JP2008284889A - Control device of electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control device of an electric power steering device capable of reducing an impact and abnormal sound caused by collision with an rack end when sudden turning-increase steering is executed right before the rack end. <P>SOLUTION: The steering angle acceleration α, steering angle θ, angle speed ω, vehicle speed V, steering torque T of a steering device is inputted in a control device. steering angle acceleration gain g4, and multiplies steering angle gain g1, angle speed gain g2, vehicle speed gain g3 to output gain g5. A determination control part 41 determines whether or not carrying out assist control to the steering torque T on the basis of the steering angle θ, the steering angle gain g1, the angle speed gain g2, the vehicle speed gain g3, the steering angle acceleration gain g4, a lower limit gain gL1 outputted from a steering torque lower limit gain setting part 38 and a determination result DS of a turning-increase/turning-back determination part in addition to the vehicle speed V. Switches 43, 44 are switched to output one of the gain g5, fixed gain "1" and lower limit gain gL1 as a gain G1 and to reduce the steering torque T, thereby reducing an impact and abnormal sound when sudden turning-increase steering is executed near the rack end at low speed. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に、操舵機構を構成するラックがラックエンドに衝突するときの衝撃を緩和する電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。   The present invention relates to a control device for an electric power steering device, and more particularly to a control device for an electric power steering device that reduces an impact when a rack constituting a steering mechanism collides with a rack end.

車両用の電動パワーステアリング装置は、運転者の操舵負荷を軽減することを目的とした装置であって、ステアリング装置に発生する操舵トルクを検出し、検出された操舵トルクの値に応じた電流指令値を演算し、演算された電流指令値に基づいてモータを制御し、操舵トルクを補助するアシストトルクを発生させるものである。   An electric power steering device for a vehicle is a device intended to reduce a driver's steering load, and detects a steering torque generated in the steering device, and a current command according to a value of the detected steering torque. The value is calculated, the motor is controlled based on the calculated current command value, and assist torque for assisting the steering torque is generated.

図7は、電動パワーステアリング装置の全体構成の一例を説明する図である。ステアリングホイール101のコラム軸102は、減速ギア103、ユニバーサルジョイント104A、104B、ピニオンラック機構105を経て操向車輪のタイロッド106に接続されている。コラム軸102にはステアリングホイール101の操舵トルクを検出するトルクセンサ110が設けられており、操舵補助力を供給するモータ120が減速ギア103を介してコラム軸102に連結されている。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of the overall configuration of the electric power steering apparatus. A column shaft 102 of the steering wheel 101 is connected to a steering wheel tie rod 106 via a reduction gear 103, universal joints 104A and 104B, and a pinion rack mechanism 105. The column shaft 102 is provided with a torque sensor 110 that detects the steering torque of the steering wheel 101, and a motor 120 that supplies a steering assist force is connected to the column shaft 102 via a reduction gear 103.

電動パワーステアリング装置を制御する制御装置130には、バッテリ104からイグニッションキー111を経て電力が供給される。制御装置130には、イグニッションキーON信号と、検出された操舵トルクTと、車速センサ112で検出された車速Vとが入力され、操舵トルクTと車速Vとに基づき、予め設定されたアシストテーブル或いは所定の演算式から電流指令値Iを算出し、算出された電流指令値Iに基づいてモータ電流を制御してモータを駆動する。   Electric power is supplied from the battery 104 via the ignition key 111 to the control device 130 that controls the electric power steering device. The control device 130 receives the ignition key ON signal, the detected steering torque T, and the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 112. Based on the steering torque T and the vehicle speed V, a preset assist table is set. Alternatively, the current command value I is calculated from a predetermined arithmetic expression, and the motor is driven by controlling the motor current based on the calculated current command value I.

上記した一般的な電動パワーステアリング装置では、操舵装置の構造上の制約から操向車輪の転舵角度(以下、舵角という)には制限があり、操向車輪の転舵を行うピニオン・ラック機構にはラックの移動限界(ラックエンド)を越える移動を阻止するためのラックエンド機構が設けられている。以下の説明では、上記したラックの移動限界、及びラックの移動限界に設けられたラックエンド機構を、単にラックエンドと呼ぶ場合がある。   In the above-described general electric power steering device, the steering angle of the steered wheel (hereinafter referred to as the rudder angle) is limited due to the structural limitations of the steering device, and the pinion rack that steers the steered wheel The mechanism is provided with a rack end mechanism for preventing movement exceeding a rack movement limit (rack end). In the following description, the rack movement limit and the rack end mechanism provided at the rack movement limit may be simply referred to as a rack end.

このため、ステアリングホイールの舵角に対応して移動するラック位置がラックエンド付近にあるときに、ステアリングホイールに更に大きな操舵トルクが加わると、大きな操舵トルクに応答した大きな電流指令値によりモータが駆動され、大きな操舵補助力が操舵装置に加わり、ラックがラックエンドに激しく衝突して大きな衝撃音を発生させたり、ラックエンドの構成部品に破損や変形を生じさせるおそれがある。   For this reason, when a larger steering torque is applied to the steering wheel when the rack position that moves according to the steering angle of the steering wheel is near the rack end, the motor is driven by a large current command value in response to the large steering torque. As a result, a large steering assist force is applied to the steering apparatus, and the rack may collide violently with the rack end to generate a large impact sound, or the rack end components may be damaged or deformed.

この課題への対処として、検出された舵角がラックエンドに相当する角度(ラックがラックエンドにあるときのステアリングホイールの舵角、以下、ラックエンド角という)近傍に到達したときは、電流指令値を舵角の増加に伴って減少するように制限し、舵角がラックエンド角に達したとき電流指令値を零にし、ラックがラックエンドに激しく衝突することを防止する構成が提案されている(特許文献1参照)。   In response to this problem, when the detected steering angle reaches the vicinity of the angle corresponding to the rack end (the steering angle of the steering wheel when the rack is at the rack end, hereinafter referred to as the rack end angle), the current command A configuration has been proposed in which the value is limited to decrease as the rudder angle increases, the current command value is set to zero when the rudder angle reaches the rack end angle, and the rack is prevented from colliding violently with the rack end. (See Patent Document 1).

しかし、上記した構成では、ステアリングホイールがラックエンド角近傍において反対方向に切返された場合は、舵角が所定角度以下になるまで、電流指令値Iref が制限されているため、操舵トルクに応じた操舵補助力をステアリング機構に供給できず、転舵操作が重くなってしまうという不都合がある。   However, in the above configuration, when the steering wheel is turned in the opposite direction in the vicinity of the rack end angle, the current command value Iref is limited until the steering angle becomes a predetermined angle or less. There is a disadvantage that the steering assist force cannot be supplied to the steering mechanism and the steering operation becomes heavy.

この課題への対処として、検出された舵角がラックエンド角近傍に到達したとき、電流指令値を舵角の増加に伴って減少するように制限するが、ステアリングホイールを中立位置に戻す方向に向かう所定値以上の操舵トルクが検出された場合は、電流指令値の制限を解除する構成が提案されている(特許文献2参照)。   As a countermeasure to this problem, when the detected rudder angle reaches near the rack end angle, the current command value is limited so as to decrease as the rudder angle increases, but in a direction to return the steering wheel to the neutral position. A configuration has been proposed in which the restriction of the current command value is canceled when a steering torque that is greater than or equal to a predetermined value is detected (see Patent Document 2).

しかしながら、舵角がラックエンド角近傍に到達したときは、その前後で操舵トルクが大きく変化し、適切な電流指令値を設定できない。   However, when the steering angle reaches the vicinity of the rack end angle, the steering torque changes greatly before and after that, and an appropriate current command value cannot be set.

この課題への対処として、電流指令値演算部の後段に電流指令値低減部を設け、舵角がラックエンド角近傍に到達したとき、電流指令値の低減値を小さくし、また、モータ回転速度が大きいときは電流指令値の低減値を小さくする構成が提案されている(特許文献3参照)。   As a countermeasure to this problem, a current command value reduction unit is provided after the current command value calculation unit, and when the steering angle reaches the vicinity of the rack end angle, the reduction value of the current command value is reduced, and the motor rotation speed is reduced. A configuration has been proposed in which the reduction value of the current command value is reduced when the value is large (see Patent Document 3).

図8は、上記特許文献3に開示された制御装置130の機能を説明するブロック図である。図示しないトルクセンサからの操舵トルクTは、ゲイン調整部141でゲイン調整されて電流指令値演算部131に入力され、また、図示しない車速センサからの車速Vも電流指令値演算部131に入力される。   FIG. 8 is a block diagram illustrating the function of the control device 130 disclosed in Patent Document 3. A steering torque T from a torque sensor (not shown) is gain-adjusted by a gain adjustment unit 141 and input to the current command value calculation unit 131. A vehicle speed V from a vehicle speed sensor (not shown) is also input to the current command value calculation unit 131. The

ゲイン調整部141は、後述するヒッティングノイズ対策部140から出力されるゲインK1により入力された操舵トルクTをK1倍する増幅部を構成しており、入力された操舵トルクTのゲインを調整する。   The gain adjustment unit 141 constitutes an amplification unit that multiplies the steering torque T input by the gain K1 output from the hitting noise countermeasure unit 140, which will be described later, and adjusts the gain of the input steering torque T. .

ヒッティングノイズ対策部140は、ラックがラックエンドに衝突して発生する衝撃を緩和し、衝撃音を抑制するためにラックが衝突する直前の状態を検出してゲインを調整する信号であるゲインK1を出力するもので、操舵トルクT、車速Vの他、ステアリングホイールの操舵角を検出する舵角センサから出力される舵角θ、操舵角速度を検出する角速度センサから出力される角速度ωが入力される。ヒッティングノイズ対策部140については、後で詳細に説明する。   The hitting noise countermeasure unit 140 is a signal for adjusting a gain by detecting a state immediately before the rack collides in order to mitigate an impact generated when the rack collides with the rack end and suppress an impact sound. In addition to the steering torque T and the vehicle speed V, the steering angle θ output from the steering angle sensor that detects the steering angle of the steering wheel, and the angular velocity ω that is output from the angular velocity sensor that detects the steering angular velocity are input. The The hitting noise countermeasure unit 140 will be described in detail later.

補償部150は、ステアリング系の安定性を高める補償情報を演算するもので、ステアリング系のセルフアライニングトルク(SAT)に基づく情報、モータの慣性に基づく情報、収斂牲に基づく情報等を加算演算して補償情報とし、加算器132に出力する。   The compensator 150 calculates compensation information that enhances the stability of the steering system, and adds information based on the self-aligning torque (SAT) of the steering system, information based on the inertia of the motor, information based on the convergence, etc. As compensation information, it is output to the adder 132.

電流指令値演算部131では、入力された操舵トルクTと車速Vとに基づき電流指令値Iref が演算され、加算器132に出力される。加算器132では、入力された電流指令値Iref と補償部150から出力された補償情報とを加算される。補償情報が加算された電流指令値Iref は電流制限部133において最大電流が制限され、最大電流が制限された電流指令値Irefmが減算器134に出力される。   The current command value calculation unit 131 calculates a current command value Iref based on the input steering torque T and vehicle speed V, and outputs it to the adder 132. The adder 132 adds the input current command value Iref and the compensation information output from the compensation unit 150. The current command value Iref to which the compensation information is added is limited in maximum current by the current limiter 133, and the current command value Irefm in which the maximum current is limited is output to the subtractor 134.

減算器134では、電流指令値Irefmとフィードバックされたモータ電流imとの差(Irefm−im)が演算され、その偏差が操舵特性を改善するPI制御部135で処理され、電流制御値Eref が出力される。PWM制御部136では電流制御値Eref に基づいてモータを駆動するデューテイ比が決定され、インバータ回路137を介してモータ120が駆動される。   In the subtractor 134, a difference (Irefm−im) between the current command value Irefm and the fed back motor current im is calculated, and the deviation is processed by the PI control unit 135 that improves the steering characteristics, and the current control value Eref is output. Is done. The PWM control unit 136 determines the duty ratio for driving the motor based on the current control value Eref, and drives the motor 120 via the inverter circuit 137.

図9は、ヒッティングノイズ対策部140の構成を説明するブロック図である。ヒッティングノイズ対策部140では、以下説明する舵角感応ゲインk1 、角速度感応ゲインk2 、車速感応ゲインk3 を乗算し、乗算結果に基づいて入力された操舵トルクTを低減するゲインK1を出力するものである。   FIG. 9 is a block diagram illustrating the configuration of the hitting noise countermeasure unit 140. The hitting noise countermeasure unit 140 multiplies a steering angle sensitivity gain k1, an angular velocity sensitivity gain k2, and a vehicle speed sensitivity gain k3 described below, and outputs a gain K1 that reduces the steering torque T input based on the multiplication result. It is.

、ステアリングホイールの舵角θは、絶対値回路401に入力されて舵角絶対値|θ|に変換され、舵角感応ゲイン演算部402に入力され、格納されている舵角感応ゲインテーブルから舵角絶対値|θ|に対応するゲインk1 が乗算器403に出力されると共に、舵角θは後述する判定制御部410にも出力される。また、舵角θは切増し/切戻し判定部420にも入力される。 The steering angle θ of the steering wheel is input to the absolute value circuit 401 to be converted into the steering angle absolute value | θ |, input to the steering angle sensitive gain calculation unit 402, and is steered from the stored steering angle sensitive gain table. The gain k1 corresponding to the angle absolute value | θ | is output to the multiplier 403, and the steering angle θ is also output to the determination control unit 410 described later. The steering angle θ is also input to the increase / return determination unit 420.

ステアリングホイールの角速度ωは、絶対値回路404に入力されて角速度絶対値|ω|に変換され、角速度感応ゲイン演算部405に入力され、格納されている角速度感応ゲインテーブルから角速度絶対値|ω|に対応するゲインk2 が乗算器403に出力されると共に、後述する判定制御部410に出力される。車両速度である車速Vは、車速感応ゲイン演算部406に入力され、格納されている車速感応ゲインテーブルから車速に対応するゲインk3 が乗算器407に出力されると共に、後述する判定制御部410に出力される。   The angular velocity ω of the steering wheel is input to the absolute value circuit 404, converted into an absolute angular velocity value | ω |, input to the angular velocity sensitive gain calculation unit 405, and the angular velocity absolute value | ω | from the stored angular velocity sensitive gain table. Is output to the multiplier 403 and also to the determination control unit 410 described later. The vehicle speed V, which is the vehicle speed, is input to the vehicle speed sensitive gain calculation unit 406, and a gain k3 corresponding to the vehicle speed is output from the stored vehicle speed sensitive gain table to the multiplier 407 and also to a determination control unit 410 described later. Is output.

ここで、図10を参照して、舵角感応ゲイン演算部402に格納されている舵角感応ゲインテーブル、角速度感応ゲイン演算部405に格納されている角速度感応ゲインテーブル405、車速感応ゲイン演算部406に格納されている車速感応ゲインテーブルの特性について説明する。   Here, referring to FIG. 10, the steering angle sensitive gain table stored in the steering angle sensitive gain calculating unit 402, the angular velocity sensitive gain table 405 stored in the angular velocity sensitive gain calculating unit 405, and the vehicle speed sensitive gain calculating unit. The characteristics of the vehicle speed sensitive gain table stored in 406 will be described.

舵角感応ゲインテーブルは、図10(a)に示すような特性を備える。即ち、舵角絶対値|θ|が所定値|θ1 |まではゲインk1 =1を維持し、それ以降は1次関数で減少し、|θ2 |でゲインk1 =0となる。   The steering angle sensitive gain table has characteristics as shown in FIG. That is, the gain k1 = 1 is maintained until the rudder angle absolute value | θ | reaches a predetermined value | θ1 |, and thereafter, the gain decreases by a linear function, and the gain k1 = 0 at | θ2 |.

角速度感応ゲインテーブルは、図10(b)に示すような特性を備える。即ち、角速度絶対値|ω|が所定値|ω1 |まではゲインk2 =1を維持し、それ以降は1次関数で減少し、|ω2 |でゲインk2 =0となる。   The angular velocity sensitive gain table has characteristics as shown in FIG. That is, the gain k2 = 1 is maintained until the angular velocity absolute value | ω | reaches a predetermined value | ω1 |, and thereafter, the gain k2 is decreased by a linear function, and the gain k2 = 0 is obtained at | ω2 |.

車速感応ゲインテーブルは、図10(c)に示すような特性を備える。即ち、車速0ではゲインk3 =1であり、車速0からV1 までは1次関数で減少、車速V1 からV2 までは1次関数で増加し、それ以降はゲインk3 =1を維持する。   The vehicle speed sensitive gain table has characteristics as shown in FIG. That is, the gain k3 = 1 at the vehicle speed 0, the linear speed decreases from the vehicle speed 0 to V1, the linear function increases from the vehicle speed V1 to V2, and the gain k3 = 1 is maintained thereafter.

舵角絶対値|θ1 |はステアリングホイールの舵角がラックエンドに接近して、それ以降はゲインを減少させる限界値である。また、角速度絶対値|ω|はステアリングホイールが急速に操作されて、それ以降はゲインを減少させる限界値である。   The steering angle absolute value | θ1 | is a limit value for decreasing the gain after the steering angle of the steering wheel approaches the rack end. The absolute angular velocity value | ω | is a limit value for decreasing the gain after the steering wheel is operated rapidly.

切増し/切戻し判定部420は、操舵トルクT、舵角θ、角速度ωを入力として、ステアリングホイールの切増し/切戻し操作を判定するもので、判定結果を示す信号DSは後述する判定制御部410に出力される。   The increase / return determination unit 420 determines the increase / return operation of the steering wheel using the steering torque T, the steering angle θ, and the angular velocity ω as inputs, and a signal DS indicating the determination result is a determination control described later. Is output to the unit 410.

即ち、舵角θの符号と角速度ωの符号が同一符号の場合は切増しと判定し、舵角θの符号と角速度ωの符号が異符号の場合は切戻しと判定する。また、操舵トルクTの符号と操舵トルク変化率の符号が同一で且つ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上の場合は切増しと判定し、操舵トルクTの符号と操舵トルク変化率の符号が異符号で且つ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上の場合は切戻しと判定してもよい。また、操舵トルクTの符号と角速度ωの符号が同一符号の場合は切増しと判定し、操舵トルクTの符号と角速度ωの符号が異符号の場合は切戻しと判定してもよい。   That is, when the sign of the steering angle θ and the sign of the angular velocity ω are the same sign, it is determined to be increased, and when the sign of the steering angle θ and the sign of the angular velocity ω are different signs, it is determined to switch back. Further, when the sign of the steering torque T and the sign of the steering torque change rate are the same and the absolute value of the steering torque change rate is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the steering torque T is increased. May be determined to be switch-back when the absolute value of the steering torque change rate is equal to or greater than a predetermined value. Further, when the sign of the steering torque T and the sign of the angular velocity ω are the same sign, it may be determined that the number is increased, and when the sign of the steering torque T and the sign of the angular speed ω are different signs, it may be determined that the switch is returned.

故障検出部421は、舵角センサその他のセンサ類の異常や故障を検出し、異常や故障が検出された場合は、故障信号ABを判定制御部410に出力する。   The failure detection unit 421 detects an abnormality or failure of the steering angle sensor or other sensors, and outputs a failure signal AB to the determination control unit 410 when an abnormality or failure is detected.

乗算器403の乗算結果はスイッチ422の接点a11に入力され、乗算器407の乗算結果はスイッチ422の接点b11に入力される。   The multiplication result of the multiplier 403 is input to the contact point a11 of the switch 422, and the multiplication result of the multiplier 407 is input to the contact point b11 of the switch 422.

スイッチ423の接点a12には固定ゲイン“1”が供給され、スイッチ423の接点b12にはスイッチ422の出力が供給される。スイッチ422及び423は、判定制御部410から出力される切替信号SW1及びSW2によりそれぞれ切替られる。スイッチ423からはゲインK1aが出力され、変化率制御部424に入力される。変化率制御部424は、ゲインK1aの変化率が所定の変化率を越えないように制限するもので、制限されたゲインK1aがゲインK1として出力される。   The fixed gain “1” is supplied to the contact point a12 of the switch 423, and the output of the switch 422 is supplied to the contact point b12 of the switch 423. The switches 422 and 423 are switched by switching signals SW1 and SW2 output from the determination control unit 410, respectively. A gain K1a is output from the switch 423 and input to the change rate control unit 424. The change rate control unit 424 limits the change rate of the gain K1a so as not to exceed a predetermined change rate, and the limited gain K1a is output as the gain K1.

図11は、判定制御部410の制御動作を説明するフローチャートである。ゲインテーブル402から読出したゲインk1 、又はゲインテーブル405から読出したゲインk2がゲイン“1”か否かを判定(ステップS1)し、指定条件が成立するときは切替信号SW2を出力し、スイッチ423の接点a12を出力側に切替える(ステップS2)。これによりスイッチ423の出力ゲインK1aは“1”となり、変化率制御部424を経てゲイン調整部141(図8参照)に入力されるゲインK1は“1”となるから、操舵トルクTに対するアシスト制限は行われない。   FIG. 11 is a flowchart for explaining the control operation of the determination control unit 410. It is determined whether or not the gain k1 read from the gain table 402 or the gain k2 read from the gain table 405 is “1” (step S1). When the specified condition is satisfied, the switching signal SW2 is output and the switch 423 is output. Is switched to the output side (step S2). As a result, the output gain K1a of the switch 423 becomes “1”, and the gain K1 input to the gain adjustment unit 141 (see FIG. 8) via the rate of change control unit 424 becomes “1”. Is not done.

ステップS1の判定結果、指定条件が成立しないときは、切替信号SW1を出力してスイッチ422の接点a11を出力側に切替えると共に、切替信号SW2を出力してスイッチ423の接点b12を出力側に切替える(ステップS3、S4)。これによりゲインk1 とk2 の積算値(k1 ×k2 )がスイッチ422及び423を経て出力され、変化率制御部424を経てゲイン調整部141(図8参照)に入力されるゲインK1(=k1 ×k2 )に基づいて、操舵トルクTに対するアシスト制限が行なわれる。   If the specified condition is not satisfied as a result of the determination in step S1, the switching signal SW1 is output to switch the contact point a11 of the switch 422 to the output side, and the switching signal SW2 is output to switch the contact point b12 of the switch 423 to the output side. (Steps S3 and S4). As a result, the integrated value (k1 × k2) of the gains k1 and k2 is output through the switches 422 and 423, and is input to the gain adjusting unit 141 (see FIG. 8) through the change rate control unit 424 (= k1 ×). Based on k2), assist limitation for the steering torque T is performed.

その後、判定制御部410は、ゲインk1 又はk2 がゲイン“1”、又は{(舵角θ×角速度ω)≦0}が成立するか否かを判定(ステップS5)、指定条件が成立するときは切替信号SW2を出力してスイッチ423の接点a12を出力側に切替える(ステップS6)。これによりスイッチ423の出力ゲインK1aは“1”となり、変化率制御部424を経てゲイン調整部141(図8参照)に入力されるゲインK1は“1”となるから、操舵トルクTに対するアシスト制限は行われない。   Thereafter, the determination control unit 410 determines whether or not the gain k1 or k2 satisfies the gain “1” or {(steering angle θ × angular velocity ω) ≦ 0} (step S5), and the specified condition is satisfied. Outputs a switching signal SW2 to switch the contact point a12 of the switch 423 to the output side (step S6). As a result, the output gain K1a of the switch 423 becomes “1”, and the gain K1 input to the gain adjustment unit 141 (see FIG. 8) via the rate of change control unit 424 becomes “1”. Is not done.

なお、{(舵角θ×角速度ω)≦0}の判定は切戻し判定であるから、切増し/切戻し判定部420から出力される判定信号DSにより切戻し判定をすることもできる。   Since the determination of {(steering angle θ × angular velocity ω) ≦ 0} is a switchback determination, the switchback determination can also be made based on the determination signal DS output from the switchover / switchback determination unit 420.

ステップS5の判定で指定条件が成立しないときは、切替信号SW1を出力してスイッチ422の接点b11を出力側に切替えると共に、切替信号SW2を出力してスイッチ423の接点b12を出力側に切替える(ステップS7、S8)。これによりゲインk1 とk2 とk3 の積算値(k1 ×k2 ×k3 )がスイッチ422及び423を経て出力され、変化率制御部424を経てゲイン調整部141(図8参照)に入力されるゲインK1(=k1 ×k2 ×k3 )に基づいて、操舵トルクTに対するアシスト制限が行なわれる。   If the specified condition is not satisfied in the determination in step S5, the switching signal SW1 is output to switch the contact b11 of the switch 422 to the output side, and the switching signal SW2 is output to switch the contact b12 of the switch 423 to the output side ( Steps S7 and S8). As a result, the integrated value (k1 × k2 × k3) of the gains k1, k2 and k3 is output through the switches 422 and 423, and is input to the gain adjusting unit 141 (see FIG. 8) through the change rate control unit 424. Based on (= k1 * k2 * k3), assist limitation for the steering torque T is performed.

さらに判定制御部410は、故障検出部421から故障信号ABが入力されたか否かを判定し(ステップS9)、故障信号ABが入力されたときは、切替信号SW2を出力してスイッチ423の接点a12を出力側に切替える(ステップS10)。これによりスイッチ423の出力ゲインK1aは“1”、変化率制御部424を経てゲイン調整部141(図8参照)に入力されるゲインK1は“1”となるから、操舵トルクTに対するアシスト制限は行われない。即ち、舵角センサその他のセンサ類の異常や故障が検出されたときは、操舵トルクTに対するアシスト制限は停止される。   Further, the determination control unit 410 determines whether or not the failure signal AB is input from the failure detection unit 421 (step S9). When the failure signal AB is input, the determination control unit 410 outputs the switching signal SW2 and contacts the switch 423. a12 is switched to the output side (step S10). As a result, the output gain K1a of the switch 423 is “1”, and the gain K1 input to the gain adjustment unit 141 (see FIG. 8) via the change rate control unit 424 is “1”. Not done. That is, when an abnormality or failure of the steering angle sensor or other sensors is detected, the assist limitation for the steering torque T is stopped.

上記した判定制御部410の制御動作によれば、ステアリングホイールの舵角θがラックエンド付近にあり、且つ角速度ωが所定の設定値ω1以上の場合、或いは切戻し操舵時には、操舵トルクTに対するゲインK1を低減してアシスト量を減少させ、ステアリングホイールの操舵を重くして角速度ωを遅くさせ、ラックがラックエンドに衝突した場合の衝撃を小さくして衝撃音(ヒッティングノイズ)を抑制することができる。
特公平6−4417号公報 特開2004−175196号公報 特開2006−248252号公報
According to the control operation of the determination control unit 410 described above, when the steering angle θ of the steering wheel is in the vicinity of the rack end and the angular velocity ω is equal to or larger than the predetermined set value ω1, or at the time of switchback steering, the gain with respect to the steering torque T Reduce K1 to reduce the amount of assist, increase steering wheel steering to reduce angular velocity ω, reduce impact when the rack collides with the rack end, and suppress impact noise (hitting noise) Can do.
Japanese Patent Publication No. 6-4417 JP 2004-175196 A JP 2006-248252 A

しかしながら、上記従来の構成においては、ラックがラックエンドに到達する少し手前からの急激な切り増し操舵が行われた場合には、ラックがラックエンドに衝突する衝撃や、異音の発生を回避する効果が期待できないことが分かった。   However, in the conventional configuration described above, when the steering is suddenly increased slightly before the rack reaches the rack end, the impact of the rack colliding with the rack end and the generation of abnormal noise are avoided. It turned out that the effect cannot be expected.

即ち、図12は、時間に対するステアリングホイールの舵角と操舵トルクの変化を説明する図で、図12(a)は、切り増し操舵が行なわれるときのステアリングホイールの舵角を説明する図、図12(b)は時間に対する舵角の変化を説明する図、図12(c)は時間に対する操舵トルクの変化を説明する図である。   12 is a diagram for explaining changes in the steering angle and steering torque of the steering wheel with respect to time, and FIG. 12 (a) is a diagram for explaining the steering angle of the steering wheel when additional steering is performed. 12 (b) is a diagram for explaining a change in the steering angle with respect to time, and FIG. 12 (c) is a diagram for explaining a change in steering torque with respect to time.

図12(a)に示すように、ステアリングホイールSWがラックエンド手前(舵角θs)からラックエンド(舵角θe )へ急激な切り増し操舵が行なわれるときは、タイヤが捩じれるだけでタイヤは動かないためタイヤと路面との間の摩擦力が作用しない状態にあり、大きな操舵トルクTを必要としないで、ラックがラックエンドに衝突してしまう結果となる(図12(b)(c)参照)。このため、図12(c)に示すように、電流指令値を低減して操舵トルクTをTlim 程度に制限したのでは、ラック軸がラックエンドに衝突する動きを効果的に抑制することができず、更に操舵トルクTをTlima程度にまで制限しないと、ラック軸がラックエンドに衝突する動きを効果的に抑制することができないという不都合のあることが分かった。   As shown in FIG. 12 (a), when the steering wheel SW is steered from the front of the rack end (steering angle θs) to the rack end (steering angle θe) and steered, the tire is only twisted. Since it does not move, the frictional force between the tire and the road surface is not applied, so that a large steering torque T is not required and the rack collides with the rack end (FIGS. 12B and 12C). reference). For this reason, as shown in FIG. 12C, if the current command value is reduced and the steering torque T is limited to about Tlim, the movement of the rack shaft colliding with the rack end can be effectively suppressed. Further, it has been found that unless the steering torque T is further limited to about Tlima, the movement of the rack shaft colliding with the rack end cannot be effectively suppressed.

この発明は上記課題を解決するもので、請求項1の発明は、操舵トルクと車速に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与するモータへ供給するモータ電流を規定する電流指令値を演算する電流指令値演算部と、前記演算された電流指令値に基づいてモータを制御する制御部と、を備えた電動パワーステアリング装置において、ステアリングホイールの操舵角加速度を出力する操舵角加速度出力手段と、ステアリングホイールの操舵角を出力する操舵角出力手段と、車両の走行速度を出力する車速出力手段とを備え、前記制御部は、前記操舵角出力手段から出力された操舵角からステアリング機構を構成するラックがラックエンドに接近したと判定され、且つ、前記操舵角加速度出力手段から出力された操舵角加速度からステアリングホイールが切増し方向へ急操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制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装置である。   The present invention solves the above-mentioned problems, and the invention according to claim 1 is a method for calculating a current command value that defines a motor current to be supplied to a motor that applies a steering assist force to a steering mechanism based on a steering torque and a vehicle speed. In an electric power steering apparatus comprising: a command value calculation unit; and a control unit that controls a motor based on the calculated current command value, a steering angular acceleration output unit that outputs a steering angular acceleration of a steering wheel, and a steering A rack that includes a steering angle output unit that outputs a steering angle of a wheel and a vehicle speed output unit that outputs a traveling speed of the vehicle, and the control unit forms a steering mechanism from the steering angle output from the steering angle output unit. From the steering angular acceleration output from the steering angular acceleration output means. When Lumpur is determined to have been abruptly steered to the steer direction is a control device for an electric power steering apparatus characterized by inhibiting the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism.

そして、前記操舵角加速度出力手段は、ステアリングホイールの操舵角加速度を検出する操舵角加速度検出手段、又は操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段で検出された操舵角速度に基づいて操舵角加速度を推定する操舵角加速度推定手段とする。   The steering angular acceleration output means estimates the steering angular acceleration based on the steering angular speed detected by the steering angular acceleration detecting means for detecting the steering angular acceleration of the steering wheel or the steering angular speed detecting means for detecting the steering angular speed. Steering angular acceleration estimation means.

そして、前記制御部は、操舵角加速度、操舵角速度、操舵角、車速から選択された情報に基づいて入力された操舵トルク又は電流指令値を予め設定された所定値以下に制限してモータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制するものとする。   The control unit limits the steering torque or current command value input based on information selected from steering angular acceleration, steering angular velocity, steering angle, and vehicle speed to a predetermined value or less, and performs steering from the motor. It is assumed that the steering assist force applied to the mechanism is suppressed.

そして、前記制御部は、操舵角符号と操舵角速度符号とに基づいてステアリングホイールが切戻し方向へ操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないものとする。   The controller does not suppress the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism when it is determined that the steering wheel is steered in the return direction based on the steering angle code and the steering angular velocity code. To do.

また、前記制御部は、操舵トルク符号と操舵トルク変化率符号、及び操舵トルク変化率の絶対値とに基づいてステアリングホイールが切戻し方向へ操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないものとする。   In addition, when it is determined that the steering wheel is steered in the return direction based on the steering torque code, the steering torque change rate code, and the absolute value of the steering torque change rate, the control unit changes from the motor to the steering mechanism. It is assumed that the steering assist force applied is not suppressed.

また、前記制御部は、操舵トルク符号と操舵角速度符号とに基づいてステアリングホイールが切戻し方向へ操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないものとする。   Further, when it is determined that the steering wheel is steered in the return direction based on the steering torque code and the steering angular velocity code, the control unit does not suppress the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism. To do.

そして、前記制御部は、操舵角加速度と車速とに基て、ステアリング機構を構成するラックがラックエンドに接近したと判定され、且つ、車速が予め設定された限界値以下の場合は、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないよう、入力された操舵トルク又は電流指令値を予め設定された所定の下限値以下に設定しないものとする。   The control unit determines that the rack constituting the steering mechanism has approached the rack end based on the steering angular acceleration and the vehicle speed, and if the vehicle speed is equal to or less than a preset limit value, In order not to suppress the steering assist force applied to the steering mechanism, the input steering torque or current command value is not set below a predetermined lower limit value.

この発明の電動パワーステアリング装置の制御装置は、操舵角出力手段から出力された操舵角からステアリング機構を構成するラックがラックエンドに接近したと判定され、且つ、前記操舵角加速度出力手段から出力された操舵角加速度からステアリングホイールが切増し方向へ急操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制するから、ステアリングホイールがラックエンド手前からラックエンドに向けて急激な切り増し操舵が行なわれても、ラック軸がラックエンドに衝突する動きを効果的に抑制することができる。   The control device for the electric power steering apparatus according to the present invention determines that the rack constituting the steering mechanism has approached the rack end from the steering angle output from the steering angle output means, and is output from the steering angular acceleration output means. When it is determined from the steering angular acceleration that the steering wheel is steered sharply in the direction to increase, the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism is suppressed, so the steering wheel moves from the rack end toward the rack end. Even when the steering is sharply increased, the movement of the rack shaft colliding with the rack end can be effectively suppressed.

また、この発明の電動パワーステアリング装置の制御装置は、操舵角加速度と車速とに基づいて、ステアリング機構を構成するラックがラックエンドに接近したと判定され、且つ、車速が予め設定された限界値以下の場合は、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないよう、入力された操舵トルク又は電流指令値を予め設定された所定の下限値以下には設定しないから、ステアリングホイールがゆっくりと操作されてラックがラックエンドに接近した場合、ラックエンド手前での操舵補助力の不足を回避することができる。   Further, the control device for the electric power steering apparatus according to the present invention determines that the rack constituting the steering mechanism has approached the rack end based on the steering angular acceleration and the vehicle speed, and the vehicle speed is a preset limit value. In the following cases, the steering wheel or the current command value is not set below a predetermined lower limit value so as not to suppress the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism. When the rack approaches the rack end, it is possible to avoid a shortage of steering assist force in front of the rack end.

以下、この発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置の制御装置について説明する。電動パワーステアリング装置の全体構成は、先に図7を参照して説明した構成と変らないのでここでは説明を省略し、制御装置の構成と機能について説明する。   Hereinafter, a control device for an electric power steering device according to an embodiment of the present invention will be described. The overall configuration of the electric power steering apparatus is the same as the configuration described above with reference to FIG. 7, so the description thereof will be omitted here, and the configuration and function of the control device will be described.

この発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置の制御装置は、前記発明の課題で説明したラックエンド手前からラックエンドへの急激な切増し操舵をした場合に発生するラックの動き、即ちラックがラックエンドに衝突する動きを効果的に抑制する、衝撃・異音低減部とゲイン調整部とを備えている。   The control device for the electric power steering apparatus according to the embodiment of the present invention is the rack movement that occurs when the steering is suddenly increased from the front of the rack to the rack end as described in the problem of the invention. An impact / abnormal noise reduction unit and a gain adjustment unit are provided to effectively suppress movement that collides with the end.

制御装置には、操舵トルクを制限する第1実施例と、電流指令値を制限する第2実施例とがあるが、第1実施例と第2実施例とは機能ブロックの配置順序が相違するだけであるから、第1実施例と第2実施例の機能ブロックには同一符号を付して説明する。   The control device includes a first embodiment for limiting the steering torque and a second embodiment for limiting the current command value. However, the arrangement order of the functional blocks is different between the first embodiment and the second embodiment. Therefore, the functional blocks of the first and second embodiments will be described with the same reference numerals.

[第1実施例]
図1は、この発明に係る電動パワーステアリング装置の制御部の第1実施例である制御装置10Aの機能を説明するブロック図で、前記した衝撃・異音低減部とゲイン調整部が電流指令値演算部の前段に配置され、入力された操舵トルク値を低減するように構成されている。
[First embodiment]
FIG. 1 is a block diagram for explaining the function of a control device 10A which is a first embodiment of the control unit of the electric power steering apparatus according to the present invention. The impact / abnormal noise reduction unit and the gain adjustment unit described above are current command values. It arrange | positions in the front | former stage of a calculating part, and is comprised so that the input steering torque value may be reduced.

図示しないトルクセンサで検出された操舵トルクTは、ゲイン調整部20において後述する衝撃・異音低減部30から出力されたゲインG1が乗算されて低減される。低減された操舵トルクTと図示しない車速センサで検出された車速Vは、電流指令値演算部11に入力され、電流指令値Iref が演算される。   A steering torque T detected by a torque sensor (not shown) is reduced by multiplying a gain G1 output from an impact / abnormal noise reduction unit 30 described later in the gain adjustment unit 20. The reduced steering torque T and the vehicle speed V detected by a vehicle speed sensor (not shown) are input to the current command value calculation unit 11 to calculate the current command value Iref.

加算器12では、電流指令値Iref に、後述する補償部19から出力された補償情報が加算され、電流制限部13に出力される。電流制限部13は、電流指令値Iref の最大電流値を予め設定された最大電流値に制限するもので、制限された電流指令値Irefmが減算器14に出力される。   In the adder 12, compensation information output from the compensation unit 19 described later is added to the current command value Iref and output to the current limiting unit 13. The current limiter 13 limits the maximum current value of the current command value Iref to a preset maximum current value, and the limited current command value Irefm is output to the subtractor 14.

減算器14では、電流指令値Irefmとフィードバックされたモータ電流imとの差(Irefm−im)が演算され、その偏差が操舵特性を改善するPI制御部15で処理され、電流制御値Eref が出力される。PWM制御部16では電流制御値Eref に基づいてモータを駆動するデューテイ比が決定され、インバータ回路17を介してモータ18が駆動される。モータ18に流れるモータ電流imは図示しないモータ電流検出回路により検出され、検出されたモータ電流imは減算器14にフィードバックされる。   In the subtractor 14, the difference (Irefm-im) between the current command value Irefm and the fed back motor current im is calculated, and the deviation is processed by the PI control unit 15 that improves the steering characteristics, and the current control value Eref is output. Is done. The PWM control unit 16 determines the duty ratio for driving the motor based on the current control value Eref, and drives the motor 18 via the inverter circuit 17. A motor current im flowing through the motor 18 is detected by a motor current detection circuit (not shown), and the detected motor current im is fed back to the subtractor 14.

補償部19は、ステアリング系の安定性を高める補償情報を演算するもので、ステアリング系のセルフアライニングトルクに関するSAT情報、モータの慣性に関する慣性情報、ステアリング系の収斂牲に関する収斂牲情報等を加算演算して補償情報とし、加算器12に出力する。   The compensator 19 calculates compensation information that enhances the stability of the steering system, and adds SAT information about the self-aligning torque of the steering system, inertia information about the inertia of the motor, convergence information about the convergence of the steering system, etc. Calculated as compensation information and output to the adder 12.

[第2実施例]
図2は、この発明に係る電動パワーステアリング装置の制御部の第2実施例である制御装置10Bの機能を説明するブロック図で、前記した衝撃・異音低減部とゲイン調整部が、電流指令値演算部の後段に配置され、演算された電流指令値を低減するように構成されている。
[Second Embodiment]
FIG. 2 is a block diagram for explaining the function of a control device 10B, which is a second embodiment of the control unit of the electric power steering apparatus according to the present invention. In the impact / abnormal noise reduction unit and the gain adjustment unit, the current command It arrange | positions in the back | latter stage of a value calculating part, and is comprised so that the calculated electric current command value may be reduced.

図示しないトルクセンサで検出された操舵トルクTと図示しない車速センサで検出された車速Vは、電流指令値演算部11に入力され、電流指令値Iref が演算される。演算された電流指令値Iref はゲイン調整部20において後述する衝撃・異音低減部30から出力されたゲインG1が乗算されて低減される。   A steering torque T detected by a torque sensor (not shown) and a vehicle speed V detected by a vehicle speed sensor (not shown) are input to a current command value calculation unit 11 to calculate a current command value Iref. The calculated current command value Iref is reduced in the gain adjustment unit 20 by multiplying by a gain G1 output from an impact / abnormal noise reduction unit 30 described later.

加算器12では、低減された電流指令値Iref に、後述する補償部19から出力された補償情報が加算され、電流制限部13に出力される。電流制限部13は、電流指令値Iref の最大電流値を予め設定された最大電流値に制限するもので、制限された最大電流値Irefmが減算器14に出力される。   In the adder 12, compensation information output from the compensation unit 19 described later is added to the reduced current command value Iref and output to the current limiting unit 13. The current limiter 13 limits the maximum current value of the current command value Iref to a preset maximum current value, and the limited maximum current value Irefm is output to the subtractor 14.

減算器14では、電流指令値Irefmとフィードバックされたモータ電流imとの差(Irefm−im)が演算され、その偏差が操舵特性を改善するPI制御部15で処理され、電流制御値Eref が出力される。PWM制御部16では電流制御値Eref に基づいてモータを駆動するデューテイ比が決定され、インバータ回路17を介してモータ18が駆動される。モータ18に流れるモータ電流imは図示しないモータ電流検出回路により検出され、検出されたモータ電流imは減算器14にフィードバックされる。   In the subtractor 14, the difference (Irefm-im) between the current command value Irefm and the fed back motor current im is calculated, and the deviation is processed by the PI control unit 15 that improves the steering characteristics, and the current control value Eref is output. Is done. The PWM control unit 16 determines the duty ratio for driving the motor based on the current control value Eref, and drives the motor 18 via the inverter circuit 17. A motor current im flowing through the motor 18 is detected by a motor current detection circuit (not shown), and the detected motor current im is fed back to the subtractor 14.

補償部19は、ステアリング系の安定性を高める補償情報を演算するもので、ステアリング系のセルフアライニングトルクに関するSAT情報、モータの慣性に関する慣性情報、ステアリング系の収斂牲に関する収斂牲情報等を加算演算して補償情報とし、加算器12に出力する。   The compensator 19 calculates compensation information that enhances the stability of the steering system, and adds SAT information about the self-aligning torque of the steering system, inertia information about the inertia of the motor, convergence information about the convergence of the steering system, etc. Calculated as compensation information and output to the adder 12.

[衝撃・異音低減部の構成]
図3は、衝撃・異音低減部30の構成を説明するブロック図で、前記した第1実施例の制御装置10A、第2実施例の制御装置10Bに共通した構成を備えている。衝撃・異音低減部30では、以下説明する舵角加速度ゲインg4、舵角ゲインg1、角速度ゲインg2、車速ゲインg3を乗算し、乗算結果に基づいて、入力された操舵トルク値を低減し、或いは演算された電流指令値を低減するゲインG1を出力するものである。
[Configuration of impact / abnormal noise reduction unit]
FIG. 3 is a block diagram illustrating the configuration of the impact / abnormal noise reduction unit 30, and includes a configuration common to the control device 10 </ b> A of the first embodiment and the control device 10 </ b> B of the second embodiment. The impact / noise reduction unit 30 multiplies a steering angular acceleration gain g4, a steering angular gain g1, an angular velocity gain g2, and a vehicle speed gain g3 described below, and reduces the input steering torque value based on the multiplication result. Alternatively, a gain G1 for reducing the calculated current command value is output.

衝撃・異音低減部30には、操舵角加速度出力手段から出力された操舵角加速度(以下、舵角加速度)α、操舵角出力手段から出力された操舵角(以下、舵角)θ、操舵角速度出力手段から出力された操舵角速度(以下、角速度)ω、車速出力手段から出力された車速V、及び操舵トルク出力手段から出力された操舵トルクTが入力される。   The impact / noise reduction unit 30 includes a steering angular acceleration (hereinafter referred to as steering angle acceleration) α output from the steering angular acceleration output means, a steering angle (hereinafter referred to as steering angle) θ output from the steering angle output means, and steering. The steering angular velocity (hereinafter referred to as angular velocity) ω outputted from the angular velocity output means, the vehicle speed V outputted from the vehicle speed output means, and the steering torque T outputted from the steering torque output means are inputted.

なお、操舵角加速度出力手段は、操舵角加速度を検出する図示しない操舵角加速度検出手段、又は図示しない操舵角速度検出手段により検出された操舵角速度に基づいて操舵角加速度を推定演算する操舵角加速度推定手段を含むものとする。   The steering angular acceleration output means is a steering angular acceleration estimation means for estimating and calculating a steering angular acceleration based on a steering angular speed detected by a steering angular acceleration detection means (not shown) for detecting steering angular acceleration or a steering angular speed detection means (not shown). Means.

操舵角速度出力手段は、操舵角速度を検出する図示しない操舵角速度検出手段、又は図示しない操舵角検出手段により検出された操舵角に基づいて操舵角速度を推定演算する操舵角速度推定手段を含むものとする。操舵角出力手段は、操舵角を検出する図示しない操舵角検出手段、又は前記操舵角速度出力手段により検出された操舵角速度に基づいて操舵角を推定演算する操舵角推定手段を含むものとする。   The steering angular speed output means includes steering angular speed detection means (not shown) for detecting the steering angular speed, or steering angular speed estimation means for estimating and calculating the steering angular speed based on the steering angle detected by the steering angle detection means (not shown). The steering angle output means includes a steering angle detection means (not shown) that detects the steering angle, or a steering angle estimation means that estimates and calculates the steering angle based on the steering angular velocity detected by the steering angular velocity output means.

この他、車速出力手段は、背景技術で説明した車速を検出する車速センサ、操舵トルク出力手段は、操舵トルクを検出するトルクセンサを使用することができる。   In addition, the vehicle speed output means can use the vehicle speed sensor that detects the vehicle speed described in the background art, and the steering torque output means can use the torque sensor that detects the steering torque.

舵角加速度感応ゲイン演算部32には、絶対値回路31で処理された舵角加速度αの絶対値|α|及び舵角θの絶対値|θ|が入力され、格納されている舵角加速度感応ゲインテーブルに基づいて舵角加速度絶対値|α|に対応する舵角加速度ゲインg4が出力される。   The steering angle acceleration sensitive gain calculation unit 32 receives the absolute value | α | of the steering angle acceleration α and the absolute value | θ | of the steering angle θ processed by the absolute value circuit 31, and stores the stored steering angular acceleration. The steering angular acceleration gain g4 corresponding to the steering angular acceleration absolute value | α | is output based on the sensitive gain table.

舵角感応ゲイン演算部34には、絶対値回路33で処理された舵角θの絶対値|θ|が入力され、格納されている舵角感応ゲインテーブルに基づいて舵角絶対値|θ|に対応する舵角ゲインg1が出力される。   The steering angle sensitive gain calculator 34 receives the absolute value | θ | of the steering angle θ processed by the absolute value circuit 33, and based on the stored steering angle sensitive gain table, the steering angle absolute value | θ | A steering angle gain g1 corresponding to is output.

角速度感応ゲイン演算部36には、絶対値回路35で処理された角速度ωの絶対値|ω|が入力され、格納されている角速度感応ゲインテーブルに基づいて角速度絶対値|ω|に対応する角速度ゲインg2が出力される。   The absolute value | ω | of the angular velocity ω processed by the absolute value circuit 35 is input to the angular velocity sensitive gain calculation unit 36, and the angular velocity corresponding to the angular velocity absolute value | ω | based on the stored angular velocity sensitive gain table. The gain g2 is output.

車速感応ゲイン演算部37には車速Vが入力され、格納されている車速感応ゲインテーブルに基づいて車速Vに対応する車速ゲインg3が出力される。   A vehicle speed V is input to the vehicle speed sensitive gain calculation unit 37, and a vehicle speed gain g3 corresponding to the vehicle speed V is output based on the stored vehicle speed sensitive gain table.

操舵トルク下限ゲイン設定部38には、車速Vと舵角ゲインg1とが入力され、ラックエンド手前でのアシストトルクの不足を防止するため、操舵トルクが過大に減少しないように操舵トルク下限ゲインgL1が出力される。操舵トルク下限ゲインgL1は車速Vに感応する値である。操舵トルク下限ゲイン設定部38の機能については後で詳細に説明する。   The steering torque lower limit gain setting unit 38 receives the vehicle speed V and the steering angle gain g1, and prevents the steering torque from being excessively reduced in order to prevent the assist torque from becoming insufficient before the rack end. Is output. The steering torque lower limit gain gL1 is a value sensitive to the vehicle speed V. The function of the steering torque lower limit gain setting unit 38 will be described in detail later.

図4を参照して、舵角加速度感応ゲイン演算部32に格納されている舵角加速度感応ゲインテーブル、舵角感応ゲイン演算部34に格納されている操舵角感応ゲインテーブル、操舵角速度感応ゲイン演算部36に格納されている操舵角速度感応ゲインテーブル、車速感応ゲイン演算部37に格納されている車速感応ゲインテーブル、の特性について説明する。   Referring to FIG. 4, a steering angle acceleration sensitive gain table stored in steering angle acceleration sensitive gain calculating unit 32, a steering angle sensitive gain table stored in steering angle sensitive gain calculating unit 34, and a steering angular velocity sensitive gain calculation. The characteristics of the steering angular velocity sensitive gain table stored in the unit 36 and the vehicle speed sensitive gain table stored in the vehicle speed sensitive gain calculating unit 37 will be described.

図4(a)は、舵角加速度感応ゲイン演算部32に格納されている舵角加速度感応ゲインテーブルの特性を示すもので、舵角加速度絶対値|α|が|α1 |まではゲインg4=1を維持し、|α1 |から|α2 |まではゲインg4を1次関数で徐々に減少させ、|α2 |でゲインg4=0とする。即ち、ラックエンド附近での急操舵など、舵角加速度が速い領域(|α|が大)では、ラックがラックエンドに激しく衝突して大きな衝撃と異音を発生するので、これを回避するためゲインg4を低く設定し、舵角加速度が低い領域(|α|が小)では、ラックがラックエンドに衝突しても衝撃と異音は大きくないので、ゲインg4=1とする。   FIG. 4A shows the characteristics of the steering angular acceleration sensitive gain table stored in the steering angular acceleration sensitive gain calculation unit 32. When the steering angular acceleration absolute value | α | is up to | α1 |, the gain g4 = 1, the gain g4 is gradually decreased by a linear function from | α1 | to | α2 |, and the gain g4 = 0 is set at | α2 |. That is, in a region where the steering angle acceleration is fast (such as | α | is large), such as sudden steering near the rack end, the rack collides violently with the rack end and generates a large impact and noise. In a region where the gain g4 is set low and the steering angular acceleration is low (| α | is small), even if the rack collides with the rack end, the impact and noise are not large, so the gain g4 = 1 is set.

図4(b)は、舵角感応ゲイン演算部34に格納されている舵角感応ゲインテーブルの特性を示すもので、舵角絶対値|θ|が|θ1 |まではゲインg1=1を維持し、舵角がラックエンドに向かう|θ1 |から|θ2 |まではゲインg1を1次関数で減少させ、ラックエンド|θ2 |でゲインg1=0とする。   FIG. 4B shows the characteristics of the steering angle sensitive gain table stored in the steering angle sensitive gain calculator 34. The gain g1 = 1 is maintained until the steering angle absolute value | θ | Then, the gain g1 is decreased by a linear function from | θ1 | to | θ2 | where the steering angle is directed toward the rack end, and the gain g1 = 0 is set at the rack end | θ2 |.

図4(c)は、操舵角速度感応ゲイン演算部36に格納されている角速度感応ゲインテーブルの特性を示すもので、角速度絶対値|ω|が|ω1 |まではゲインg2=1を維持し、|ω1 |から|ω2 |まではゲインg2を1次関数で徐々に減少させ、|ω2 |でゲインg2=0とする。即ち、ラックエンド附近での急操舵など、角速度が速い領域(|ω|が大)では、ラックがラックエンドに激しく衝突して大きな衝撃と異音を発生するので、これを回避するためゲインg2を低く設定し、角速度が低い領域(|ω|が小)では、ラックがラックエンドに衝突しても衝撃と異音は大きくないので、ゲインg2=1とする。   FIG. 4C shows the characteristics of the angular velocity sensitive gain table stored in the steering angular velocity sensitive gain calculator 36. The gain g2 = 1 is maintained until the angular velocity absolute value | ω | From | ω1 | to | ω2 |, the gain g2 is gradually decreased by a linear function, and the gain g2 = 0 is set at | ω2 |. That is, in a region where the angular velocity is high (such as | ω | is large) such as sudden steering near the rack end, the rack violently collides with the rack end and generates a large impact and noise. In order to avoid this, the gain g2 Is set low, and in the region where the angular velocity is low (| ω | is small), even if the rack collides with the rack end, the impact and noise are not large, so the gain g2 = 1.

図4(d)は、車速感応ゲイン演算部37に格納されている車速感応ゲインテーブルの特性を示すもので、車速VがV1 までは1次関数でゲインg3が減少し、車速V1 からV2 までは1次関数で増加してゲインg3=1まで回復し、車速V2 以降はゲインg3=1を維持する。即ち、車速Vが零(停車状態)ではゲインg3=1とし、車速Vが零から低車速V1 まではラック推力が大きいためゲインg3を減少させるが、低車速V1 から車速V2 まではラック推力が大きくなるためゲインg3を徐々に高く設定し、車速V2 でg3=1とする。車速V2 以上では、ラックがラックエンドに衝突することは殆ど考えられないので、ゲインg3を制限しない。ゲインg3を制限しない車速V2 を車速感応ゲインの閾値(車速閾値)とする。   FIG. 4 (d) shows the characteristics of the vehicle speed sensitive gain table stored in the vehicle speed sensitive gain calculation unit 37. The gain g3 decreases with a linear function until the vehicle speed V is V1, and from the vehicle speed V1 to V2. Increases by a linear function and recovers to gain g3 = 1, and after the vehicle speed V2, gain g3 = 1 is maintained. That is, when the vehicle speed V is zero (stopped), the gain g3 = 1 is set, and when the vehicle speed V is from zero to the low vehicle speed V1, the rack thrust is large and the gain g3 is decreased. However, the rack thrust is low from the low vehicle speed V1 to the vehicle speed V2. Since it increases, the gain g3 is gradually set higher, and g3 = 1 is set at the vehicle speed V2. At a vehicle speed of V2 or higher, it is unlikely that the rack will collide with the rack end, so the gain g3 is not limited. A vehicle speed V2 that does not limit the gain g3 is set as a threshold (vehicle speed threshold) of the vehicle speed sensitive gain.

操舵トルク下限ゲイン設定部38と、操舵トルク下限ゲイン設定部38から出力される操舵トルク下限ゲインgLについて説明する。操舵トルク下限ゲイン設定部38はステアリング機構のラックがラックエンド手前に接近したとき、操舵トルクが衝撃・異音低減部30とゲイン調整部20(図1、図2参照)の動作により過大に制限され、ラックエンド手前でアシストトルクが不足してしまうことを防止するものである。   The steering torque lower limit gain setting unit 38 and the steering torque lower limit gain gL output from the steering torque lower limit gain setting unit 38 will be described. The steering torque lower limit gain setting unit 38 limits the steering torque excessively by the operation of the impact / abnormal noise reduction unit 30 and the gain adjustment unit 20 (see FIGS. 1 and 2) when the rack of the steering mechanism approaches the rack end. Thus, the assist torque is prevented from being insufficient before the rack end.

操舵トルク下限ゲイン設定部38には、車速Vと舵角ゲインg1とが入力され、舵角ゲインg1に基づいてラックエンド手前か否かを判断する。そしてラックエンド手前であれば、その時の車速Vに応じた操舵トルク下限ゲインgL(図3参照)を出力する。   The vehicle speed V and the steering angle gain g1 are input to the steering torque lower limit gain setting unit 38, and based on the steering angle gain g1, it is determined whether or not it is near the rack end. If it is before the rack end, a steering torque lower limit gain gL (see FIG. 3) corresponding to the vehicle speed V at that time is output.

図5は、操舵トルク(又は電流制御値)を制限する操舵トルク下限ゲイン設定部38から出力される操舵トルク下限ゲインgLを説明する図で、横軸は車速V、縦軸は操舵トルク下限ゲインgLを示し、線(a)は参考のために示した通常時(ラックがラックエンド附近にない場合)の操舵トルク下限ゲインgL、線(b)はラックがラックエンド附近にある時の操舵トルク下限ゲインgL1を示し、通常時(ラックがラックエンド附近にない場合)のゲインgLよりも小さい値が設定されている。なお、電流制御値を制限する場合は、操舵トルク下限ゲインを、電流制御値下限ゲインと読み替えるものとする。   FIG. 5 is a diagram for explaining the steering torque lower limit gain gL output from the steering torque lower limit gain setting unit 38 that limits the steering torque (or current control value). The horizontal axis represents the vehicle speed V, and the vertical axis represents the steering torque lower limit gain. gL, line (a) is the steering torque lower limit gain gL at normal time (when the rack is not near the rack end) shown for reference, and line (b) is the steering torque when the rack is near the rack end. The lower limit gain gL1 is shown, and is set to a value smaller than the gain gL at normal time (when the rack is not near the rack end). When the current control value is limited, the steering torque lower limit gain is read as the current control value lower limit gain.

まず、通常時(ラックがラックエンド附近にない場合)を説明する。車速が停車状態にあるときはラック推力が大きいため、操舵トルク(又は電流制御値)を制限しない。車速Vが低速走行状態にあるときはラック推力が小さいため、操舵トルク(又は電流制御値)を下限ゲインgLに制限する。車速Vが高速走行状態にあるときはラックがラックエンドに衝突することは考えられない(高速走行では急操舵はしない)ので、操舵トルク(又は電流制御値)を制限しない。   First, the normal time (when the rack is not near the rack end) will be described. Since the rack thrust is large when the vehicle speed is stopped, the steering torque (or current control value) is not limited. Since the rack thrust is small when the vehicle speed V is in the low speed running state, the steering torque (or current control value) is limited to the lower limit gain gL. When the vehicle speed V is in a high-speed running state, it is unlikely that the rack will collide with the rack end (no rapid steering is performed in high-speed running), so the steering torque (or current control value) is not limited.

次にラックがラックエンド附近にある場合の操舵トルク値(又は電流制御値)の制限について説明する。車速が停車状態を示すときはラック推力が大きいため、操舵トルク(又は電流制御値)を制限しない。   Next, the limitation on the steering torque value (or current control value) when the rack is near the rack end will be described. Since the rack thrust is large when the vehicle speed indicates a stop state, the steering torque (or current control value) is not limited.

車速Vが低速走行状態を示すときはラック推力が小さいため、ラックがラックエンドに激しく衝突するおそれがあるので、激しく衝突しないようにするため、操舵トルク(又は電流制御値)を車速Vに応じたゲインに制限する。操舵トルク下限値設定部38からは操舵トルク下限ゲインgL1が出力される。   Since the rack thrust is small when the vehicle speed V indicates a low-speed traveling state, the rack may collide with the rack end violently. Therefore, the steering torque (or current control value) is set according to the vehicle speed V in order to prevent violent collision. Limit the gain. The steering torque lower limit value setting unit 38 outputs a steering torque lower limit gain gL1.

車速Vが高速走行状態にあるとき(車速V=V2 以上)は、ラックがラックエンドに衝突することは考えられない(高速走行では急操舵はしない)ので、操舵トルク(又は電流制御値)を制限しない。   When the vehicle speed V is in a high-speed running state (vehicle speed V = V2 or more), it is unlikely that the rack will collide with the rack end (the steering is not steeper in high-speed running), so the steering torque (or current control value) is Do not limit.

切増し切戻し判定部39は、ステアリングホイールの切増し/切戻し操作を判定するもので、舵角θ、角速度ω、及び操舵トルクTに基づいて切増し/切戻し操作を判定する。判定結果を示す信号DSは、後述する判定制御部41に出力される。   The increase / return determination unit 39 determines the increase / return operation of the steering wheel, and determines the increase / return operation based on the steering angle θ, the angular velocity ω, and the steering torque T. A signal DS indicating the determination result is output to a determination control unit 41 described later.

即ち、舵角θの符号と角速度ωの符号が同一符号の場合は切増しと判定し、舵角θの符号と角速度ωの符号が異符号の場合は切戻しと判定する。また、操舵トルクTの符号と操舵トルク変化率の符号が同一で且つ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上の場合は切増しと判定し、操舵トルクTの符号と操舵トルク変化率の符号が異符号で且つ操舵トルク変化率の絶対値が所定値以上の場合は切戻しと判定してもよい。また、操舵トルクTの符号と角速度ωの符号が同一符号の場合は切増しと判定し、操舵トルクTの符号と角速度ωの符号が異符号の場合は切戻しと判定してもよい。   That is, when the sign of the steering angle θ and the sign of the angular velocity ω are the same sign, it is determined to be increased, and when the sign of the steering angle θ and the sign of the angular velocity ω are different signs, it is determined to switch back. Further, when the sign of the steering torque T and the sign of the steering torque change rate are the same and the absolute value of the steering torque change rate is equal to or greater than a predetermined value, it is determined that the steering torque T is increased. May be determined to be switch-back when the absolute value of the steering torque change rate is equal to or greater than a predetermined value. Further, when the sign of the steering torque T and the sign of the angular velocity ω are the same sign, it may be determined that the number is increased, and when the sign of the steering torque T and the sign of the angular speed ω are different signs, it may be determined that the switch is returned.

乗算器40は、舵角加速度感応ゲイン演算部32から出力される舵角加速度ゲインg4、舵角感応ゲイン演算部34から出力される舵角ゲインg1、角速度感応ゲイン演算部36から出力される角速度ゲインg2、車速感応ゲイン演算部37から出力される車速ゲインg3が入力され、それそれのゲインg1、ゲインg2、ゲインg3、ゲインg4を乗算し、乗算結果であるゲインg5(g5=g1×g2×g3g×4)をスイッチ43に出力する。   The multiplier 40 includes a steering angular acceleration gain g4 output from the steering angular acceleration sensitive gain calculator 32, a steering angle gain g1 output from the steering angle sensitive gain calculator 34, and an angular velocity output from the angular velocity sensitive gain calculator 36. The gain g2 and the vehicle speed gain g3 output from the vehicle speed sensitive gain calculation unit 37 are input, the gain g1, the gain g2, the gain g3, and the gain g4 are multiplied by each, and the gain g5 (g5 = g1 × g2) as a multiplication result is obtained. Xg3gx4) is output to the switch 43.

故障検出部42は、舵角センサその他のセンサ類の異常や故障を検出し、異常や故障が検出された場合は、故障信号ABを後述する判定制御部41に出力する。   The failure detection unit 42 detects an abnormality or failure of the steering angle sensor or other sensors, and outputs a failure signal AB to the determination control unit 41 described later when an abnormality or failure is detected.

判定制御部41は、操舵トルクTに対するアシスト制限を行うか否かを判定するもので、舵角θ、車速V、操舵トルク下限ゲインgL1、切増し/切戻し操作の判定結果を示す信号DS、舵角感応ゲイン演算部34から出力される舵角ゲインg1、角速度感応ゲイン演算部36から出力される舵角速度ゲインg2、車速感応ゲイン演算部37から出力される車速ゲインg3、故障検出部42から出力される故障信号AB、及び後述するスイッチ43の出力であるゲインG1aを入力とし、アシスト制限を行うか否かの判定結果に基づいてスイッチ43及び44を切替える切替信号SW1(SW1a、SW1b)及びSW2(SW2a、SW2b)を出力する。判定制御部41の制御動作については、後で図6のフローチャートにより詳細に説明する。   The determination control unit 41 determines whether or not to perform assist limitation on the steering torque T. The steering angle θ, the vehicle speed V, the steering torque lower limit gain gL1, the signal DS indicating the determination result of the increase / return operation, Steering angle gain g1 output from the steering angle sensitive gain calculator 34, Steering angular velocity gain g2 output from the angular velocity sensitive gain calculator 36, Vehicle speed gain g3 output from the vehicle speed sensitive gain calculator 37, From the failure detector 42 A switching signal SW1 (SW1a, SW1b) for switching the switches 43 and 44 based on a determination result as to whether or not to perform assist limitation, with a failure signal AB to be output and a gain G1a as an output of the switch 43 described later as inputs. SW2 (SW2a, SW2b) is output. The control operation of the determination control unit 41 will be described later in detail with reference to the flowchart of FIG.

スイッチ43の接点a11には固定ゲイン“1”が入力され、スイッチ43の接点b11には乗算器40の乗算結果であるゲインg5が入力される。判定制御部41から出力される切替信号SW1aによりスイッチ43の接点a11が出力側に切替えられると、固定ゲイン“1”がゲインG1aとして出力され、又切替信号SW1bによりスイッチ43の接点b11が出力側に切替えられると、ゲインg5がゲインG1aとして出力される。   The fixed gain “1” is input to the contact point a11 of the switch 43, and the gain g5 that is the multiplication result of the multiplier 40 is input to the contact point b11 of the switch 43. When the contact a11 of the switch 43 is switched to the output side by the switching signal SW1a output from the determination control unit 41, the fixed gain “1” is output as the gain G1a, and the contact b11 of the switch 43 is output by the switching signal SW1b. Is switched to, the gain g5 is output as the gain G1a.

スイッチ44の接点a12にはスイッチ43の出力ゲインG1a(=ゲイン“1”又はゲインg5)が入力され、スイッチ44の接点b12には操舵トルク下限値制限回路38から出力された操舵トルク下限ゲインgL1が入力される。判定制御部41から出力される切替信号SW2aによりスイッチ44の接点a12が出力側に切替えられると、ゲインG1aがゲインG1bとして変化率制御部45に出力され、判定制御部41から出力される切替信号SW2bによりスイッチ44の接点b12が出力側に切替えられると、操舵トルク下限値下限ゲインgL1がゲインG1bとして変化率制御部45に出力される。   The output gain G1a (= gain “1” or gain g5) of the switch 43 is input to the contact a12 of the switch 44, and the steering torque lower limit gain gL1 output from the steering torque lower limit value limiting circuit 38 is input to the contact b12 of the switch 44. Is entered. When the contact a12 of the switch 44 is switched to the output side by the switching signal SW2a output from the determination control unit 41, the gain G1a is output to the change rate control unit 45 as the gain G1b, and the switching signal output from the determination control unit 41 When the contact b12 of the switch 44 is switched to the output side by SW2b, the steering torque lower limit lower limit gain gL1 is output to the change rate control unit 45 as the gain G1b.

変化率制御部45は、操舵トルク値、或いは電流指令値が急激に変動して、運転者に違和感を与えることがないようにアシストトルクの変化率を調整するもので、具体的にはゲインG1bの変化率が予め設定された所定の変化率を越えないように調整される。入力されたゲインG1bは調整され、ゲインG1としてゲイン調整部20(図1、図2参照)に出力される。   The rate-of-change control unit 45 adjusts the rate of change of the assist torque so that the steering torque value or current command value does not suddenly fluctuate and give the driver a sense of incongruity. Specifically, the change rate control unit 45 has a gain G1b. The change rate is adjusted so as not to exceed a predetermined change rate set in advance. The input gain G1b is adjusted and output to the gain adjusting unit 20 (see FIGS. 1 and 2) as the gain G1.

図6は、判定制御部41の制御動作を説明するフローチャートである。舵角θの符号と角速度ωの符号が異符号か否かを判定し(ステップP11)、舵角θの符号と角速度ωの符号が異符号の場合は切戻しと判定してステップP12に移る。ステップP12では、スイッチ切替信号SW1aを出力してスイッチ43の接点a11を出力側に切替え、固定ゲイン“1”をゲインG1aとして出力し、ステップP17に移る。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the control operation of the determination control unit 41. It is determined whether or not the sign of the steering angle θ and the sign of the angular velocity ω are different signs (step P11). If the sign of the steering angle θ and the sign of the angular speed ω are different signs, it is determined that the switch is returned and the process proceeds to step P12. . In Step P12, the switch switching signal SW1a is output, the contact a11 of the switch 43 is switched to the output side, the fixed gain “1” is output as the gain G1a, and the process proceeds to Step P17.

ステップP11の判定で、舵角θの符号と角速度ωの符号が同一符号の場合は切増しと判定してゲインg1が1か否かを判定し(ステップP13)、ゲインg1が1であればステップP2に移る。   If the sign of the steering angle θ and the sign of the angular velocity ω are the same sign in the determination in step P11, it is determined that the gain is increased and it is determined whether or not the gain g1 is 1 (step P13). Move on to step P2.

ステップP13の判定でゲインg1が1でないときは、ゲインg2が1か否かを判定し(ステップP14)、ゲインg2が1であればステップP12に移る。   If the gain g1 is not 1 in the determination in step P13, it is determined whether or not the gain g2 is 1 (step P14). If the gain g2 is 1, the process proceeds to step P12.

ステップP14の判定でゲインg2が1でないときは、車速Vが予め設定された所定車速V1よりも大きいか否かを判定し(ステップP15)、車速Vが予め設定された所定車速V1よりも大きい場合はステップP12に移る。   If the gain g2 is not 1 in the determination of step P14, it is determined whether or not the vehicle speed V is greater than a preset predetermined vehicle speed V1 (step P15), and the vehicle speed V is greater than a preset predetermined vehicle speed V1. In that case, the process proceeds to Step P12.

ステップP15の判定で、車速Vが予め設定された所定車速V1よりも大きくない場合はステップP16に移り、切替信号SW1bを出力してスイッチ43の接点b11を出力側に切替え、ゲインg5をゲインG1aとして出力し、ステップP17に移る。   If it is determined in step P15 that the vehicle speed V is not greater than the preset predetermined vehicle speed V1, the process proceeds to step P16, the switching signal SW1b is output, the contact b11 of the switch 43 is switched to the output side, and the gain g5 is changed to the gain G1a. And the process proceeds to Step P17.

ゲインG1aが操舵トルク下限ゲインgL1よりも大きいか否かを判定し(ステップP17)、(G1a>gL1)の関係が成立するときは、切替信号SW2aを出力してスイッチ44の接点a12を出力側に切替え、ゲインG1aを変化率制御部45に出力し、ステップP20に移る。   It is determined whether or not the gain G1a is larger than the steering torque lower limit gain gL1 (step P17). When the relationship of (G1a> gL1) is established, the switching signal SW2a is output and the contact a12 of the switch 44 is set to the output side. The gain G1a is output to the change rate control unit 45, and the process proceeds to Step P20.

ステップP17の判定で(G1a>gL1)の関係が成立しないときは、切替信号SW2bを出力してスイッチ44の接点b12を出力側に切替え、操舵トルク下限ゲインgL1を変化率制御部45に出力し、ステップP20に移る。   When the relationship of (G1a> gL1) is not established in the determination of step P17, the switching signal SW2b is output, the contact b12 of the switch 44 is switched to the output side, and the steering torque lower limit gain gL1 is output to the change rate control unit 45. The process proceeds to Step P20.

故障検出部42から出力される故障信号ABの有無を判定し(ステップP20)、故障信号ABが出力されたときは、切替信号SW1aを出力してスイッチ43の接点a11を出力側に切替え(ステップP21)、さらに切替信号SW2aを出力してスイッチ44の接点a12を出力側に切替え(ステップP22)、固定ゲイン“1”を変化率制御部45に出力し、アシスト制限を停止して主ルーチンに戻る。   The presence / absence of the failure signal AB output from the failure detection unit 42 is determined (step P20). When the failure signal AB is output, the switching signal SW1a is output to switch the contact point a11 of the switch 43 to the output side (step S20). P21), further, outputs a switching signal SW2a to switch the contact point a12 of the switch 44 to the output side (step P22), outputs a fixed gain “1” to the change rate control unit 45, stops the assist limitation, and enters the main routine. Return.

ステップP20の判定で、故障信号ABが出力されていないときは、直ちに主ルーチンに戻る。変化率制御部45を経てゲイン部20(図1、図2参照)に入力されるゲインG1に基づいて、操舵トルクTに対するアシスト制限が行なわれる。   If it is determined in step P20 that the failure signal AB is not output, the process immediately returns to the main routine. Based on the gain G1 input to the gain unit 20 (see FIGS. 1 and 2) via the change rate control unit 45, assist limitation for the steering torque T is performed.

以上、この発明の電動パワーステアリング装置の制御装置の実施の形態について説明したが、操舵機構を構成するラックがラックエンド附近にあるとき、急激な切増し操舵によってもラックがラックエンドに激しく衝突しないよう、操舵トルク或いは電流指令値を制限してモータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制するが、これに加えて操舵トルク或いは電流指令値を制限する下限値を設けることで、ラックエンド手前での操舵補助力の不足を回避することができる。   The embodiment of the control device for the electric power steering apparatus according to the present invention has been described above. However, when the rack constituting the steering mechanism is in the vicinity of the rack end, the rack does not collide with the rack end violently even by sudden increase steering. The steering torque or current command value is limited so as to suppress the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism. In addition to this, a lower limit value for limiting the steering torque or current command value is provided, so that the rack end It is possible to avoid a shortage of steering assist force in front.

車両用の操舵機構を構成するラックがラックエンド附近にあるとき、急激な切増し操舵によってもラックがラックエンドに激しく衝突しないよう、操舵トルク或いは電流指令値を制限して、操舵機構を破損したり異音の発生を回避するように構成した電動パワーステアリング装置の制御装置である。   When the rack constituting the steering mechanism for a vehicle is near the rack end, the steering torque or current command value is limited so that the rack does not collide with the rack end violently even if the steering is suddenly increased and the steering mechanism is damaged. This is a control device for an electric power steering device configured to avoid the generation of abnormal noise.

電動パワーステアリング装置の制御装置の第1実施例の機能を説明するブロック図。The block diagram explaining the function of 1st Example of the control apparatus of an electric power steering device. 電動パワーステアリング装置の制御装置の第2実施例の機能を説明するブロック図。The block diagram explaining the function of 2nd Example of the control apparatus of an electric power steering device. 衝撃・異音低減部の構成を説明するブロック図。The block diagram explaining the structure of an impact and abnormal noise reduction part. 舵角加速度感応ゲインテーブル、舵角感応ゲインテーブル、角速度感応ゲインテーブル、車速感応ゲインテーブルの特性を説明する図。The figure explaining the characteristic of a rudder angle acceleration sensitive gain table, a rudder angle sensitive gain table, an angular velocity sensitive gain table, and a vehicle speed sensitive gain table. 操舵トルク下限値設定部における操舵トルク値又は電流制御値を制限するゲインを説明する図。The figure explaining the gain which restricts the steering torque value or current control value in a steering torque lower limit value setting part. 判定制御部の制御動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining the control operation | movement of a determination control part. 電動パワーステアリング装置の全体構成の一例を説明する図。The figure explaining an example of the whole structure of an electric power steering device. 従来の電動パワーステアリング装置の制御装置の機能を説明するブロック図。The block diagram explaining the function of the control apparatus of the conventional electric power steering apparatus. 従来の制御装置のヒッティングノイズ対策部の構成を説明するブロック図。The block diagram explaining the structure of the hitting noise countermeasure part of the conventional control apparatus. 従来の制御装置の舵角感応ゲインテーブル、角速度感応ゲインテーブル、車速感応ゲインテーブルの特性を説明する図。The figure explaining the characteristic of the steering angle sensitive gain table of the conventional control apparatus, an angular velocity sensitive gain table, and a vehicle speed sensitive gain table. 従来の制御装置の判定制御部の制御動作を説明するフローチャート。The flowchart explaining the control operation of the determination control part of the conventional control apparatus. 時間に対するステアリングホイールの舵角と操舵トルクの変化を説明する図。The figure explaining the change of the steering angle and steering torque of a steering wheel with respect to time.

符号の説明Explanation of symbols

10A、10B 制御装置
11 電流指令値演算部
12 加算器
13 電流制限部
14 減算器
15 PI制御部
16 PWM制御部
17 インバータ回路
18 モータ
19 補償部
20 ゲイン調整部
30 衝撃・異音低減部
31、33、35 絶対値回路
32 舵角加速度感応ゲイン演算部
34 舵角感応ゲイン演算部
36 角速度感応ゲイン演算部
37 車速感応ゲイン演算部
38 操舵トルク下限ゲイン設定部
39 切増し/切戻し判定部
40 乗算器
41 判定制御部
42 故障検出部
43、44 スイッチ
45 変化率制御部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10A, 10B Control apparatus 11 Current command value calculating part 12 Adder 13 Current limiting part 14 Subtractor 15 PI control part 16 PWM control part 17 Inverter circuit 18 Motor 19 Compensation part 20 Gain adjustment part 30 Impact / noise reduction part 31, 33, 35 Absolute value circuit 32 Steering angle acceleration sensitive gain computing unit 34 Steering angle sensitive gain computing unit 36 Angular velocity sensitive gain computing unit 37 Vehicle speed sensitive gain computing unit 38 Steering torque lower limit gain setting unit 39 Increase / return determination unit 40 Multiplication 41 Determination control unit 42 Failure detection unit 43, 44 Switch 45 Change rate control unit

Claims (7)

操舵トルクと車速に基づいてステアリング機構に操舵補助力を付与するモータへ供給するモータ電流を規定する電流指令値を演算する電流指令値演算部と、前記演算された電流指令値に基づいてモータを制御する制御部と、を備えた電動パワーステアリング装置において、
ステアリングホイールの操舵角加速度を出力する操舵角加速度出力手段と、
ステアリングホイールの操舵角を出力する操舵角出力手段と、
車両の走行速度を出力する車速出力手段とを備え、
前記制御部は、前記操舵角出力手段から出力された操舵角からステアリング機構を構成するラックがラックエンドに接近したと判定され、且つ、前記操舵角加速度出力手段から出力された操舵角加速度からステアリングホイールが切増し方向へ急操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制すること
を特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。
A current command value calculation unit that calculates a current command value that defines a motor current to be supplied to the motor that applies a steering assist force to the steering mechanism based on the steering torque and the vehicle speed; and a motor based on the calculated current command value In an electric power steering device comprising a control unit for controlling,
Steering angular acceleration output means for outputting steering angular acceleration of the steering wheel;
Steering angle output means for outputting the steering angle of the steering wheel;
Vehicle speed output means for outputting the traveling speed of the vehicle,
The controller determines from the steering angle output from the steering angle output means that the rack constituting the steering mechanism has approached the rack end, and steers from the steering angular acceleration output from the steering angular acceleration output means. A control device for an electric power steering device, characterized in that when it is determined that the wheel is steered suddenly in an increasing direction, a steering assist force applied from a motor to a steering mechanism is suppressed.
前記操舵角加速度出力手段は、ステアリングホイールの操舵角加速度を検出する操舵角加速度検出手段、又は操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段で検出された操舵角速度に基づいて操舵角加速度を推定する操舵角加速度推定手段であること
を特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The steering angular acceleration output means estimates a steering angular acceleration based on a steering angular speed detected by a steering angular acceleration detecting means for detecting a steering angular acceleration of a steering wheel or a steering angular speed detecting means for detecting a steering angular speed. 2. The control device for an electric power steering device according to claim 1, wherein the control device is acceleration estimation means.
前記制御部は、操舵角加速度、操舵角速度、操舵角、車速から選択された情報に基づいて入力された操舵トルク又は電流指令値を予め設定された所定値以下に制限してモータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制すること
を特徴とする請求項1、又は2に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The control unit limits the steering torque or current command value input based on information selected from steering angular acceleration, steering angular velocity, steering angle, and vehicle speed to a predetermined value or less, and changes the motor to the steering mechanism. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the applied steering assist force is suppressed.
前記制御部は、操舵角符号と操舵角速度符号とに基づいてステアリングホイールが切戻し方向へ操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないこと
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The controller does not suppress the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism when it is determined that the steering wheel is steered in the return direction based on the steering angle code and the steering angular velocity code. The control device for an electric power steering device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御部は、操舵トルク符号と操舵トルク変化率符号、及び操舵トルク変化率の絶対値とに基づいてステアリングホイールが切戻し方向へ操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないこと
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The controller is provided from the motor to the steering mechanism when it is determined that the steering wheel is steered in the return direction based on the steering torque code, the steering torque change rate code, and the absolute value of the steering torque change rate. 4. The control device for an electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the steering assist force is not suppressed.
前記制御部は、操舵トルク符号と操舵角速度符号とに基づいてステアリングホイールが切戻し方向へ操舵されたと判定されたときは、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないこと
を特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
The controller does not suppress the steering assist force applied from the motor to the steering mechanism when it is determined that the steering wheel is steered in the return direction based on the steering torque code and the steering angular velocity code. The control device for an electric power steering device according to any one of claims 1 to 3.
前記制御部は、操舵角加速度と車速とに基て、ステアリング機構を構成するラックがラックエンドに接近したと判定され、且つ、車速が予め設定された限界値以下の場合は、モータからステアリング機構に付与される操舵補助力を抑制しないよう、入力された操舵トルク又は電流指令値を予め設定された所定の下限値以下に設定しないこと
を特徴とする請求項1乃至6のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
Based on the steering angular acceleration and the vehicle speed, the control unit determines that the rack constituting the steering mechanism has approached the rack end, and if the vehicle speed is less than or equal to a preset limit value, the control unit The input steering torque or current command value is not set to be equal to or lower than a predetermined lower limit value so as not to suppress the steering assist force applied to the engine. Control device for electric power steering device.
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