JP2014051242A - Electric power steering system - Google Patents

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JP2014051242A JP2012198561A JP2012198561A JP2014051242A JP 2014051242 A JP2014051242 A JP 2014051242A JP 2012198561 A JP2012198561 A JP 2012198561A JP 2012198561 A JP2012198561 A JP 2012198561A JP 2014051242 A JP2014051242 A JP 2014051242A
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Toshio Takano
寿男 高野
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering system that gives a good steering feeling by generating an appropriate assisting force while driving on a terrible road.SOLUTION: When a vehicle velocity is equal to or higher than a predetermined vehicle velocity within a predetermined time, the number of times by which an absolute value of a motor rotation-angle acceleration becomes equal to or larger than a predetermined motor rotation-angle acceleration is equal to or larger than a predetermined number of times, and an integrated value of an absolute value of a steering torque becomes equal to or larger than a predetermined value within the predetermined time, an assisting force is increased.

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus.

従来、電動モータにより操舵補助を行う電動パワーステアリング装置では、通常路であっても、悪路であっても、単に操舵トルクと車速によってアシスト力を決めている。   2. Description of the Related Art Conventionally, in an electric power steering apparatus that assists steering by an electric motor, the assist force is determined simply by the steering torque and the vehicle speed on a normal road or a bad road.

しかし、このような制御方法においては、砂利道のような悪路を走行した時、ステアリング系のキックバックにより、ステアリングホイールがとられることがある。この時に、通常走行用のアシストが続けば、直進安定性を損なう虞があった。そのため、例えば、特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置では、操舵トルクの時間変化率が所定時間内に、所定回数を超えたと判定したときに、アシスト力を増やすことで、操舵フィーリングの向上を図っている。   However, in such a control method, when the vehicle travels on a rough road such as a gravel road, the steering wheel may be taken due to the kickback of the steering system. At this time, if the assist for normal running continues, there is a possibility that the straight running stability is impaired. Therefore, for example, in the electric power steering apparatus described in Patent Document 1, when it is determined that the time change rate of the steering torque exceeds a predetermined number of times within a predetermined time, the steering feeling is improved by increasing the assist force. I am trying.

特開2002−302057号公報JP 2002-302057 A

しかし、操舵トルクの時間変化率が所定時間内に、所定回数を超えたという条件だけで悪路走行と判定し、アシスト力を増やした場合、低速走行時、路面がドライ状態で、運転者が切り込み、切り込み戻しを行うと、舵抜け感のために十分な操舵フィーリングが得られない場合があった。そのため、通常操舵時より、アシスト力を増やす制御を行うためには、厳密な車両状態を把握する必要がある。   However, if the steering torque is determined to be rough road driving only when the time change rate of the steering torque exceeds a predetermined number of times within a predetermined time and the assist force is increased, the road surface is dry and the driver When turning and turning back, there is a case where a sufficient steering feeling cannot be obtained due to a feeling of rudder slipping. Therefore, in order to perform control to increase the assist force from that during normal steering, it is necessary to grasp the exact vehicle state.

本発明の目的は、悪路の走行において、適切なアシスト力を発生することにより、操舵フィーリングの良い電動パワーステアリング装置を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus having a good steering feeling by generating an appropriate assist force on a rough road.

上記の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、モータによって操舵系にステアリング操作を補助するアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記モータ回転角度を検出するモータ回転角度検出手段と、前記モータ回転角度検出手段から検出したモータ回転角度からモータ回転角加速度を演算するモータ回転角加速度演算手段と、前記操舵トルク検出手段から検出した操舵トルクと、前記車速検出手段から検出した車速からアシスト力を生成するアシスト力生成手段と、前記アシスト力生成手段に基づいて、前記操舵力補助装置の駆動源であるモータに対して駆動電力を供給することにより、操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、前記制御手段は、所定時間以内に前記車速が所定車速以上であり、且つ、前記モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度以上になった回数が、所定の回数以上になり、且つ、前記所定時間以内に、前記操舵トルクの絶対値の積算値が所定値以上になった場合には、前記アシスト力を増加させること、を要旨とする。   In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is directed to a steering force assisting device provided to apply an assist force for assisting a steering operation to a steering system by a motor, and a steering torque detection for detecting a steering torque. Means for detecting a motor speed, motor rotation angle detection means for detecting the motor rotation angle, and motor rotation angular acceleration for calculating motor rotation angular acceleration from the motor rotation angle detected by the motor rotation angle detection means Based on the calculation means, the steering torque detected from the steering torque detection means, the assist force generation means for generating an assist force from the vehicle speed detected from the vehicle speed detection means, and the steering force assisting device based on the assist force generation means Control means for controlling the operation of the steering force assisting device by supplying driving power to a motor that is a driving source of In the obtained electric power steering apparatus, the control means determines that the number of times that the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed within a predetermined time and the absolute value of the motor rotation angular acceleration is equal to or higher than a predetermined motor rotation angular acceleration is predetermined. The assist force is increased when the absolute value of the steering torque becomes a predetermined value or more within the predetermined time.

本請求項の電動パワーステアリング装置では、所定時間以内に車速が所定車速以上であり、且つ、モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度の大きさ以上になった回数が、所定の回数以上になり、且つ、所定時間以内に、操舵トルクの絶対値の積算値が所定値以上になった場合には、アシスト力を増加させる構成とした。   In the electric power steering apparatus according to the present invention, the number of times that the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed within a predetermined time and the absolute value of the motor rotational angular acceleration is equal to or larger than the predetermined motor rotational angular acceleration is a predetermined number. The assist force is increased when the absolute value of the steering torque becomes equal to or greater than a predetermined value within a predetermined time.

即ち、車速が所定車速以上であることを検出することにより、悪路で運転者がアクセルを踏み込んでいる状態が把握できる。また、モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度の大きさ以上であることを検出することにより、悪路で運転者がステアリングを左右に急激に切っている状態が把握できる。そして、上記動作が所定時間内に所定回数以上続き、操舵トルクの絶対値の積算値が所定値以上であることを検出することにより、運転者がかなりの疲労感を覚えていることが正確に推定できる。この状態になった場合には、アシスト力を増加させ、運転者の疲労感を軽減する。   That is, by detecting that the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed, it is possible to grasp the state where the driver is stepping on the accelerator on a rough road. Further, by detecting that the absolute value of the motor rotation angular acceleration is greater than or equal to the predetermined motor rotation angular acceleration, it is possible to grasp the state where the driver is turning the steering wheel to the left or right on a rough road. Then, by detecting that the above operation has continued for a predetermined number of times within a predetermined time and that the integrated value of the absolute value of the steering torque is equal to or greater than the predetermined value, it is precisely that the driver feels a great sense of fatigue. Can be estimated. In this state, the assist force is increased to reduce the driver's fatigue.

その結果、悪路判定が高精度で判定できるので、適切なアシスト力を発生することにより、操舵フィーリングの向上が図れる。   As a result, since it is possible to determine a bad road with high accuracy, the steering feeling can be improved by generating an appropriate assist force.

請求項2に記載の発明は、前記制御手段は、前記アシスト力を増加させた後、所定時間内に前記車速が所定車速以上、且つ、前記モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度以上という条件を満たさなくなった場合には、前記アシスト力を増加させず通常アシスト力に戻すこと、を要旨とする。   According to a second aspect of the present invention, the control means increases the assist force, and then the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed within a predetermined time, and the absolute value of the motor rotation angular acceleration is a predetermined motor rotation angle. The gist is to restore the normal assist force without increasing the assist force when the condition of acceleration or higher is not satisfied.

上記構成によれば、アシスト力を増加させた後、所定時間内に車速が所定車速以上、且つ、モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度以上という条件を満たさなくなった場合には、アシスト力を増加させず通常アシスト力に戻す構成とした。
その結果、悪路の走行を抜けた後は通常のアシスト力となるので、舵抜け感などのない、快適な操舵フィーリングを得ることができる。
According to the above configuration, when the assist force is increased and the vehicle speed is not less than the predetermined vehicle speed and the absolute value of the motor rotation angular acceleration does not satisfy the condition of the predetermined motor rotation angular acceleration within the predetermined time. The assist force is not increased and is returned to the normal assist force.
As a result, the normal assist force is obtained after traveling on a rough road, so that it is possible to obtain a comfortable steering feeling without a feeling of rudder slipping.

本発明によれば、悪路の走行において、適切なアシスト力を発生することにより、操舵フィーリングの良い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, the electric power steering apparatus with a favorable steering feeling can be provided by generating appropriate assist force in the driving | running | working on a rough road.

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). EPSの制御ブロック図。The control block diagram of EPS. Iq*電流指令値演算部のブロック図。The block diagram of an Iq * electric current command value calculating part. Iq*電流指令値演算部の処理手順を示すフローチャート図。The flowchart figure which shows the process sequence of an Iq * electric current command value calculating part.

以下、コラム型の電動パワーステアリング装置(以下、EPSという)に具体化した本発明の一実施形態を図面に従って説明する。
図1に示すように、本実施形態のEPS1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。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8、インターミディエイトシャフト9、及びピニオンシャフト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の舵角が変更されるようになっている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention embodied in a column-type electric power steering apparatus (hereinafter referred to as EPS) will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the EPS 1 of the present embodiment, 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. 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 of this embodiment 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. Has been 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24(操舵力補助装置)と、EPSアクチュエータ24の作動を制御するECU27とを備えている。   The EPS 1 controls the EPS actuator 24 (steering force assisting device) as a steering force assisting device that applies assisting force for assisting the steering operation to the steering system using the motor 21 as a driving source, and the operation of the EPS actuator 24. ECU27 which performs.

本実施形態のEPSアクチュエータ24は、コラム型のEPSアクチュエータであり、その駆動源であるモータ21は、減速機構23を介してコラムシャフト8と駆動連結されている。そして、同モータ21の回転を減速機構23により減速してコラムシャフト8に伝達することによって、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 24 of the present embodiment is a column type EPS actuator, and the motor 21 that is a drive source thereof is drivingly connected to the column shaft 8 via a speed reduction mechanism 23. The rotation of the motor 21 is decelerated by the speed reduction mechanism 23 and transmitted to the column shaft 8 so that the motor torque is applied to the steering system as an assist force.

一方、ECU27には、車速センサ25(車速検出手段)、トルクセンサ26(操舵トルク検出手段)、及びモータ回転角センサ22(モータ回転角度検出手段)が接続されており、ECU27は、これら各センサの出力信号に基づいて、車速V、操舵トルクτ、及びモータ回転角θmを検出する。   On the other hand, a vehicle speed sensor 25 (vehicle speed detection means), a torque sensor 26 (steering torque detection means), and a motor rotation angle sensor 22 (motor rotation angle detection means) are connected to the ECU 27. The vehicle speed V, the steering torque τ, and the motor rotation angle θm are detected based on the output signal.

尚、トルクセンサ26はツインレゾルバ型のトルクセンサである。ECU27は、図示しないトーションバーの両端に設けられた一対のレゾルバの各出力信号に基づいて操舵トルクτを演算する。また、ECU27は、これら検出される各状態量に基づいて目標アシスト力を演算し、その駆動源であるモータ21への駆動電力の供給を通じて、EPSアクチュエータ24の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する。   The torque sensor 26 is a twin resolver type torque sensor. The ECU 27 calculates a steering torque τ based on output signals from a pair of resolvers provided at both ends of a torsion bar (not shown). Further, the ECU 27 calculates a target assist force based on each of the detected state quantities, and assists the operation of the EPS actuator 24 through the supply of drive power to the motor 21 that is the drive source, that is, the assist that is given to the steering system. Control the power.

次に、本実施形態のEPS1における電気的構成について説明する。
図2は、本実施形態のEPS1の制御ブロック図である。同図に示すように、ECU27は、モータ制御信号を出力するマイコン29(制御手段)と、そのモータ制御信号に基づいて、EPSアクチュエータ24の駆動源であるモータ21に三相の駆動電力を供給する駆動回路40、及びモータ21に通電されるU相電流値Iu、V相電流値Iv、及びW相電流値Iwを検出するための電流センサ30u、30v、及び30wとを備えている。
Next, an electrical configuration in the EPS 1 of the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a control block diagram of the EPS 1 of the present embodiment. As shown in the figure, the ECU 27 supplies three-phase drive power to a motor 21 that is a drive source of the EPS actuator 24 based on a microcomputer 29 (control means) that outputs a motor control signal and the motor control signal. Drive circuit 40, and current sensors 30u, 30v, and 30w for detecting a U-phase current value Iu, a V-phase current value Iv, and a W-phase current value Iw that are supplied to the motor 21.

駆動回路40は、直列に接続された一対のスイッチング素子を基本単位(アーム)として各相に対応する3つのアームを並列接続してなる公知のPWMインバータ(図示せず)である。また、マイコン29の出力するモータ制御信号は、モータ駆動回路40を構成する各スイッチング素子のオンデューティ比を規定するものとなっている。モータ制御信号が各スイッチング素子のゲート端子に印加され、モータ制御信号に応答して、各スイッチング素子がオン/オフすることにより、バッテリ28の電源電圧に基づく三相のモータ駆動電力を生成して、モータ21へと出力する構成になっている。   The drive circuit 40 is a known PWM inverter (not shown) formed by connecting three arms corresponding to each phase in parallel with a pair of switching elements connected in series as a basic unit (arm). Further, the motor control signal output from the microcomputer 29 defines the on-duty ratio of each switching element constituting the motor drive circuit 40. A motor control signal is applied to the gate terminal of each switching element, and in response to the motor control signal, each switching element is turned on / off to generate three-phase motor driving power based on the power supply voltage of the battery 28. The motor 21 is configured to output.

ECU27には、モータ21のモータ回転角θmを検出するためのモータ回転角センサ22が接続されている。そして、マイコン29は、これら各センサの出力信号に基づき検出されたモータ21の各相電流値Iu、Iv、Iw、及びモータ回転角θm、並びに上記操舵トルクτ、及び車速Vに基づいて、駆動回路40にモータ制御信号を出力する。   A motor rotation angle sensor 22 for detecting the motor rotation angle θm of the motor 21 is connected to the ECU 27. The microcomputer 29 is driven based on the phase current values Iu, Iv, Iw of the motor 21 and the motor rotation angle θm detected based on the output signals of these sensors, the steering torque τ, and the vehicle speed V. A motor control signal is output to the circuit 40.

以下に示す各制御ブロックは、マイコン29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。マイコン29は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、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。   Each control block shown below is realized by a computer program executed by the microcomputer 29. The microcomputer 29 detects each state quantity at a predetermined sampling period, and generates a motor control signal by executing each arithmetic processing shown in the following control blocks every predetermined period.

図2に示すように、マイコン29は、モータ21を制御するq軸電流指令値Iq*を演算するIq*電流指令値演算部31(アシスト力生成手段)と、駆動回路40を制御するモータ制御信号を生成するモータ制御信号生成部44と、を備えている。   As shown in FIG. 2, the microcomputer 29 includes an Iq * current command value calculation unit 31 (assist force generation means) that calculates a q-axis current command value Iq * that controls the motor 21, and a motor control that controls the drive circuit 40. A motor control signal generation unit 44 for generating a signal.

マイコン29は、各相電流値Iu、Iv、及びIwをd/q座標系に写像することにより(d/q変換)、同d/q座標系における電流フィードバック制御を実行する。
そして、駆動回路40を構成するFETのオン/オフタイミングを決定するDUTY指令値をPWM出力部38で生成し、そのDUTY指令値に基づいてゲートオン/オフ信号の出力を実行する。
The microcomputer 29 performs current feedback control in the d / q coordinate system by mapping the phase current values Iu, Iv, and Iw to the d / q coordinate system (d / q conversion).
Then, the PWM output unit 38 generates a DUTY command value for determining the on / off timing of the FET constituting the drive circuit 40, and outputs a gate on / off signal based on the DUTY command value.

Iq*電流指令値演算部31の詳細を図3の電流指令値演算部のブロック図に基づいて説明する。
Iq*電流指令値演算部31は、車速V、及び操舵トルクτを入力として、補正前q軸電流指令値Iq**を出力するIq**演算部32と、車速V、操舵トルクτ、及びモータ回転角θmを入力として、Iq**補正電流値Iq0を出力するIq**補正演算部33で構成されている。更に、Iq*電流指令値演算部31は、補正前q軸電流指令値Iq**と、Iq**補正電流値Iq0を加算する加算器50を有している。
Iq*電流指令値演算部31は、加算器50で加算されて生成されたq軸電流指令値Iq*をモータ制御信号生成部44に出力する。
Details of the Iq * current command value calculation unit 31 will be described based on the block diagram of the current command value calculation unit in FIG.
The Iq * current command value calculation unit 31 receives the vehicle speed V and the steering torque τ, and outputs an uncorrected q-axis current command value Iq **. The Iq ** calculation unit 32, the vehicle speed V, the steering torque τ, and The Iq ** correction calculation unit 33 is configured to output the Iq ** correction current value Iq0 with the motor rotation angle θm as an input. Further, the Iq * current command value calculation unit 31 includes an adder 50 that adds the uncorrected q-axis current command value Iq ** and the Iq ** corrected current value Iq0.
The Iq * current command value calculation unit 31 outputs the q-axis current command value Iq * generated by addition by the adder 50 to the motor control signal generation unit 44.

Iq*電流指令値演算部31は、図4に示すIq*電流指令値演算部の処理手順を示すフローチャート図(後述する)に基づいて、処理される。
Iq**演算部32は、入力された操舵トルクτ、及び車速Vに基づいて、補正前q軸電流指令値Iq**を、操舵トルク/補正前q軸電流指令値マップ(図略)より決定する。尚、操舵トルク/補正前q軸電流指令値マップは、同じ操舵トルクの場合、車速Vが小さいほど、大きな補正前q軸電流指令値Iq**を決定するように構成されている。
The Iq * current command value calculation unit 31 is processed based on a flowchart (described later) showing the processing procedure of the Iq * current command value calculation unit shown in FIG.
The Iq ** calculator 32 calculates the uncorrected q-axis current command value Iq ** from the steering torque / uncorrected q-axis current command value map (not shown) based on the input steering torque τ and the vehicle speed V. decide. Note that the steering torque / pre-correction q-axis current command value map is configured to determine a larger pre-correction q-axis current command value Iq ** as the vehicle speed V decreases with the same steering torque.

モータ制御信号生成部44は、d/q変換演算部34、q軸PID制御部35、d軸PID制御部36、d/q逆変換演算部37、及びPWM出力部38で構成されている。   The motor control signal generation unit 44 includes a d / q conversion calculation unit 34, a q-axis PID control unit 35, a d-axis PID control unit 36, a d / q reverse conversion calculation unit 37, and a PWM output unit 38.

d/q変換演算部34に入力されたU相電流値Iu、V相電流値Iv、及びW相電流値Iwは、d/q変換され、q軸電流値Iq、及びd軸電流値Idとなる。そして、q軸電流値Iqは、減算器53に入力される。減算器53は、Iq*電流指令値演算部31から出力されたq軸電流指令値Iq*から、q軸電流値Iqを減算したq軸偏差電流値ΔIqをq軸PID制御部35に入力する。そして、q軸PID制御部35で演算されたq軸電圧指令値Vq*は、d/q逆変換演算部37に入力される。   The U-phase current value Iu, the V-phase current value Iv, and the W-phase current value Iw input to the d / q conversion calculation unit 34 are d / q-converted to obtain a q-axis current value Iq and a d-axis current value Id. Become. The q-axis current value Iq is input to the subtractor 53. The subtractor 53 inputs the q-axis deviation current value ΔIq obtained by subtracting the q-axis current value Iq from the q-axis current command value Iq * output from the Iq * current command value calculation unit 31 to the q-axis PID control unit 35. . The q-axis voltage command value Vq * calculated by the q-axis PID control unit 35 is input to the d / q inverse conversion calculation unit 37.

一方、d/q変換演算部34で変換されたd軸電流値Idは、減算器54に入力される。減算器54は、d軸電流指令値Id*(Id*=0)から、d軸電流値Idを減算したd軸偏差電流値ΔIdをd軸PID制御部36に入力する。d軸PID制御部36で演算されたd軸電圧指令値Vd*は、d/q逆変換演算部37に入力される。   On the other hand, the d-axis current value Id converted by the d / q conversion calculation unit 34 is input to the subtractor 54. The subtractor 54 inputs a d-axis deviation current value ΔId obtained by subtracting the d-axis current value Id from the d-axis current command value Id * (Id * = 0) to the d-axis PID control unit 36. The d-axis voltage command value Vd * calculated by the d-axis PID control unit 36 is input to the d / q inverse conversion calculation unit 37.

d/q逆変換演算部37に入力されたq軸電圧指令値Vq*、及びd軸電圧指令値Vd*は、d/q逆変換演算部37により、U相電圧指令値Vu*、V相電圧指令値Vv*、及びW相電圧指令値Vw*に変換されPWM出力部38に入力される。   The q-axis voltage command value Vq * and the d-axis voltage command value Vd * input to the d / q reverse conversion calculation unit 37 are converted by the d / q reverse conversion calculation unit 37 into the U-phase voltage command value Vu * and V-phase. The voltage command value Vv * and the W-phase voltage command value Vw * are converted and input to the PWM output unit 38.

次に、本実施形態のマイコン29によるIq*電流指令値演算部の処理手順について図4に基づいて説明する。
最初に、マイコン29は、悪路判定フラグFLG1がセットされているか否かを判定する(FLG1=「1」、ステップS100)。そして、悪路判定フラグFLG1がセットされていない場合(FLG1=「0」、ステップS100、NO)には、時間計測タイマ1TR1をインクリメントする(TR1=TR1+1、ステップS101)。
Next, a processing procedure of the Iq * current command value calculation unit by the microcomputer 29 of the present embodiment will be described with reference to FIG.
First, the microcomputer 29 determines whether or not the rough road determination flag FLG1 is set (FLG1 = “1”, step S100). When the rough road determination flag FLG1 is not set (FLG1 = "0", step S100, NO), the time measurement timer 1TR1 is incremented (TR1 = TR1 + 1, step S101).

次に、マイコン29は、時間計測タイマ1TR1が、時間計測タイマ1タイムアップTR10以上か否かを判定する(ステップS102)。そして、マイコン29は、時間計測タイマ1TR1が、時間計測タイマ1タイムアップTR10より小さい場合(TR1<TR10、ステップS102:NO)には、続けて、マイコン29は、車速Vが、所定車速V0以上か否かを判定する(ステップS103)。そして、マイコン29は、車速Vが、所定車速V0より小さい場合(V<V0、ステップS103:NO)には、q軸電流指令値Iq*に補正前q軸電流指令値Iq**をセットし、モータ制御信号生成部44に出力(ステップS104)して、処理を終わる。   Next, the microcomputer 29 determines whether or not the time measurement timer 1TR1 is equal to or greater than the time measurement timer 1 time-up TR10 (step S102). Then, when the time measurement timer 1TR1 is smaller than the time measurement timer 1 time-up TR10 (TR1 <TR10, step S102: NO), the microcomputer 29 continues the microcomputer 29 so that the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V0. Whether or not (step S103). When the vehicle speed V is smaller than the predetermined vehicle speed V0 (V <V0, step S103: NO), the microcomputer 29 sets the q-axis current command value Iq ** to the q-axis current command value Iq **. Then, the signal is output to the motor control signal generator 44 (step S104), and the process is terminated.

一方、マイコン29は、車速Vが、所定車速V0以上の場合(V≧V0、ステップS103:YES)には、悪路で運転者がアクセルを踏み込んでいる状態であると判断する。続けて、マイコン29は、モータ回転角加速度αmの絶対値が所定モータ回転角加速度αm0以上か否かを判定する(ステップS105)。そして、マイコン29は、モータ回転角加速度αmの絶対値が、所定モータ回転角加速度αm0より小さい場合(|αm|<αm0、ステップS105:NO)には、q軸電流指令値Iq*に補正前q軸電流指令値Iq**をセットし、モータ制御信号生成部44に出力(ステップS104)して、処理を終わる。尚、モータ回転角加速度αmは、モータ回転角加速度演算手段によって、モータ回転角度検出手段から検出したモータ回転角度を2度微分演算することによって算出される。   On the other hand, when the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V0 (V ≧ V0, step S103: YES), the microcomputer 29 determines that the driver is stepping on the accelerator on a rough road. Subsequently, the microcomputer 29 determines whether or not the absolute value of the motor rotation angular acceleration αm is greater than or equal to a predetermined motor rotation angular acceleration αm0 (step S105). When the absolute value of the motor rotational angular acceleration αm is smaller than the predetermined motor rotational angular acceleration αm0 (| αm | <αm0, step S105: NO), the microcomputer 29 corrects the q-axis current command value Iq * before correction. The q-axis current command value Iq ** is set and output to the motor control signal generation unit 44 (step S104), and the process ends. The motor rotation angular acceleration αm is calculated by differentiating the motor rotation angle detected by the motor rotation angle detection means by the motor rotation angle acceleration calculation means twice.

次に、マイコン29は、モータ回転角加速度αmの絶対値が、所定モータ回転角加速度αm0以上の場合(|αm|≧αm0、ステップS105:YES)には、悪路で運転者がステアリングを左右に急激に切っている状態であると判断する。そして、マイコン29は、処理回数カウンターCTRをインクリメントする(CTR=CTR+1、ステップS107)。続いて、マイコン29は、操舵トルク積算値Τsumに操舵トルクτの絶対値を積算する(Τsum=Τsum+|τ|、ステップS108)。   Next, when the absolute value of the motor rotational angular acceleration αm is equal to or greater than the predetermined motor rotational angular acceleration αm0 (| αm | ≧ αm0, step S105: YES), the microcomputer 29 causes the driver to steer left and right on a rough road. It is judged that it is in a state where it is suddenly cut. Then, the microcomputer 29 increments the processing number counter CTR (CTR = CTR + 1, step S107). Subsequently, the microcomputer 29 adds the absolute value of the steering torque τ to the steering torque integrated value Τsum (Τsum = Τsum + | τ |, step S108).

そして、マイコン29は、処理回数カウンターCTRが処理回数カウンターカウントアップCTR0以上か否かを判定する(ステップS109)。そして、マイコン29は、処理回数カウンターCTRが、処理回数カウンターカウントアップCTR0より小さい場合(CTR<CTR0、ステップS109:NO)には、q軸電流指令値Iq*に補正前q軸電流指令値Iq**をセットし、モータ制御信号生成部44に出力(ステップS104)して、処理を終わる。   Then, the microcomputer 29 determines whether or not the processing number counter CTR is equal to or greater than the processing number counter count-up CTR0 (step S109). When the processing number counter CTR is smaller than the processing number counter count-up CTR0 (CTR <CTR0, step S109: NO), the microcomputer 29 sets the q-axis current command value Iq * to the q-axis current command value Iq before correction. ** is set and output to the motor control signal generation unit 44 (step S104), and the process ends.

一方、マイコン29は、処理回数カウンターCTRが、処理回数カウンターカウントアップCTR0以上の場合(CTR≧CTR0、ステップS109:YES)には、操舵トルク積算値Τsumが所定操舵トルク積算値Τsum0以上か否かを判定する(ステップS110)。そして、マイコン29は、操舵トルク積算値Τsumが所定操舵トルク積算値Τsum0より小さい場合(Τsum<Τsum0、ステップS110:NO)には、q軸電流指令値Iq*に補正前q軸電流指令値Iq**をセットし、モータ制御信号生成部44に出力(ステップS104)して、処理を終わる。   On the other hand, the microcomputer 29 determines whether or not the steering torque integrated value Τsum is greater than or equal to the predetermined steering torque integrated value Τsum0 when the processing number counter CTR is greater than or equal to the process number counter count-up CTR0 (CTR ≧ CTR0, step S109: YES). Is determined (step S110). When the steering torque integrated value Τsum is smaller than the predetermined steering torque integrated value Τsum0 (Τsum <Τsum0, step S110: NO), the microcomputer 29 sets the q-axis current command value Iq * to the q-axis current command value Iq before correction. ** is set and output to the motor control signal generation unit 44 (step S104), and the process ends.

次に、マイコン29は、操舵トルク積算値Τsumが所定操舵トルク積算値Τsum0以上の場合(Τsum≧Τsum0、ステップS110:YES)には、悪路走行により、運転者がかなりの疲労感を覚えている状態であると判断する。そして、マイコン29は、悪路判定フラグFLG1をセットする(FLG1=「1」、ステップS111)。そして、マイコン29は、補正前q軸電流指令値Iq**にIq**補正電流値Iq0を加算した値を、q軸電流指令値Iq*としてモータ制御信号生成部44に出力(ステップS112)して、処理を終わる。上記、一連の動作を実施することにより、アシスト力を増加させ、運転者の疲労感を軽減することができたと判断する。   Next, when the steering torque integrated value Τsum is equal to or greater than the predetermined steering torque integrated value Τsum0 (Τsum ≧ Τsum0, step S110: YES), the microcomputer 29 causes the driver to feel considerably tired due to running on a rough road. It is determined that it is in a state. Then, the microcomputer 29 sets a rough road determination flag FLG1 (FLG1 = "1", step S111). The microcomputer 29 outputs a value obtained by adding the Iq ** corrected current value Iq0 to the uncorrected q-axis current command value Iq ** to the motor control signal generation unit 44 as the q-axis current command value Iq * (step S112). Then, the process ends. By performing the above-described series of operations, it is determined that the assist force can be increased and the driver's fatigue can be reduced.

一方、マイコン29は、時間計測タイマ1TR1が、時間計測タイマ1タイムアップTR10以上の場合(TR1≧TR10、ステップS102:YES)には、処理回数カウンターCTRをリセット(CTR=「0」、ステップS113)し、続いて、操舵トルク積算値Τsumをリセット(Τsum=「0」、ステップS114)し、更に、時間計測タイマ1TR1をリセット(TR1=「0」、ステップS115)する。そして、マイコン29は、q軸電流指令値Iq*に補正前q軸電流指令値Iq**をセットし、モータ制御信号生成部44に出力(ステップS104)して、処理を終わる。   On the other hand, when the time measurement timer 1TR1 is equal to or greater than the time measurement timer 1 time-up TR10 (TR1 ≧ TR10, step S102: YES), the microcomputer 29 resets the processing number counter CTR (CTR = “0”, step S113). Subsequently, the steering torque integrated value Τsum is reset (Τsum = “0”, step S114), and the time measurement timer 1TR1 is further reset (TR1 = “0”, step S115). Then, the microcomputer 29 sets the q-axis current command value Iq ** before correction to the q-axis current command value Iq *, and outputs it to the motor control signal generation unit 44 (step S104), and the process is completed.

続いて、マイコン29は、悪路判定フラグFLG1がセットされている場合(FLG1=「1」、ステップS100、YES)には、時間計測タイマ2TR2をインクリメントする(TR2=TR2+1、ステップS116)。そして、マイコン29は、時間計測タイマ2TR2が、時間計測タイマ2タイムアップTR20以上か否かを判定する(ステップS117)。   Subsequently, when the rough road determination flag FLG1 is set (FLG1 = “1”, Step S100, YES), the microcomputer 29 increments the time measurement timer 2TR2 (TR2 = TR2 + 1, Step S116). Then, the microcomputer 29 determines whether or not the time measurement timer 2TR2 is equal to or greater than the time measurement timer 2 time-up TR20 (step S117).

そして、マイコン29は、時間計測タイマ2TR2が、時間計測タイマ2タイムアップTR20より小さい場合(TR2<TR20、ステップS117:NO)には、続けて、マイコン29は、車速Vが、所定車速V0以上か否かを判定する(ステップS118)。そして、マイコン29は、車速Vが、所定車速V0より小さい場合(V<V0、ステップS118:NO)には、補正前q軸電流指令値Iq**にIq**補正電流値Iq0を加算した値を、q軸電流指令値Iq*としてモータ制御信号生成部44に出力(ステップS112)して、処理を終わる。   Then, when the time measurement timer 2TR2 is smaller than the time measurement timer 2 time-up TR20 (TR2 <TR20, step S117: NO), the microcomputer 29 continues the microcomputer 29 so that the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V0. Is determined (step S118). When the vehicle speed V is smaller than the predetermined vehicle speed V0 (V <V0, step S118: NO), the microcomputer 29 adds the Iq ** corrected current value Iq0 to the q-axis current command value Iq ** before correction. The value is output to the motor control signal generation unit 44 as the q-axis current command value Iq * (step S112), and the process ends.

次に、マイコン29は、車速Vが、所定車速V0以上の場合(V≧V0、ステップS118:YES)には、続けて、モータ回転角加速度αmの絶対値が所定モータ回転角加速度αm0以上か否かを判定する(ステップS119)。そして、マイコン29は、モータ回転角加速度αmの絶対値が、所定モータ回転角加速度αm0より小さい場合(|αm|<αm0、ステップS119:NO)には、補正前q軸電流指令値Iq**にIq**補正電流値Iq0を加算した値を、q軸電流指令値Iq*としてモータ制御信号生成部44に出力(ステップS112)して、処理を終わる。   Next, when the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined vehicle speed V0 (V ≧ V0, step S118: YES), the microcomputer 29 continues to check whether the absolute value of the motor rotational angular acceleration αm is equal to or higher than the predetermined motor rotational angular acceleration αm0. It is determined whether or not (step S119). When the absolute value of the motor rotational angular acceleration αm is smaller than the predetermined motor rotational angular acceleration αm0 (| αm | <αm0, step S119: NO), the microcomputer 29 determines the q-axis current command value Iq ** before correction. Is added to the motor control signal generator 44 as a q-axis current command value Iq * (step S112), and the process ends.

一方、マイコン29は、モータ回転角加速度αmの絶対値が、所定モータ回転角加速度αm0以上の場合(|αm|≧αm0、ステップS119:YES)には、時間計測タイマ2TR2をリセット(TR2=「0」、ステップS120)する。その結果、時間計測タイマ2TR2はタイムアップしないので、アシスト力を増加した状態を継続できる。そして、マイコン29は、補正前q軸電流指令値Iq**にIq**補正電流値Iq0を加算した値を、q軸電流指令値Iq*としてモータ制御信号生成部44に出力(ステップS112)して、処理を終わる。   On the other hand, when the absolute value of the motor rotation angular acceleration αm is equal to or greater than the predetermined motor rotation angular acceleration αm0 (| αm | ≧ αm0, step S119: YES), the microcomputer 29 resets the time measurement timer 2TR2 (TR2 = “ 0 ", step S120). As a result, the time measurement timer 2TR2 does not time up, so that the state where the assist force is increased can be continued. The microcomputer 29 outputs a value obtained by adding the Iq ** corrected current value Iq0 to the uncorrected q-axis current command value Iq ** to the motor control signal generation unit 44 as the q-axis current command value Iq * (step S112). Then, the process ends.

更に、マイコン29は、時間計測タイマ2TR2が、時間計測タイマ2タイムアップTR20以上の場合(TR2≧TR20、ステップS117:YES)には、続けて、マイコン29は、悪路判定フラグFLG1をリセットする(FLG1=「0」、ステップS121)。そして、マイコン29は、q軸電流指令値Iq*に補正前q軸電流指令値Iq**をセットし、モータ制御信号生成部44に出力(ステップS104)して、処理を終わる。   Further, when the time measurement timer 2TR2 is equal to or greater than the time measurement timer 2 time-up TR20 (TR2 ≧ TR20, step S117: YES), the microcomputer 29 continues to reset the rough road determination flag FLG1. (FLG1 = "0", step S121). Then, the microcomputer 29 sets the q-axis current command value Iq ** before correction to the q-axis current command value Iq *, and outputs it to the motor control signal generation unit 44 (step S104), and the process is completed.

次に、上記のように構成された本実施形態のEPS1の作用及び効果について説明する。
即ち、所定時間以内に車速が所定車速以上であり、且つ、モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度の大きさ以上になった回数が、所定の回数以上になり、且つ、所定時間以内に、操舵トルクの絶対値の加算値が所定値以上になった場合には、アシスト力を増加させる構成とした。このような構成としたことで、悪路で運転者がステアリングを左右に急激に切っている状態が把握できる。そして、上記動作が所定時間内に所定回数以上続き、操舵トルクの絶対値の積算値が所定値以上であることを検出することにより、運転者がかなりの疲労感を覚えていることが正確に推定できる。この状態になった場合には、アシスト力を増加させ、運転者の疲労感を軽減することとした。
Next, the operation and effect of the EPS 1 of the present embodiment configured as described above will be described.
That is, the number of times that the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed within the predetermined time and the absolute value of the motor rotational angular acceleration is equal to or larger than the predetermined motor rotational angular acceleration is equal to or greater than the predetermined number of times and When the added value of the absolute value of the steering torque becomes a predetermined value or more within the time, the assist force is increased. With such a configuration, it is possible to grasp a state in which the driver suddenly turns the steering to the left and right on a rough road. Then, by detecting that the above operation has continued for a predetermined number of times within a predetermined time and that the integrated value of the absolute value of the steering torque is equal to or greater than the predetermined value, it is precisely that the driver feels a great sense of fatigue. Can be estimated. In this state, the assist force is increased to reduce the driver's fatigue.

その結果、悪路判定が高精度で判定できるので、適切なアシスト力を発生することにより、操舵フィーリングの向上が図れる。   As a result, since it is possible to determine a bad road with high accuracy, the steering feeling can be improved by generating an appropriate assist force.

なお、本実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、悪路を走行中の運転者の疲労度を、操舵トルク積算値に操舵トルクの絶対値を積算することで求めて、操舵トルク積算値が所定操舵トルク積算値以上の場合に、アシスト力を増加させるようにした。しかし、悪路を走行中の運転者の疲労度を、操舵トルク積算値でなく、モータの実電流の積算値で求めてもよい。
In addition, you may change this embodiment as follows.
-In this embodiment, when the driver's fatigue level on a rough road is obtained by integrating the steering torque integrated value with the absolute value of the steering torque, and the steering torque integrated value is greater than or equal to the predetermined steering torque integrated value In addition, the assist power was increased. However, the degree of fatigue of the driver traveling on a rough road may be obtained not by the integrated value of the steering torque but by the integrated value of the actual current of the motor.

・本実施形態では、悪路走行時にアシスト力を増加させる値を固定値としたが、増加させる値は、制御周期毎に漸増してもよい。また、悪路走行から通常走行に戻った場合には、増加したアシスト力を漸減してもよい。 -In this embodiment, although the value which increases assist force at the time of rough road driving | running was made into the fixed value, the value to increase may be gradually increased for every control period. Further, when the vehicle returns from the rough road traveling to the normal traveling, the increased assist force may be gradually decreased.

・本実施形態では、本発明をコラムアシストEPSに具体化したが、本発明をラックアシストEPSやピニオンアシストEPSに適用してもよい。 In the present embodiment, the present invention is embodied in the column assist EPS, but the present invention may be applied to a rack assist EPS or a pinion assist EPS.

1:電動パワーステアリング装置(EPS)、2:ステアリング、
3:ステアリングシャフト、4:ラックアンドピニオン機構、5:ラック軸、
8:コラムシャフト、9:インターミディエイトシャフト、10:ピニオンシャフト、11:タイロッド、12:転舵輪、21:モータ、
22:モータ回転角センサ(モータ回転角度検出手段)、23:減速機構、
24:EPSアクチュエータ(操舵力補助装置)、
25:車速センサ(車速検出手段)、26:トルクセンサ(操舵トルク検出手段)、27:ECU、28:バッテリ、29:マイコン(制御手段)、
30u、30v、30w:電流センサ、
31:Iq*電流指令値演算部(アシスト力生成手段)、
32:Iq**演算部、33:Iq**補正演算部、34:d/q変換演算部、
35:q軸PID制御部、36:d軸PID制御部、37:d/q逆変換演算部、
38:PWM出力部、40:駆動回路、44:モータ制御信号生成部、
50:加算器、53、54:減算器、
V:車速、τ:操舵トルク、θm:モータ回転角、
Iu、Iv、Iw:各相電流値、
Iq*:q軸電流指令値、Iq**:補正前q軸電流指令値、
Iq0:Iq**補正電流値、
Iq:q軸電流値、ΔIq:q軸偏差電流値、
Id*:d軸電流指令値、Id:d軸電流値、ΔId:d軸偏差電流値、
Vq*:q軸電圧指令値、Vd*:d軸電圧指令値、
Vu*、Vv*、Vw*:各相電圧指令値、
V0:所定車速、
αm:モータ回転角加速度、αm0:所定モータ回転角加速度、
TR1:時間計測タイマ1、TR10:時間計測タイマ1タイムアップ、
TR2:時間計測タイマ2、TR20:時間計測タイマ2タイムアップ、
CTR:処理回数カウンター、CTR0:処理回数カウンターカウントアップ、
Τsum: 操舵トルク積算値、Τsum0: 所定操舵トルク積算値、
FLG1:悪路判定フラグ
1: Electric power steering device (EPS), 2: Steering,
3: Steering shaft, 4: Rack and pinion mechanism, 5: Rack shaft,
8: column shaft, 9: intermediate shaft, 10: pinion shaft, 11: tie rod, 12: steered wheel, 21: motor,
22: Motor rotation angle sensor (motor rotation angle detection means), 23: Deceleration mechanism,
24: EPS actuator (steering force assist device),
25: vehicle speed sensor (vehicle speed detection means), 26: torque sensor (steering torque detection means), 27: ECU, 28: battery, 29: microcomputer (control means),
30u, 30v, 30w: current sensor,
31: Iq * current command value calculation unit (assist force generation means),
32: Iq ** calculation unit, 33: Iq ** correction calculation unit, 34: d / q conversion calculation unit,
35: q-axis PID control unit, 36: d-axis PID control unit, 37: d / q inverse transformation calculation unit,
38: PWM output unit, 40: drive circuit, 44: motor control signal generation unit,
50: Adder, 53, 54: Subtractor,
V: vehicle speed, τ: steering torque, θm: motor rotation angle,
Iu, Iv, Iw: current value of each phase,
Iq *: q-axis current command value, Iq **: q-axis current command value before correction,
Iq0: Iq ** correction current value,
Iq: q-axis current value, ΔIq: q-axis deviation current value,
Id *: d-axis current command value, Id: d-axis current value, ΔId: d-axis deviation current value,
Vq *: q-axis voltage command value, Vd *: d-axis voltage command value,
Vu *, Vv *, Vw *: Voltage command values for each phase,
V0: predetermined vehicle speed,
αm: motor rotation angular acceleration, αm0: predetermined motor rotation angular acceleration,
TR1: Time measurement timer 1, TR10: Time measurement timer 1 time up,
TR2: Time measurement timer 2, TR20: Time measurement timer 2 time up,
CTR: Process count counter, CTR0: Process count counter count up,
Τsum: Steering torque integrated value, Τsum0: Predetermined steering torque integrated value,
FLG1: Bad road judgment flag

Claims (2)

モータによって操舵系にステアリング操作を補助するアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
車速を検出する車速検出手段と、
前記モータ回転角度を検出するモータ回転角度検出手段と、
前記モータ回転角度検出手段から検出したモータ回転角度からモータ回転角加速度を演算するモータ回転角加速度演算手段と、
前記操舵トルク検出手段から検出した操舵トルクと、前記車速検出手段から検出した車速からアシスト力を生成するアシスト力生成手段と、
前記アシスト力生成手段に基づいて、前記操舵力補助装置の駆動源であるモータに対して駆動電力を供給することにより、操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、所定時間以内に前記車速が所定車速以上であり、且つ、前記モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度以上になった回数が、所定の回数以上になり、且つ、前記所定時間以内に、前記操舵トルクの絶対値の積算値が所定値以上になった場合には、前記アシスト力を増加させること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
A steering force assisting device provided to apply an assisting force to assist the steering operation to the steering system by the motor;
Steering torque detection means for detecting steering torque;
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed;
Motor rotation angle detection means for detecting the motor rotation angle;
Motor rotation angular acceleration calculation means for calculating motor rotation angular acceleration from the motor rotation angle detected from the motor rotation angle detection means;
An assist force generating means for generating an assist force from the steering torque detected from the steering torque detecting means and the vehicle speed detected from the vehicle speed detecting means;
An electric power steering apparatus comprising: control means for controlling the operation of the steering force assisting device by supplying driving power to a motor that is a drive source of the steering force assisting device based on the assist force generating device. In
The control means is configured such that the number of times that the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed within a predetermined time and the absolute value of the motor rotation angular acceleration is equal to or higher than a predetermined motor rotation angular acceleration is equal to or higher than a predetermined number , If the integrated value of the absolute value of the steering torque is equal to or greater than a predetermined value within the predetermined time, increasing the assist force;
An electric power steering device.
前記制御手段は、前記アシスト力を増加させた後、所定時間内に前記車速が所定車速以上、且つ、前記モータ回転角加速度の絶対値が、所定モータ回転角加速度以上という条件を満たさなくなった場合には、前記アシスト力を増加させず通常アシスト力に戻すこと、
を特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
The control means, after increasing the assist force, when the vehicle speed does not satisfy the condition that the vehicle speed is equal to or higher than the predetermined vehicle speed and the absolute value of the motor rotation angular acceleration is equal to or higher than the predetermined motor rotation angular acceleration within a predetermined time To return to the normal assist force without increasing the assist force,
The electric power steering apparatus according to claim 1.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016150718A (en) * 2015-02-19 2016-08-22 株式会社ショーワ Electric power steering device
CN108454699A (en) * 2018-02-06 2018-08-28 天津英创汇智汽车技术有限公司 Electric hydraulic power-assisted steering detecting system

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