JP2013103664A - Electric power steering control device - Google Patents
Electric power steering control device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2013103664A JP2013103664A JP2011250069A JP2011250069A JP2013103664A JP 2013103664 A JP2013103664 A JP 2013103664A JP 2011250069 A JP2011250069 A JP 2011250069A JP 2011250069 A JP2011250069 A JP 2011250069A JP 2013103664 A JP2013103664 A JP 2013103664A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- assist
- vehicle
- gain
- compensation amount
- steering
- 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
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 claims abstract description 26
- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims abstract description 9
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 3
- 230000000593 degrading effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000009699 differential effect Effects 0.000 abstract 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 20
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 11
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
Abstract
Description
本発明は、運転者によるハンドル操作をモータにて補助する電動パワーステアリング制御装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering control device that assists a steering operation by a driver with a motor.
従来、運転者による車両のハンドル操作をモータにて補助する電動パワーステアリング制御装置において、車両の旋回時に発生するロール振動を抑制するために、検出した車両状態に基づいてロール振動の発生を判定し、ロール振動が発生すると判定した場合に、通常よりも転舵輪の切れ角が小さくなるように制御するものが知られている（例えば、特許文献１を参照）。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric power steering control device that assists a steering wheel operation of a vehicle by a motor with a motor, occurrence of roll vibration is determined based on the detected vehicle state in order to suppress roll vibration that occurs when the vehicle turns. When it is determined that roll vibration is generated, there is known one that controls the turning angle of the steered wheels to be smaller than usual (see, for example, Patent Document 1).
しかし、特許文献１に記載の技術では、転舵輪の切れ角が小さくなるように制御することにより、車両の旋回応答（ヨー応答）が低下し、運転者による操舵に対応して十分に旋回しない車両特性になってしまうという問題があった。 However, in the technique described in Patent Document 1, the turning response (yaw response) of the vehicle is reduced by controlling the turning angle of the steered wheels to be small, and the vehicle does not turn sufficiently in response to steering by the driver. There was a problem that it became a vehicle characteristic.
図６は、車両のヨー応答とロール応答のゲイン特性を示すボード線図である。図６に示すように、ヨー応答とロール応答の周波数帯がほぼ同じであるためにヨー応答とロール応答とが互いに干渉し、ヨー応答とロール応答とを分離して制御することが困難である。 FIG. 6 is a Bode diagram showing gain characteristics of the yaw response and roll response of the vehicle. As shown in FIG. 6, since the frequency bands of the yaw response and the roll response are almost the same, the yaw response and the roll response interfere with each other, and it is difficult to control the yaw response and the roll response separately. .
本発明は、こうした問題に鑑みてなされたものであり、車両の旋回応答（ヨー応答）を低下させることなくロール振動を抑制することを可能とする技術を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of these problems, and an object of the present invention is to provide a technique that can suppress roll vibration without lowering a turning response (yaw response) of a vehicle.
上記目的を達成するためになされた請求項１に記載の発明は、車両のハンドルに連結され、ハンドルが操作されることにより入力されるハンドルトルクによってハンドルとともに回転する入力軸と、入力軸の回転を操舵輪に伝達することにより操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、入力軸と操舵輪のねじれによる操舵トルクを検出するトルク検出手段と、ハンドルの操作による操舵輪の操舵時にハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を発生させるモータとを備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、モータを制御することによりアシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置である。 In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 is provided, wherein the input shaft is connected to a handle of a vehicle and rotates together with the handle by a handle torque input by operating the handle, and the rotation of the input shaft. Is transmitted to the steered wheels, the input transmission means for steering the steered wheels, the torque detection means for detecting the steering torque due to the torsion of the input shaft and the steered wheels, and assisting the steering operation when steering the steered wheels An electric power steering control device that is provided in an electric power steering system including a motor that generates an assist steering force to control the assist steering force by controlling the motor.
また、請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置では、基本アシスト量演算手段が、トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づいてハンドルの操作を補助するための基本アシスト量を演算するとともに、アシスト補償量演算手段が、基本アシスト量演算手段により演算された基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を演算する。その後に、アシスト量補正手段が、基本アシスト量演算手段により演算された基本アシスト量を、アシスト補償量演算手段により演算されたアシスト補償量によって補正することにより、補正後アシスト量を演算し、モータ駆動手段が、アシスト量補正手段からの補正後アシスト量に基づいてモータを駆動させる。 In the electric power steering control device according to claim 1, the basic assist amount calculating means calculates a basic assist amount for assisting the operation of the steering wheel based on the steering torque detected by the torque detecting means, The assist compensation amount calculating means calculates an assist compensation amount for correcting the basic assist amount calculated by the basic assist amount calculating means. Thereafter, the assist amount correcting means calculates the corrected assist amount by correcting the basic assist amount calculated by the basic assist amount calculating means with the assist compensation amount calculated by the assist compensation amount calculating means, and the motor The driving unit drives the motor based on the corrected assist amount from the assist amount correcting unit.
そして、アシスト補償量演算手段は、２入力１出力の制御形態を取り、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された信号であるハンドル操作信号と、車両の挙動が反映された信号である車両挙動信号とに基づき、次の（ａ）および（ｂ）の２つのゲイン特性を満たすようにアシスト補償量を演算する。 The assist compensation amount calculating means takes a control form of two inputs and one output, and is a vehicle operation signal that reflects a steering wheel operation signal that reflects a steering wheel operation by a vehicle driver and a vehicle behavior. Based on the behavior signal, the assist compensation amount is calculated so as to satisfy the following two gain characteristics (a) and (b).
（ａ）ハンドル操作信号に対するアシスト補償量のゲイン特性については、ハンドル操作信号の周波数が予め設定された第１設定周波数を超えると、ハンドル操作信号の周波数が高くなるにつれて、アシスト補償量のゲインが徐々に減少する１次フィルタの形状を有する。 (A) Regarding the gain characteristic of the assist compensation amount with respect to the steering wheel operation signal, when the frequency of the steering wheel operation signal exceeds a preset first setting frequency, the gain of the assist compensation amount increases as the frequency of the steering wheel operation signal increases. It has a gradually decreasing primary filter shape.
（ｂ）車両挙動信号に対するアシスト補償量のゲイン特性については、車両挙動信号の周波数が、第１設定周波数より高くなるように予め設定された第２設定周波数になるまでは、車両挙動信号の周波数が高くなるにつれて、アシスト補償量のゲインが徐々に増加する、車両挙動信号の微分特性を有する。 (B) Regarding the gain characteristic of the assist compensation amount with respect to the vehicle behavior signal, the frequency of the vehicle behavior signal until the frequency of the vehicle behavior signal becomes a second set frequency that is set in advance so as to be higher than the first set frequency. As the value increases, the gain of the assist compensation amount gradually increases, and the vehicle behavior signal has a differential characteristic.
このように構成された電動パワーステアリング制御装置では、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された信号（ハンドル操作信号）と、車両の挙動が反映された信号（車両挙動信号）を用いることにより、車両の運転者によるハンドルの操作により生じるヨー応答については、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された信号（ハンドル操作信号）に基づいた上記（ａ）のゲイン特性を用いてヨー応答を制御するとともに、ヨー運動などの車両の挙動により生じるロール応答については、車両の挙動が反映された信号（車両挙動信号）に基づいた上記（ｂ）のゲイン特性を用いてロール応答を制御することができる。 In the electric power steering control device configured as described above, by using a signal reflecting the steering wheel operation by the vehicle driver (steering wheel operation signal) and a signal reflecting the vehicle behavior (vehicle behavior signal), The yaw response generated by the operation of the steering wheel by the driver of the vehicle is obtained by using the gain characteristic (a) based on the signal (the steering operation signal) reflecting the operation of the steering wheel by the driver of the vehicle. In addition to controlling the roll response caused by the vehicle behavior such as yaw motion, the roll response is controlled using the gain characteristic of (b) above based on the signal reflecting the vehicle behavior (vehicle behavior signal). Can do.
そして、上記（ａ）のゲイン特性では、ハンドル操作信号の周波数が予め設定された第１設定周波数を超えると、ハンドル操作信号の周波数が高くなるにつれて、アシスト補償量のゲインが徐々に減少する１次フィルタの形状を有する。すなわち、上記（ａ）のゲイン特性のうち、主に、ハンドル操作信号の周波数が第１設定周波数以下となる周波数帯のゲイン特性によって、ヨー応答を制御する。 In the gain characteristic (a), when the frequency of the handle operation signal exceeds a preset first set frequency, the gain of the assist compensation amount gradually decreases as the frequency of the handle operation signal increases. The shape of the next filter. That is, among the gain characteristics of (a) above, the yaw response is controlled mainly by the gain characteristics in the frequency band in which the frequency of the handle operation signal is equal to or lower than the first set frequency.
また従来、例えば図５（ａ）に示すような微分特性によってメカ系の振動を抑制可能であることが知られており、上記（ｂ）のゲイン特性を用いてロール振動を抑制することができる。 Conventionally, it is known that the vibration of the mechanical system can be suppressed by a differential characteristic as shown in FIG. 5A, for example, and the roll vibration can be suppressed by using the gain characteristic of the above (b). .
さらに、上記（ｂ）のゲイン特性では、第１設定周波数より高くなるように予め設定された第２設定周波数になるまでは、アシスト補償量のゲインが徐々に増加する特性を有するため、第１設定周波数と第２設定周波数の間の周波数帯では、ヨー応答との干渉が抑制された状態でロール応答を制御することができる。上述のように、上記（ａ）のゲイン特性では主に、第１設定周波数以下となる周波数帯のゲイン特性によってヨー応答を制御するからである。 Further, the gain characteristic (b) has a characteristic that the gain of the assist compensation amount gradually increases until the second set frequency is set in advance so as to be higher than the first set frequency. In the frequency band between the set frequency and the second set frequency, the roll response can be controlled in a state where interference with the yaw response is suppressed. This is because, as described above, in the gain characteristic (a), the yaw response is mainly controlled by the gain characteristic in the frequency band that is equal to or lower than the first set frequency.
以上より、請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装置によれば、ヨー応答を低下させることなくロール振動を抑制することが可能となる。
ここで、アシスト補償量演算手段がアシスト補償量を演算する際に用いるハンドル操作信号は、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された信号である限り種々の信号を採用可能であるが、例えば請求項２に記載のように、ハンドル操作信号として、操舵トルク、基本アシスト量、およびハンドルの回転角度の何れか１つを示す信号に基づいて、アシスト補償量を演算するようにするとよい。
As described above, according to the electric power steering control device of the first aspect, it is possible to suppress the roll vibration without reducing the yaw response.
Here, the steering operation signal used when the assist compensation amount calculation means calculates the assist compensation amount can adopt various signals as long as the steering wheel operation signal reflected by the driver of the vehicle is reflected. As described in claim 2, the assist compensation amount may be calculated based on a signal indicating any one of the steering torque, the basic assist amount, and the rotation angle of the handle as the handle operation signal.
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、ハンドル操作信号として、車両の運転者によるハンドルの操作をより良く反映した信号が用いられるため、より精度の高いヨー応答制御の実現が可能となる。 According to the electric power steering control device configured as described above, since a signal that better reflects the operation of the steering wheel by the driver of the vehicle is used as the steering wheel operation signal, more accurate yaw response control can be realized. It becomes.
また、アシスト補償量演算手段がアシスト補償量を演算する際に用いる車両挙動信号は、車両の挙動が反映された信号である限り種々の信号を採用可能であるが、例えば請求項３に記載のように、操舵輪が車両の走行路面から受ける力である路面反力、モータの回転角度、モータの回転速度、インターミディエイトシャフトのトルク、ラックのストローク、ラックの推力、タイヤの角度、タイヤの点横力の何れか１つを示す信号に基づいて、アシスト補償量を演算するようにするとよい。 The vehicle behavior signal used when the assist compensation amount computing means computes the assist compensation amount can employ various signals as long as the vehicle behavior signal reflects the behavior of the vehicle. Road surface reaction force, which is the force that the steered wheel receives from the road surface of the vehicle, motor rotation angle, motor rotation speed, intermediate shaft torque, rack stroke, rack thrust, tire angle, tire point The assist compensation amount may be calculated based on a signal indicating any one of the lateral forces.
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、車両挙動信号として、車両の挙動をより良く反映した信号が用いられるため、より精度の高いロール応答制御の実現が可能となる。 According to the electric power steering control device configured as described above, since a signal that better reflects the behavior of the vehicle is used as the vehicle behavior signal, roll response control with higher accuracy can be realized.
また、請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置において、請求項４に記載のように、車両速度検出手段が車両の速度を検出するとともに、車速ゲイン演算手段が、車両速度検出手段により検出された車両の速度に応じたゲインである車速ゲインを演算し、アシスト補償量補正手段が、アシスト補償量演算手段により演算されたアシスト補償量と車速ゲイン演算手段により演算された車速ゲインとの乗算を行うことによりアシスト補償量を補正するようにしてもよい。 The electric power steering control device according to any one of claims 1 to 3, wherein the vehicle speed detecting means detects the speed of the vehicle and the vehicle speed gain calculating means as described in claim 4. Calculates a vehicle speed gain that is a gain corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means, and the assist compensation amount correction means uses the assist compensation amount calculated by the assist compensation amount calculation means and the vehicle speed gain calculation means. The assist compensation amount may be corrected by multiplying the calculated vehicle speed gain.
このように構成された電動パワーステアリング制御装置によれば、車両速度に応じてアシスト補償量が補正されるため、車両速度に応じたより適切なアシスト補償量に基づいて基本アシスト量を補正でき、車両速度が考慮された適切な制御の実現が可能となる。 According to the electric power steering control device configured as described above, the assist compensation amount is corrected according to the vehicle speed. Therefore, the basic assist amount can be corrected based on a more appropriate assist compensation amount according to the vehicle speed. Appropriate control considering the speed can be realized.
以下に本発明の実施形態を図面とともに説明する。
図１は、本発明が適用された実施形態の電動パワーステアリングシステム１の概略構成を示す構成図である。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a schematic configuration of an electric power steering system 1 according to an embodiment to which the present invention is applied.
電動パワーステアリングシステム１（以下、ＥＰＳ（Electric Power Steering）システム１という）は、運転者によるハンドル２の操作をモータ６によってアシスト（補助）するものである。ハンドル２は、ステアリングシャフト３の一端に固定され、ステアリングシャフト３の他端にはトルクセンサ４が接続されており、このトルクセンサ４の他端には、インターミディエイトシャフト５が接続されている。 An electric power steering system 1 (hereinafter referred to as an EPS (Electric Power Steering) system 1) assists the driver with the operation of the steering wheel 2 by a motor 6. The handle 2 is fixed to one end of a steering shaft 3, and a torque sensor 4 is connected to the other end of the steering shaft 3, and an intermediate shaft 5 is connected to the other end of the torque sensor 4.
トルクセンサ４は、操舵トルクを検出するためのセンサである。具体的には、ステアリングシャフト３とインターミディエイトシャフト５とを連結するトーションバーを有し、このトーションバーのねじれ角に基づいてそのトーションバーに加えられているトルクを検出する。 The torque sensor 4 is a sensor for detecting steering torque. Specifically, a torsion bar that connects the steering shaft 3 and the intermediate shaft 5 is provided, and a torque applied to the torsion bar is detected based on a twist angle of the torsion bar.
モータ６は、ハンドル２の操舵力をアシスト（補助）するものであり、その回転軸の先端にウォームギアが設けられ、このウォームギアが、インターミディエイトシャフト５に設けられたウォームホイールと噛み合っている。これにより、モータ６の回転がインターミディエイトシャフト５に伝達される。逆に、ハンドル２の操作や路面１２からの反力（路面反力）によってインターミディエイトシャフト５が回転されると、その回転がモータ６に伝達されてモータ６も回転されることになる。なおモータ６は、ＥＰＳ用（またはアシスト用）モータであり、モータ６の内部にモータ回転角センサを備え、モータ６の回転角度を示す情報（以下、モータ回転角度情報という）を出力可能に構成されている。 The motor 6 assists the steering force of the handle 2, and a worm gear is provided at the tip of the rotating shaft, and this worm gear meshes with a worm wheel provided on the intermediate shaft 5. Thereby, the rotation of the motor 6 is transmitted to the intermediate shaft 5. Conversely, when the intermediate shaft 5 is rotated by an operation of the handle 2 or a reaction force (road surface reaction force) from the road surface 12, the rotation is transmitted to the motor 6 and the motor 6 is also rotated. The motor 6 is an EPS (or assist) motor, and includes a motor rotation angle sensor inside the motor 6 so that information indicating the rotation angle of the motor 6 (hereinafter referred to as motor rotation angle information) can be output. Has been.
インターミディエイトシャフト５における、トルクセンサ４が接続された一端とは反対側の他端は、ステアリングギアボックス７に接続されている。ステアリングギアボックス７は、図示しないラックとピニオンギアからなるギア機構にて構成されており、インターミディエイトシャフト５の他端に設けられたピニオンギアに、ラックの歯が噛み合っている。そのため、運転者がハンドル２を回すと、インターミディエイトシャフト５が回転（すなわち、ピニオンギアが回転）し、これによりラックが左右に移動する。ラックの両端にはそれぞれタイロッド８が取り付けられており、ラックとともにタイロッド８が左右の往復運動を行う。これにより、タイロッド８がその先のナックルアーム９を引っ張ったり押したりすることで、タイヤ１０の向きが変わる。 The other end of the intermediate shaft 5 opposite to the end to which the torque sensor 4 is connected is connected to the steering gear box 7. The steering gear box 7 is configured by a gear mechanism including a rack and a pinion gear (not shown), and the teeth of the rack mesh with a pinion gear provided at the other end of the intermediate shaft 5. Therefore, when the driver turns the handle 2, the intermediate shaft 5 rotates (that is, the pinion gear rotates), and the rack moves to the left and right. Tie rods 8 are attached to both ends of the rack, and the tie rods 8 reciprocate left and right together with the rack. Thereby, the direction of the tire 10 is changed by the tie rod 8 pulling or pushing the knuckle arm 9 ahead.
また、車両における所定の部位には、車両速度を検出するための車速センサ１１が設けられている。
このような構成により、運転者がハンドル２を回転させると、その回転がステアリングシャフト３、トルクセンサ４、およびインターミディエイトシャフト５を介してステアリングギアボックス７に伝達される。そして、ステアリングギアボックス７内で、インターミディエイトシャフト５の回転がタイロッド８の左右移動に変換され、タイロッド８が動くことによって、左右の両タイヤ１０が操舵される。
A vehicle speed sensor 11 for detecting the vehicle speed is provided at a predetermined portion of the vehicle.
With this configuration, when the driver rotates the steering wheel 2, the rotation is transmitted to the steering gear box 7 via the steering shaft 3, the torque sensor 4, and the intermediate shaft 5. Then, in the steering gear box 7, the rotation of the intermediate shaft 5 is converted into the left-right movement of the tie rod 8, and the left and right tires 10 are steered by the movement of the tie rod 8.
電動パワーステアリングＥＣＵ（Electric Power Steering Electronic Control Unit）２０（以下、ＥＰＳＥＣＵ２０という）は、図示しない車載バッテリからの電力によって動作し、トルクセンサ４にて検出された操舵トルク、車速センサ１１にて検出された車両速度、およびモータ回転角センサにて検出された回転角度に基づいて、アシスト操舵力を演算する。そして、その演算結果に応じてモータ６を駆動制御することにより、運転者がハンドル２を回す力（延いては両タイヤ１０を操舵する力）のアシスト量を制御するものである。 An electric power steering ECU (Electric Power Steering Electronic Control Unit) 20 (hereinafter referred to as EPSECU 20) is operated by electric power from a vehicle battery (not shown) and is detected by a steering torque detected by the torque sensor 4 and a vehicle speed sensor 11. The assist steering force is calculated based on the vehicle speed and the rotation angle detected by the motor rotation angle sensor. Then, by driving and controlling the motor 6 according to the calculation result, the assist amount of the force for the driver to turn the steering wheel 2 (and the force to steer both tires 10) is controlled.
具体的には、ＥＰＳＥＣＵ２０は、基本アシスト量を演算する基本アシスト量演算部２１と、アシスト補償量を演算するアシスト補償量演算部２２と、基本アシスト量とアシスト補償量を加算することによりアシスト指令値を演算する加算部２３と、加算部２３からのアシスト指令値に基づいてモータ６を駆動するモータ駆動回路２４とを備えている。 Specifically, the EPS ECU 20 includes a basic assist amount calculation unit 21 that calculates a basic assist amount, an assist compensation amount calculation unit 22 that calculates an assist compensation amount, and an assist command by adding the basic assist amount and the assist compensation amount. An adder 23 that calculates a value and a motor drive circuit 24 that drives the motor 6 based on an assist command value from the adder 23 are provided.
基本アシスト量演算部２１は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび車速センサ１１にて検出された車両速度に基づき、基本アシスト量を演算する。具体的には、操舵トルクが大きいほど基本アシスト量が大きく（すなわち、モータ６の、ハンドル２の回転をアシストする方向のトルクが大きく）なるよう、また、車両速度が大きいほど基本アシスト量は小さくなるよう、例えば予め用意した操舵トルク−基本アシスト量マップを参照すること等によって、基本アシスト量を演算する。 The basic assist amount calculation unit 21 calculates a basic assist amount based on the steering torque detected by the torque sensor 4 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 11. Specifically, the basic assist amount increases as the steering torque increases (that is, the torque of the motor 6 in the direction of assisting the rotation of the handle 2 increases), and the basic assist amount decreases as the vehicle speed increases. For example, the basic assist amount is calculated by referring to a steering torque-basic assist amount map prepared in advance.
アシスト補償量演算部２２は、補正アシスト量演算部３１、モータ角速度演算部３２、前回値保持部３３、路面反力推定部３４、車速ゲイン演算部３５、および乗算部３６を備えている。 The assist compensation amount calculation unit 22 includes a correction assist amount calculation unit 31, a motor angular speed calculation unit 32, a previous value holding unit 33, a road surface reaction force estimation unit 34, a vehicle speed gain calculation unit 35, and a multiplication unit 36.
まず補正アシスト量演算部３１は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクおよび路面反力推定部３４にて推定された路面反力（以下、推定路面反力ともいう）に基づき、基本アシスト量演算部２１により演算された基本アシスト量を補正するための補正アシスト量を演算する。 First, the correction assist amount calculation unit 31 is based on the steering torque detected by the torque sensor 4 and the road surface reaction force estimated by the road surface reaction force estimation unit 34 (hereinafter also referred to as an estimated road surface reaction force). A correction assist amount for correcting the basic assist amount calculated by the calculation unit 21 is calculated.
またモータ角速度演算部３２は、モータ６から出力されるモータ回転角度情報の時間変化に基づいて、モータ６の回転角速度を演算する。
また前回値保持部３３は、加算部２３から出力されるアシスト指令値を入力し、新たにアシスト指令値が入力するまで、入力したアシスト指令値を保持する。以下、前回値保持部３３に保持されている値をアシスト量前回値という。
The motor angular velocity calculation unit 32 calculates the rotation angular velocity of the motor 6 based on the time change of the motor rotation angle information output from the motor 6.
The previous value holding unit 33 receives the assist command value output from the adding unit 23 and holds the input assist command value until a new assist command value is input. Hereinafter, the value held in the previous value holding unit 33 is referred to as an assist amount previous value.
また路面反力推定部３４は、トルクセンサ４にて検出された操舵トルク、モータ角速度演算部３２にて演算された回転角速度、および前回値保持部３３にて保持されているアシスト量前回値に基づき、路面１２からの反力（路面反力）を推定し、推定した路面反力を示す信号（以下、推定路面反力信号という）を出力する。 Further, the road surface reaction force estimating unit 34 sets the steering torque detected by the torque sensor 4, the rotational angular velocity calculated by the motor angular velocity calculating unit 32, and the assist amount previous value held by the previous value holding unit 33. Based on this, a reaction force (road reaction force) from the road surface 12 is estimated, and a signal indicating the estimated road reaction force (hereinafter referred to as an estimated road reaction force signal) is output.
また車速ゲイン演算部３５は、車両速度に対するゲインを、例えば予め用意した車両速度−ゲインマップを参照すること等によって演算する。
また乗算部３６は、補正アシスト量演算部３１から出力された補正アシスト量と、車速ゲイン演算部３５から出力されたゲインとを乗算し、この乗算値を、アシスト補償量として出力する。
Further, the vehicle speed gain calculation unit 35 calculates a gain with respect to the vehicle speed by referring to, for example, a vehicle speed-gain map prepared in advance.
The multiplication unit 36 multiplies the correction assist amount output from the correction assist amount calculation unit 31 by the gain output from the vehicle speed gain calculation unit 35, and outputs the multiplied value as an assist compensation amount.
モータ駆動回路２４は、基本アシスト量にアシスト補償量が加算されて得られたアシスト指令値に基づき、モータ６に電流を供給してモータ６を駆動する。
その他、ＥＰＳＥＣＵ２０は、基本アシスト量の安定性を高めるための位相補償部、操舵トルクの変化に対する応答速度を高めるためのフィードフォワード制御部、アシスト指令値（電流指令値）とモータ６の実際の電流値との偏差に基づくフィードバック制御（例えばＰＩ制御など）によってモータ駆動回路２４に与える最終的な電流指令値を決定するフィードバック制御部など、種々の機能ブロックを備えているが、図１ではこれらの図示を省略している。
The motor drive circuit 24 drives the motor 6 by supplying current to the motor 6 based on the assist command value obtained by adding the assist compensation amount to the basic assist amount.
In addition, the EPS ECU 20 includes a phase compensation unit for increasing the stability of the basic assist amount, a feedforward control unit for increasing the response speed with respect to changes in steering torque, an assist command value (current command value), and an actual current of the motor 6. Various functional blocks such as a feedback control unit for determining a final current command value to be given to the motor drive circuit 24 by feedback control (for example, PI control) based on a deviation from the value are provided. The illustration is omitted.
図２は、ＥＰＳシステム１に入力するトルクと、ＥＰＳシステム１の制御方法を説明する図である。
図２に示すように、ハンドルが操作されることにより入力されるハンドルトルクＴｈによってステアリングシャフト３がハンドルとともに回転し、この回転に起因したねじれにより操舵トルクＴｓが発生する。この操舵トルクＴｓをトルクセンサ４が検出し、検出された操舵トルクＴｓに応じたモータトルクＴｍをモータ６が発生させる。これにより、タイヤ１０の向きが変わり、路面１２から反力（路面反力）Ｔｌが入力する。
FIG. 2 is a diagram for explaining a torque input to the EPS system 1 and a control method of the EPS system 1.
As shown in FIG. 2, the steering shaft 3 is rotated together with the handle by the handle torque Th inputted by operating the handle, and the steering torque Ts is generated by the twist caused by this rotation. The torque sensor 4 detects the steering torque Ts, and the motor 6 generates a motor torque Tm corresponding to the detected steering torque Ts. Thereby, the direction of the tire 10 is changed, and the reaction force (road reaction force) Tl is input from the road surface 12.
そしてＥＰＳシステム１は、トルクセンサ４で検出した操舵トルクＴｓを入力信号として使用してヨー応答を制御する（矢印ＡＬ１を参照）とともに、路面反力推定部３４で推定した路面反力Ｔｌを入力信号として使用してロール応答を制御する（矢印ＡＬ２を参照）。 The EPS system 1 uses the steering torque Ts detected by the torque sensor 4 as an input signal to control the yaw response (see the arrow AL1) and inputs the road surface reaction force Tl estimated by the road surface reaction force estimation unit 34. Used as a signal to control the roll response (see arrow AL2).
図３（ａ），（ｂ）は、補正アシスト量演算部３１の周波数特性を示すボード線図である。図３（ａ）は操舵トルクに対するゲイン特性を示し（図３（ａ）中の破線を参照）、図３（ｂ）は推定路面反力に対するゲイン特性を示す（図３（ｂ）中の破線を参照）。なお、図３(ａ)のボード線図における縦軸の物理量はヨーレートであり、図３(ｂ)のボード線図における縦軸の物理量はロールレートである。また図３（ａ）では、ＥＰＳシステム１におけるヨー応答のゲイン特性の概略を重ねて示し（図３（ａ）中の実線を参照）、図３（ｂ）では、ＥＰＳシステム１におけるロール応答のゲイン特性の概略を重ねて示している（図３（ｂ）中の実線を参照）。 FIGS. 3A and 3B are Bode diagrams showing frequency characteristics of the correction assist amount calculation unit 31. FIG. 3A shows the gain characteristic with respect to the steering torque (see the broken line in FIG. 3A), and FIG. 3B shows the gain characteristic with respect to the estimated road surface reaction force (the broken line in FIG. 3B). See). The physical quantity on the vertical axis in the Bode diagram in FIG. 3A is the yaw rate, and the physical quantity on the vertical axis in the Bode diagram in FIG. 3B is the roll rate. 3A shows the outline of the gain characteristic of the yaw response in the EPS system 1 (see the solid line in FIG. 3A), and in FIG. 3B, the roll response in the EPS system 1 is shown. The outline of the gain characteristic is shown superimposed (see the solid line in FIG. 3B).
補正アシスト量演算部３１は、１次フィルタ形状を有するゲイン特性によりヨー応答を変更するように構成されており、本実施形態において具体的には、図３（ａ）に示すように、操舵トルクの周波数が１Ｈｚ以下である場合には、ゲインが一定値（本実施形態では−１０ｄＢ）であり、操舵トルクの周波数が１Ｈｚ〜３Ｈｚである場合には、周波数が高くなるにつれてゲインが徐々に減少し、周波数が３Ｈｚのときにゲインが約−４０ｄＢになるように設計されている。なお、図３（ａ）に示していないが、補正アシスト量演算部３１は、操舵トルクの周波数が３Ｈｚを超えている場合には、ゲインが−４０ｄＢ以下になるように設計されている。 The correction assist amount calculation unit 31 is configured to change the yaw response by a gain characteristic having a primary filter shape, and specifically in this embodiment, as shown in FIG. When the frequency is 1 Hz or less, the gain is a constant value (−10 dB in the present embodiment), and when the steering torque frequency is 1 Hz to 3 Hz, the gain gradually decreases as the frequency increases. However, when the frequency is 3 Hz, the gain is designed to be about -40 dB. Although not shown in FIG. 3A, the correction assist amount calculation unit 31 is designed so that the gain is −40 dB or less when the frequency of the steering torque exceeds 3 Hz.
さらに補正アシスト量演算部３１は、微分特性を有するゲイン特性によりロール応答を抑制するように構成されており、本実施形態において具体的には、図３（ｂ）に示すように、推定路面反力の周波数が０．７Ｈｚである場合にゲインが約−４０ｄＢであり、推定路面反力の周波数が０．７Ｈｚ〜３Ｈｚである場合には、周波数が高くなるにつれてゲインが徐々に上昇し、周波数が３Ｈｚのときにゲインが約−１５ｄＢになり、さらに推定路面反力の周波数が３Ｈｚ〜８Ｈｚである場合には、周波数が高くなるにつれてゲインが徐々に減少し、周波数が８Ｈｚのときにゲインが約−４０ｄＢになるように設計されている。なお、図３（ｂ）に示していないが、補正アシスト量演算部３１は、推定路面反力の周波数が０．７Ｈｚ未満である場合と８Ｈｚを超えている場合には、ゲインが−４０ｄＢ以下になるように設計されている。 Further, the correction assist amount calculation unit 31 is configured to suppress the roll response by a gain characteristic having a differential characteristic. In the present embodiment, specifically, as shown in FIG. When the force frequency is 0.7 Hz, the gain is about -40 dB. When the estimated road reaction force frequency is 0.7 Hz to 3 Hz, the gain gradually increases as the frequency increases. When the frequency is 3 Hz, the gain is about -15 dB. Further, when the frequency of the estimated road reaction force is 3 Hz to 8 Hz, the gain gradually decreases as the frequency increases, and when the frequency is 8 Hz, the gain increases. It is designed to be about -40 dB. Although not shown in FIG. 3B, the correction assist amount calculation unit 31 has a gain of −40 dB or less when the frequency of the estimated road reaction force is less than 0.7 Hz and when it exceeds 8 Hz. Designed to be
このように構成された本実施形態のＥＰＳシステム１の周波数特性の一例を図４に示す。図４は、本実施形態のＥＰＳシステム１の周波数特性（図４中の実線を参照）を、アシスト補償量演算部２２にて演算されたアシスト補償量による基本アシスト量の補正がない場合の周波数特性（図４中の破線を参照）とともに表したボード線図であり、（ａ）はモータトルクに対するヨー応答を表す周波数特性であり、（ｂ）はモータトルクに対するロール応答を表す周波数特性である。なお、図４(ａ)のボード線図における縦軸の物理量はヨーレートであり、図４(ｂ)のボード線図における縦軸の物理量はロールレートである。 An example of the frequency characteristic of the EPS system 1 of the present embodiment configured as described above is shown in FIG. FIG. 4 shows the frequency characteristics (see the solid line in FIG. 4) of the EPS system 1 of the present embodiment when the basic assist amount is not corrected by the assist compensation amount calculated by the assist compensation amount calculation unit 22. FIG. 5 is a Bode diagram represented with characteristics (see the broken line in FIG. 4), (a) is a frequency characteristic representing a yaw response to motor torque, and (b) is a frequency characteristic representing a roll response to motor torque. . The physical quantity on the vertical axis in the Bode diagram of FIG. 4A is the yaw rate, and the physical quantity on the vertical axis in the Bode diagram of FIG. 4B is the roll rate.
本実施形態のＥＰＳシステム１では、図４（ｂ）に示すように、ロール応答については、２Ｈｚ近傍の共振周波数帯の応答が低下しており、ロール振動を抑制することができる。さらに、図４（ａ）に示すように、ヨー応答については、２Ｈｚ帯まではほぼ同じ周波数特性であり、ヨー応答の低下は見られない。 In the EPS system 1 of the present embodiment, as shown in FIG. 4B, the roll response has a reduced response in the resonance frequency band near 2 Hz, and roll vibration can be suppressed. Furthermore, as shown in FIG. 4A, the yaw response has substantially the same frequency characteristics up to the 2 Hz band, and no decrease in the yaw response is observed.
このように構成されたＥＰＳシステム１では、アシスト補償量演算部２２が、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された操舵トルクと、車両の挙動が反映された推定路面反力とに基づき、２入力１出力の制御形態で、次の（ａ）および（ｂ）の２つのゲイン特性を満たすようにアシスト補償量を演算する。 In the EPS system 1 configured as described above, the assist compensation amount calculation unit 22 is based on the steering torque that reflects the steering operation by the driver of the vehicle and the estimated road surface reaction force that reflects the behavior of the vehicle. The assist compensation amount is calculated so as to satisfy the following two gain characteristics (a) and (b) in the control mode of two inputs and one output.
（ａ）操舵トルクに対する補正アシスト量のゲイン特性については、操舵トルクの周波数が予め設定された第１設定周波数（本実施形態では１Ｈｚ）を超えると、操舵トルクの周波数が高くなるにつれて、補正アシスト量のゲインが徐々に減少する１次フィルタの形状を有する。 (A) Regarding the gain characteristic of the correction assist amount with respect to the steering torque, when the frequency of the steering torque exceeds a preset first setting frequency (1 Hz in the present embodiment), the correction assist is increased as the steering torque frequency increases. It has the shape of a first-order filter in which the amount gain gradually decreases.
（ｂ）推定路面反力に対する補正アシスト量のゲイン特性については、推定路面反力の周波数が、第１設定周波数より高くなるように予め設定された第２設定周波数（本実施形態では３Ｈｚ）になるまでは、推定路面反力の周波数が高くなるにつれて、補正アシスト量のゲインが徐々に増加する、推定路面反力の微分特性を有する。 (B) About the gain characteristic of the correction assist amount with respect to the estimated road surface reaction force, the frequency of the estimated road surface reaction force is set to a second set frequency (3 Hz in the present embodiment) that is set in advance so as to be higher than the first set frequency. Until it becomes, it has the differential characteristic of the estimated road surface reaction force that the gain of the correction assist amount gradually increases as the frequency of the estimated road surface reaction force becomes higher.
これにより、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された信号（以下、ハンドル操作信号という）と、車両の挙動が反映された信号（以下、車両挙動信号という）を用いることにより、車両の運転者によるハンドルの操作により生じるヨー応答については、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された信号（本実施形態では操舵トルク）に基づいた上記（ａ）のゲイン特性を用いてヨー応答を制御するとともに、ヨー運動などの車両の挙動により生じるロール応答については、車両の挙動が反映された信号（本実施形態では推定路面反力）に基づいた上記（ｂ）のゲイン特性を用いてロール応答を制御することができる。 Thus, by using a signal reflecting the steering operation by the driver of the vehicle (hereinafter referred to as a steering operation signal) and a signal reflecting the behavior of the vehicle (hereinafter referred to as a vehicle behavior signal), As for the yaw response generated by the steering operation by the driver, the yaw response is controlled using the gain characteristic (a) based on the signal reflecting the steering operation by the vehicle driver (steering torque in this embodiment). At the same time, for the roll response caused by the behavior of the vehicle such as the yaw motion, the roll response is obtained using the gain characteristic (b) based on the signal reflecting the behavior of the vehicle (the estimated road surface reaction force in the present embodiment). Can be controlled.
そして、上記（ａ）のゲイン特性では、操舵トルクの周波数が予め設定された第１設定周波数を超えると、操舵トルクの周波数が高くなるにつれて、補正アシスト量のゲインが徐々に減少する１次フィルタの形状を有する。すなわち、上記（ａ）のゲイン特性のうち、主に、操舵トルクの周波数が第１設定周波数以下となる周波数帯のゲイン特性によって、ヨー応答を制御する。 In the gain characteristic (a), when the steering torque frequency exceeds a preset first set frequency, the primary filter in which the gain of the correction assist amount gradually decreases as the steering torque frequency increases. It has the shape of In other words, the yaw response is controlled mainly by the gain characteristics in the frequency band in which the frequency of the steering torque is equal to or lower than the first set frequency among the gain characteristics of (a) above.
また従来、例えば図５（ａ）に示すような微分特性によってメカ系の振動を抑制可能であることが知られており、上記（ｂ）のゲイン特性を用いてロール振動を抑制することができる。図５（ａ）は、微分特性の具体例を示すボード線図とともにメカ系の振動を微分特性により抑制可能であることを説明する図であり、ボード線図の上図はゲイン特性を示し、下図は位相特性を示す。 Conventionally, it is known that the vibration of the mechanical system can be suppressed by a differential characteristic as shown in FIG. 5A, for example, and the roll vibration can be suppressed by using the gain characteristic of the above (b). . FIG. 5A is a diagram for explaining that the vibration of the mechanical system can be suppressed by the differential characteristics together with the Bode diagram showing a specific example of the differential characteristics. The upper diagram of the Bode diagram shows the gain characteristics. The figure below shows the phase characteristics.
さらに、上記（ｂ）のゲイン特性では、第１設定周波数より高くなるように予め設定された第２設定周波数になるまでは、補正アシスト量のゲインが徐々に増加する特性を有するため、図５（ｂ）の矢印ＡＬ３で示すように、第１設定周波数（１Ｈｚ）と第２設定周波数（３Ｈｚ）の間の周波数帯では、ヨー応答との干渉が抑制された状態でロール応答を制御することができる。上述のように、上記（ａ）のゲイン特性では主に、第１設定周波数以下となる周波数帯のゲイン特性によってヨー応答を制御するからである。図５（ｂ）は、補正アシスト量演算部３１の周波数特性を示すボード線図である。図５（ｂ）では、操舵トルクに対するゲイン特性（破線Ｌ１を参照）と、推定路面反力に対するゲイン特性（破線Ｌ２を参照）と、ＥＰＳシステム１におけるヨー応答のゲイン特性（実線Ｌ３を参照）と、ＥＰＳシステム１におけるロール応答のゲイン特性（実線Ｌ４を参照）を重ねて示している。なお、図５(ｂ)のボード線図における縦軸の物理量はヨーレートまたはロールレートである。 Further, the gain characteristic (b) has a characteristic that the gain of the correction assist amount gradually increases until the second set frequency that is set in advance so as to be higher than the first set frequency. As shown by the arrow AL3 in (b), in the frequency band between the first set frequency (1 Hz) and the second set frequency (3 Hz), the roll response is controlled in a state where interference with the yaw response is suppressed. Can do. This is because, as described above, in the gain characteristic of (a), the yaw response is mainly controlled by the gain characteristic of the frequency band that is equal to or lower than the first set frequency. FIG. 5B is a Bode diagram showing the frequency characteristics of the correction assist amount calculation unit 31. In FIG. 5B, the gain characteristic with respect to the steering torque (see the broken line L1), the gain characteristic with respect to the estimated road surface reaction force (see the broken line L2), and the gain characteristic of the yaw response in the EPS system 1 (see the solid line L3). And the roll response gain characteristics (see solid line L4) in the EPS system 1 are shown superimposed. Note that the physical quantity on the vertical axis in the Bode diagram of FIG. 5B is the yaw rate or roll rate.
以上より、本実施形態のＥＰＳシステム１によれば、ヨー応答を低下させることなくロール振動を抑制することが可能となる。
また、車速ゲイン演算部３５が、車速センサ１１にて検出された車両速度に応じた車速ゲインを演算し、乗算部３６が、補正アシスト量演算部３１により演算された補正アシスト量と、車速ゲイン演算部３５により演算された車速ゲインとの乗算を行うことによりアシスト補償量を補正する。
As described above, according to the EPS system 1 of the present embodiment, roll vibration can be suppressed without reducing the yaw response.
The vehicle speed gain calculation unit 35 calculates a vehicle speed gain corresponding to the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 11, and the multiplication unit 36 calculates the correction assist amount calculated by the correction assist amount calculation unit 31 and the vehicle speed gain. The assist compensation amount is corrected by performing multiplication with the vehicle speed gain calculated by the calculation unit 35.
これにより、車両速度に応じてアシスト補償量が補正されるため、車両速度に応じたより適切なアシスト補償量に基づいて基本アシスト量を補正でき、車両速度が考慮された適切な制御の実現が可能となる。 As a result, the assist compensation amount is corrected according to the vehicle speed, so that the basic assist amount can be corrected based on a more appropriate assist compensation amount according to the vehicle speed, and appropriate control in consideration of the vehicle speed can be realized. It becomes.
以上説明した実施形態において、ステアリングシャフト３は本発明における入力軸、タイヤ１０は本発明における操舵輪、インターミディエイトシャフト５とステアリングギアボックス７とタイロッド８とナックルアーム９は本発明における入力伝達手段、トルクセンサ４は本発明におけるトルク検出手段、ＥＰＳＥＣＵ２０は本発明における電動パワーステアリング制御装置、基本アシスト量演算部２１は本発明における基本アシスト量演算手段、アシスト補償量演算部２２は本発明におけるアシスト補償量演算手段、加算部２３は本発明におけるアシスト量補正手段、モータ駆動回路２４は本発明におけるモータ駆動手段、操舵トルクは本発明におけるハンドル操作信号、推定路面反力は本発明における車両挙動信号、車速センサ１１は本発明における車両速度検出手段、車速ゲイン演算部３５は本発明における車速ゲイン演算手段、乗算部３６は本発明におけるアシスト補償量補正手段である。 In the embodiment described above, the steering shaft 3 is the input shaft in the present invention, the tire 10 is the steering wheel in the present invention, the intermediate shaft 5, the steering gear box 7, the tie rod 8, and the knuckle arm 9 are the input transmission means in the present invention. The torque sensor 4 is the torque detection means in the present invention, the EPS ECU 20 is the electric power steering control device in the present invention, the basic assist amount calculation unit 21 is the basic assist amount calculation means in the present invention, and the assist compensation amount calculation unit 22 is the assist compensation in the present invention. The amount calculation means, the addition unit 23 is the assist amount correction means in the present invention, the motor drive circuit 24 is the motor drive means in the present invention, the steering torque is the steering wheel operation signal in the present invention, the estimated road reaction force is the vehicle behavior signal in the present invention, The vehicle speed sensor 11 Vehicle speed detection means in the invention, the vehicle speed gain calculation means in the vehicle speed gain calculation unit 35 according to the present invention, the multiplying unit 36 is the assist compensation amount correcting means in the present invention.
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の形態を採ることができる。
例えば上記実施形態においては、トルクセンサ４にて検出された操舵トルクを用いてヨー応答を制御するものを示したが、車両の運転者によるハンドルの操作が反映された信号として、操舵トルクの代わりに、基本アシスト量またはハンドルの回転角度を示す信号を用いるようにしてもよい。
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, As long as it belongs to the technical scope of this invention, a various form can be taken.
For example, in the above-described embodiment, the yaw response is controlled using the steering torque detected by the torque sensor 4. However, instead of the steering torque, the steering wheel operation by the vehicle driver is reflected. In addition, a signal indicating the basic assist amount or the rotation angle of the steering wheel may be used.
また上記実施形態においては、路面反力推定部３４にて推定された推定路面反力を用いてロール応答を制御するものを示したが、車両の挙動が反映された信号として、推定路面反力の代わりに、モータ６の回転角度、モータ６の回転速度、インターミディエイトシャフト５のトルク、ラックのストローク、ラックの推力、タイヤ１０の角度、タイヤ１０の点横力の何れか１つを示す信号を用いるようにしてもよい。 Moreover, in the said embodiment, although what showed roll response control using the estimated road surface reaction force estimated in the road surface reaction force estimation part 34 was shown, as a signal in which the behavior of the vehicle was reflected, estimated road surface reaction force was shown. Instead of, a signal indicating any one of the rotation angle of the motor 6, the rotation speed of the motor 6, the torque of the intermediate shaft 5, the stroke of the rack, the thrust of the rack, the angle of the tire 10, and the point lateral force of the tire 10 May be used.
１…電動パワーステアリングシステム、２…ハンドル、３…ステアリングシャフト、４…トルクセンサ、５…インターミディエイトシャフト、６…モータ、７…ステアリングギアボックス、８…タイロッド、９…ナックルアーム、１０…タイヤ、１１…車速センサ、１２…路面、２０…ＥＰＳＥＣＵ、２１…基本アシスト量演算部、２２…アシスト補償量演算部、２３…加算部、２４…モータ駆動回路、３１…補正アシスト量演算部、３２…モータ角速度演算部、３３…前回値保持部、３４…路面反力推定部、３５…車速ゲイン演算部、３６…乗算部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering system, 2 ... Steering wheel, 3 ... Steering shaft, 4 ... Torque sensor, 5 ... Intermediate shaft, 6 ... Motor, 7 ... Steering gear box, 8 ... Tie rod, 9 ... Knuckle arm, 10 ... Tire, DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Vehicle speed sensor, 12 ... Road surface, 20 ... EPSECU, 21 ... Basic assist amount calculating part, 22 ... Assist compensation amount calculating part, 23 ... Adder part, 24 ... Motor drive circuit, 31 ... Correction assist amount calculating part, 32 ... Motor angular velocity calculation unit, 33 ... previous value holding unit, 34 ... road surface reaction force estimation unit, 35 ... vehicle speed gain calculation unit, 36 ... multiplication unit
Claims (4)
前記入力軸の回転を操舵輪に伝達することにより前記操舵輪を操舵させる入力伝達手段と、
前記入力軸と前記操舵輪のねじれによる操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
前記ハンドルの操作による前記操舵輪の操舵時に前記ハンドルの操作を補助するためのアシスト操舵力を発生させるモータと
を備えた電動パワーステアリングシステムに設けられ、前記モータを制御することにより前記アシスト操舵力を制御する電動パワーステアリング制御装置であって、
前記トルク検出手段により検出された操舵トルクに基づいて前記ハンドルの操作を補助するための基本アシスト量を演算する基本アシスト量演算手段と、
前記基本アシスト量演算手段により演算された前記基本アシスト量を補正するためのアシスト補償量を演算するアシスト補償量演算手段と、
前記基本アシスト量演算手段により演算された前記基本アシスト量を、前記アシスト補償量演算手段により演算された前記アシスト補償量によって補正することにより、補正後アシスト量を演算するアシスト量補正手段と、
前記アシスト量補正手段からの前記補正後アシスト量に基づいて前記モータを駆動させるモータ駆動手段とを備え、
前記アシスト補償量演算手段は、
前記車両の運転者による前記ハンドルの操作が反映された信号であるハンドル操作信号と、前記車両の挙動が反映された信号である車両挙動信号とに基づき、２入力１出力の制御形態で、次の（ａ）および（ｂ）の２つのゲイン特性を満たすように前記アシスト補償量を演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
（ａ）前記ハンドル操作信号に対する前記アシスト補償量の前記ゲイン特性については、前記ハンドル操作信号の周波数が予め設定された第１設定周波数を超えると、前記ハンドル操作信号の周波数が高くなるにつれて、前記アシスト補償量のゲインが徐々に減少する１次フィルタの形状を有する。
（ｂ）前記車両挙動信号に対する前記アシスト補償量の前記ゲイン特性については、前記車両挙動信号の周波数が、前記第１設定周波数より高くなるように予め設定された第２設定周波数になるまでは、前記車両挙動信号の周波数が高くなるにつれて、前記アシスト補償量のゲインが徐々に増加する、前記車両挙動信号の微分特性を有する。 An input shaft connected to a handle of a vehicle and rotating together with the handle by a handle torque input by operating the handle;
Input transmission means for steering the steering wheel by transmitting rotation of the input shaft to the steering wheel;
Torque detecting means for detecting a steering torque due to torsion of the input shaft and the steering wheel;
An electric power steering system including a motor for generating an assist steering force for assisting the operation of the handle when the steering wheel is steered by the operation of the handle, and controlling the motor to control the assist steering force. An electric power steering control device for controlling
Basic assist amount calculating means for calculating a basic assist amount for assisting the operation of the steering wheel based on the steering torque detected by the torque detecting means;
Assist compensation amount calculating means for calculating an assist compensation amount for correcting the basic assist amount calculated by the basic assist amount calculating means;
An assist amount correcting means for calculating the corrected assist amount by correcting the basic assist amount calculated by the basic assist amount calculating means by the assist compensation amount calculated by the assist compensation amount calculating means;
Motor driving means for driving the motor based on the corrected assist amount from the assist amount correcting means,
The assist compensation amount calculating means includes:
Based on a handle operation signal that is a signal reflecting the operation of the steering wheel by the driver of the vehicle and a vehicle behavior signal that is a signal reflecting the behavior of the vehicle, a two-input one-output control mode is used. The electric power steering control device, wherein the assist compensation amount is calculated so as to satisfy the two gain characteristics of (a) and (b).
(A) Regarding the gain characteristic of the assist compensation amount with respect to the steering wheel operation signal, when the frequency of the steering wheel operation signal exceeds a preset first setting frequency, as the frequency of the steering wheel operation signal increases, It has the shape of a primary filter in which the gain of the assist compensation amount gradually decreases.
(B) For the gain characteristic of the assist compensation amount with respect to the vehicle behavior signal, until the frequency of the vehicle behavior signal becomes a second set frequency set in advance so as to be higher than the first set frequency, The vehicle behavior signal has a differential characteristic in which the gain of the assist compensation amount gradually increases as the frequency of the vehicle behavior signal increases.
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制御装置。 The assist compensation amount calculating means calculates the assist compensation amount based on a signal indicating any one of the steering torque, the basic assist amount, and the rotation angle of the handle as the steering wheel operation signal. The electric power steering control device according to claim 1, wherein
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電動パワーステアリング制御装置。 The assist compensation amount calculating means includes, as the vehicle behavior signal, a road surface reaction force that is a force that the steered wheel receives from a road surface of a vehicle, a rotation angle of the motor, a rotation speed of the motor, a torque of an intermediate shaft, The assist compensation amount is calculated based on a signal indicating any one of a stroke, a rack thrust, a tire angle, and a point lateral force of the tire. Electric power steering control device.
前記車両速度検出手段により検出された前記車両の速度に応じたゲインである車速ゲインを演算する車速ゲイン演算手段と、
前記アシスト補償量演算手段により演算された前記アシスト補償量と前記車速ゲイン演算手段により演算された車速ゲインとの乗算を行うことにより前記アシスト補償量を補正するアシスト補償量補正手段とを備える
ことを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか１項に記載の電動パワーステアリング制御装置。 Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle;
Vehicle speed gain calculating means for calculating a vehicle speed gain which is a gain corresponding to the speed of the vehicle detected by the vehicle speed detecting means;
Assist compensation amount correcting means for correcting the assist compensation amount by multiplying the assist compensation amount calculated by the assist compensation amount calculating means by the vehicle speed gain calculated by the vehicle speed gain calculating means. The electric power steering control device according to any one of claims 1 to 3, wherein
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011250069A JP5741394B2 (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Electric power steering control device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011250069A JP5741394B2 (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Electric power steering control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2013103664A true JP2013103664A (en) | 2013-05-30 |
| JP5741394B2 JP5741394B2 (en) | 2015-07-01 |
Family
ID=48623537
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011250069A Expired - Fee Related JP5741394B2 (en) | 2011-11-15 | 2011-11-15 | Electric power steering control device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5741394B2 (en) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015003550A (en) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 株式会社デンソー | Electric steering control device |
| CN104802848A (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 株式会社电装 | Electric power steering control device |
| WO2016031216A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 株式会社デンソー | Electric steering control device |
| JP2016088435A (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 株式会社デンソー | Motor control device |
| JP2016088434A (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 株式会社デンソー | Motor control device |
| DE102016115662A1 (en) | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A VEHICLE |
| CN107521556A (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-29 | 株式会社捷太格特 | Steering controller |
| WO2018190178A1 (en) * | 2017-04-12 | 2018-10-18 | 川崎重工業株式会社 | Artificial emotion generation system and conversation information output method for vehicle |
| CN111661145A (en) * | 2019-03-07 | 2020-09-15 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle control system |
| WO2023065278A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 华为技术有限公司 | Pull drift compensation assist system and control method |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007269140A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Nsk Ltd | Control device of electric power steering system |
| JP2009267686A (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Panasonic Corp | Portable radio equipment |
-
2011
- 2011-11-15 JP JP2011250069A patent/JP5741394B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007269140A (en) * | 2006-03-31 | 2007-10-18 | Nsk Ltd | Control device of electric power steering system |
| JP2009267686A (en) * | 2008-04-24 | 2009-11-12 | Panasonic Corp | Portable radio equipment |
Cited By (22)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015003550A (en) * | 2013-06-19 | 2015-01-08 | 株式会社デンソー | Electric steering control device |
| CN104802848A (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-29 | 株式会社电装 | Electric power steering control device |
| JP2015137038A (en) * | 2014-01-23 | 2015-07-30 | 株式会社デンソー | Electric power steering control device |
| DE102014118639B4 (en) | 2014-01-23 | 2023-05-04 | Denso Corporation | Electric power steering control device |
| US9352771B2 (en) | 2014-01-23 | 2016-05-31 | Denso Corporation | Electric power steering control device |
| CN104802848B (en) * | 2014-01-23 | 2018-03-06 | 株式会社电装 | Electric powered steering control device |
| CN106604857A (en) * | 2014-08-28 | 2017-04-26 | 株式会社电装 | Electric steering control device |
| WO2016031216A1 (en) * | 2014-08-28 | 2016-03-03 | 株式会社デンソー | Electric steering control device |
| JP2016049803A (en) * | 2014-08-28 | 2016-04-11 | 株式会社デンソー | Electric steering control device |
| JP2016088435A (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 株式会社デンソー | Motor control device |
| JP2016088434A (en) * | 2014-11-10 | 2016-05-23 | 株式会社デンソー | Motor control device |
| CN106476798A (en) * | 2015-08-27 | 2017-03-08 | 富士重工业株式会社 | The control device of vehicle and the control method of vehicle |
| CN106476798B (en) * | 2015-08-27 | 2018-01-09 | 株式会社斯巴鲁 | The control device of vehicle and the control method of vehicle |
| DE102016115662A1 (en) | 2015-08-27 | 2017-03-02 | Fuji Jukogyo Kabushiki Kaisha | DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A VEHICLE |
| US10144446B2 (en) | 2015-08-27 | 2018-12-04 | Subaru Corporation | Vehicle and method for controlling vehicle |
| CN107521556A (en) * | 2016-06-22 | 2017-12-29 | 株式会社捷太格特 | Steering controller |
| WO2018190178A1 (en) * | 2017-04-12 | 2018-10-18 | 川崎重工業株式会社 | Artificial emotion generation system and conversation information output method for vehicle |
| JPWO2018190178A1 (en) * | 2017-04-12 | 2020-02-20 | 川崎重工業株式会社 | Vehicle pseudo-emotion generation system and conversation information output method |
| US11046384B2 (en) | 2017-04-12 | 2021-06-29 | Kawasaki Jukogyo Kabushiki Kaisha | Vehicle pseudo-emotion generating system and conversation information output method |
| CN111661145A (en) * | 2019-03-07 | 2020-09-15 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle control system |
| CN111661145B (en) * | 2019-03-07 | 2022-11-11 | 丰田自动车株式会社 | Vehicle control system |
| WO2023065278A1 (en) * | 2021-10-22 | 2023-04-27 | 华为技术有限公司 | Pull drift compensation assist system and control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP5741394B2 (en) | 2015-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5741394B2 (en) | Electric power steering control device | |
| JP7264058B2 (en) | steering controller | |
| JP5962312B2 (en) | Electric power steering control device | |
| JP6160860B2 (en) | Electric power steering device | |
| JP5003427B2 (en) | Steering control device and vehicle steering device using the same | |
| JP6769047B2 (en) | Steering control device | |
| JP6430119B2 (en) | Electric power steering device | |
| JP6314752B2 (en) | Electric steering control device | |
| JP4883134B2 (en) | Electric power steering control device | |
| JP4883345B2 (en) | Electric power steering device | |
| JP5494628B2 (en) | Electric power steering control device | |
| JP4807422B2 (en) | Electric power steering system | |
| JP2008230537A (en) | Electric power steering device | |
| JP2007238070A (en) | Control device for electric variable gear transmission device and electric power steering device | |
| JP5223718B2 (en) | Steering load estimation device and electric power steering device | |
| JP6036570B2 (en) | Electric steering control device | |
| JP2011025829A (en) | Power steering device | |
| KR101172098B1 (en) | Electric Power Steering System for Reducing Reaction in Active Front Steering | |
| JP2015003549A (en) | Electric steering control device | |
| JP2013060045A (en) | Electric power steering controller | |
| JP6044439B2 (en) | Electric steering control device | |
| JP6252059B2 (en) | Steering control device | |
| JP5045872B2 (en) | Electric power steering device | |
| JP2015174565A (en) | power steering device | |
| JP6031878B2 (en) | Electric power steering control device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140207 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141016 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141111 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150331 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150413 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 5741394 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |