 2 performs phase compensation on the steering torque Ts (output value of the torque sensor 1) to improve the frequency characteristic of the steering torque Ts.
The main
振動抑制制御手段15は、操舵トルクHPF(ハイパスフィルタ)8と、駆動電流HPF(ハイパスフィルタ)9と、モータ回転角速度オブザーバ10と、角速度制御器11と、積分器12と、角度制御器13と、加算器14とを有し、ステアリング系の振動を抑制するための振動抑制制御電流ibを算出する。
局所トルク制御手段18は、測定操舵トルクBPF(バンドパスフィルタ)と、局所トルク制御器17とを有する。
The vibration suppression control means 15 includes a steering torque HPF (high pass filter) 8, a drive current HPF (high pass filter) 9, a motor rotation
The local torque control means 18 has a measured steering torque BPF (bandpass filter) and a
振動抑制制御手段15において、操舵トルクHPF8は、トルクセンサ1で検出された操舵トルクTsから操舵周波数成分を除去したHPF信号を出力し、駆動電流HPF9は、電流制御器5で検出されたモータ駆動電流imから操舵周波数成分を除去したHPF信号を出力する。
モータ回転角速度オブザーバ10は、操舵トルクHPF8および駆動電流HPF9から出力される各HPF信号(振動成分)に基づいて、モータ6の回転振動角速度Vmを推定演算する。
In the vibration suppression control means 15, the
The motor rotational
角速度制御器11は、モータ回転角速度オブザーバ10から出力されるモータ回転振動角速度Vmに基づいて、操舵を角速度制御するための角速度制御電流iaを演算する。
積分器12は、モータ回転振動角速度Vmに基づいてモータ6の回転振動角度Rmを演算し、角度制御器13は、モータ6の回転振動角度Rmに基づいて、操舵を角度制御するための角度制御電流irを演算する。
加算器14は、角速度制御器11で演算された角速度制御電流iaと、角度制御器13で演算された角度制御電流irとを加算して、振動抑制制御電流ibを出力する。
The
The
The
ここで、モータ回転角速度オブザーバ10は、たとえば前述の特許文献2に示されるように、モータの慣性モーメントを慣性項とし、トルクセンサの剛性をバネ項とした場合の振動方程式に対して構成される。
Here, the motor rotational
局所トルク制御手段18において、測定操舵トルクBPF16は、トルクセンサ1で検出された操舵トルクTsから第1の特定周波数成分(以下、単に「特性周波数成分」という)を抽出してBPF信号を出力する。
また、局所トルク制御器17は、測定操舵トルクBPF16からのBPF信号(特性周波数成分)に応じて、第1の局所トルク制御電流(以下、単に「局所トルク制御電流」という)ic1を算出する。
In the local torque control means 18, the measured steering torque BPF 16 extracts a first specific frequency component (hereinafter simply referred to as “characteristic frequency component”) from the steering torque Ts detected by the
Further, the
加算演算器4は、主補助トルク制御器3で演算された主補助トルク制御電流icと、振動抑制制御手段15で演算された振動抑制制御電流ibと、局所トルク制御手段18で演算された局所トルク制御電流ic1とを加算し、目標電流ioを演算する。
The addition calculator 4 includes a main auxiliary torque control current ic calculated by the main
図1のように、電動パワーステアリング制御装置においては、トルクセンサ1からの操舵トルクTsに応じて、主補助トルク制御器3により、基本となる主補助トルク制御電流icを演算し、モータ6を制御している。
また、車両の安定性や操舵フィーリングなど、操舵性能を向上させるために、周波数特性補償手段として、振動抑制制御手段15および局所トルク制御手段18が導入されている。
As shown in FIG. 1, in the electric power steering control device, the main
In order to improve steering performance such as vehicle stability and steering feeling, vibration suppression control means 15 and local torque control means 18 are introduced as frequency characteristic compensation means.
ただし、周波数特性補償手段を用いた制御は、それぞれ目的の補償効果をもたらすものの、前述のように、特定周波数領域においては、ゲインが減少して外乱抑圧特性を劣化させてしまう。
図2は、電動パワーステアリング制御装置の操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性を示す説明図である。
However, although the control using the frequency characteristic compensation means has a target compensation effect, as described above, the gain is reduced and the disturbance suppression characteristic is deteriorated in the specific frequency region as described above.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing frequency characteristics when the steering torque Ts of the electric power steering control device is input and the auxiliary torque Tc is output.
図2から明らかなように、周波数特性補償手段(局所トルク制御手段)による「制御なし」(破線曲線参照)の場合には、特定周波数領域(たとえば、7[Hz]〜40[Hz])において、DCゲイン(28[dB])から約4(=28−24)[dB]程度のゲイン低下が発生することが分かる。 As is clear from FIG. 2, in the case of “no control” (see the dashed curve) by the frequency characteristic compensation means (local torque control means), in a specific frequency region (for example, 7 [Hz] to 40 [Hz]). It can be seen that a gain decrease of about 4 (= 28-24) [dB] occurs from the DC gain (28 [dB]).
すなわち、位相補償器2および振動抑制制御手段15のような周波数特性補償手段は、車両の安定性や操舵フィーリングなどの操舵性能を向上させて、目的とする補償効果を実現しているが、図2内の破線「局所トルク制御なし」に示すように、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性のゲインが、特定周波数領域において、DCゲインに対して減少してしまう。
前述のように、ゲインが高いほど外乱抑圧効果が高くなるので、たとえは、局所トルク制御手段18による「局所トルク制御あり」(点線曲線参照)の状態が望ましいことが分かる。
That is, the frequency characteristic compensation means such as the phase compensator 2 and the vibration suppression control means 15 improve the steering performance such as the stability of the vehicle and the steering feeling, and realize the target compensation effect. As indicated by the broken line “without local torque control” in FIG. 2, the gain of the frequency characteristic when the steering torque Ts is input and the auxiliary torque Tc is output is reduced with respect to the DC gain in a specific frequency region. End up.
As described above, the higher the gain, the higher the disturbance suppression effect. Therefore, for example, it is understood that the state of “with local torque control” (see the dotted curve) by the local torque control means 18 is desirable.
したがって、局所トルク制御手段18は、局所トルク制御手段18を無効とした状態(局所トルク制御手段18を導入する前の構成)において、測定された操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性(たとえば、図2内の破線曲線参照)に鑑みて、DCゲインに対してゲインが所定値以上小さくなる特定周波数領域において、ゲインを高くするための局所トルク制御電流ic1を出力する。
なお、所定値とは、DCゲインからの変化量の絶対値および相対値を意味する。
Therefore, the local torque control means 18 has the measured steering torque Ts as an input and the auxiliary torque Tc as an output in a state where the local torque control means 18 is invalid (a configuration before the local torque control means 18 is introduced). In view of the frequency characteristics at that time (see, for example, the dashed curve in FIG. 2), the local torque control current ic1 for increasing the gain is output in a specific frequency region where the gain is smaller than a predetermined value with respect to the DC gain. .
The predetermined value means an absolute value and a relative value of the amount of change from the DC gain.
まず、局所トルク制御手段18の回路設計に際して、各周波数特性補償手段の周波数特性に基づいて、局所トルク制御手段18の制御量(局所トルク制御電流ic1)と制御周波数領域を選定し、これに応じて、測定操舵トルクBPF16および局所トルク制御器17の定数を設定する。
First, when designing the circuit of the local torque control means 18, the control amount (local torque control current ic1) and the control frequency region of the local torque control means 18 are selected based on the frequency characteristics of each frequency characteristic compensation means, and the control frequency region is determined accordingly. Then, the constants of the measured steering torque BPF 16 and the
これにより、測定操舵トルクBPF16は、操舵トルクTsから特定周波数成分を抽出してBPF信号として出力する。
また、局所トルク制御器17は、測定操舵トルクBPF16からのBPF信号に応じた演算に基づいて、局所トルク制御電流ic1を出力する。
局所トルク制御電流ic1による制御結果は、図2内の「制御あり」(点線曲線)に示す通りである。
As a result, the measured steering torque BPF 16 extracts a specific frequency component from the steering torque Ts and outputs it as a BPF signal.
Further, the
The control result by the local torque control current ic1 is as shown by “with control” (dotted line curve) in FIG.
このように、局所トルク制御手段18による局所トルク制御を用いることにより、特定周波数領域においてゲインを高くし、各周波数特性補償手段により劣化してしまった特定周波数領域の外乱抑圧特性(破線曲線参照)を向上させることができる。 As described above, by using the local torque control by the local torque control means 18, the gain is increased in the specific frequency area, and the disturbance suppression characteristic in the specific frequency area that has been deteriorated by each frequency characteristic compensation means (see the broken line curve). Can be improved.
次に、図3のフローチャートを参照しながら、図1に示したこの発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
なお、この発明の実施の形態1において、従来技術と異なる点は、各種補償制御手段により特定周波数領域で劣化した外乱抑圧特性を向上させるために、局所トルク制御手段18を備えたこと、および局所トルク制御手段18によるアルゴリズムが追加されたことにある。
Next, the operation of the electric power steering control apparatus according to
The first embodiment of the present invention is different from the prior art in that the local torque control means 18 is provided in order to improve the disturbance suppression characteristics deteriorated in the specific frequency region by various compensation control means, and This is because an algorithm by the torque control means 18 is added.
一方、モータ駆動電流imの制御に関しては、PID式の電流フィードバック制御、または、目標電流ioおよびモータ回転信号に基づくオープンループ制御などの、一般的な制御が適用可能であり、デジタル制御またはアナログ制御のいずれの方式でも実行可能である。 On the other hand, regarding the control of the motor drive current im, general control such as PID current feedback control or open loop control based on the target current io and the motor rotation signal can be applied, and digital control or analog control is possible. Either method can be executed.
図3において、マイコンからなる目標電流演算手段30は、まず、トルクセンサ1から出力される操舵トルクTsの検出値を読み込み、メモリに記憶させる(ステップS101)。
同様に、電流検出器7から出力されるモータ駆動電流imの検出値を読み込み、メモリに記憶させる(ステップS102)。
In FIG. 3, the target current calculation means 30 comprising a microcomputer first reads the detected value of the steering torque Ts output from the
Similarly, the detected value of the motor drive current im output from the current detector 7 is read and stored in the memory (step S102).
また、位相補償器2は、メモリに記憶された操舵トルクTsを読み込み、操舵トルクTsに対して位相補償演算を行い、位相補償器2の出力値を、位相補償値としてメモリに記憶させる(ステップS103)。
また、主補助トルク制御器3は、メモリに記憶された位相補償値を読み込み、たとえばマップ演算に基づいて主補助トルク制御電流icを求め、メモリに記憶させる(ステップS104)。
Further, the phase compensator 2 reads the steering torque Ts stored in the memory, performs a phase compensation calculation on the steering torque Ts, and stores the output value of the phase compensator 2 in the memory as a phase compensation value (step). S103).
The main
次に、振動抑制制御手段15内の操舵トルクHPF8は、メモリに記憶された操舵トルクTsの検出値を読み込み、操舵トルクTsをハイパスフィルタに通すことにより、操舵トルクTsから操舵周波数成分を除去した値を、操舵トルクHPF8の出力値としてメモリに記憶させる(ステップS105)。
同様に、駆動電流HPF9は、メモリに記憶されたモータ駆動電流imの検出値を読み込み、モータ駆動電流imをハイパスフィルタに通すことにより、モータ駆動電流imから操舵周波数成分を除去した値を、駆動電流HPF9の出力値としてメモリに記憶させる(ステップS106)。
Next, the steering torque HPF8 in the vibration suppression control means 15 reads the detected value of the steering torque Ts stored in the memory, and passes the steering torque Ts through a high-pass filter, thereby removing the steering frequency component from the steering torque Ts. The value is stored in the memory as the output value of the steering torque HPF8 (step S105).
Similarly, the drive current HPF 9 reads the detected value of the motor drive current im stored in the memory, and passes the motor drive current im through a high-pass filter, thereby driving the value obtained by removing the steering frequency component from the motor drive current im. The output value of the current HPF 9 is stored in the memory (step S106).
続いて、回転角速度オブザーバ10は、メモリに記憶された操舵トルクHPF8および駆動電流HPF9の各出力値(振動成分)を読み込み、モータ回転振動角速度Vmを推定演算して、メモリに記憶させる(ステップS107)。
また、積分器12は、メモリに記憶されたモータ回転振動角速度Vm(推定値)を積分することにより、モータ回転振動角度Rmを推定演算し、メモリに記憶させる(ステップS108)。
Subsequently, the rotational
Further, the
また、角速度制御器11は、メモリに記憶されたモータ回転振動角速度Vmを読み込み、あらかじめ設定されたゲインを乗算することにより、角速度制御電流iaを演算して、メモリに記憶させる(ステップS109)。
同様に、角度制御器13は、メモリに記憶されたモータ回転振動角度Rm(推定値)を読み込み、あらかじめ設定されたゲインを乗算することにより、角度制御電流irを演算して、メモリに記憶させる(ステップS110)。
続いて、加算器14は、メモリに記憶された角速度制御電流iaと角度制御電流irとを加算し、振動抑制制御電流ibとしてメモリに記憶させる(ステップS111)。
Further, the
Similarly, the
Subsequently, the
次に、局所トルク制御手段18内の測定操舵トルクBPF16は、メモリに記憶された操舵トルクTsを読み込み、バンドパスフィルタに通して、特定周波数成分を抽出した後、測定操舵トルクBPF16の出力値としてメモリに記憶させる(ステップS112)。
続いて、局所トルク制御器17は、メモリに記憶された測定操舵トルクBPF16の出力値(特定周波数成分)を読み込み、あらかじめ設定されたゲイン(ゲイン低減分を補償するための値)を乗算することにより、局所トルク制御電流ic1を演算して、メモリに記憶させる(ステップS113)。
Next, the measured steering torque BPF 16 in the local torque control means 18 reads the steering torque Ts stored in the memory, passes it through a bandpass filter, extracts a specific frequency component, and then outputs it as an output value of the measured steering torque BPF 16. Store in the memory (step S112).
Subsequently, the
ここで、測定操舵トルクBPF16および局所トルク制御器17により構成される局所トルク制御手段18は、各周波数特性補償手段の周波数特性に基づいて、制御周波数領域(特定周波数領域)および制御量(補償用ゲイン)を選定している。
また、局所トルク制御手段18において、測定操舵トルクBPF16および局所トルク制御器17の各定数は、制御周波数領域(特定周波数領域)および制御量(補償用ゲイン)の値に応じて、あらかじめ設定されている。
Here, the local torque control means 18 constituted by the measured steering torque BPF 16 and the
In the local torque control means 18, the constants of the measured steering torque BPF 16 and the
最後に、加算演算器4は、メモリに記憶された主補助トルク制御電流ic、振動抑制制御電流ib、局所トルク制御電流ic1をすべて加算することにより、目標電流ioを算出してメモリに記憶させ(ステップS114)、図3の処理ルーチンを終了する。
以下、上記ステップS101〜S114の処理動作を制御サンプリングごとに繰り返すことにより、モータ6の目標電流ioを演算する。
Finally, the addition calculator 4 calculates the target current io by adding all the main auxiliary torque control current ic, vibration suppression control current ib, and local torque control current ic1 stored in the memory, and stores them in the memory. (Step S114), the processing routine of FIG. 3 is terminated.
Hereinafter, the target current io of the motor 6 is calculated by repeating the processing operations of steps S101 to S114 for each control sampling.
以上のように、この発明の実施の形態1に係る電動パワーステアリング制御装置は、運転者から操舵系に与えられる操舵トルクTsを測定するトルクセンサ1と、操舵系に対する補助トルクTcを発生するモータ6と、モータ6に流れるモータ駆動電流imを検出するモータ電流検出器7と、モータ駆動電流imの目標値を目標電流ioとして演算する目標電流演算手段30とを備えている。
As described above, the electric power steering control apparatus according to the first embodiment of the present invention includes the
また、目標電流演算手段30は、操舵トルクTsに応じて主補助トルク制御電流icを算出する位相補償器2および主補助トルク制御手段3と、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性を補償するための位相補償器2、振動抑制制御手段15および局所トルク制御手段18(複数の周波数特性補償手段)とを備えている。 The target current calculation means 30 has the phase compensator 2 and the main auxiliary torque control means 3 for calculating the main auxiliary torque control current ic according to the steering torque Ts, and the steering torque Ts as an input and the auxiliary torque Tc as an output. The phase compensator 2 for compensating the frequency characteristics at that time, the vibration suppression control means 15 and the local torque control means 18 (a plurality of frequency characteristic compensation means) are provided.
複数の周波数特性補償手段のうちの少なくとも1つは、局所トルク制御手段18により構成され、局所トルク制御手段18は、局所トルク制御手段18を無効にした場合の操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性のゲインが目標となるDCゲインに対して所定値以上小さくなる特定周波数領域において、局所トルク制御手段18のゲインを増加させるようになっている。 At least one of the plurality of frequency characteristic compensation means is constituted by the local torque control means 18, and the local torque control means 18 receives the steering torque Ts when the local torque control means 18 is invalidated as an input and the auxiliary torque Tc. The gain of the local torque control means 18 is increased in a specific frequency region in which the gain of the frequency characteristic when the output is set to be an output is smaller than a predetermined value with respect to the target DC gain.
また、目標電流演算手段30は、加算演算器4を有し、加算演算器4は、主補助トルク制御電流icと、振動抑制制御電流ibおよび局所トルク制御電流ic1(複数の周波数特性補償手段の出力値)とを加算して、目標電流ioを算出する。
局所トルク制御手段18は、測定操舵トルクBPF16(特定周波数成分抽出手段)と局所トルク制御器17(局所トルク制御量演算手段)とにより構成されている。
測定操舵トルクBPF16は、操舵トルクTsから特定周波数領域の特定周波数成分をBPF信号として抽出し、局所トルク制御器17は、特定周波数成分に応じて局所トルク制御電流ic1を算出する。
Further, the target current calculation means 30 includes an addition calculator 4, and the addition calculator 4 includes a main auxiliary torque control current ic, a vibration suppression control current ib, and a local torque control current ic1 (of a plurality of frequency characteristic compensation means). The target current io is calculated by adding the output value.
The local torque control means 18 includes a measured steering torque BPF 16 (specific frequency component extraction means) and a local torque controller 17 (local torque control amount calculation means).
The measured steering torque BPF 16 extracts a specific frequency component in a specific frequency region from the steering torque Ts as a BPF signal, and the
このように、局所トルク制御手段18を設け、各周波数特性補償手段を再設計することなく、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性のゲインがDCゲインに対し所定値以上に小さくなる特定周波数領域に対して、ゲインを増加させるための局所トルク制御を行うことにより、振動抑制制御手段15による外乱抑圧特性を劣化させることなく、各周波数特性補償手段の目的の補償効果を得ることができる。
また、局所トルク制御手段18の設計は、操舵トルクTsから抽出した特定周波数成分を入力信号として、制御量および制御周波数領域を各周波数特性補償手段の周波数特性から選定することにより、容易に実現することができる。
In this way, the local torque control means 18 is provided, and the frequency characteristic gain when the steering torque Ts is input and the auxiliary torque Tc is output without redesigning each frequency characteristic compensation means is a predetermined value with respect to the DC gain. By performing local torque control for increasing the gain in a specific frequency region that is smaller than the above, the desired compensation effect of each frequency characteristic compensation unit without deteriorating the disturbance suppression characteristic by the vibration
The design of the local torque control means 18 is easily realized by selecting the control amount and the control frequency region from the frequency characteristics of each frequency characteristic compensation means using the specific frequency component extracted from the steering torque Ts as an input signal. be able to.
したがって、各周波数特性補償手段(位相補償器2、振動抑制制御手段15など)を再設計することなく、局所トルク制御手段18による局所トルク制御を加えるのみで、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性を改善することができる。
また、特定周波数領域においても、外乱抑圧特性を劣化させることなく、各周波数特性補償手段を用いて操舵性能(車両の安定性、操舵フィーリングなど)を向上させることができる。
Therefore, without redesigning each frequency characteristic compensation means (phase compensator 2, vibration suppression control means 15, etc.), only the local torque control by the local torque control means 18 is added, and the steering torque Ts is input and the auxiliary torque Tc is input. Can improve the frequency characteristics.
Even in a specific frequency region, the steering performance (vehicle stability, steering feeling, etc.) can be improved using each frequency characteristic compensation means without deteriorating the disturbance suppression characteristic.
さらに、操舵系の直接的な状態量を示す操舵トルクTsに基づいて特定周波数成分を抽出し、操舵トルクTsを入力信号として、制御量および制御周波数領域を、各周波数特性補償手段の周波数特性から選定することにより、容易に局所トルク制御を設計することができる。 Further, a specific frequency component is extracted based on the steering torque Ts indicating the direct state quantity of the steering system, and the control amount and the control frequency region are obtained from the frequency characteristics of each frequency characteristic compensation means using the steering torque Ts as an input signal. By selecting, local torque control can be designed easily.
なお、上記実施の形態1では、主補助トルク電流icをマップ演算によって求め、角速度制御電流ia、角度制御電流ir、局所トルク制御電流ic1を、それぞれゲイン乗算によって求めたが、主補助トルク制御電流ic、角速度制御電流ia、角度制御電流ir、局所トルク制御電流ic1は、いずれも、マップ演算またはゲイン乗算のいずれの演算方法によって求めることができる。 In the first embodiment, the main auxiliary torque current ic is obtained by map calculation, and the angular velocity control current ia, the angle control current ir, and the local torque control current ic1 are obtained by gain multiplication. Each of ic, angular velocity control current ia, angle control current ir, and local torque control current ic1 can be obtained by any calculation method of map calculation or gain multiplication.
また、位相補償器2をデジタル回路で構成したが、アナログ回路で構成してもよい。
また、位相補償器2をデジタル回路およびアナログ回路の両方を組み合わせた複数段の位相補償器により構成してもよい。
この場合、図3内の操舵トルクTsの読み込み処理(ステップS101)において、操舵トルクTsの検出値をアナログ回路で位相補償した値を読み込み、メモリに記憶させることになる。
また、位相補償器2をアナログ回路のみで構成する場合には、図3内の位相補償用の演算処理(ステップS103)が不要になる。
Further, although the phase compensator 2 is constituted by a digital circuit, it may be constituted by an analog circuit.
Further, the phase compensator 2 may be composed of a plurality of stages of phase compensators in which both digital circuits and analog circuits are combined.
In this case, in the process of reading the steering torque Ts in FIG. 3 (step S101), a value obtained by phase compensation of the detected value of the steering torque Ts by the analog circuit is read and stored in the memory.
Further, when the phase compensator 2 is composed of only an analog circuit, the phase compensation calculation process (step S103) in FIG. 3 is not required.
また、主補助トルク制御器3の前段に位相補償器2を挿入したが、位相補償器2を省略して、操舵トルクTsから直接的に主補助トルク制御電流icを求めてもよい。
この場合、図3内の位相補償処理(ステップS103)は不要となり、ステップS104において、操舵トルクTsから主補助トルク電流icを算出することになる。
Further, although the phase compensator 2 is inserted in the previous stage of the main
In this case, the phase compensation process (step S103) in FIG. 3 is not necessary, and the main auxiliary torque current ic is calculated from the steering torque Ts in step S104.
また、操舵トルクTsから特定周波数成分を抽出する特定周波数抽出手段として、測定操舵トルクBPF16(バンドパスフィルタ)を用いたが、HPF(ハイパスフィルタ)とLPF(ローパスフィルタ)とを組み合わせたフィルタ回路を用いてもよく、または、遅れ位相補償器と進み位相補償器とを組み合わせた位相補償手段を用いてもよい。
このように、特定周波数抽出手段として、HPF、LPF、遅れ位相補償器、進み位相補償器を用いた場合も、測定操舵トルクBPF16を用いた場合と同様に、各周波数特性補償手段の周波数特性および補償器の定数に基づいて各回路定数が設定される。
Further, as the specific frequency extracting means for extracting the specific frequency component from the steering torque Ts, the measurement steering torque BPF 16 (band pass filter) is used, but a filter circuit combining HPF (high pass filter) and LPF (low pass filter) is used. You may use, or you may use the phase compensation means which combined the delay phase compensator and the advance phase compensator.
As described above, when the HPF, LPF, lagging phase compensator, and leading phase compensator are used as the specific frequency extracting means, the frequency characteristics and the frequency characteristics of each frequency characteristic compensating means are the same as when the measured steering torque BPF16 is used. Each circuit constant is set based on the constant of the compensator.
また、図1のように、局所トルク制御手段18以外の周波数特性補償手段として、位相補償器2および振動抑制制御手段15を有する装置に対して、局所トルク制御を適用した場合について説明したが、特定周波数領域において外乱抑圧特性が劣化してしまうような各周波数特性補償手段のいずれか1つでも含まれる装置であれば、同様の局所トルク制御が適用可能なことは言うまでもない。 Further, as shown in FIG. 1, the case where the local torque control is applied to the apparatus having the phase compensator 2 and the vibration suppression control means 15 as the frequency characteristic compensation means other than the local torque control means 18 has been described. It goes without saying that the same local torque control can be applied to any apparatus that includes any one of the frequency characteristic compensation means that causes the disturbance suppression characteristic to deteriorate in the specific frequency region.
また、目標電流ioを算出する加算演算器4を設け、主補助トルク制御器3からの主補助トルク制御電流icと、角速度制御器11からの角速度制御電流iaと、角度制御器13からの角度制御電流irと、局所トルク制御器17からの局所トルク制御電流ic1とを加算したが、従来の粘性補償制御器、摩擦補償制御器および慣性補償制御器からなる補償電流制御器を付加し、各制御電流値をさらに加算して目標電流ioを算出してもよい。
Further, an addition calculator 4 for calculating the target current io is provided, and the main auxiliary torque control current ic from the main
また、モータ回転角速度オブザーバ10によりモータ回転振動角速度Vmを推定演算し、モータ回転振動角速度Vmを積分してモータ回転振動角度Rmを演算したが、モータ回転振動角速度Vmの推定演算に代えて、モータ回転角速度センサ(たとえば、タコゼネレータなど)による実測値を用いてもよい。
Further, the motor rotational vibration angular velocity Vm is estimated and calculated by the motor rotational
このように、モータ回転角速度センサを用いた場合には、振動抑制制御手段15内には、モータ回転角速度HPF(ハイパスフィルタ)が設けられ、図3内のモータ駆動電流imの読み込み処理(ステップS102)において、モータ回転角速度センサの検出値を読み込んで、メモリに記憶させることになり、操舵トルクTsを操舵トルクHPF8に通す処理(ステップS105)は不要となる。 As described above, when the motor rotation angular velocity sensor is used, the vibration suppression control means 15 is provided with the motor rotation angular velocity HPF (high pass filter), and reading processing of the motor drive current im in FIG. 3 (step S102). ), The detection value of the motor rotational angular velocity sensor is read and stored in the memory, and the process of passing the steering torque Ts through the steering torque HPF8 (step S105) is not necessary.
また、この場合、モータ駆動電流imを駆動電流HPF9に通す処理(ステップS106)においては、メモリに記憶されたモータ回転角速度センサの検出値を、モータ回転角速度HPFに通して操舵周波数成分を除去した後、モータ回転振動速角度測定値としてメモリに記憶させることになり、モータ回転振動角速度Vmの演算処理(ステップS107)は不要となる。 In this case, in the process of passing the motor drive current im through the drive current HPF9 (step S106), the detected value of the motor rotation angular velocity sensor stored in the memory is passed through the motor rotation angular velocity HPF to remove the steering frequency component. Thereafter, the measured value of the motor rotational vibration angular velocity is stored in the memory, and the calculation processing (step S107) of the motor rotational vibration angular velocity Vm becomes unnecessary.
さらに、この場合、モータ回転振動角度Rmの演算処理(ステップS108)においては、積分器12により、メモリに記憶されたモータ回転振動角速度の測定値を積分して、モータ回転振動角度Rmの測定値を演算し、角速度制御電流iaの演算処理(ステップS109)においては、モータ回転振動角速度の測定値から角速度制御電流iaを算出し、角度制御電流irの演算処理(ステップS110)においては、モータ回転振動角度の測定値から角度制御電流irを算出することになる。
Further, in this case, in the calculation process (step S108) of the motor rotational vibration angle Rm, the
また、モータ回転角速度センサに代えて、モータ回転角度センサ(たとえば、ロータリーエンコーダなど)を用い、モータ回転角度センサの検出値(モータ回転角度)を差分処理してモータ回転角速度を求めてもよい。
この場合、振動抑制制御手段15内には、モータ回転角度HPF(ハイパスフィルタ)および微分器が設けられ、ステップS102においては、モータ回転角度センサの検出値(モータ回転角度)を読み込んでメモリに記憶させることになり、ステップS105は不要となる。
Further, instead of the motor rotation angular velocity sensor, a motor rotation angle sensor (for example, a rotary encoder) may be used, and the detected value (motor rotation angle) of the motor rotation angle sensor may be differentially processed to obtain the motor rotation angular velocity.
In this case, a motor rotation angle HPF (high pass filter) and a differentiator are provided in the vibration suppression control means 15, and in step S102, the detection value (motor rotation angle) of the motor rotation angle sensor is read and stored in the memory. Step S105 is not necessary.
また、この場合、ステップS106においては、メモリに記憶されたモータ回転角度をモータ回転角度HPFに通して、操舵周波数成分を除去した後、モータ回転振動角度測定値としてメモリに記憶させることになり、ステップS107は不要となる。
また、ステップS108においては、微分器により、メモリに記憶されたモータ回転振動角度を微分し、モータ回転振動角速度を演算してメモリに記憶させることになる。
In this case, in step S106, the motor rotation angle stored in the memory is passed through the motor rotation angle HPF to remove the steering frequency component, and then stored in the memory as a measured value of the motor rotation vibration angle. Step S107 becomes unnecessary.
In Step S108, the motor rotational vibration angle stored in the memory is differentiated by the differentiator, and the motor rotational vibration angular velocity is calculated and stored in the memory.
また、この場合、ステップS109においては、モータ回転角度の測定値に基づくモータ回転振動角速度Vmから角速度制御電流iaを演算し、ステップS110においては、モータ回転振動角度(測定値)から角度制御電流irを算出することになる。
さらに、上記実施の形態1では、角速度制御器11および角度制御器13の両方を用いたが、どちらか一方のみを用いてもよい。
In this case, in step S109, the angular velocity control current ia is calculated from the motor rotational vibration angular velocity Vm based on the measured value of the motor rotational angle. In step S110, the angle control current ir is calculated from the motor rotational vibration angle (measured value). Will be calculated.
Furthermore, although both the
実施の形態2.
なお、上記実施の形態1(図1)では、局所トルク制御手段18を設け、測定操舵トルクBPF16により、操舵トルクTsから特定周波数成分をBPF信号として抽出し、局所トルク制御器17により、BPF信号に応じた局所トルク制御電流ic1を算出したが、たとえば図4に示すように、モータ回転角度センサ19を設けるとともに、目標電流演算手段30内にモータ回転角度センサ19に関連した第2の局所トルク制御手段(以下、単に「局所トルク制御手段」という)23を追加してもよい。
Embodiment 2. FIG.
In the first embodiment (FIG. 1), the local torque control means 18 is provided, a specific frequency component is extracted from the steering torque Ts as a BPF signal by the measured steering torque BPF 16, and the BPF signal is output by the
図4はこの発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「A」を付して詳述を省略する。
図4において、電流検出器7には、モータ回転角度Rsを検出するモータ回転角度センサ19が接続されている。
FIG. 4 is a block diagram showing an electric power steering control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Components similar to those described above (see FIG. 1) are denoted by the same reference numerals as those described above or after the reference numerals. A detailed description is omitted with “A”.
In FIG. 4, the current detector 7 is connected to a motor
目標電流演算手段30Aは、前述(図1)の構成に加えて、追加された局所トルク制御手段23を備えている。
局所トルク制御手段23は、操舵トルク演算器20と、演算操舵トルクBPF21(特定周波数成分抽出手段)と、局所トルク制御器22(局所トルク制御量演算手段)とを備え、第2の局所トルク制御電流(以下、単に「局所トルク制御電流」という)ic2を算出する。
The target current calculation means 30A includes an additional local torque control means 23 in addition to the configuration described above (FIG. 1).
The local torque control means 23 includes a
操舵トルク演算器20は、モータ回転角度センサ19により検出されたモータ回転角度Rsに係数を乗算し、モータ回転角度を操舵トルクTsの次元に変換することにより、演算操舵トルクTscを算出する。
演算操舵トルクBPF21は、演算操舵トルクTscから特定周波数領域の第2の特定周波数成分(以下、単に「特性周波数成分」という)を抽出してBPF信号を出力する。
局所トルク制御器22は、演算操舵トルクBPF21からのBPF信号(特性周波数成分)に応じて、局所トルク制御電流ic2を算出して加算演算器4Aに入力する。
The
The calculated steering torque BPF 21 extracts a second specific frequency component (hereinafter simply referred to as “characteristic frequency component”) in the specific frequency region from the calculated steering torque Tsc, and outputs a BPF signal.
The
局所トルク制御手段23内の操舵トルク演算器20においては、モータ回転角度Rs(検出値)に係数を乗算して操舵トルクTsの次元に変換した演算操舵トルクTscを算出するために、たとえば前述の特許文献2に開示された技術が用いられる。
In the
また、局所トルク制御手段18、23は、局所トルク制御手段18、23を無効にした状態(局所トルク制御手段18、23を導入する前の構成)で、操舵トルクTs(測定値)を入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性(たとえば、図2内の破線曲線参照)に鑑みて、DCゲインに対してゲインが所定値以上小さくなる特定周波数領域において、ゲインを高くするための局所トルク制御電流ic1、ic2を出力する。
なお、所定値とは、前述と同様に、DCゲインからの変化量の絶対値および相対値を意味する。
Further, the local torque control means 18 and 23 receive the steering torque Ts (measured value) in the state where the local torque control means 18 and 23 are disabled (a configuration before the local torque control means 18 and 23 are introduced). In view of the frequency characteristics when the auxiliary torque Tc is output (see, for example, the dashed curve in FIG. 2), a local frequency for increasing the gain in a specific frequency region where the gain is smaller than a predetermined value with respect to the DC gain. Torque control currents ic1 and ic2 are output.
The predetermined value means an absolute value and a relative value of the amount of change from the DC gain, as described above.
局所トルク制御手段18、23の制御量および制御周波数領域は、他の周波数特性補償手段(位相補償器2および振動抑制制御手段15)の周波数特性に基づいて選定される。すなわち、測定操舵トルクBPF16、局所トルク制御器17、演算操舵トルクBPF21、局所トルク制御器22の各定数は、選定された制御量および制御周波数領域に応じて、あらかじめ設定されている。
The control amount and control frequency region of the local torque control means 18, 23 are selected based on the frequency characteristics of other frequency characteristic compensation means (phase compensator 2 and vibration suppression control means 15). That is, the constants of the measured steering torque BPF 16, the
加算演算器4Aは、主補助トルク制御器3で演算された主補助トルク制御電流icと、振動抑制制御手段15で演算された振動抑制制御電流ibと、局所トルク制御手段18で演算された局所トルク制御電流ic1と、局所トルク制御手段23で演算された局所トルク制御電流ic2とを加算して、目標電流ioを演算する。
The addition calculator 4A includes a main auxiliary torque control current ic calculated by the main
次に、図5のフローチャートを参照しながら、図4に示したこの発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
なお、図5において、前述(図3参照)と同様の処理(ステップS101〜S113)については、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
また、ステップS216〜S218は、前述のステップS112〜S114に近似した処理である。
Next, the operation of the electric power steering control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention shown in FIG. 4 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 5, the same processes (steps S101 to S113) as those described above (see FIG. 3) are denoted by the same reference numerals as those described above and will not be described in detail.
Steps S216 to S218 are processes similar to steps S112 to S114 described above.
この場合も、前述と同様に、目標電流演算手段30Aにより目標電流ioを演算するまでのアルゴリズムに限定して説明する。
図5において、まず、操舵トルクTsの読み込み処理(ステップS101)から局所トルク制御電流ic1の算出処理(ステップS113)までは、前述と同様である。
In this case as well, as described above, the description is limited to the algorithm until the target current io is calculated by the target current calculation means 30A.
In FIG. 5, the process from the process for reading the steering torque Ts (step S101) to the process for calculating the local torque control current ic1 (step S113) is the same as described above.
次に、目標電流演算手段30A内の局所トルク制御手段23は、モータ回転角度センサ19からのモータ回転角度Rs(検出値)を読み込み、メモリに記憶する(ステップS214)。
続いて、操舵トルク演算器20は、メモリに記憶されたモータ回転角度Rsを読み込み、モータ回転角度Rsに係数を乗算して操舵トルクTsの次元に変換することにより、演算操舵トルクTscを算出して、メモリに記憶させる(ステップS215)。
Next, the local torque control means 23 in the target current calculation means 30A reads the motor rotation angle Rs (detection value) from the motor
Subsequently, the
次に、演算操舵トルクBPF21は、メモリに記憶された演算操舵トルクTscを読み込み、バンドパスフィルタに通して特定周波数成分を抽出し、BPF信号としてメモリに記憶させる(ステップS216)。
また、局所トルク制御器22は、BPF信号(特定周波数成分)を読み込み、低減分を補償するためのゲインを乗算して局所トルク制御電流ic2を演算し、メモリに記憶させる(ステップS217)。
Next, the calculated steering torque BPF21 reads the calculated steering torque Tsc stored in the memory, extracts a specific frequency component through a band pass filter, and stores it in the memory as a BPF signal (step S216).
The
ここで、局所トルク制御手段23の制御量および制御周波数領域は、前述のように、各周波数特性補償手段の周波数特性に基づいて選定されており、演算操舵トルクBPF21および局所トルク制御器22の定数は、選定された制御量および制御周波数領域に応じてあらかじめ設定されている。
Here, as described above, the control amount and the control frequency region of the local torque control means 23 are selected based on the frequency characteristics of each frequency characteristic compensation means, and the constants of the arithmetic steering torque BPF 21 and the
最後に、加算演算器4Aは、メモリに記憶された主補助トルク制御電流ic、振動抑制制御電流ib、局所トルク制御電流ic1、ic2を加算し、目標電流ioとしてメモリに記憶させ(ステップS218)、図5の処理ルーチンを終了する。
以下、上記ステップS101〜S113、S214〜S218の処理動作を制御サンプリングごとに繰り返すことにより、モータ6の目標電流ioを演算する。
Finally, the addition computing unit 4A adds the main auxiliary torque control current ic, the vibration suppression control current ib, and the local torque control currents ic1 and ic2 stored in the memory, and stores them in the memory as the target current io (step S218). Then, the processing routine of FIG.
Hereinafter, the target current io of the motor 6 is calculated by repeating the processing operations of steps S101 to S113 and S214 to S218 for each control sampling.
以上のように、この発明の実施の形態2に係る電動パワーステアリング制御装置は、前述の構成に加えて、モータ6の回転角度Rsを検出するモータ回転角度センサ19を備えている。
また、目標電流演算手段30Aは、操舵トルク演算器20と演算操舵トルクBPF21と局所トルク制御器22とからなる局所トルク制御手段23を、さらに備えている。
As described above, the electric power steering control apparatus according to Embodiment 2 of the present invention includes the motor
The target current calculation means 30 </ b> A further includes local torque control means 23 including a
操舵トルク演算器20は、モータ回転角度Rsに係数を乗算して、回転角度を操舵トルクの次元に変換して演算操舵トルクTscを算出し、演算操舵トルクBPF21は、演算操舵トルクTscから特定周波数領域の特定周波数成分を抽出し、局所トルク制御器22は、演算操舵トルクBPF21で抽出した特定周波数成分に応じて局所トルク制御電流ic2を算出する。
また、加算演算器4Aは、主補助トルク制御電流icと、振動抑制制御電流ibと、局所トルク制御電流ic1、ic2とを加算して、目標電流ioを算出する。
The
The addition calculator 4A adds the main auxiliary torque control current ic, the vibration suppression control current ib, and the local torque control currents ic1 and ic2 to calculate the target current io.
これにより、局所トルク制御に用いる信号として、操舵トルクTsのみに限定することなく、トルクセンサ1およびモータ回転角度センサ19(または、モータ回転角速度センサ)の各測定値(操舵トルクTs、モータ回転角度Rs)と、モータ回転角速度オブザーバ10の推定演算値(モータ回転振動角速度Vm)との中から、局所トルク制御を加える周波数領域において、精度のよい出力をあらかじめ選定して用いることにより、さらに適切な局所トルク制御を実現することができ、外乱抑圧特性をさらに向上させることができる。
Thereby, the signals used for the local torque control are not limited to the steering torque Ts, but the measured values (the steering torque Ts and the motor rotation angle) of the
なお、上記実施の形態2では、演算操舵トルクTscから特定周波数成分を抽出するための特定周波数成分抽出手段として、演算操舵トルクBPF21を用いたが、HPF(ハイパスフィルタ)とLPF(ローパスフィルタ)とを組み合わせたものを用いてもよく、遅れ位相補償器と進み位相補償器とを組み合わせた位相補償手段を用いてもよい。
このように、特定周波数抽出手段として、HPF、LPF、遅れ位相補償器、進み位相補償器を用いた場合も、測定操舵トルクBPF16を用いた場合と同様に、各周波数特性補償手段の周波数特性および補償器の定数に基づいて各回路定数が設定される。
In the second embodiment, the calculation steering torque BPF21 is used as the specific frequency component extraction means for extracting the specific frequency component from the calculation steering torque Tsc. However, the HPF (high pass filter) and the LPF (low pass filter) are used. May be used, or a phase compensation means combining a delayed phase compensator and a leading phase compensator may be used.
As described above, when the HPF, LPF, lagging phase compensator, and leading phase compensator are used as the specific frequency extracting means, the frequency characteristics and the frequency characteristics of each frequency characteristic compensating means are the same as when the measured steering torque BPF16 is used. Each circuit constant is set based on the constant of the compensator.
また、特定周波数領域における外乱抑圧特性を向上させるために、局所トルク制御手段18、23の両方を用いたが、局所トルク制御手段23のみを用いてもよい。 Further, in order to improve the disturbance suppression characteristic in the specific frequency region, both the local torque control means 18 and 23 are used, but only the local torque control means 23 may be used.
さらに、モータ回転角度センサ19を用いてモータ回転角度Rsを測定し、操舵トルク演算器20により、モータ回転角度Rs(測定値)に係数を乗算し、操舵トルクTsの次元に変換して演算操舵トルクTscを算出したが、モータ回転角度検出手段として、モータ回転角速度センサ(たとえば、タコゼネレータなど)および積分器を用いてもよい。
この場合、モータ回転角速度センサでモータ回転角速度を測定し、さらに、モータ回転角速度を積分してモータ回転角度を演算することになる。
Further, the motor
In this case, the motor rotation angular velocity is measured by the motor rotation angular velocity sensor, and the motor rotation angle is calculated by integrating the motor rotation angular velocity.
また、モータ回転角速度オブザーバ10でモータ回転角速度を推定演算し、推定演算したモータ回転角速度をさらに積分してモータ回転角度を演算し、モータ回転角度の値を操舵トルク演算器20に入力してもよい。
Further, even if the motor rotation angular velocity is estimated by the motor rotation
実施の形態3.
なお、上記実施の形態1(図1)では、位相補償器2および局所トルク制御手段18に対する定数算定について考慮しなかったが、たとえば図6に示すように、位相補償器2Bおよび局所トルク制御手段18Bに対して定数を算定するために、車速Vsに基づく位相補償器定数算定器25および局所トルク定数算定器26を設けてもよい。
In the first embodiment (FIG. 1), the constant calculation for the phase compensator 2 and the local torque control means 18 is not considered. However, for example, as shown in FIG. 6, the
図6はこの発明の実施の形態3に係る電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図であり、前述(図1参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「B」を付して詳述を省略する。
図6において、前述と異なる点は、位相補償器2Bおよび局所トルク制御手段18Bの制御量および制御周波数領域が一定ではなく、可変設定されることにある。
FIG. 6 is a block diagram showing an electric power steering control apparatus according to
In FIG. 6, the point different from the above is that the control amount and the control frequency region of the
この場合、前述の構成に加えて、目標電流演算手段30Bには、車速センサ24が接続されており、車速センサ24は、電動パワーステアリング制御装置が搭載された車両の車速Vsを検出して目標電流演算手段30Bに入力する。
目標電流演算手段30Bは、位相補償器定数算定器25および局所トルク定数算定器26を備えている。
In this case, in addition to the above-described configuration, a
The target current calculation means 30B includes a phase compensator
位相補償器定数算定器25は、車速Vsに基づいて、位相補償器2B(局所トルク制御手段以外の周波数特性補償手段)の定数Kpを算定し、位相補償器2Bの制御量および制御周波数領域を可変設定する。
位相補償器定数算定器25により定数Kpが設定された位相補償器2Bは、操舵トルクTsを位相補償して操舵トルクTsの周波数特性を改善する。
位相補償器定数算定器25により算定された定数Kpは、局所トルク定数算定器26にも入力されている。
The phase compensator
The
The constant Kp calculated by the phase compensator
局所トルク定数算定器26は、位相補償器定数算定器25により算定された定数Kpに基づいて、局所トルク制御手段18Bの制御量および制御周波数領域を算定する。
すなわち、局所トルク定数算定器26は、局所トルク制御手段以外の周波数特性補償手段の周波数特性の変化に応じて、局所トルク制御手段18Bの定数を算定して出力する。
これにより、局所トルク制御手段18B内の測定操舵トルクBPF16Bおよび局所トルク制御器17Bの定数は、局所トルク定数算定器26の算定結果に応じて変更される。
The local torque
That is, the local torque
Thereby, the constants of the measured steering torque BPF 16B and the
目標電流演算手段30Bにおいて、操舵トルクTsを位相補償して操舵トルクTsの周波数特性を改善するための位相補償器2Bの定数が可変設定される場合には、位相補償器2Bの周波数特性の変化にともない、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性も変化する。
したがって、局所トルク制御手段18Bは、位相補償器2Bの変化に応じて制御量および制御周波数領域が変更されるように、定数が可変設定される測定操舵トルクBPF16Bおよび局所トルク制御器17Bにより構成されている。
In the target current calculation means 30B, when the constant of the
Therefore, the local torque control means 18B is configured by the measurement steering torque BPF 16B and the
測定操舵トルクBPF16Bおよび局所トルク制御器17Bの定数は、局所トルク定数算定器26から出力される算定結果に応じて変更され、局所トルク制御手段18Bは、変更後の定数に基づいて局所トルク制御電流ic1を発生させる。
The constants of the measured steering torque BPF 16B and the
次に、図7のフローチャートを参照しながら、図6に示したこの発明の実施の形態3に係る電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
なお、図7において、前述(図3参照)と同様の処理(ステップS101、S102、S104〜S111、S114)については、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
また、ステップS312、S313は、前述のステップS112、S113に近似した処理である。
Next, the operation of the electric power steering control apparatus according to
In FIG. 7, the same processes (steps S101, S102, S104 to S111, S114) as those described above (see FIG. 3) are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
Steps S312 and S313 are processes similar to steps S112 and S113 described above.
この場合も、前述と同様に、目標電流演算手段30Bにより目標電流ioを演算するまでのアルゴリズムに限定して説明する。
図7において、まず、操舵トルクTsおよびモータ駆動電流imの読み込み処理(ステップS101、S102)は、前述と同様である。
続いて、車速センサ24から車速Vs(検出値)を読み込み、メモリに記憶させる(ステップS303)。
In this case as well, the description will be limited to the algorithm until the target current io is calculated by the target current calculating means 30B.
In FIG. 7, first, the reading process (steps S101 and S102) of the steering torque Ts and the motor drive current im is the same as described above.
Subsequently, the vehicle speed Vs (detected value) is read from the
次に、位相補償器定数算定器25は、メモリに記憶された車速Vsに応じて位相補償器2Bの定数Kpを算定し、位相補償器定数の算定値(算定結果)としてメモリに記憶させる(ステップS304)。
また、局所トルク定数算定器26は、メモリに記憶された位相補償器定数Kpに応じて、局所トルク制御手段18Bの定数Ktを算定し、局所トルク制御手段定数としてメモリに記憶させる(ステップS305)。
Next, the phase compensator
Further, the local torque
次に、位相補償器2Bは、メモリに記憶された位相補償器定数Kp(算定値)を読み込んで、自身の定数として可変設定するとともに、メモリに記憶された操舵トルクTsを読み込み、操舵トルクTsに対する位相補償演算を行い、演算結果を位相補償値としてメモリに記憶させる(ステップS306)。
以下、前述と同様に、主補助トルク制御電流icの演算処理(ステップS104)から振動抑制制御電流ibの演算処理(ステップS111)までを実行する。
Next, the
Thereafter, similarly to the above, the process from the main auxiliary torque control current ic calculation process (step S104) to the vibration suppression control current ib calculation process (step S111) is executed.
次に、測定操舵トルクBPF16Bは、メモリに記憶された局所トルク制御手段定数Kt(算定値)を読み込んで、自身の定数として可変設定するとともに、メモリに記憶された操舵トルクTsを読み込み、バンドパスフィルタに通して特定周波数成分を抽出し、BPF信号出力としてメモリに記憶させる(ステップS312)。 Next, the measured steering torque BPF 16B reads the local torque control means constant Kt (calculated value) stored in the memory, variably sets it as its own constant, and also reads the steering torque Ts stored in the memory, The specific frequency component is extracted through the filter and stored in the memory as the BPF signal output (step S312).
以下、局所トルク制御器17Bは、局所トルク制御手段定数Kt(算定値)に基づくゲインを読み込んで、自身のゲインとして可変設定するとともに、測定操舵トルクBPF16BからのBPF信号を読み込み、可変設定後のゲインを乗算して局所トルク制御電流ic1を演算し、メモリに記憶させる(ステップS313)。
Hereinafter, the
最後に、加算演算器4は、メモリに記憶された主補助トルク制御電流ic、振動抑制制御電流ib、局所トルク制御電流ic1を加算して、目標電流ioとしてメモリに記憶させ(ステップS114)、図7の処理ルーチンを終了する。
以下、上記ステップS101、S102、S303〜S306、S104〜S111、S312、S313、S114の処理動作を制御サンプリングごとに繰り返すことにより、モータ6の目標電流ioを演算する。
Finally, the addition calculator 4 adds the main auxiliary torque control current ic, the vibration suppression control current ib, and the local torque control current ic1 stored in the memory, and stores them in the memory as the target current io (step S114). The processing routine of FIG. 7 is terminated.
Hereinafter, the target current io of the motor 6 is calculated by repeating the processing operations of steps S101, S102, S303 to S306, S104 to S111, S312, S313, and S114 for each control sampling.
以上のように、この発明の実施の形態3に係る電動パワーステアリング制御装置は、車速Vsを検出する車速センサ24を備えている。また、目標電流演算手段30Bは、車速Vsに基づいて位相補償器2Bの定数を算定する位相補償器定数算定器25と、位相補償器2B(局所トルク制御手段18B以外の周波数特性補償手段)の周波数特性の変化に応じて、局所トルク制御手段18Bの定数を算定する局所トルク定数算定器26と備えている。
As described above, the electric power steering control device according to
さらに、局所トルク制御手段18Bの定数は、局所トルク定数算定器26の算定結果(定数Kt)に応じて変更されるようになっている。
このように、局所トルク制御手段18Bの定数を可変設定することにより、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性の変化に応じて、適切な局所トルク制御を実現することができる。
Furthermore, the constant of the local torque control means 18B is changed according to the calculation result (constant Kt) of the local torque
As described above, by appropriately setting the constant of the local torque control means 18B, appropriate local torque control is realized in accordance with the change in frequency characteristics when the steering torque Ts is input and the auxiliary torque Tc is output. Can do.
なお、上記実施の形態3では、局所トルク制御手段18Bのみを用いて局所トルク制御を行う場合に適用したが、前述の実施の形態2のように、局所トルク制御手段23を用いた場合、または、2つの局所トルク制御手段18、23を用いた場合にも適用可能なことは言うまでもない。
In the third embodiment, the present invention is applied to the case where the local torque control is performed using only the local
また、位相補償器定数算定器25は、車速Vsに応じて位相補償定数Kpを算定して、位相補償器2B(周波数特性補償制御手段)の定数を可変設定し、操舵トルクTsを入力とし補助トルクを出力としたときの周波数特性が変化する装置に適用したが、定数が可変設定される周波数特性補償手段として、たとえば振動抑制制御手段15を選択してもよい。
この場合、位相補償器2Bおよび振動抑制制御手段15の周波数特性を変化させる信号は、たとえば、操舵トルクTsと主補助トルク制御器3とのマップゲインとなる。
The phase compensator
In this case, the signal for changing the frequency characteristics of the
実施の形態4.
なお、上記実施の形態1〜3(図1、図4、図6)では、位相補償器2、2Bで位相補償された操舵トルクTsに基づいて、主補助トルク制御器3により主補助トルク制御電流icを演算したが、たとえば図8に示すように、主補助トルク制御器3の前段に、局所トルク位相補償器27からなる第3の局所トルク制御手段(以下、単に「局所トルク制御手段」という)28をさらに設けてもよい。
Embodiment 4 FIG.
In the first to third embodiments (FIGS. 1, 4, and 6), the main
図8はこの発明の実施の形態4に係る電動パワーステアリング制御装置を示すブロック図であり、前述の実施の形態3(図6)に局所トルク制御手段28を追加した場合の構成を示している。
図8において、前述(図1、図6参照)と同様のものについては、前述と同一符号を付して、または符号の後に「C」を付して詳述を省略する。
この場合、局所トルク制御手段28は、位相補償器2Bからの位相補償値をさらに位相補償する。また、局所トルク制御手段28の定数は、局所トルク定数算定器26Cからの定数Ktに応じて可変設定されるようになっている。
FIG. 8 is a block diagram showing an electric power steering control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention, and shows a configuration when local torque control means 28 is added to Embodiment 3 (FIG. 6) described above. .
In FIG. 8, the same parts as those described above (see FIGS. 1 and 6) are denoted by the same reference numerals as those described above, or “C” after the reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
In this case, the local torque control means 28 further compensates the phase of the phase compensation value from the
前述の実施の形態1〜3において、主補助トルク制御器3は、位相補償器2、2Bで位相補償された操舵トルクTsに基づき主補助トルク制御電流icを演算し、加算演算器4は、主補助トルク制御電流icと、主補助トルク制御器3に並列接続された振動抑制制御手段15および局所トルク制御手段18、18B、23からの振動抑制制御電流ibおよび局所トルク制御信号ic1、ic2とを加算して、目標電流ioを算出している。
これに対し、この発明の実施の形態4(図8)においては、主補助トルク制御器3に対して、さらに局所トルク制御手段28が直列接続されている。
In the first to third embodiments, the main
On the other hand, in the fourth embodiment (FIG. 8) of the present invention, the local torque control means 28 is further connected in series to the main
図8において、位相補償器2Bは、補助トルクTcの制御系を安定化するために、操舵トルクTsを位相補償して位相補償値を算出し、局所トルク位相補償器27(局所トルク制御手段28)は、位相補償された操舵トルクTsに相当する位相補償値を、さらに位相補償して主補助トルク制御器3に入力する。
主補助トルク制御器3は、局所トルク位相補償器27からの局所トルク位相補償値(第3の局所トルク制御電流)ipに応じて、主補助トルク制御電流icを算出する。
これにより、特定周波数領域において劣化してしまった外乱抑圧特性を向上させた局所トルク制御を実現するようになっている。
In FIG. 8, the
The main
As a result, local torque control with improved disturbance suppression characteristics that have deteriorated in a specific frequency region is realized.
このとき、局所トルク定数算定器26Cは、操舵トルクTsを入力とし補助トルクTcを出力としたときの周波数特性のゲインがDCゲインに対して所定値以上小さくなった特定周波数領域において、局所トルク制御手段18B、28のゲインを増加させるように定数Kt、Ktp(制御量および制御周波数領域)を算定する。
すなわち、局所トルク定数算定器26Cは、測定操舵トルクBPF16Bおよび局所トルク制御器17Bに対する定数Ktと、局所トルク位相補償器27に対する定数Ktpとを選定して出力する。
At this time, the local torque constant calculator 26C performs local torque control in a specific frequency region where the gain of the frequency characteristic when the steering torque Ts is input and the auxiliary torque Tc is output is smaller than the DC gain by a predetermined value or more. Constants Kt and Ktp (control amount and control frequency region) are calculated so that the gains of the
That is, the local torque constant calculator 26C selects and outputs the constant Kt for the measured steering torque BPF 16B and the
次に、図9のフローチャートを参照しながら、図8に示したこの発明の実施の形態4に係る電動パワーステアリング制御装置の動作について説明する。
なお、図8において、前述(図3、図7参照)と同様の処理(ステップS101、S102、S303、S304、S306、S105〜S111、S312、S313、S114)については、前述と同一符号を付して詳述を省略する。
また、ステップS405、S408は、前述のステップS305、S104に近似した処理である。
Next, the operation of the electric power steering control apparatus according to Embodiment 4 of the present invention shown in FIG. 8 will be described with reference to the flowchart of FIG.
In FIG. 8, the same processes as those described above (see FIGS. 3 and 7) (steps S101, S102, S303, S304, S306, S105 to S111, S312, S313, and S114) are denoted by the same reference numerals as described above. Detailed description is omitted.
Steps S405 and S408 are processes similar to steps S305 and S104 described above.
この場合も、前述と同様に、目標電流演算手段30Cにより目標電流ioを演算するまでのアルゴリズムに限定して説明する。
図9において、まず、操舵トルクTs、モータ駆動電流imおよび車速Vsの読み込み処理(ステップS101、S102、S303)と、位相補償器定数Kpの算定処理(ステップS304)は、前述と同様である。
In this case as well, the description is limited to the algorithm until the target current io is calculated by the target current calculation means 30C as described above.
In FIG. 9, first, the process for reading the steering torque Ts, the motor drive current im, and the vehicle speed Vs (steps S101, S102, S303) and the process for calculating the phase compensator constant Kp (step S304) are the same as described above.
続いて、局所トルク定数算定器26Cは、メモリに記憶された位相補償器定数Kpに応じて、局所トルク制御手段18B、27の定数Kt、Ktpを算定し、局所トルク制御手段定数としてメモリに記憶させる(ステップS405)。
また、位相補償器2Bは、メモリに記憶された位相補償器定数Kpを読み込み、自身の定数として設定するとともに、メモリに記憶された操舵トルクTsを読み込んで位相補償演算を行い、位相補償値としてメモリに記憶させる(ステップS306)。
Subsequently, the local torque constant calculator 26C calculates the constants Kt and Ktp of the local torque control means 18B and 27 according to the phase compensator constant Kp stored in the memory, and stores them in the memory as local torque control means constants. (Step S405).
Further, the
続いて、局所トルク手段28を構成する局所トルク位相補償器27は、メモリに記憶された局所トルク制御手段定数Ktpを読み込み、自身の定数として設定するとともに、メモリに記憶された位相補償値を読み込んでさらに位相補償する(ステップS407)。
すなわち、局所トルク位相補償器27は、特定周波数成分のゲインがDCゲインに対し増加するように、位相補償値を位相補償して特定周波数成分を抽出した後、第3の局所トルク制御電流(以下、単に「局所トルク制御電流」という)ipを局所トルク位相補償値としてメモリに記憶させる。
Subsequently, the local
That is, the local
次に、主補助トルク制御器3は、メモリに記憶された局所トルク位相補償値(局所トルク制御電流)ipを読み込み、局所トルク位相補償値ipから主補助トルク制御電流icをマップ演算し、メモリに記憶させる(ステップS408)。
以下、前述と同様に、振動抑制制御手段15、局所トルク制御手段18Bおよび加算演算器4による処理(ステップS105〜S111、S312、S313、S114)を行い、目標電流ioを算出する。
また、上記処理動作を制御サンプリングごとに繰り返すことにより、モータ6の目標電流ioを演算する。
Next, the main
Thereafter, similarly to the above, processing by the vibration suppression control means 15, the local torque control means 18B, and the addition calculator 4 (steps S105 to S111, S312, S313, S114) is performed to calculate the target current io.
Further, the target current io of the motor 6 is calculated by repeating the above processing operation every control sampling.
以上のように、この発明の実施の形態4に係る目標電流演算手段30Cは、操舵トルクTsを位相補償して位相補償値を算出する位相補償器2Bと、局所トルク位相補償器27を有する局所トルク制御手段28とを備え、局所トルク位相補償手段27は、位相補償器2Bからの位相補償値を位相補償することにより、局所トルク位相補償値(局所トルク制御電流)ipを算出して主補助トルク制御手段に入力するようになっている。
As described above, the target
このとき、位相補償器2Bは、位相補償器定数Kpに応じて定数(制御量および周波数領域)が設定され、局所トルク位相補償器27(局所トルク制御手段28)は、局所トルク制御手段定数Ktpに応じて定数(制御量および周波数領域)が設定される。
また、局所トルク制御手段18Bは、局所トルク制御手段定数Ktに応じて定数(制御量および周波数領域)が設定される。
このように、各周波数特性補償手段の定数Kpの変化に応じて、局所トルク制御手段18B、28の定数を変更することにより、周波数特性が変化する系においても、変化に応じた適切な局所トルク制御を実現することができる。
At this time, the
In the local torque control means 18B, constants (control amount and frequency region) are set according to the local torque control means constant Kt.
Thus, even in a system in which the frequency characteristics change by changing the constants of the local torque control means 18B and 28 in accordance with the change in the constant Kp of each frequency characteristic compensation means, an appropriate local torque corresponding to the change is obtained. Control can be realized.
1 トルクセンサ(操舵トルク測定手段)、2、2B 位相補償器、3 主補助トルク制御器、4、4A 加算演算器、5 電流制御器、6 モータ、7 電流検出器、8 操舵トルクHPF、9 駆動電流HPF、10 モータ回転角速度オブザーバ、11 角速度制御器、12 積分器、13 角度制御器、14 加算器、15 振動抑制制御手段、16、16B 測定操舵トルクBPF、17、17B、22 局所トルク制御器、18、18B 第1の局所トルク制御手段、19 モータ回転角度センサ、20 操舵トルク演算器、21 演算操舵トルクBPF、23 第2の局所トルク制御手段、24 車速センサ、25 位相補償器定数算定手段、26、26C 局所トルク定数算定器、27 局所トルク位相補償器、28 第3の局所トルク制御手段、30、30A、30B、30C 目標電流演算手段、ia 角速度制御電流、ib 振動抑制制御電流、ic 主補助トルク制御電流、ic1 第1の局所トルク制御電流、im モータ駆動電流、io 目標電流、ip 第1の局所トルク制御電流(局所トルク位相補償値)、ir 角度制御電流、Rm モータ回転振動角度、Tc 補助トルク、Ts 操舵トルク、Tsc 演算操舵トルク、Vm モータ回転振動角速度、Vs 車速。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Torque sensor (steering torque measuring means) 2, 2B Phase compensator, 3 Main auxiliary torque controller, 4, 4A Addition calculator, 5 Current controller, 6 Motor, 7 Current detector, 8 Steering torque HPF, 9 Drive current HPF, 10 Motor rotation angular velocity observer, 11 Angular velocity controller, 12 Integrator, 13 Angle controller, 14 Adder, 15 Vibration suppression control means, 16, 16B Measurement steering torque BPF, 17, 17B, 22 Local torque control , 18, 18B first local torque control means, 19 motor rotation angle sensor, 20 steering torque calculator, 21 calculated steering torque BPF, 23 second local torque control means, 24 vehicle speed sensor, 25 phase compensator constant calculation Means 26, 26C Local torque constant calculator, 27 Local torque phase compensator, 28 Third local torque controller , 30, 30A, 30B, 30C target current calculation means, ia angular velocity control current, ib vibration suppression control current, ic main auxiliary torque control current, ic1 first local torque control current, im motor drive current, io target current, ip First local torque control current (local torque phase compensation value), ir angle control current, Rm motor rotation vibration angle, Tc auxiliary torque, Ts steering torque, Tsc calculation steering torque, Vm motor rotation vibration angular velocity, Vs vehicle speed.
Claims (6)
前記操舵系に対する補助トルクを発生するモータと、
前記モータに流れるモータ駆動電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記モータ駆動電流の目標値を目標電流として演算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であって、
前記目標電流演算手段は、
前記操舵トルクに応じて主補助トルク制御電流を算出する主補助トルク制御手段と、
前記操舵トルクを入力とし前記補助トルクを出力としたときの周波数特性を補償する複数の周波数特性補償手段とを有し、
前記複数の周波数特性補償手段のうちの少なくとも1つは、局所トルク制御手段により構成され、
前記局所トルク制御手段は、前記局所トルク制御手段を無効にした場合の前記周波数特性のゲインが目標となるDCゲインに対して所定値以上小さくなる特定周波数領域において、前記局所トルク制御手段のゲインを増加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。 Steering torque measuring means for measuring the steering torque applied from the driver to the steering system;
A motor for generating an auxiliary torque for the steering system;
Motor current detecting means for detecting a motor driving current flowing in the motor;
An electric power steering control device comprising: target current calculation means for calculating a target value of the motor drive current as a target current;
The target current calculation means includes
Main auxiliary torque control means for calculating a main auxiliary torque control current according to the steering torque;
A plurality of frequency characteristic compensation means for compensating frequency characteristics when the steering torque is input and the auxiliary torque is output;
At least one of the plurality of frequency characteristic compensation means is constituted by a local torque control means,
The local torque control means sets the gain of the local torque control means in a specific frequency region in which the gain of the frequency characteristics when the local torque control means is disabled is smaller than a predetermined value with respect to a target DC gain. An electric power steering control device characterized by being increased.
前記特定周波数成分抽出手段は、前記操舵トルクから前記特定周波数領域の第1の特定周波数成分を抽出し、
前記局所トルク制御量演算手段は、前記第1の特定周波数成分に応じて、第1の局所トルク制御電流を算出し、
前記加算演算器は、前記主補助トルク制御電流と前記第1の局所トルク制御電流とを加算して、前記目標電流を算出することを特徴とする請求項2に記載の電動パワーステアリング制御装置。 The local torque control means includes a first local torque control means including a specific frequency component extraction means and a local torque control amount calculation means,
The specific frequency component extracting means extracts a first specific frequency component in the specific frequency region from the steering torque,
The local torque control amount calculation means calculates a first local torque control current according to the first specific frequency component,
The electric power steering control device according to claim 2, wherein the addition calculator calculates the target current by adding the main auxiliary torque control current and the first local torque control current.
前記局所トルク制御手段は、操舵トルク演算手段と特定周波数成分抽出手段と局所トルク制御量演算手段とからなる第2の局所トルク制御手段を含み、
前記操舵トルク演算手段は、前記モータの回転角度に係数を乗算して、前記回転角度を前記操舵トルクの次元に変換して演算操舵トルクを算出し、
前記特定周波数成分抽出手段は、前記演算操舵トルクから前記特定周波数領域の第2の特定周波数成分を抽出し、
前記局所トルク制御量演算手段は、前記第2の特定周波数成分に応じて第2の局所トルク制御電流を算出し、
前記加算演算器は、前記主補助トルク制御電流と前記第2の局所トルク制御電流とを加算して、前記目標電流を算出することを特徴とする請求項2または請求項3に記載の電動パワーステアリング制御装置。 Motor rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the motor;
The local torque control means includes second local torque control means including steering torque calculation means, specific frequency component extraction means, and local torque control amount calculation means,
The steering torque calculation means multiplies the rotation angle of the motor by a coefficient, converts the rotation angle into a dimension of the steering torque, and calculates a calculation steering torque.
The specific frequency component extracting means extracts a second specific frequency component in the specific frequency region from the calculated steering torque,
The local torque control amount calculation means calculates a second local torque control current according to the second specific frequency component,
4. The electric power according to claim 2, wherein the addition computing unit calculates the target current by adding the main auxiliary torque control current and the second local torque control current. 5. Steering control device.
前記局所トルク制御手段以外の周波数特性補償手段の周波数特性の変化に応じて、前記局所トルク制御手段の定数を算定する局所トルク定数算定手段を有し、
前記局所トルク制御手段の定数は、前記局所トルク定数算定手段の算定結果に応じて変更されることを特徴とする請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。 The target current calculation means includes
A local torque constant calculating means for calculating a constant of the local torque control means according to a change in frequency characteristics of the frequency characteristic compensating means other than the local torque control means;
The electric power steering control device according to any one of claims 1 to 4, wherein the constant of the local torque control means is changed according to a calculation result of the local torque constant calculation means. .
前記局所トルク制御手段は、局所トルク位相補償手段を有する第3の局所トルク制御手段を含み、
前記局所トルク位相補償手段は、前記位相補償値を位相補償することにより、第3の局所トルク制御電流を算出して前記主補助トルク制御手段に入力することを特徴とする請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置。 The target current calculation means includes a phase compensator for calculating a phase compensation value by phase compensating the steering torque,
The local torque control means includes third local torque control means having local torque phase compensation means,
The local torque phase compensation means calculates a third local torque control current by phase compensating the phase compensation value and inputs the third local torque control current to the main auxiliary torque control means. The electric power steering control device according to any one of 5 to 5.
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