JP2012223060A - モータ制御装置及び電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電流指令値演算部61は、演算周期毎に、目標操舵トルクτ*と実際の操舵トルクとの間のトルク偏差Δτに基づいてγ軸電流増減値を演算し、当該γ軸電流増減値を積算することによりγ軸電流指令値Iγ*を演算する。そして、そのγ軸電流指令値Iγ*には、下限値が設定される。
【選択図】図8
Description
上記構成によれば、モータ制御の安定性を損なうことなく、効果的にモータ電流を抑制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ができる。
図1に示すように、本実施形態の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。そして、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。尚、本実施形態のステアリングシャフト3は、コラムシャフト3a、インターミディエイトシャフト3b、及びピニオンシャフト3c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6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7の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
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、同マイコン17の出力する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。
Eα=−Ke×ωm×sinθ ・・・(1)
Eβ=Ke×ωm×cosθ ・・・(2)
更に、これら(1)(2)式を角度「θ」について解くことにより、次の(3)式を得る。尚、同式中、「arctan」は「アークタンジェント」である。
従って、外乱オブザーバ54が出力する誘起電圧推定値(Eα_e,Eβ_e)からモータ回転角(θm_e)を推定することができる。そして、本実施形態の回転角速度推定演算部50は、そのモータ回転角の推定値(θm_e)を微分することにより、モータ回転角速度(の推定値)ωm_eを演算する。
次に、本実施形態の電流指令値演算部61による電流指令値演算の態様について説明する。
さらに詳述すると、本実施形態のγ軸電流増減値演算部71は、トルク偏差Δτとγ軸電流増減値ηが関連付けられた二つのマップ(71a,71b)を備えている。具体的には、第1マップ71aは、目標操舵トルクτ*の符号(方向)が「正である場合(τ*>0)」に対応して形成される一方、第2マップ71bは、目標操舵トルクτ*の符号が「負である場合(τ*<0)」に対応して形成されている。尚、目標操舵トルクτ*が「0」である場合には、その直前の符号が用いられる。そして、γ軸電流増減値演算部71は、入力される目標操舵トルクτ*の符号に応じて参照するマップを切り替えつつ、そのトルク偏差Δτに基づいて、各演算周期におけるγ軸電流増減値ηを演算する。
(1)電流指令値演算部61が出力するγ軸電流指令値Iγ*(Iγ**)には下限値(電流指令下限値Ilim_lo)が設定される。
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型の電動パワーステアリング装置(EPS)1に具体化した。しかし、これに限らず、所謂ピニオン型やラックアシスト型等のEPSに適用してもよい。
・上記実施形態では、電流指令下限値Ilim_loを固定値(車両直進時においてモータ12の実回転角(θm)を保持し得る最小値)に設定されることとした。しかし、これに限らず、図10に示すように、操舵角θs(の絶対値)に応じて電流指令下限値Ilim_loを変更する構成としてもよい。即ち、通常のEPSにおいて、その駆動源であるモータに印加される負荷トルクは、操舵角θsの増大とともに増加する。従って、同図に示されるように、その操舵角θsが増大するほど、電流指令下限値Ilim_loを高い値に変更することで、車両直進時以外においても、そのモータ電流の過剰な低減を抑制することができる。また、車速等、その他の状態量に基づいて電流指令下限値Ilim_loを変更する構成としてもよい。
(イ)前記下限値は、車両直進時において前記モータの実回転角を保持し得る最小の値であること、を特徴とする。これにより、車両直進時から切り込み操舵を行う際、そのモータ停止状態からの再始動時において不規則なトルク変動が発生する事態を回避することができる。そして、これにより良好な操舵フィーリングを実現することができる。
Claims (3)
- モータ制御信号を出力するモータ制御信号出力手段と、前記モータ制御信号に基づいて三相の駆動電力をモータに供給する駆動回路とを備え、前記モータ制御信号出力手段は、前記モータが発生すべき目標トルクと実トルクとの間のトルク偏差に基づいてトルクフィードバック制御を実行することにより演算周期毎のモータ回転角変化量に相当する加算角を演算し、該加算角を積算することにより制御上のモータ回転角を演算するとともに、前記演算周期毎に、前記トルク偏差に基づく増減値を演算し、該増減値を積算することにより電流指令値を演算しつつ、前記制御上のモータ回転角に従う回転座標系において電流フィードバック制御を実行することにより、前記モータ制御信号を出力するモータ制御装置において、
前記電流指令値には、下限値が設定されること、を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1に記載のモータ制御装置において、
前記モータ制御信号出力手段は、前記トルク偏差が、前記モータが発生すべき目標トルクに対する実トルクの不足を示す状態にあっても、該不足が許容範囲内にある場合には、前記電流指令値を低減させるような前記増減値を演算すること、
を特徴とするモータ制御装置。 - 請求項1又は請求項2に記載のモータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置。
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