JP2012201333A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device which suppresses vibration without delay and provides improved steering feelings.SOLUTION: An ECU 23 includes: a microcomputer 41 which outputs a motor control signal; and a drive circuit 42 which supplies drive power to a motor 21 on the basis of the motor control signal. The microcomputer 41 includes a motor control signal output section 44 including: an F/B control section 57 which calculates a voltage command value V* by multiplying a current deviation ΔI by an F/B gain K; and a PWM conversion section 58 which generates the motor control signal on the basis of the voltage command value V*. The motor control signal output section 44 includes an F/B gain calculation part 61 which changes a value of the F/B gain K into low response value when a vehicle is in a straight moving state.

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。   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)があり、通常、このようなEPSでは、操舵系に伝達される操舵トルクに基づいて、そのパワーアシスト制御が行われる。そして、近年では、制御自由度の高さを活かして様々な補償制御を実行することにより、操舵フィーリングの改善を図る構成が一般的となっている。   2. Description of the Related Art Conventionally, power steering devices for vehicles include electric power steering devices (EPS) using a motor as a drive source. Usually, in such EPS, the power assist is based on steering torque transmitted to a steering system. Control is performed. In recent years, it has become common to improve steering feeling by executing various compensation controls utilizing the high degree of freedom of control.

例えば、特許文献1には、トルクセンサにより検出される操舵トルクを微分したトルク微分値に応じて補償制御量を演算し、該補償制御量を操舵系に付与するアシスト力の基礎成分である基本アシスト制御量に重畳することで、例えばブレーキ操作に伴って生じるブレーキ振動等の外乱を抑制するようにしたEPSが開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a basic component that is a basic component of an assist force that calculates a compensation control amount according to a torque differential value obtained by differentiating a steering torque detected by a torque sensor and applies the compensation control amount to a steering system. An EPS is disclosed in which disturbances such as brake vibration generated by a brake operation, for example, are suppressed by being superimposed on the assist control amount.

特開2004−276804号公報JP 2004-276804 A

ところで、一般にトルクセンサは、トーションバーの捩れに基づいて操舵トルクを検出するため、外乱による振動でトーションバーが捩られた後でなければ当該振動を検出することができず、その検出が発生時点よりも時間的に遅れる。この点、上記特許文献1の構成では、操舵トルクを微分して位相を進めたトルク微分値に基づいて補償制御量を演算することにより時間的な遅れを低減してはいるものの、その効果に遅れが生じることは否めない。また、振動抑制の効果を高めようとして補償制御量を大きくすると、例えば手応え感が減少する等、かえって操舵フィーリングの低下を招く虞があり、この点においてなお改善の余地があった。   By the way, in general, the torque sensor detects the steering torque based on the twist of the torsion bar. Therefore, the vibration cannot be detected unless the torsion bar is twisted by the vibration due to the disturbance. Later in time. In this regard, in the configuration of Patent Document 1 described above, the time delay is reduced by calculating the compensation control amount based on the torque differential value obtained by differentiating the steering torque and advancing the phase. There is no denying that there will be a delay. Further, if the compensation control amount is increased in order to increase the vibration suppression effect, there is a possibility that the steering feeling is lowered, for example, the feeling of responsiveness is reduced. 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、遅れなく振動を抑制することができ、操舵フィーリングの優れた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 problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can suppress vibration without delay and has excellent steering feeling.

上記目的を達成するため、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、前記モータに対する駆動電力の供給を通じて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、前記操舵系に伝達される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目標アシスト力を演算するとともに、該目標アシスト力に対応する電流指令値に実電流値を追従させるべくフィードバック制御を実行する電動パワーステアリング装置において、前記フィードバック制御では、前記電流指令値と前記実電流値との偏差及びフィードバックゲインに基づく電圧を前記モータに印加することにより、前記実電流値を前記電流指令値に追従させるものであって、前記制御手段は、車両が直進状態である場合には、前記フィードバック制御の応答性を下げるべく前記フィードバック制御のゲインを変更することを要旨とする。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a steering force assisting device that applies an assisting force for assisting a steering operation to a steering system using a motor as a driving source, and supply of driving power to the motor. Control means for controlling the operation of the steering force assisting device, the control means calculates a target assist force to be generated by the steering force assisting device based on a steering torque transmitted to the steering system, and In the electric power steering apparatus that executes feedback control so that the actual current value follows the current command value corresponding to the target assist force, the feedback control is based on a deviation between the current command value and the actual current value and a feedback gain. By applying a voltage to the motor, the actual current value follows the current command value. There, the control unit, when the vehicle is running straight is summarized in that to change the gain of the feedback control to reduce the responsiveness of the feedback control.

すなわち、フィードバック制御の応答性が低い場合には、電流偏差(の絶対値)に対してモータに印加される電圧の値が小さくなる。つまり、モータに印加される電圧の変化が遅いため、ブレーキ振動等の影響でモータが回転する(回転方向に振動する)ことにより誘起電圧が発生しても、即座に当該誘起電圧を打ち消すことができなくなる。その結果、誘起電圧に基づく電流が生じることで、モータにはその回転を妨げる力(ブレーキ)が作用するようになるため、同モータによってステアリングに伝達される振動が抑制されるようになる。そして、この場合には、モータに誘起電圧が発生することにより振動が抑制されるため、検出した操舵トルクに基づく補償制御量を加える場合と異なり、遅れなく振動が抑制される。   That is, when the feedback control response is low, the value of the voltage applied to the motor is small with respect to the current deviation (absolute value thereof). In other words, since the change in the voltage applied to the motor is slow, even if an induced voltage is generated by the motor rotating (vibrating in the rotational direction) due to the influence of brake vibration, the induced voltage can be canceled immediately. become unable. As a result, when a current based on the induced voltage is generated, a force (brake) that impedes rotation of the motor acts on the motor, so that vibration transmitted to the steering by the motor is suppressed. In this case, since vibration is suppressed by generating an induced voltage in the motor, the vibration is suppressed without delay unlike the case of adding a compensation control amount based on the detected steering torque.

ところが、運転者の操舵により車両が旋回する場合等において、フィードバック制御の応答性が低いと、速やかにアシスト力を操舵系に付与されなくなり、操舵フィーリングの低下を招いてしまう。従って、上記構成のように車両が直進状態である場合に、フィードバック制御の応答性を下げることで、ステアリングに伝達されるブレーキ振動等を遅れなく抑制することができるとともに、操舵時において速やかにアシスト力を付与することで優れた操舵フィーリングを実現することができる。   However, when the vehicle turns due to the driver's steering, if the feedback control response is low, the assist force is not immediately applied to the steering system, resulting in a decrease in steering feeling. Therefore, when the vehicle is in a straight traveling state as in the above configuration, it is possible to suppress the brake vibration transmitted to the steering without delay by reducing the responsiveness of the feedback control and to promptly assist during steering. An excellent steering feeling can be realized by applying force.

本発明によれば、遅れなく振動を抑制することができ、操舵フィーリングの優れた電動パワーステアリング装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, a vibration can be suppressed without delay and the electric power steering apparatus excellent in steering feeling can be provided.

電動パワーステアリング装置(EPS)の概略構成図。The schematic block diagram of an electric power steering device (EPS). ECUの制御ブロック図。The control block diagram of ECU. F/Bゲイン可変演算の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of F / B gain variable calculation. 別例のF/Bゲインの演算に用いるマップの概略構成図。The schematic block diagram of the map used for the calculation of F / B gain of another example.

以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、電動パワーステアリング装置(EPS)1において、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を介してラック軸5と連結されている。これにより、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によりラック軸5の往復直線運動に変換される。なお、ステアリングシャフト3は、コラム軸8、中間軸9、及びピニオン軸10を連結してなる。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド11を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪12の舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in an electric power steering apparatus (EPS) 1, a steering shaft 3 to which a steering 2 is fixed is connected to a rack shaft 5 via a rack and pinion mechanism 4. Thereby, the rotation of the steering shaft 3 accompanying the steering operation is converted into a reciprocating linear motion of the rack shaft 5 by the rack and pinion mechanism 4. The steering shaft 3 is formed by connecting a column shaft 8, an intermediate shaft 9, and a pinion shaft 10. The reciprocating linear motion of the rack shaft 5 accompanying the rotation of the steering shaft 3 is transmitted to a knuckle (not shown) via tie rods 11 connected to both ends of the rack shaft 5, whereby the steered angle of the steered wheels 12. That is, the traveling direction of the vehicle is changed.

また、EPS1は、モータ21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してのEPSアクチュエータ22と、同EPSアクチュエータ22の作動を制御する制御手段としてのECU23とを備えている。   The EPS 1 is an EPS actuator 22 serving as a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to the steering system using the motor 21 as a driving source, and a control unit that controls the operation of the EPS actuator 22. ECU23.

EPSアクチュエータ22は、その駆動源であるモータ21が減速機構25を介してコラム軸8と駆動連結された所謂コラム型のEPSアクチュエータとして構成されている。なお、本実施形態のモータ21には、ブラシ付の直流モータが採用されている。そして、EPSアクチュエータ22は、モータ21の回転を減速してコラム軸8に伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。   The EPS actuator 22 is configured as a so-called column type EPS actuator in which a motor 21 as a driving source thereof is drivingly connected to the column shaft 8 via a speed reduction mechanism 25. Note that a brushed DC motor is employed as the motor 21 of the present embodiment. The EPS actuator 22 is configured to apply the motor torque as an assist force to the steering system by decelerating and transmitting the rotation of the motor 21 to the column shaft 8.

一方、ECU23には、車速センサ31、トルクセンサ32及びステアリングセンサ(操舵角センサ)33が接続されている。なお、本実施形態では、コラム軸8の途中にトーションバー34が設けられており、トルクセンサ32は、このトーションバー34の捩れに基づいて操舵トルクTを検出するように構成されている。そして、ECU23は、これらの状態量に基づいてモータ21に駆動電力を供給することにより、EPSアクチュエータ22の作動を制御する構成となっている(パワーアシスト制御)。   On the other hand, a vehicle speed sensor 31, a torque sensor 32, and a steering sensor (steering angle sensor) 33 are connected to the ECU 23. In the present embodiment, a torsion bar 34 is provided in the middle of the column shaft 8, and the torque sensor 32 is configured to detect the steering torque T based on the twist of the torsion bar 34. The ECU 23 is configured to control the operation of the EPS actuator 22 by supplying driving power to the motor 21 based on these state quantities (power assist control).

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に示すように、ECU23は、モータ制御信号を出力するマイコン41と、そのモータ制御信号に基づいてモータ21に駆動電力を供給する駆動回路42とを備えている。
Next, the electrical configuration of the EPS of this embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the ECU 23 includes a microcomputer 41 that outputs a motor control signal, and a drive circuit 42 that supplies drive power to the motor 21 based on the motor control signal.

なお、駆動回路42は、複数(4つ)のスイッチング素子(MOSFET)をブリッジ状に接続してなり、その対角に位置するスイッチング素子の各組をモータ21の回転方向に応じてオン/オフすることにより、印加電圧に基づく駆動電力を出力する周知の構成を有している。また、以下に示す各制御ブロックは、マイコン41が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、同マイコン41は、所定のサンプリング周期(検出周期)で各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。   The drive circuit 42 is formed by connecting a plurality (four) of switching elements (MOSFETs) in a bridge shape, and each pair of switching elements positioned diagonally is turned on / off according to the rotation direction of the motor 21. Thus, a known configuration for outputting drive power based on the applied voltage is provided. Each control block shown below is realized by a computer program executed by the microcomputer 41. The microcomputer 41 detects each state quantity at a predetermined sampling cycle (detection cycle), and generates a motor control signal by executing each calculation process shown in the following control blocks at each predetermined cycle. .

マイコン41は、モータ21に対する電力供給の目標値、即ち目標アシスト力に対応する電流指令値I*を演算する電流指令値演算部43と、電流指令値演算部43により算出された電流指令値I*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44とを備えている。   The microcomputer 41 includes a current command value calculation unit 43 that calculates a target value of power supply to the motor 21, that is, a current command value I * corresponding to the target assist force, and a current command value I calculated by the current command value calculation unit 43. And a motor control signal output unit 44 that outputs a motor control signal based on *.

電流指令値演算部43には、基本アシスト制御部51が設けられており、この基本アシスト制御部51には、上記車速SPD及び操舵トルクTが入力される。なお、本実施形態では、電流指令値演算部43には、安定化フィルタ52においてローパスフィルタ処理が施された後の操舵トルクT´が入力される。そして、基本アシスト制御部51は、これら操舵トルクT´及び車速SPDに基づいて、目標アシスト力に対応する基本制御成分としての基本アシスト制御量Ias*を演算する。具体的には、基本アシスト制御部51は、操舵トルクT´(の絶対値)が大きいほど、また車速SPDが遅いほど、より大きな値(絶対値)を有する基本アシスト制御量Ias*を演算するように構成されている。   The current command value calculation unit 43 is provided with a basic assist control unit 51, and the vehicle speed SPD and the steering torque T are input to the basic assist control unit 51. In the present embodiment, the steering torque T ′ after the low-pass filter processing in the stabilization filter 52 is input to the current command value calculation unit 43. Then, the basic assist control unit 51 calculates a basic assist control amount Ias * as a basic control component corresponding to the target assist force based on the steering torque T ′ and the vehicle speed SPD. Specifically, the basic assist control unit 51 calculates the basic assist control amount Ias * having a larger value (absolute value) as the steering torque T ′ (absolute value thereof) is larger and the vehicle speed SPD is slower. It is configured as follows.

また、電流指令値演算部43には、外乱抑制制御部53が設けられており、同外乱抑制制御部53には、操舵トルクTを微分したトルク微分値dTが入力される。そして、外乱抑制制御部53は、トルク微分値dTに基づいて基本アシスト制御量Ias*に付加する補償成分としての外乱抑制制御量Iti*を演算する。具体的には、外乱抑制制御部53は、入力されるトルク微分値dT(の絶対値)が大きいほど、基本アシスト制御部51において演算された基本アシスト制御量Ias*(の絶対値)をより増加させるような値を有する外乱抑制制御量Iti*を演算するように構成されている。なお、この外乱抑制制御量Iti*を基本アシスト制御量Ias*に重畳することにより、例えばブレーキ操作に伴って生じるブレーキ振動等の外乱を抑制する効果がある。   The current command value calculation unit 43 is provided with a disturbance suppression control unit 53, and a torque differential value dT obtained by differentiating the steering torque T is input to the disturbance suppression control unit 53. The disturbance suppression control unit 53 calculates a disturbance suppression control amount Iti * as a compensation component to be added to the basic assist control amount Ias * based on the torque differential value dT. Specifically, the disturbance suppression control unit 53 increases the basic assist control amount Ias * (absolute value) calculated by the basic assist control unit 51 as the input torque differential value dT (absolute value) increases. The disturbance suppression control amount Iti * having a value that increases is calculated. Note that, by superimposing the disturbance suppression control amount Iti * on the basic assist control amount Ias *, for example, there is an effect of suppressing disturbance such as brake vibration caused by a brake operation.

このようにして演算された基本アシスト制御量Ias*と外乱抑制制御量Iti*とは、加算器54に入力される。そして、電流指令値演算部43は、これら基本アシスト制御量Ias*及び外乱抑制制御量Iti*の加算値に基づく値を、その電流指令値I*としてモータ制御信号出力部44に出力する。   The basic assist control amount Ias * and the disturbance suppression control amount Iti * calculated in this way are input to the adder 54. Then, the current command value calculation unit 43 outputs a value based on the added value of the basic assist control amount Ias * and the disturbance suppression control amount Iti * to the motor control signal output unit 44 as the current command value I *.

一方、モータ制御信号出力部44には、上記電流指令値演算部43の出力する電流指令値I*とともに、電流センサ55により検出されたモータ21の実電流値Iが入力される。そして、モータ制御信号出力部44は、その電流指令値I*に実電流値Iを追従させるべくフィードバック制御(PI制御)を実行することにより、モータ制御信号を生成し、上記駆動回路42に出力する構成となっている。   On the other hand, the motor control signal output unit 44 receives the current command value I * output from the current command value calculation unit 43 and the actual current value I of the motor 21 detected by the current sensor 55. The motor control signal output unit 44 generates a motor control signal by executing feedback control (PI control) so that the actual current value I follows the current command value I *, and outputs the motor control signal to the drive circuit 42. It is the composition to do.

モータ制御信号出力部44において、電流指令値I*及び実電流値Iは減算器56に入力され、この減算器56において演算された電流偏差ΔIはF/B(フィードバック)制御部57に入力される。そして、F/B制御部57は、この電流偏差ΔI及びF/Bゲイン(PIゲイン)Kに基づいて、そのフィードバック制御を実行する。   In the motor control signal output unit 44, the current command value I * and the actual current value I are input to the subtractor 56, and the current deviation ΔI calculated in the subtractor 56 is input to the F / B (feedback) control unit 57. The Then, the F / B control unit 57 executes the feedback control based on the current deviation ΔI and the F / B gain (PI gain) K.

具体的には、F/B制御部57は、電流偏差ΔIにF/BゲインKを乗ずることにより、電圧指令値V*を演算する。つまり、F/BゲインKが大きい程、電流偏差ΔIに対する電圧指令値V*の値が大きくなり、フィードバック制御の応答性が高くなる。一方、F/BゲインKが小さい程、電流偏差ΔIに対する電圧指令値V*の値が小さくなり、フィードバック制御の応答性が低くなる。そして、F/B制御部57で演算された電圧指令値V*はPWM変換部58に入力され、PWM変換部58は当該電圧指令値V*に基づいてモータ制御信号を生成する。   Specifically, the F / B control unit 57 calculates the voltage command value V * by multiplying the current deviation ΔI by the F / B gain K. That is, as the F / B gain K increases, the value of the voltage command value V * with respect to the current deviation ΔI increases and the responsiveness of the feedback control increases. On the other hand, the smaller the F / B gain K, the smaller the voltage command value V * with respect to the current deviation ΔI, and the lower the feedback control response. The voltage command value V * calculated by the F / B control unit 57 is input to the PWM conversion unit 58, and the PWM conversion unit 58 generates a motor control signal based on the voltage command value V *.

このようにして生成されたモータ制御信号は、マイコン41から駆動回路42へと出力され、同駆動回路42により当該モータ制御信号に基づく駆動電力がモータ21へと供給される。そして、その駆動電力(通電電流量)に応じたモータトルクがアシスト力として操舵系に付与されるようになっている。   The motor control signal generated in this way is output from the microcomputer 41 to the drive circuit 42, and the drive power based on the motor control signal is supplied to the motor 21 by the drive circuit 42. A motor torque corresponding to the driving power (energization current amount) is applied to the steering system as an assist force.

(フィードバックゲイン可変制御)
次に、本実施形態のEPSにおけるF/Bゲイン可変制御の態様について説明する。
上述のように、トルク微分値dTに基づく外乱抑制制御量Iti*を基本アシスト制御量Ias*に重畳することによりブレーキ振動等を抑制することが可能であるものの、その効果に遅れが生じることは否めない。また、振動抑制の効果を高めようとして外乱抑制制御量Iti*を大きくすると、例えば手応え感が減少する等、かえって操舵フィーリングの低下を招く虞がある。
(Feedback gain variable control)
Next, an aspect of F / B gain variable control in the EPS of the present embodiment will be described.
As described above, although it is possible to suppress the brake vibration and the like by superimposing the disturbance suppression control amount Iti * based on the torque differential value dT on the basic assist control amount Ias *, there is a delay in the effect. can not deny. Further, if the disturbance suppression control amount Iti * is increased in order to increase the vibration suppression effect, there is a possibility that the steering feeling will be lowered instead, for example, the feeling of response is reduced.

ここで、フィードバック制御の応答性が低い場合には、電流偏差ΔI(の絶対値)に対する電圧指令値V*の値が小さくなる。つまり、モータ21に印加される電圧の変化が遅いため、ブレーキ振動等の外乱の影響でモータ21が回転する(回転方向に振動する)ことにより誘起電圧が発生しても、即座に当該誘起電圧を打ち消すことができなくなる。その結果、誘起電圧に基づく電流が生じることで、モータ21にはその回転を妨げる力(ブレーキ)が作用するようになるため、同モータ21によってステアリング2(ステアリングシャフト3)に伝達される振動が抑制されるようになる。ところが、運転者の操舵により車両が旋回する場合等において、フィードバック制御の応答性が低いと、速やかにアシスト力が付与されなくなり、操舵フィーリングの低下を招いてしまう。   Here, when the responsiveness of the feedback control is low, the value of the voltage command value V * relative to the current deviation ΔI (absolute value thereof) becomes small. That is, since the change in the voltage applied to the motor 21 is slow, even if an induced voltage is generated by the motor 21 rotating (vibrating in the rotation direction) due to the influence of disturbance such as brake vibration, the induced voltage is immediately generated. Cannot be countered. As a result, since a current based on the induced voltage is generated, a force (brake) that impedes the rotation is applied to the motor 21, so that vibration transmitted to the steering 2 (the steering shaft 3) by the motor 21 is generated. It will be suppressed. However, when the vehicle turns due to the driver's steering, if the feedback control response is low, the assist force is not quickly applied, and the steering feeling is reduced.

この点を踏まえ、モータ制御信号出力部44には、上記F/B制御部57によるフィードバック制御で用いるF/BゲインKを演算するF/Bゲイン演算部61が設けられている。そして、F/Bゲイン演算部61は、車両が直進状態であるか否かを判定し、直進状態であると判定した場合には、フィードバック制御の応答性を下げるべく、F/BゲインKの値を小さな値に変更する。   In consideration of this point, the motor control signal output unit 44 is provided with an F / B gain calculation unit 61 that calculates the F / B gain K used in feedback control by the F / B control unit 57. Then, the F / B gain calculation unit 61 determines whether or not the vehicle is in a straight traveling state. If it is determined that the vehicle is in a straight traveling state, the F / B gain K is set to reduce the responsiveness of the feedback control. Change the value to a smaller value.

詳述すると、F/Bゲイン演算部61には、上記トルクセンサ32により検出される操舵トルクT、及びステアリングセンサ33により検出される操舵角θsの微分値である操舵速度ωsが入力される。F/Bゲイン演算部61は、操舵トルクTが実質的にゼロであり、且つ操舵速度ωsが実質的にゼロである場合に、車両が直進状態であると判定する。そして、F/Bゲイン演算部61は、車両が直進状態であると判定した場合には、F/BゲインKの値を低応答値K1に設定し、直進状態でないと判定した場合には、F/BゲインKの値を低応答値K1よりも大きな値の高応答値K2に設定する。これにより、車両が直進状態である場合に、F/BゲインKの値が低応答値K1となることで、F/B制御部57の実行するフィードバック制御の応答性が低くなり、ブレーキ振動等が抑制されるようになっている。   More specifically, the steering torque T detected by the torque sensor 32 and the steering speed ωs that is a differential value of the steering angle θs detected by the steering sensor 33 are input to the F / B gain calculator 61. The F / B gain calculation unit 61 determines that the vehicle is traveling straight when the steering torque T is substantially zero and the steering speed ωs is substantially zero. When the F / B gain calculation unit 61 determines that the vehicle is in the straight traveling state, the F / B gain calculating unit 61 sets the value of the F / B gain K to the low response value K1, and when it is determined that the vehicle is not in the straight traveling state, The value of the F / B gain K is set to a high response value K2 that is larger than the low response value K1. Accordingly, when the vehicle is in a straight traveling state, the value of the F / B gain K becomes the low response value K1, so that the responsiveness of the feedback control executed by the F / B control unit 57 is reduced, and the brake vibration or the like Is to be suppressed.

次に、本実施形態のF/Bゲイン演算部によるF/Bゲイン可変演算の処理手順を図3のフローチャートに従って説明する。
F/Bゲイン演算部61は、センサ値として操舵トルクT及び操舵速度ωsを取得すると(ステップ101)、操舵トルクTの絶対値が所定トルクTthよりも小さいか否かを判定する(ステップ102)。なお、所定トルクTthは、ノイズ等を考慮してゼロよりも僅かに大きな値に設定されている。続いて、操舵トルクTの絶対値が所定トルクTthよりも小さい場合には(ステップ102:YES)、操舵速度ωsが所定操舵速度ωthよりも小さいか否かを判定する(ステップ103)。なお、所定操舵速度ωthは、ノイズ等を考慮してゼロよりも僅かに大きな値に設定されている。そして、F/Bゲイン演算部61は、操舵速度ωsが所定操舵速度ωthよりも小さい場合には(ステップ103:YES)、車両が直進状態であると判定して、F/BゲインKの値を低応答値K1に設定する(ステップ104)。
Next, the processing procedure of the F / B gain variable calculation by the F / B gain calculation unit of the present embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
When the F / B gain calculation unit 61 acquires the steering torque T and the steering speed ωs as sensor values (step 101), it determines whether or not the absolute value of the steering torque T is smaller than the predetermined torque Tth (step 102). . The predetermined torque Tth is set to a value slightly larger than zero in consideration of noise and the like. Subsequently, when the absolute value of the steering torque T is smaller than the predetermined torque Tth (step 102: YES), it is determined whether or not the steering speed ωs is smaller than the predetermined steering speed ωth (step 103). The predetermined steering speed ωth is set to a value slightly larger than zero in consideration of noise and the like. Then, when the steering speed ωs is smaller than the predetermined steering speed ωth (step 103: YES), the F / B gain calculation unit 61 determines that the vehicle is in a straight traveling state and determines the value of the F / B gain K. Is set to the low response value K1 (step 104).

一方、F/Bゲイン演算部61は、操舵トルクTの絶対値が所定トルクTth以上の場合(ステップ102:NO)、及び操舵速度ωsが所定操舵速度ωth以上の場合には(ステップ103:NO)には、車両が直進状態でないと判定して、F/BゲインKの値を高応答値K2に設定する(ステップ105)
以上記述したように、本実施形態によれば、以下の作用効果を奏することができる。
On the other hand, when the absolute value of the steering torque T is equal to or greater than the predetermined torque Tth (step 102: NO) and when the steering speed ωs is equal to or greater than the predetermined steering speed ωth (step 103: NO) ), It is determined that the vehicle is not in a straight traveling state, and the value of the F / B gain K is set to the high response value K2 (step 105).
As described above, according to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.

(1)F/Bゲイン演算部61は、車両が直進状態であると判定した場合に、F/BゲインKの値を低応答値K1に設定し、車両が直進状態でないと判定した場合に、F/BゲインKの値を高応答値K2に設定するようにした。   (1) When the F / B gain calculation unit 61 determines that the vehicle is in the straight traveling state, the F / B gain calculation unit 61 sets the value of the F / B gain K to the low response value K1 and determines that the vehicle is not in the straight traveling state. The value of the F / B gain K is set to the high response value K2.

上記構成によれば、車両が直進状態である場合には、フィードバック制御の応答性が低くなるため、ブレーキ振動等の影響でモータ21に誘起電圧が発生しても、即座に当該誘起電圧を打ち消すことができず、同モータ21によってステアリングシャフト3に伝達される振動を低減することができる。このようにモータ21に誘起電圧が発生することにより振動が抑制されるため、検出した操舵トルクに基づく補償制御量を加える場合と異なり、遅れなく振動を抑制することができる。また、車両が直進状態でないと判定した場合、すなわち車両が旋回状態である場合には、フィードバック制御の応答性が高くなるため、速やかに操舵系にアシスト力を付与することができ、優れた操舵フィーリングを実現することができる。   According to the above configuration, when the vehicle is in a straight traveling state, the response of feedback control becomes low. Therefore, even if an induced voltage is generated in the motor 21 due to the influence of brake vibration or the like, the induced voltage is canceled immediately. Therefore, vibration transmitted to the steering shaft 3 by the motor 21 can be reduced. In this way, the vibration is suppressed by the generation of the induced voltage in the motor 21. Therefore, unlike the case where the compensation control amount based on the detected steering torque is added, the vibration can be suppressed without delay. Further, when it is determined that the vehicle is not in a straight traveling state, that is, when the vehicle is in a turning state, the responsiveness of the feedback control is increased, so that the assist force can be quickly applied to the steering system, and excellent steering is achieved. Feeling can be realized.

(2)F/Bゲイン演算部61は、操舵トルクTと操舵速度ωsとに基づいて車両が直進状態であるか否かを判定するようにしたため、例えば車両が旋回状態で保舵している状況等、操舵速度ωsのみでは直進状態であると判定するような場合にも、誤判定することなく車両が直進状態である否かを判定することができる。これにより、車両が旋回状態で保舵している状況等においても、速やかにアシスト力を付与することができ、より優れた操舵フィーリングを実現することができる。   (2) Since the F / B gain calculation unit 61 determines whether or not the vehicle is in a straight traveling state based on the steering torque T and the steering speed ωs, for example, the vehicle is held in a turning state. Even when it is determined that the vehicle is in the straight traveling state only by the steering speed ωs such as the situation, it can be determined whether or not the vehicle is in the straight traveling state without erroneous determination. As a result, even in a situation where the vehicle is steered in a turning state, the assist force can be quickly applied, and a more excellent steering feeling can be realized.

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の態様にて実施することもできる。
・上記実施形態では、F/Bゲイン演算部61は、操舵トルクT及び操舵速度ωsと閾値(所定操舵トルクT及び所定操舵速度ωth)との大小比較に応じてF/BゲインKの値を低応答値K1又は高応答値K2に変更するようにした。しかし、これに限らず、F/Bゲイン演算部61に、操舵トルクT及び操舵速度ωsとF/BゲインKとが関連つけられたマップを設け、当該マップを参照することにより、入力される操舵トルクT及び操舵速度ωsに応じたF/BゲインKを演算するようにしてもよい。なお、こうしたマップは、例えば図4に示すように、操舵トルクTが大きくなるほど、また操舵速度ωsが大きくなるほど、F/BゲインKの値が大となるように設定することができる。
In addition, the said embodiment can also be implemented in the following aspects which changed this suitably.
In the above embodiment, the F / B gain calculation unit 61 sets the value of the F / B gain K according to the magnitude comparison between the steering torque T and the steering speed ωs and the threshold value (the predetermined steering torque T and the predetermined steering speed ωth). The low response value K1 or the high response value K2 was changed. However, the present invention is not limited to this, and a map in which the steering torque T, the steering speed ωs, and the F / B gain K are associated with each other is provided in the F / B gain calculation unit 61, and the map is input by referring to the map. The F / B gain K corresponding to the steering torque T and the steering speed ωs may be calculated. For example, as shown in FIG. 4, such a map can be set so that the value of the F / B gain K increases as the steering torque T increases and the steering speed ωs increases.

・上記実施形態では、F/Bゲイン演算部61が車両の走行状態に応じて異なる値のF/BゲインKを演算するようにした。しかし、これに限らず、例えばF/Bゲイン演算部61は一定のF/BゲインKを出力するようにし、当該F/BゲインKに別途車両の走行状態に応じて変化する係数を乗算することにより、F/B制御部57のフィードバック制御に用いるF/Bゲインの値を変更するようにしてもよい。   In the above embodiment, the F / B gain calculation unit 61 calculates different values of the F / B gain K according to the traveling state of the vehicle. However, the present invention is not limited to this. For example, the F / B gain calculation unit 61 outputs a constant F / B gain K, and multiplies the F / B gain K by a coefficient that changes according to the traveling state of the vehicle. Accordingly, the value of the F / B gain used for the feedback control of the F / B control unit 57 may be changed.

・上記実施形態では、操舵トルクT及び操舵速度ωsに基づいて車両が直進状態であるか否かを判定するようにしたが、これに限らず、種々の方法を採用することが可能である。例えば、上記実施形態において、操舵角θsが実質的にゼロであることを条件に加えてもよい。また、車速SPDやヨーレイト等に基づいて判定するようにしてもよい。   In the above-described embodiment, it is determined whether or not the vehicle is traveling straight on the basis of the steering torque T and the steering speed ωs. However, the present invention is not limited to this, and various methods can be adopted. For example, in the above embodiment, the condition that the steering angle θs is substantially zero may be added. Further, the determination may be made based on the vehicle speed SPD, the yaw rate, or the like.

・上記実施形態では、操舵トルクTが所定トルクTthよりも小さく、且つ操舵速度ωsが所定操舵速度ωthよりも小さい場合に、即座にF/BゲインKの値を変更するようにしたが、これに限らず、所定時間継続して上記条件を満たした場合に、F/BゲインKの値を低応答値K1に変更するようにしてもよい。同様に、操舵トルクTが所定トルクTth以上の状態、又は操舵速度ωsが所定操舵速度ωth以上の状態が所定時間継続した場合に、F/BゲインKの値を高応答値K2に変更するようにしてもよい。   In the above embodiment, when the steering torque T is smaller than the predetermined torque Tth and the steering speed ωs is smaller than the predetermined steering speed ωth, the value of the F / B gain K is immediately changed. However, the value of the F / B gain K may be changed to the low response value K1 when the above condition is satisfied for a predetermined time. Similarly, the value of the F / B gain K is changed to the high response value K2 when the steering torque T is equal to or higher than the predetermined torque Tth or when the steering speed ωs is equal to or higher than the predetermined steering speed ωth for a predetermined time. It may be.

・上記実施形態では、基本アシスト制御量Ias*にトルク微分値dTに基づく外乱抑制制御量Iti*を重畳することにより電流指令値I*を演算したが、これに限らず、外乱抑制制御量Iti*を重畳せずともよく、また、基本アシスト制御量Ias*に他の補償制御量を重畳することにより電流指令値I*を演算してもよい。   In the above embodiment, the current command value I * is calculated by superimposing the disturbance suppression control amount Iti * based on the torque differential value dT on the basic assist control amount Ias *. However, the present invention is not limited to this, and the disturbance suppression control amount Iti * May not be superimposed, and the current command value I * may be calculated by superimposing another compensation control amount on the basic assist control amount Ias *.

・上記実施形態では、本発明をコラムアシスト型のEPSに具体化したが、所謂ラックアシスト型等、その他型式のEPSに適用してもよい。また、EPSアクチュエータ22の駆動源であるモータ21に、ブラシレスモータを採用してもよい。   In the above embodiment, the present invention is embodied in a column assist type EPS, but may be applied to other types of EPS such as a so-called rack assist type. Further, a brushless motor may be adopted as the motor 21 that is a drive source of the EPS actuator 22.

1…電動パワーステアリング装置、21…モータ、22…EPSアクチュエータ、23…ECU、41…マイコン、42…駆動回路、43…電流指令値演算部、44…モータ制御信号出力部、57…F/B制御部、61…F/Bゲイン演算部、I…実電流値、I*電流指令値、ΔI…電流偏差、K…F/Bゲイン、SPD…車速、T…操舵トルク、V*…電圧指令値、ωs…操舵速度。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, 21 ... Motor, 22 ... EPS actuator, 23 ... ECU, 41 ... Microcomputer, 42 ... Drive circuit, 43 ... Current command value calculating part, 44 ... Motor control signal output part, 57 ... F / B Control unit 61: F / B gain calculation unit I: Actual current value, I * current command value, ΔI: Current deviation, K: F / B gain, SPD: Vehicle speed, T: Steering torque, V *: Voltage command Value, ωs ... steering speed.

Claims (1)

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、前記モータに対する駆動電力の供給を通じて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、前記操舵系に伝達される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目標アシスト力を演算するとともに、該目標アシスト力に対応する電流指令値に実電流値を追従させるべくフィードバック制御を実行する電動パワーステアリング装置において、
前記フィードバック制御では、前記電流指令値と前記実電流値との偏差及びフィードバックゲインに基づく電圧を前記モータに印加することにより、前記実電流値を前記電流指令値に追従させるものであって、
前記制御手段は、車両が直進状態である場合には、前記フィードバック制御の応答性を下げるべく前記フィードバック制御のゲインを変更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 driving source, and a control means for controlling the operation of the steering force assisting device through supply of driving power to the motor; The control means calculates a target assist force to be generated by the steering force assisting device based on a steering torque transmitted to the steering system, and causes an actual current value to follow a current command value corresponding to the target assist force. In an electric power steering apparatus that executes feedback control as much as possible,
In the feedback control, by applying a voltage based on a deviation and a feedback gain between the current command value and the actual current value to the motor, the actual current value is made to follow the current command value,
When the vehicle is in a straight traveling state, the control means changes the gain of the feedback control to reduce the responsiveness of the feedback control.
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