JP2010100087A - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010100087A JP2010100087A JP2008270881A JP2008270881A JP2010100087A JP 2010100087 A JP2010100087 A JP 2010100087A JP 2008270881 A JP2008270881 A JP 2008270881A JP 2008270881 A JP2008270881 A JP 2008270881A JP 2010100087 A JP2010100087 A JP 2010100087A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- assist
- steering torque
- assist gradient
- correction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
従来、車両用のパワーステアリング装置には、モータを駆動源とした電動パワーステアリング装置(EPS)がある。そして、こうしたEPSでは、その高い制御性を利用して、より優れた操舵フィーリングを実現すべく様々な提案がなされている。 2. Description of the Related Art Conventionally, power steering apparatuses for vehicles include an electric power steering apparatus (EPS) using a motor as a drive source. In such EPS, various proposals have been made to realize a better steering feeling by utilizing the high controllability.
例えば、通常、EPSは、ステアリングシャフトに設けられたトーションバーの捩れ角に基づき検出される操舵トルクに応じたアシスト力付与を実行する。そして、多くの場合、その操舵トルクの変化に対する基本アシスト成分の変化の割合(アシスト勾配)は、検出される操舵トルクの値が大きいほど大となるように設定されている。しかしながら、このように操舵トルクτに応じてアシスト勾配が変化するということは、そのトーションバーのバネ定数が変化するということに等しく、当該アシスト勾配が大となるほどシステムの安定性が低下することになる。 For example, in general, EPS executes the application of assist force according to the steering torque detected based on the torsion angle of the torsion bar provided on the steering shaft. In many cases, the ratio of the change in the basic assist component to the change in the steering torque (assist gradient) is set to increase as the detected steering torque value increases. However, changing the assist gradient according to the steering torque τ in this way is equivalent to changing the spring constant of the torsion bar, and the greater the assist gradient, the lower the stability of the system. Become.
この点を踏まえ、特許文献1に記載のEPSは、そのアシスト勾配の変化に基づき各種補償制御の特性を変更する(アシスト勾配補償制御、主に、検出される操舵トルクの位相補償制御、及び操舵トルクの微分値に基づく補償制御等といったシステム安定性への寄与度の高い補償制御)。そして、その基本的な操舵特性変化に合わせた各種補償制御の最適化によって、より良好な操舵フィーリングの実現を図る構成となっている。 Based on this point, the EPS described in Patent Document 1 changes various compensation control characteristics based on the change in assist gradient (assist gradient compensation control, mainly phase compensation control of detected steering torque, and steering). Compensation control with high contribution to system stability such as compensation control based on the differential value of torque). And it is the structure which aims at realization of a better steering feeling by optimizing various compensation control according to the basic steering characteristic change.
また、特許文献2には、上記基本アシスト成分(基本アシスト制御量)を演算する前段階において、その演算の基礎となる操舵トルクの値を補正する構成が開示されおり、これにより、簡素な構成にて、その操舵状態に応じた異なるアシスト特性を実現することが可能になる(操舵トルクシフト制御)。
例えば、運転者によるステアリング操作の状態(操舵状態)には、大別すると、操舵角を増大させる「切り込み」、その操舵角を維持する「保舵」、及び操舵角を減少させる「切り戻し」の3つの操舵状態があり、操舵フィーリングは、これらの各操舵状態に応じて変化する。この点に着目し、上記特許文献2に記載のEPSは、「保舵」時及び「切り戻し」時には、その基本アシスト制御量(の絶対値)が大きくなるように、当該操舵トルクシフト制御を実行する。そして、これにより、「保舵」に要する運手者の負担を軽減するとともに、「保舵」から「切り戻し」への移行時における違和感の発生を抑えて、より良好な操舵フィーリングの実現を図る構成となっている。
しかしながら、上記二つの補償制御を併用した場合には、一つの問題が生ずることになる。即ち、アシスト勾配補償制御による各種補償制御の最適化は、システム全体としての安定性向上を図るものであるのに対し、上記操舵トルクシフト制御は、特定の操舵状態における操舵フィーリングの向上を目的とするものである。従って、操舵トルクシフト制御による補正後の操舵トルクに基づくアシスト勾配を基礎として上記アシスト勾配補償制御を実行することにより、かえってシステムの不安定化を招くおそれがある。とりわけ、操舵トルクシフト制御により操舵トルクが大きな値へと補正された場合には、本来、行なわれるべきシステムの安定化が十分に行なわれなくなり、ひいては、それに伴う発振等により、良好な操舵フィーリングが損なわれる可能性があることから、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。 However, when the above two compensation controls are used in combination, one problem occurs. That is, optimization of various compensation controls by assist gradient compensation control is intended to improve the stability of the entire system, whereas the steering torque shift control is intended to improve steering feeling in a specific steering state. It is what. Therefore, by executing the assist gradient compensation control based on the assist gradient based on the steering torque corrected by the steering torque shift control, there is a possibility that the system may be unstable. In particular, when the steering torque is corrected to a large value by the steering torque shift control, the system that should originally be performed is not sufficiently stabilized, and as a result, a good steering feeling is obtained due to the oscillation associated therewith. In this respect, there is still room for improvement.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アシスト力の基礎成分を演算する前段階における操舵トルクの補正時においても高い安定性を確保することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and the object thereof is to ensure high stability even when the steering torque is corrected in the previous stage of calculating the basic component of the assist force. An object is to provide an electric power steering apparatus.
上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、操舵トルクに基づき前記操舵力補助装置に発生させるべき前記アシスト力の基礎成分を演算するものであって、前記操舵トルクの変化に対する前記基礎成分の変化の割合であるアシスト勾配に基づきその補償制御の特性を変更するとともに、前記基礎成分を演算する前段階において前記操舵トルクを補正する電動パワーステアリング装置において、前記制御手段は、補正前の前記操舵トルクに換算した前記補償制御の特性変更を行なうべく、前記特性変更の基礎となる前記アシスト勾配を補正すること、を要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to a steering system using a motor as a drive source, and the steering force assisting device. Control means for controlling the operation, and the control means calculates a basic component of the assist force to be generated by the steering force assisting device based on a steering torque, and the basic means for the change of the steering torque. In the electric power steering apparatus that changes the characteristic of the compensation control based on the assist gradient that is the rate of change of the component and corrects the steering torque in the previous step of calculating the basic component, the control means includes: In order to change the characteristic of the compensation control converted into the steering torque, the assist gradient that is the basis of the characteristic change is corrected. , The gist.
上記構成によれば、補正前の操舵トルクに換算して、そのアシスト勾配に基づいた各種補償制御の特性変更が実行される。即ち、実際にシステムとして考慮した場合における正しいアシスト勾配を用いて、そのアシスト勾配補償制御が実行される。その結果、アシスト力の基礎成分を演算する前段階において操舵トルクの補正が実行された場合であっても、適切なアシスト勾配補償の実行を担保して、より高い安定性を確保することができるようになる。 According to the above configuration, the characteristics of various compensation controls are changed based on the assist gradient in terms of the steering torque before correction. That is, the assist gradient compensation control is executed using the correct assist gradient when actually considered as a system. As a result, even when the steering torque is corrected in the previous stage of calculating the basic component of the assist force, it is possible to ensure execution of appropriate assist gradient compensation and to ensure higher stability. It becomes like this.
請求項2に記載の発明は、前記制御手段は、前記操舵トルクを増大する補正が行なわれた場合には、前記基礎となる前記アシスト勾配を増大させる補正を行なうこと、を要旨とする。
The gist of the invention described in
即ち、アシスト力の基礎成分を演算する前段階における操舵トルクの補正がシステムの安定性に及ぼす影響は、上述のように、その操舵トルク(の絶対値)を増大する補正が行なわれた場合に最も顕著に現れる。従って、このような場合にアシスト勾配補正を実行することで、効率良く、システムの安定化を図ることができる。 In other words, the effect of the correction of the steering torque in the previous stage of calculating the basic component of the assist force on the stability of the system is as described above when the correction that increases the steering torque (the absolute value thereof) is performed. Appears most prominently. Therefore, by executing the assist gradient correction in such a case, the system can be stabilized efficiently.
請求項3に記載の発明は、前記換算は、補正前の前記操舵トルクに対する補正後の前記操舵トルクの補正倍率に基づき行なわれること、を要旨とする。
上記構成によれば、実際にシステムとして考慮した場合における正しいアシスト勾配を求めることができる。
The gist of the invention described in
According to the above configuration, it is possible to obtain a correct assist gradient when actually considered as a system.
請求項4に記載の発明は、モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、操舵トルクに基づき前記操舵力補助装置に発生させるべき前記アシスト力の基礎成分を演算するものであって、前記操舵トルクの変化に対する前記基礎成分の変化の割合であるアシスト勾配に基づきその補償制御の特性を変更するとともに、前記基礎成分を演算する前段階において前記操舵トルクを補正する電動パワーステアリング装置において、前記制御手段は、補正前の前記操舵トルクに基づいて前記補償制御の特性変更を行なう際に基礎となる前記アシスト勾配を演算すること、を要旨とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a steering force assist device that applies an assist force for assisting a steering operation to a steering system using a motor as a drive source, and a control unit that controls the operation of the steering force assist device. The control means calculates a basic component of the assist force to be generated by the steering force assisting device based on a steering torque, and is an assist gradient that is a ratio of a change in the basic component to a change in the steering torque. In the electric power steering apparatus that changes the characteristic of the compensation control based on the basic component and corrects the steering torque in the previous step of calculating the basic component, the control means controls the compensation control based on the steering torque before correction. The gist is to calculate the assist gradient, which is the basis for changing the characteristics.
上記構成によれば、補正前の操舵トルクに基づいて、そのアシスト勾配に基づいた各種補償制御の特性変更が実行される。その結果、アシスト力の基礎成分を演算する前段階において操舵トルクの補正が実行された場合であっても、適切なアシスト勾配補償の実行を担保して、高い安定性を確保することができるようになる。 According to the above configuration, the characteristics of various compensation controls are changed based on the assist gradient based on the steering torque before correction. As a result, even when the steering torque is corrected in the previous stage of calculating the basic component of the assist force, it is possible to ensure high stability by assuring execution of appropriate assist gradient compensation. become.
本発明によれば、アシスト力の基礎成分を演算する前段階における操舵トルクの補正時においても高い安定性を確保することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an electric power steering apparatus capable of ensuring high stability even when correcting the steering torque in the previous stage of calculating the basic component of the assist force.
図1は、本実施形態のEPS1の概略構成図である。同図に示すように、ステアリングホイール(ステアリング)2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック5に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック5の往復直線運動に変換される。そして、このラック5の往復直線運動により転舵輪6の舵角が変更されるようになっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the EPS 1 of the present embodiment. As shown in the figure, a
また、EPS1は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのEPSアクチュエータ10と、該EPSアクチュエータ10の作動を制御する制御手段としてのECU11とを備えている。
Further, the EPS 1 includes an
本実施形態のEPSアクチュエータ10は、その駆動源であるモータ12がラック5と同軸に配置された所謂ラック型のEPSアクチュエータであり、モータ12が発生するアシストトルクは、ボールねじ機構(図示略)を介してラック5に伝達される。尚、本実施形態のモータ12は、ブラシレスモータであり、ECU11から三相(U,V,W)の駆動電力の供給を受けることにより回転する。そして、モータ制御装置としてのECU11は、このモータ12が発生するアシストトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力を制御する(パワーアシスト制御)。
The
本実施形態では、ECU11には、トルクセンサ14及び車速センサ15が接続されている。尚、本実施形態では、トルクセンサ14には、ステアリングシャフト3の途中に設けられたトーションバーの捻れ角を一対の角度センサ(レゾルバ)により検出する所謂ツインレゾルバ型トルクセンサが採用されている。そして、ECU11は、これらトルクセンサ14及び車速センサ15によりそれぞれ検出される操舵トルクτ(τ_na)及び車速Vに基づいて、EPSアクチュエータ10の作動、即ちパワーアシスト制御を実行する。
In the present embodiment, a torque sensor 14 and a
次に、本実施形態のEPSの電気的構成について説明する。
図2は、本実施形態のEPSの制御ブロック図である。同図に示すように、ECU11は、モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段としてのマイコン17と、モータ制御信号に基づいてモータ12に三相の駆動電力を供給する駆動回路18とを備えている。
Next, the electrical configuration of the EPS of this embodiment will be described.
FIG. 2 is a control block diagram of the EPS of this embodiment. As shown in the figure, the ECU 11 includes a
本実施形態では、ECU11には、モータ12に通電される実電流値Iを検出するための電流センサ20、及びモータ回転角θを検出するための回転角センサ21が接続されている。そして、マイコン17は、上記各車両状態量、並びにこれら電流センサ20及び回転角センサ21の出力信号に基づき検出されたモータ12の実電流値I及びモータ回転角θに基づいて、駆動回路18に出力するモータ制御信号を生成する。
In the present embodiment, the
詳述すると、マイコン17は、操舵系に付与するアシスト力の目標値、即ち目標アシスト力に対応した電流指令値Iq*を演算する電流指令値演算部22と、電流指令値演算部22により算出された電流指令値Iq*に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部23とを備えている。
More specifically, the
電流指令値演算部22が出力する電流指令値Iq*は、電流センサ20により検出された実電流値I、及び回転角センサ21により検出されたモータ回転角θとともに、モータ制御信号出力部23に入力される。そして、モータ制御信号出力部23は、この目標アシスト力に対応する電流指令値Iq*に実電流値Iを追従させるべくフィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を演算する。
The current command value Iq * output from the current command
具体的には、本実施形態では、モータ12には、三相(U,V,W)の駆動電力の供給により回転するブラシレスモータが用いられている。そして、モータ制御信号出力部23は、実電流値Iとして検出されたモータ12の相電流値(Iu,Iv,Iw)をd/q座標系のd,q軸電流値に変換(d/q変換)することにより、上記電流フィードバック制御を行う。
Specifically, in the present embodiment, a brushless motor that rotates by supplying three-phase (U, V, W) driving power is used as the motor 12. Then, the motor control
即ち、電流指令値Iq*は、q軸電流指令値としてモータ制御信号出力部23に入力され、モータ制御信号出力部23は、回転角センサ21により検出されたモータ回転角θに基づいて相電流値(Iu,Iv,Iw)をd/q変換する。また、モータ制御信号出力部23は、そのd,q軸電流値及びq軸電流指令値に基づいてd,q軸電圧指令値を演算する。そして、そのd,q軸電圧指令値をd/q逆変換することにより相電圧指令値(Vu*,Vv*,Vw*)を演算し、当該相電圧指令値に基づいてモータ制御信号を生成する。
That is, the current command value Iq * is input to the motor control
そして、本実施形態のECU11は、上記のように生成されたモータ制御信号をマイコン17が駆動回路18に出力し、該駆動回路18がそのモータ制御信号に基づく三相の駆動電力をモータ12に供給することにより、EPSアクチュエータ10の作動を制御する構成となっている。
In the
次に、電流指令値演算部22による電流指令値演算の詳細について説明する。
本実施形態の電流指令値演算部22は、EPSアクチュエータ10に発生させるべきアシスト力の基礎成分である基本アシスト制御量Ias*を演算する基本アシスト制御部25と、その補償成分として、操舵トルクτの微分値(操舵トルク微分値dτ)に基づくトルク慣性補償量Iti*を演算するトルク慣性補償制御部26とを備えている。
Next, details of the current command value calculation by the current command
The current command
本実施形態では、トルクセンサ14の出力する検出信号としての操舵トルクτ_naは、先ず、位相補償制御部27に入力される。そして、電流指令値演算部22には、この位相補償制御部27において位相補償処理(フィルタ処理)が施された後の操舵トルクτが入力される。
In the present embodiment, the steering torque τ_na as a detection signal output from the torque sensor 14 is first input to the phase
また、本実施形態の電流指令値演算部22には、操舵トルクシフト制御部28が設けられており、基本アシスト制御部25には、車速Vとともに、この操舵トルクシフト制御部28において補正された後の操舵トルクτ´が入力される。尚、本実施形態の操舵トルクシフト制御部28には、操舵トルクτとともに、車速V及びモータ12の回転角が入力されるようになっており、操舵トルクシフト制御部28は、これらの各状態量に基づき推定される操舵状態に応じて、その操舵トルクシフト制御を実行する。
Further, the current command
そして、図3に示すように、基本アシスト制御部25は、その入力される操舵トルクτ´の絶対値が大きいほど、また車速Vが小さいほど、より大きな絶対値を有する基本アシスト制御量Ias*を演算する。尚、本実施形態では、特に操舵トルクτ´との関係において、当該操舵トルクτ´が大きいほど、その操舵トルクτの変化に対する基本アシスト制御量Ias*の変化の割合であるアシスト勾配Raが大きくなるように設計されている。
As shown in FIG. 3, the basic
一方、本実施形態のトルク慣性補償制御部26には、操舵トルク微分値dτに加え、車速Vが入力される。そして、トルク慣性補償制御部26は、これらの各状態量に基づいてトルク慣性補償制御を実行する。尚、「トルク慣性補償制御」は、モータやアクチュエータ等、EPSの慣性による影響を補償する制御、即ちステアリング操作における「切り始め」時の「引っ掛かり感(追従遅れ)」、及び「切り終わり」時の「流れ感(オーバーシュート)」を抑制するための制御である。そして、このトルク慣性補償制御には、転舵輪6に対する逆入力応力の印加により操舵系に生じた振動を抑制する効果がある。
On the other hand, in addition to the steering torque differential value dτ, the vehicle speed V is input to the torque inertia
具体的には、図4に示すように、本実施形態のトルク慣性補償制御部26は、操舵トルク微分値dτと基礎補償量εtiとが関連付けられたマップ26a、及び車速Vと補間係数Aとが関連付けられたマップ26bを備えている。マップ26aにおいて、基礎補償量εtiは、入力される操舵トルク微分値dτの絶対値が大きいほど、基本アシスト制御部25において演算された基本アシスト制御量Ias*(の絶対値)をより増加させる値となるように設定されている。また、マップ26bにおいて、補間係数Aは、低車速領域では車速Vが大きくなるほど大きな値となるように、高車速領域では、車速が大きくなるほど小さな値となるように設定されている。そして、トルク慣性補償制御部26は、これらの各マップ26a,26bを参照することにより求められた基礎補償量εti及び補間係数Aを乗ずることによりトルク慣性補償量Iti*を演算する。
Specifically, as shown in FIG. 4, the torque inertia
更に、本実施形態の電流指令値演算部22には、アシスト勾配補償制御部30が設けられており、同アシスト勾配補償制御部30には、上記のアシスト勾配Ra(Ra´)が入力される。尚、本実施形態では、基本アシスト制御部25が出力するアシスト勾配Ra(演算される基本アシスト制御量Ias*に対応する値)は、後述するアシスト勾配補正演算部33に入力されるようになっており、アシスト勾配補償制御部30には、同アシスト勾配補正演算部33において補正された後のアシスト勾配Ra´が入力されるようになっている。そして、アシスト勾配補償制御部30は、その入力されるアシスト勾配Ra´に応じて各種補償制御の特性を変更すべく、当該各補償制御に対応した制御信号を生成する(アシスト勾配補償制御)。
Further, the current command
さらに詳述すると、本実施形態のアシスト勾配補償制御部30には、フィルタ定数Afを演算するフィルタ定数演算部31と、アシスト勾配ゲインKaを演算するアシスト勾配ゲイン演算部32とが備えられており、アシスト勾配補償制御部30は、これらのフィルタ定数Af及びアシスト勾配ゲインKaを上記特性変更のための制御信号として出力する。そして、本実施形態では、位相補償制御部27及びトルク慣性補償制御部26が、これら各フィルタ定数Af及びアシスト勾配ゲインKaに基づいて、その位相補償処理及びトルク慣性補償制御の特性を変更する構成となっている。
More specifically, the assist gradient
即ち、上述のように、アシスト勾配の変化は、ステアリングシャフト3の途中に設けられたトルクセンサ14を構成するトーションバー(図示略)のバネ定数の変化と等価である。従って、アシスト勾配が大きくなるほど、振動が発生しやすくなる傾向があるが、こうしたアシスト勾配の上昇に伴う振動増大の問題は、位相補償制御の特性変更、具体的には、その位相補償処理におけるフィルタ特性のゲインを低く抑えることにより抑制することが可能である。そして、本実施形態では、上記フィルタ定数演算部31が、図5に示されるような、アシスト勾配Raの上昇に応じてフィルタ特性のゲインを低減するようなフィルタ定数Afを演算することにより、アシスト勾配Raの上昇に伴う振動増大を抑制する構成となっている。
That is, as described above, the change in the assist gradient is equivalent to the change in the spring constant of the torsion bar (not shown) that constitutes the torque sensor 14 provided in the middle of the
また、操舵トルク微分値dτに基づくトルク慣性補償制御には、逆入力応力の印加により操舵系に生じた振動を抑制する効果があるものの、その過大なアシストトルクの立ち上がりにより、操舵フィーリングが悪化する(所謂切り始めの「抜け感」)、或いは制御上の不安定化(振動)が引き起こされるおそれがある。 In addition, torque inertia compensation control based on the steering torque differential value dτ has the effect of suppressing vibration generated in the steering system due to the application of reverse input stress, but the steering feeling deteriorates due to the excessive rise of assist torque. (So-called “missing feeling” at the start of cutting) or instability (vibration) in control may be caused.
この点を踏まえ、本実施形態では、アシスト勾配ゲイン演算部32が、図6に示されるような、急速にアシストトルクを立ち上げる必要性の低いアシスト勾配の小さいな領域では、トルク慣性補償量Iti*を低減するアシスト勾配ゲインKaを出力する。そして、これにより、上記位相補償制御の特性変更と併せ、良好な操舵フィーリングの実現を図る構成となっている。
In view of this point, in the present embodiment, in the region where the assist gradient
図2に示すように、基本アシスト制御部25において演算された基本アシスト制御量Ias*、及びトルク慣性補償制御部26において演算されたトルク慣性補償量Iti*は、加算器35に入力される。そして、電流指令値演算部22は、この加算器35において基本アシスト制御量Ias*にトルク慣性補償量Iti*を加算した値に基づき電流指令値Iq*を演算し、該電流指令値Iq*をモータ制御信号出力部23に出力する。
As shown in FIG. 2, the basic assist control amount Ias * calculated by the basic
(アシスト勾配補正)
次に、本実施形態におけるアシスト勾配補正の態様について説明する。
上述のように、アシスト勾配補償制御による各種補償制御の最適化は、システム全体としての安定性向上を図るものであるのに対し、上記操舵トルクシフト制御は、特定の操舵状態における操舵フィーリングの向上を目的とするものである。従って、操舵トルクシフト制御による補正後の操舵トルクに基づくアシスト勾配を基礎として上記アシスト勾配補償制御を実行することにより、かえってシステムの不安定化を招くおそれがある。
(Assist gradient correction)
Next, an aspect of assist gradient correction in the present embodiment will be described.
As described above, optimization of various compensation controls by assist gradient compensation control is intended to improve the stability of the entire system, whereas the steering torque shift control described above is the steering feeling in a specific steering state. The purpose is to improve. Therefore, by executing the assist gradient compensation control based on the assist gradient based on the steering torque corrected by the steering torque shift control, there is a possibility that the system may be unstable.
この点を踏まえ、図2に示すように、本実施形態では、上記基本アシスト制御部25とアシスト勾配補償制御部30との間には、アシスト勾配補正演算部33が設けられている。そして、アシスト勾配補償制御部30は、このアシスト勾配補正演算部33において補正された後のアシスト勾配Ra´を基礎として、そのアシスト勾配補償制御を実行する。
Considering this point, as shown in FIG. 2, in this embodiment, an assist gradient
詳述すると、本実施形態の基本アシスト制御部25は、上記アシスト勾配Raとともに、その操舵トルクシフト補正制御による操舵トルクの補正比率、即ち当該補正前の操舵トルクτに対する補正後の操舵トルクτ´の補正倍率Cを出力する(C=τ´/τ)。そして、アシスト勾配補正演算部33は、この補正倍率Cに基づいて、上記操舵トルクシフト補正制御による補正前の操舵トルクτに換算したアシスト勾配Ra0を演算する。
More specifically, the
具体的には、本実施形態のアシスト勾配補正演算部33は、次の(1)式に基づいて、当該補正前の操舵トルクτに換算したアシスト勾配Ra0を演算する。
Ra0=Ra×C×α ・・・(1)
尚、上記(1)式中、「α」は、図3に示されるような操舵トルクと基本アシスト制御量との関係性を示す特性係数である。
Specifically, the assist gradient
Ra0 = Ra × C × α (1)
In the above equation (1), “α” is a characteristic coefficient indicating the relationship between the steering torque and the basic assist control amount as shown in FIG.
そして、本実施形態では、アシスト勾配補正演算部33が、そのアシスト勾配Ra0を補正後のアシスト勾配Ra´としてアシスト勾配補償制御部30に出力し、アシスト勾配補償制御部30が、その補正後のアシスト勾配Ra´に基づいて、そのアシスト勾配補償制御を実行することにより、システムの高い安定性を確保する構成となっている。
In the present embodiment, the assist gradient
即ち、例えば、図7に示す例では、操舵トルクシフト補正制御の実行により、その補正後の操舵トルクτ´が当該補正前の操舵トルクτよりも大きくなっており、これに伴い、上記基本アシスト制御部25では、その補正後の操舵トルクτ´に基づいて、アシスト勾配Raが演算される(同図中、点P1)。
That is, for example, in the example shown in FIG. 7, the steering torque τ ′ after the correction becomes larger than the steering torque τ before the correction due to the execution of the steering torque shift correction control. In the
しかしながら、トルクセンサ14により検出された値は、あくまで補正前の操舵トルクτであり、実際にシステムとして考慮した場合のアシスト勾配は、操舵トルクτと基本アシスト制御量Ias*との関係(図3参照)において、その傾きがより大きな関係が選択された場合に当該補正前の操舵トルクτを用いて演算される値(図7中、点P0)である。つまり、補正後の操舵トルクτ´に基づき演算されるアシスト勾配Raは、多くの場合、実際にシステムとして考慮した場合のアシスト勾配よりも低い値となる。従って、そのアシスト勾配Raを基礎としたアシスト勾配補償制御では、十分にシステムの安定化を図ることができないという問題がある。 However, the value detected by the torque sensor 14 is the steering torque τ before correction, and the assist gradient when actually considered as a system is the relationship between the steering torque τ and the basic assist control amount Ias * (FIG. 3). 7), a value calculated using the uncorrected steering torque τ when a relationship with a larger inclination is selected (point P0 in FIG. 7). That is, the assist gradient Ra calculated based on the corrected steering torque τ ′ is often lower than the assist gradient when actually considered as a system. Therefore, the assist gradient compensation control based on the assist gradient Ra has a problem that the system cannot be sufficiently stabilized.
この点、本実施形態では、補正前の操舵トルクτに対する補正後の操舵トルクτ´の補正倍率Cに基づいて、当該補正前の操舵トルクτに換算したアシスト勾配Ra´(Ra0)を演算することにより、実際にシステムとして考慮した場合の正しいアシスト勾配が演算される。その結果、上記操舵トルクシフト制御の実行時においても、十分なアシスト勾配補償の実行を担保して、より高い安定性を確保することができるようになっている。 In this respect, in the present embodiment, based on the correction magnification C of the corrected steering torque τ ′ with respect to the uncorrected steering torque τ, the assist gradient Ra ′ (Ra0) converted to the uncorrected steering torque τ is calculated. Thus, the correct assist gradient when actually considered as a system is calculated. As a result, even when the steering torque shift control is performed, it is possible to ensure sufficient execution of assist gradient compensation and to ensure higher stability.
(1)基本アシスト制御部25とアシスト勾配補償制御部30との間には、アシスト勾配補正演算部33が設けられる。アシスト勾配補正演算部33は、操舵トルクシフト補正制御による補正前の操舵トルクτに換算したアシスト勾配Ra0を演算し、これを補正後のアシスト勾配Ra´とする。そして、アシスト勾配補償制御部30は、このアシスト勾配補正演算部33において補正された後のアシスト勾配Ra´を基礎として、そのアシスト勾配補償制御を実行する。
(1) An assist gradient
即ち、トルクセンサにより検出される値は、あくまで補正前の操舵トルクτであり、実際にシステムとして考慮した場合のアシスト勾配は、この補正前の操舵トルクに基づくものである。この点、上記構成によれば、実際にシステムとして考慮した場合における正しいアシスト勾配を用いて、そのアシスト勾配補償制御が実行される。その結果、アシスト力の基礎成分を演算する前段階において操舵トルクの補正が実行された場合であっても、適切なアシスト勾配補償の実行を担保して、高い安定性を確保することができるようになる。 That is, the value detected by the torque sensor is the steering torque τ before correction to the last, and the assist gradient when actually considered as a system is based on the steering torque before correction. In this regard, according to the above configuration, the assist gradient compensation control is executed using the correct assist gradient when actually considered as a system. As a result, even when the steering torque is corrected in the previous stage of calculating the basic component of the assist force, it is possible to ensure high stability by assuring execution of appropriate assist gradient compensation. become.
(2)アシスト勾配補償制御部30は、補正前の操舵トルクτに対する補正後の操舵トルクτ´の補正倍率Cに基づいて、当該補正前の操舵トルクτに換算したアシスト勾配Ra´(Ra0)を演算する。これにより、実際にシステムとして考慮した場合における正しいアシスト勾配を求めることができる。
(2) The assist gradient
なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、補正前の操舵トルクτに対する補正後の操舵トルクτ´の補正倍率Cに基づき、アシスト勾配Raの補正を実行することとした。しかし、これに限らず、例えば、より単純に、実行された操舵トルクシフト制御が、操舵トルクτ(の絶対値)を増大する補正であれば、補正後のアシスト勾配Ra´を増加させるべくアシスト勾配補正を実行し、操舵トルクτを低減させる操舵トルクシフト制御が実行された場合には、補正後のアシスト勾配Ra´を低減する等としてもよい。尚、この場合の増加量、低減量の演算は、所定量を加減算、或いは乗算する等、どのような方法を用いてもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
In the present embodiment, the assist gradient Ra is corrected based on the correction factor C of the corrected steering torque τ ′ with respect to the uncorrected steering torque τ. However, the present invention is not limited to this. For example, if the executed steering torque shift control is a correction that increases the steering torque τ (the absolute value thereof), the assist gradient Ra ′ is increased to increase the corrected assist gradient Ra ′. When the gradient correction is executed and the steering torque shift control for reducing the steering torque τ is executed, the corrected assist gradient Ra ′ may be reduced. In this case, any method such as addition / subtraction or multiplication of a predetermined amount may be used to calculate the increase amount and the decrease amount.
・また、本実施形態では、特に言及しなかったが、図8のフローチャートに示すように、実行された操舵トルクシフト制御が、操舵トルクτ(の絶対値)を増大する補正である場合(|τ´|>|τ|、ステップ101:YES)に、補正後のアシスト勾配Ra´を増加させるべくアシスト勾配Raの補正を実行する構成としてもよい(ステップ102)。 In the present embodiment, although not particularly mentioned, as shown in the flowchart of FIG. 8, when the executed steering torque shift control is correction for increasing the steering torque τ (absolute value thereof) (| (τ ′ |> | τ |, step 101: YES), the assist gradient Ra may be corrected so as to increase the corrected assist gradient Ra ′ (step 102).
即ち、操舵トルクシフト制御がシステムの安定性に及ぼす影響は、上述のように、その操舵トルクτ(の絶対値)を増大する補正が行なわれた場合に最も顕著に現れる。従って、このような場合にアシスト勾配補正を実行することで、効率良く、システムの安定化を図ることができる。 That is, the influence of the steering torque shift control on the stability of the system is most prominent when the correction for increasing the steering torque τ (the absolute value thereof) is performed as described above. Therefore, by executing the assist gradient correction in such a case, the system can be stabilized efficiently.
・更に、図9に示すように、アシスト勾配補正演算部33に代えて、補正前の操舵トルクτに基づきアシスト勾配Raを演算するアシスト勾配演算部36を設け、その演算されるアシスト勾配Raに基づきアシスト勾配補償制御を実行する構成としてもよい。尚、この場合、例えば、上記の別例のように、操舵トルクτ(の絶対値)を増大する補正である場合に、補正後のアシスト勾配Ra´を増加させるべくアシスト勾配Raの補正を実行する構成(図8参照)とすればよい。
Further, as shown in FIG. 9, instead of the assist gradient
・また、本実施形態では、本発明を、上記基本アシスト成分(基本アシスト制御量)を演算する前段階において、その基礎となる操舵トルクを補正する補償制御の一例として、操舵トルクシフト制御部28は、これらの各状態量に基づき推定される操舵状態に応じて、その操舵トルクシフト制御を実行するものに具体化した。しかし、これに限らず、本発明は、例えば、カム機構を用いて偏心配置された第1軸及び第2軸を連結することにより、その操舵角に応じて入出力比を変更可能なステアリング装置(例えば特開平6−48308号参照)において、そのアシスト力付与を最適化するための操舵トルクシフト制御を実行するもの等、その他の構成について適用してもよい。
In this embodiment, the steering torque
1…電動パワーステアリング装置(EPS)、10…EPSアクチュエータ、11…ECU、12…モータ、14…トルクセンサ、17…マイコン、18…駆動回路、22…電流指令値演算部、23…モータ制御信号生成部、25…基本アシスト制御部、26…トルク慣性補償制御部、27…位相補償制御部、30…アシスト勾配補償制御部、31…フィルタ定数演算部、32…アシスト勾配ゲイン演算部、33…アシスト勾配補正演算部、τ,τ´,τ_na…操舵トルク、Ias*…基本アシスト制御量、Iti*…トルク慣性補償量、Ra,Ra´,Ra0…アシスト勾配、Af…フィルタ定数、Ka…アシスト勾配ゲイン。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus (EPS), 10 ... EPS actuator, 11 ... ECU, 12 ... Motor, 14 ... Torque sensor, 17 ... Microcomputer, 18 ... Drive circuit, 22 ... Current command value calculating part, 23 ... Motor control
Claims (4)
前記制御手段は、補正前の前記操舵トルクに換算した前記補償制御の特性変更を行なうべく、前記特性変更の基礎となる前記アシスト勾配を補正すること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 A steering force assisting device for applying an assisting force for assisting a steering operation to a steering system using a motor as a drive source; and a control means for controlling the operation of the steering force assisting device, wherein the control means adjusts the steering torque. Based on the assist gradient, which is the ratio of the change in the basic component to the change in the steering torque, the basic component of the assist force to be generated by the steering force assisting device is calculated based on the assist gradient. And in the electric power steering device for correcting the steering torque in the previous stage of calculating the basic component,
The control means corrects the assist gradient that is the basis of the characteristic change in order to change the characteristic of the compensation control converted to the steering torque before correction.
An electric power steering device.
前記制御手段は、前記操舵トルクを増大する補正が行なわれた場合には、前記基礎となる前記アシスト勾配を増大させる補正を行なうこと、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
The control means, when correction for increasing the steering torque is performed, performs correction for increasing the basic assist gradient;
An electric power steering device.
前記換算は、補正前の前記操舵トルクに対する補正後の前記操舵トルクの補正倍率に基づき行なわれること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering device according to claim 1 or 2,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the conversion is performed based on a correction magnification of the steering torque after correction with respect to the steering torque before correction.
前記制御手段は、補正前の前記操舵トルクに基づいて前記補償制御の特性変更を行なう際に基礎となる前記アシスト勾配を演算すること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 A steering force assisting device for applying an assisting force for assisting a steering operation to a steering system using a motor as a drive source; and a control means for controlling the operation of the steering force assisting device, wherein the control means adjusts the steering torque. Based on the assist gradient, which is the ratio of the change in the basic component to the change in the steering torque, the basic component of the assist force to be generated by the steering force assisting device is calculated based on the assist gradient. And in the electric power steering device for correcting the steering torque in the previous stage of calculating the basic component,
The control means calculates the assist gradient as a basis when changing the characteristic of the compensation control based on the steering torque before correction;
An electric power steering device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008270881A JP5412790B2 (en) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008270881A JP5412790B2 (en) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Electric power steering device |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010100087A true JP2010100087A (en) | 2010-05-06 |
JP2010100087A5 JP2010100087A5 (en) | 2012-08-02 |
JP5412790B2 JP5412790B2 (en) | 2014-02-12 |
Family
ID=42291118
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008270881A Expired - Fee Related JP5412790B2 (en) | 2008-10-21 | 2008-10-21 | Electric power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5412790B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120205485A1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Roll sheet supporting apparatus |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10203383A (en) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Nippon Seiko Kk | Control device of electric power steering device |
JPH1178938A (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-23 | Honda Motor Co Ltd | Steering reaction control device of vehicle |
JP2004001630A (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Koyo Seiko Co Ltd | Electric power steering device |
JP2006117088A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Toyota Motor Corp | Steering device of vehicle |
JP2006131191A (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Favess Co Ltd | Electric power steering device |
-
2008
- 2008-10-21 JP JP2008270881A patent/JP5412790B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH10203383A (en) * | 1997-01-24 | 1998-08-04 | Nippon Seiko Kk | Control device of electric power steering device |
JPH1178938A (en) * | 1997-09-05 | 1999-03-23 | Honda Motor Co Ltd | Steering reaction control device of vehicle |
JP2004001630A (en) * | 2002-05-31 | 2004-01-08 | Koyo Seiko Co Ltd | Electric power steering device |
JP2006117088A (en) * | 2004-10-21 | 2006-05-11 | Toyota Motor Corp | Steering device of vehicle |
JP2006131191A (en) * | 2004-11-09 | 2006-05-25 | Favess Co Ltd | Electric power steering device |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120205485A1 (en) * | 2011-02-10 | 2012-08-16 | Canon Kabushiki Kaisha | Roll sheet supporting apparatus |
US9010674B2 (en) * | 2011-02-10 | 2015-04-21 | Canon Kabushiki Kaisha | Roll sheet supporting apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP5412790B2 (en) | 2014-02-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5194716B2 (en) | Electric power steering device | |
US8560174B2 (en) | Electric power steering system | |
JP2008168659A (en) | Electric power steering device | |
JP2010051125A (en) | Motor controller and electric power steering device | |
JP7376407B2 (en) | Steering control device | |
JP2009255678A (en) | Electric power steering device | |
JP5617455B2 (en) | Electric power steering device | |
JP5556219B2 (en) | Electric power steering device | |
JP7047686B2 (en) | Motor drive and steering system | |
JP2012183881A (en) | Electric power steering device | |
JP5772137B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2009149170A (en) | Electric power steering device | |
JP5412790B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2012066728A (en) | Electric power steering device | |
JP5141382B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2008006919A (en) | Electric power steering device | |
JP2009262622A (en) | Electric power steering device | |
JP5880874B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP2011079459A (en) | Electric power steering device | |
CN112550434A (en) | Steering control device | |
JP5056176B2 (en) | Motor control device and electric power steering device | |
JP2010254152A (en) | Electric power steering device | |
JP2009143490A (en) | Electric power steering device | |
JP2006264393A (en) | Steering gear for vehicle | |
JP5217901B2 (en) | Electric power steering device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110921 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120605 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120611 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20130110 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130226 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130417 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20131015 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20131028 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |