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本発明は、操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値1を演算し、前記モータ電流指令値1に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置に関し、本発明の上記目的は、目標操舵角、実操舵角、前記モータのモータ角速度及びモータ角加速度、前記操舵トルク、前回電流指令値に基づいてモータ電流指令値2を算出する舵角制御部と、前記モータ電流指令値1及びモータ電流指令値2を入力して切り換える切換部とを具備し、前記舵角制御部が、
前記目標操舵角、前記実操舵角、前記モータ角速度及び前記操舵トルクに基づいてフィードバック制御電流指令値を生成するフィードバック制御部と、前記モータ角速度、前記モータ角加速度、前記操舵トルク及び前記前回電流指令値に基づいてSAT補償電流指令値を生成するSAT補償部と、前記フィードバック制御電流指令値及び前記SAT補償電流指令値から前記モータ電流指令値2を生成する出力部とで構成され、前記フィードバック制御部が、前記目標操舵角を円滑化するレートリミッタと、前記レートリミッタの出力に接続されたLPFと、前記LPFの出力と前記実操舵角との角度偏差を比例ゲイン倍する第1比例ゲイン部と、前記第1比例ゲイン部からの誤差速度と前記モータ角速度との速度偏差を積分して積分ゲイン倍する積分ゲイン部と、前記速度偏差を比例ゲイン倍する第2比例ゲイン部と、前記操舵トルクを微分して微分ゲイン倍する微分ゲイン部と、前記積分ゲイン部の出力と前記第2比例ゲイン部の出力との偏差値に前記微分ゲイン部の出力を加算して上下限値を制限して前記フィードバック制御電流指令値を出力する出力部とで構成され、前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令に応じて前記切換部が切り換えられ、前記自動操舵モード時に前記モータ電流指令値2に基づいて前記モータを駆動制御することにより達成される。
The present invention calculates a motor current command value 1 based on the steering torque and the vehicle speed, drives the motor based on the motor current command value 1 to perform assist control of the steering system, and includes an automatic steering mode and a manual steering mode. The object of the present invention is to provide a motor current command based on the target steering angle, the actual steering angle, the motor angular velocity and motor angular acceleration of the motor, the steering torque, and the previous current command value. A steering angle control unit that calculates the value 2; and a switching unit that inputs and switches the motor current command value 1 and the motor current command value 2;
A feedback control unit that generates a feedback control current command value based on the target steering angle, the actual steering angle, the motor angular velocity, and the steering torque; the motor angular velocity, the motor angular acceleration, the steering torque, and the previous current command a SAT compensation unit that generates a SAT compensation current command value based on the value, is constituted by an output unit for generating the motor current command value 2 from the feedback control current command value and the SAT compensation current command value, the feedback control A rate limiter for smoothing the target steering angle, an LPF connected to the output of the rate limiter, and a first proportional gain unit for multiplying an angular deviation between the output of the LPF and the actual steering angle by a proportional gain And integrating the speed deviation between the error speed from the first proportional gain section and the motor angular speed to multiply the integral gain An integral gain unit, a second proportional gain unit that multiplies the speed deviation by a proportional gain, a differential gain unit that differentiates the steering torque and multiplies the differential gain, an output of the integral gain unit, and the second proportional gain unit An output unit for adding the output of the differential gain unit to the deviation value of the output and limiting the upper and lower limit values and outputting the feedback control current command value, and switching between the automatic steering mode and the manual steering mode The switching unit is switched according to the command, and the motor is driven and controlled based on the motor current command value 2 in the automatic steering mode.

本発明の上記目的は、前記SAT補償部が、前記操舵トルク、前記モータ角速度、前記モータ角加速度及び前回電流指令値に基づいてSAT推定電流値を算出するSAT推定部と、前記SAT推定電流値を入力すると共に、角度応答周波数よりも高いカットオフ周波数特性を有するLPFと、前記LPFの出力を車速可変ゲインで乗算して前記SAT補償電流指令値を出力する車速感応ゲイン部とで構成されていることにより、或いは前記SAT推定部が、前記モータ角速度に粘性摩擦係数を乗算する粘性摩擦係数部と、前記モータ角速度を符号化してクーロン摩擦を乗算する符号化クーロン摩擦部と、前記モータ角加速度に全慣性モーメントを乗算する全慣性モーメント部と、前記粘性摩擦係数部の出力及び前記符号化クーロン摩擦部の出力の加算値から前記操舵トルクを減算し、前記全慣性モーメント部の出力を加算して係数を乗算する出力係数部とで構成されていることにより、或いは前記SAT推定部が、アシストトルクに相当する電流指令値及び前記操舵トルクを加算する加算部と、前記モータ角加速度に慣性を乗算した値を、前記加算部の加算結果から減算する第1減算部と、前記モータ角速度を符号化して摩擦を乗算した値を、前記第1減算部の減算結果から減算して前記SAT推定電流値を出力する第2減算部とで構成されていることにより、或いは前記車速感応ゲイン部の後段に、上下限値を制限するリミッタが接続されていることにより、より効果的に達成される。
さらにまた本発明の上記目的は、操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値1を演算し、前記モータ電流指令値1に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置において、目標操舵角、実操舵角、前記モータのモータ角速度及びモータ角加速度、前記操舵トルク、前回電流指令値に基づいてモータ電流指令値2を算出する舵角制御部と、前記モータ電流指令値1及びモータ電流指令値2を入力して切り換える切換部とを具備し、前記舵角制御部が、前記目標操舵角、前記実操舵角、前記モータ角速度及び前記操舵トルクに基づいてフィードバック制御電流指令値を生成するフィードバック制御部と、前記モータ角速度、前記モータ角加速度、前記操舵トルク及び前記前回電流指令値に基づいてSAT補償電流指令値を生成するSAT補償部と、前記フィードバック制御電流指令値及び前記SAT補償電流指令値から前記モータ電流指令値2を生成する出力部とで構成され、前記SAT補償部が、前記操舵トルク、前記モータ角速度、前記モータ角加速度及び前回電流指令値に基づいてSAT推定電流値を算出するSAT推定部と、前記SAT推定電流値を入力すると共に、角度応答周波数よりも高いカットオフ周波数特性を有するLPFと、前記LPFの出力を車速可変ゲインで乗算して前記SAT補償電流指令値を出力する車速感応ゲイン部とで構成され、前記SAT推定部が、前記モータ角速度に粘性摩擦係数を乗算する粘性摩擦係数部と、前記モータ角速度を符号化してクーロン摩擦を乗算する符号化クーロン摩擦部と、前記モータ角加速度に全慣性モーメントを乗算する全慣性モーメント部と、前記粘性摩擦係数部の出力及び前記符号化クーロン摩擦部の出力の加算値から前記操舵トルクを減算し、前記全慣性モーメント部の出力を加算して係数を乗算する出力係数部とで構成され、前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令に応じて前記切換部が切り換えられ、前記自動操舵モード時に前記モータ電流指令値2に基づいて前記モータを駆動制御することにより達成される。
また本発明の上記目的は、前記車速感応ゲイン部の後段に、上下限値を制限するリミッタが接続されていることにより、より効果的に達成される。
The above object of the present invention, prior Symbol SAT compensation unit, the steering torque, the motor angular velocity, and the SAT estimating portion for calculating an SAT estimated current value based on the motor angular acceleration and the previous current command value, the SAT estimated current LPF having a cutoff frequency characteristic higher than the angle response frequency and a vehicle speed sensitive gain unit that multiplies the output of the LPF by a vehicle speed variable gain and outputs the SAT compensation current command value. Or the SAT estimation unit is configured to multiply the motor angular velocity by a viscous friction coefficient, a viscous friction coefficient unit that encodes the motor angular velocity and multiplies Coulomb friction, and the motor angle. A total moment of inertia part that multiplies acceleration by the total moment of inertia, the output of the viscous friction coefficient part and the output of the coded Coulomb friction part. Or an output coefficient part that multiplies the coefficient by adding the output of the total inertia moment part, or the SAT estimation part corresponds to the assist torque. An adder for adding the current command value and the steering torque; a first subtractor for subtracting a value obtained by multiplying the motor angular acceleration by inertia; and an addition result of the adder; and friction by encoding the motor angular velocity. The value obtained by subtracting the multiplied value from the subtraction result of the first subtraction unit and outputting the SAT estimated current value, or in the subsequent stage of the vehicle speed sensitive gain unit, This is achieved more effectively by connecting a limiter that limits the value.
Still another object of the present invention is to calculate the motor current command value 1 based on the steering torque and the vehicle speed, drive the motor based on the motor current command value 1 to assist control the steering system, In the electric power steering apparatus having a function of switching between the manual steering mode and the manual steering mode, the motor current command value 2 based on the target steering angle, the actual steering angle, the motor angular velocity and motor angular acceleration of the motor, the steering torque, and the previous current command value. A steering angle control unit that calculates a motor current command value 1 and a motor current command value 2 to switch the steering angle control unit, the steering angle control unit, the target steering angle, the actual steering angle, A feedback control unit that generates a feedback control current command value based on the motor angular velocity and the steering torque; the motor angular velocity; A SAT compensation unit that generates a SAT compensation current command value based on the angular acceleration, the steering torque, and the previous current command value; and the motor current command value 2 based on the feedback control current command value and the SAT compensation current command value. A SAT estimation unit that calculates a SAT estimated current value based on the steering torque, the motor angular velocity, the motor angular acceleration, and a previous current command value, and the SAT estimation unit. An LPF having a cutoff frequency characteristic higher than an angular response frequency and a vehicle speed sensitive gain unit that multiplies the output of the LPF by a vehicle speed variable gain and outputs the SAT compensation current command value. The SAT estimation unit includes a viscous friction coefficient unit that multiplies the motor angular velocity by a viscous friction coefficient, and the motor angular velocity. Encoding and multiplying the Coulomb friction by the encoded Coulomb friction section, the total inertia moment section by multiplying the motor angular acceleration by the total inertia moment, the output of the viscous friction coefficient section and the output of the encoded Coulomb friction section An output coefficient unit that subtracts the steering torque from the value, adds the output of the total moment of inertia part and multiplies the coefficient, and the switching unit responds to a switching command between the automatic steering mode and the manual steering mode. This is achieved by driving the motor based on the motor current command value 2 in the automatic steering mode.
The above-mentioned object of the present invention can be achieved more effectively by connecting a limiter for limiting the upper and lower limit values downstream of the vehicle speed sensitive gain unit.

Claims (8)

操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値1を演算し、前記モータ電流指令値1に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置において、
目標操舵角、実操舵角、前記モータのモータ角速度及びモータ角加速度、前記操舵トルク、前回電流指令値に基づいてモータ電流指令値2を算出する舵角制御部と、前記モータ電流指令値1及びモータ電流指令値2を入力して切り換える切換部とを具備し、
前記舵角制御部が、
前記目標操舵角、前記実操舵角、前記モータ角速度及び前記操舵トルクに基づいてフィードバック制御電流指令値を生成するフィードバック制御部と、前記モータ角速度、前記モータ角加速度、前記操舵トルク及び前記前回電流指令値に基づいてSAT補償電流指令値を生成するSAT補償部と、前記フィードバック制御電流指令値及び前記SAT補償電流指令値から前記モータ電流指令値2を生成する出力部とで構成され、
前記フィードバック制御部が、
前記目標操舵角を円滑化するレートリミッタと、前記レートリミッタの出力に接続されたLPFと、前記LPFの出力と前記実操舵角との角度偏差を比例ゲイン倍する第1比例ゲイン部と、前記第1比例ゲイン部からの誤差速度と前記モータ角速度との速度偏差を積分して積分ゲイン倍する積分ゲイン部と、前記速度偏差を比例ゲイン倍する第2比例ゲイン部と、前記操舵トルクを微分して微分ゲイン倍する微分ゲイン部と、前記積分ゲイン部の出力と前記第2比例ゲイン部の出力との偏差値に前記微分ゲイン部の出力を加算して上下限値を制限して前記フィードバック制御電流指令値を出力する出力部とで構成され、
前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令に応じて前記切換部が切り換えられ、前記自動操舵モード時に前記モータ電流指令値2に基づいて前記モータを駆動制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A function of calculating a motor current command value 1 based on the steering torque and the vehicle speed, driving the motor based on the motor current command value 1 to assist control of the steering system, and switching between an automatic steering mode and a manual steering mode. In the electric power steering apparatus having
A steering angle control unit that calculates a motor current command value 2 based on a target steering angle, an actual steering angle, a motor angular velocity and motor angular acceleration of the motor, the steering torque, and a previous current command value; and the motor current command value 1 and A switching unit for inputting and switching the motor current command value 2;
The rudder angle control unit
A feedback control unit that generates a feedback control current command value based on the target steering angle, the actual steering angle, the motor angular velocity, and the steering torque; the motor angular velocity, the motor angular acceleration, the steering torque, and the previous current command A SAT compensation unit that generates a SAT compensation current command value based on the value, and an output unit that generates the motor current command value 2 from the feedback control current command value and the SAT compensation current command value,
The feedback control unit is
A rate limiter for smoothing the target steering angle; an LPF connected to the output of the rate limiter; a first proportional gain unit for multiplying an angular deviation between the output of the LPF and the actual steering angle by a proportional gain; An integral gain section that integrates the speed deviation between the error speed from the first proportional gain section and the motor angular speed to multiply the integral gain, a second proportional gain section that multiplies the speed deviation by a proportional gain, and a derivative of the steering torque. A differential gain unit that doubles the differential gain, and the output of the differential gain unit is added to the deviation value between the output of the integral gain unit and the output of the second proportional gain unit to limit the upper and lower limit values, and the feedback It consists of an output unit that outputs a control current command value,
The electric power steering apparatus characterized in that the switching unit is switched according to a switching command between the automatic steering mode and the manual steering mode, and the motor is driven and controlled based on the motor current command value 2 in the automatic steering mode. .
前記SAT補償部が、
前記操舵トルク、前記モータ角速度、前記モータ角加速度及び前回電流指令値に基づいてSAT推定電流値を算出するSAT推定部と、前記SAT推定電流値を入力すると共に、角度応答周波数よりも高いカットオフ周波数特性を有するLPFと、前記LPFの出力を車速可変ゲインで乗算して前記SAT補償電流指令値を出力する車速感応ゲイン部とで構成されている請求項に記載の電動パワーステアリング装置。
The SAT compensator is
A SAT estimation unit that calculates a SAT estimated current value based on the steering torque, the motor angular velocity, the motor angular acceleration, and the previous current command value, and inputs the SAT estimated current value and has a cutoff higher than the angular response frequency. a LPF having frequency characteristics, an electric power steering apparatus according to claim 1, which consists of the vehicle speed sensitive gain unit output by multiplying vehicle speed variable gain and outputs the SAT compensation current command value of the LPF.
前記SAT推定部が、
前記モータ角速度に粘性摩擦係数を乗算する粘性摩擦係数部と、前記モータ角速度を符号化してクーロン摩擦を乗算する符号化クーロン摩擦部と、前記モータ角加速度に全慣性モーメントを乗算する全慣性モーメント部と、前記粘性摩擦係数部の出力及び前記符号化クーロン摩擦部の出力の加算値から前記操舵トルクを減算し、前記全慣性モーメント部の出力を加算して係数を乗算する出力係数部とで構成されている請求項に記載の電動パワーステアリング装置。
The SAT estimation unit is
A viscous friction coefficient portion that multiplies the motor angular velocity by a viscous friction coefficient; an encoded Coulomb friction portion that encodes the motor angular velocity and multiplies Coulomb friction; and a total inertia moment portion that multiplies the motor angular acceleration by a total inertia moment. And an output coefficient unit that subtracts the steering torque from the added value of the output of the viscous friction coefficient part and the output of the coded Coulomb friction part, adds the output of the total moment of inertia part, and multiplies the coefficient. The electric power steering apparatus according to claim 2 .
前記車速感応ゲイン部の後段に、上下限値を制限するリミッタが接続されている請求項2又は3に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 2 or 3 , wherein a limiter for limiting upper and lower limit values is connected to a subsequent stage of the vehicle speed sensitive gain unit. 前記SAT推定部が、
アシストトルクに相当する電流指令値及び前記操舵トルクを加算する加算部と、前記モータ角加速度に慣性を乗算した値を、前記加算部の加算結果から減算する第1減算部と、前記モータ角速度を符号化して摩擦を乗算した値を、前記第1減算部の減算結果から減算して前記SAT推定電流値を出力する第2減算部とで構成されている請求項に記載の電動パワーステアリング装置。
The SAT estimation unit is
An addition unit for adding the current command value corresponding to the assist torque and the steering torque, a first subtraction unit for subtracting a value obtained by multiplying the motor angular acceleration by inertia from the addition result of the addition unit, and the motor angular velocity. The electric power steering apparatus according to claim 2 , further comprising: a second subtracting unit that subtracts a value obtained by encoding and multiplying friction from a subtraction result of the first subtracting unit and outputs the SAT estimated current value. .
前記車速感応ゲイン部の後段に、上下限値を制限するリミッタが接続されている請求項に記載の電動パワーステアリング装置。 The electric power steering apparatus according to claim 5 , wherein a limiter for limiting upper and lower limit values is connected to a subsequent stage of the vehicle speed sensitive gain unit. 操舵トルク及び車速に基づいてモータ電流指令値1を演算し、前記モータ電流指令値1に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御すると共に、自動操舵モードと手動操舵モードとを切り換える機能を有する電動パワーステアリング装置において、A function of calculating a motor current command value 1 based on the steering torque and the vehicle speed, driving the motor based on the motor current command value 1 to assist control of the steering system, and switching between an automatic steering mode and a manual steering mode. In the electric power steering apparatus having
目標操舵角、実操舵角、前記モータのモータ角速度及びモータ角加速度、前記操舵トルク、前回電流指令値に基づいてモータ電流指令値2を算出する舵角制御部と、前記モータ電流指令値1及びモータ電流指令値2を入力して切り換える切換部とを具備し、A steering angle control unit that calculates a motor current command value 2 based on a target steering angle, an actual steering angle, a motor angular velocity and motor angular acceleration of the motor, the steering torque, and a previous current command value; and the motor current command value 1 and A switching unit for inputting and switching the motor current command value 2;
前記舵角制御部が、The rudder angle control unit
前記目標操舵角、前記実操舵角、前記モータ角速度及び前記操舵トルクに基づいてフィードバック制御電流指令値を生成するフィードバック制御部と、前記モータ角速度、前記モータ角加速度、前記操舵トルク及び前記前回電流指令値に基づいてSAT補償電流指令値を生成するSAT補償部と、前記フィードバック制御電流指令値及び前記SAT補償電流指令値から前記モータ電流指令値2を生成する出力部とで構成され、A feedback control unit that generates a feedback control current command value based on the target steering angle, the actual steering angle, the motor angular velocity, and the steering torque; the motor angular velocity, the motor angular acceleration, the steering torque, and the previous current command A SAT compensation unit that generates a SAT compensation current command value based on the value, and an output unit that generates the motor current command value 2 from the feedback control current command value and the SAT compensation current command value,
前記SAT補償部が、The SAT compensator is
前記操舵トルク、前記モータ角速度、前記モータ角加速度及び前回電流指令値に基づいてSAT推定電流値を算出するSAT推定部と、前記SAT推定電流値を入力すると共に、角度応答周波数よりも高いカットオフ周波数特性を有するLPFと、前記LPFの出力を車速可変ゲインで乗算して前記SAT補償電流指令値を出力する車速感応ゲイン部とで構成され、A SAT estimation unit that calculates a SAT estimated current value based on the steering torque, the motor angular velocity, the motor angular acceleration, and the previous current command value, and inputs the SAT estimated current value and has a cutoff higher than the angular response frequency. An LPF having frequency characteristics, and a vehicle speed sensitive gain unit that outputs the SAT compensation current command value by multiplying the output of the LPF by a vehicle speed variable gain,
前記SAT推定部が、The SAT estimation unit is
前記モータ角速度に粘性摩擦係数を乗算する粘性摩擦係数部と、前記モータ角速度を符号化してクーロン摩擦を乗算する符号化クーロン摩擦部と、前記モータ角加速度に全慣性モーメントを乗算する全慣性モーメント部と、前記粘性摩擦係数部の出力及び前記符号化クーロン摩擦部の出力の加算値から前記操舵トルクを減算し、前記全慣性モーメント部の出力を加算して係数を乗算する出力係数部とで構成され、A viscous friction coefficient portion that multiplies the motor angular velocity by a viscous friction coefficient; an encoded Coulomb friction portion that encodes the motor angular velocity and multiplies Coulomb friction; and a total inertia moment portion that multiplies the motor angular acceleration by a total inertia moment. And an output coefficient unit that subtracts the steering torque from the added value of the output of the viscous friction coefficient part and the output of the coded Coulomb friction part, adds the output of the total moment of inertia part, and multiplies the coefficient. And
前記自動操舵モード及び手動操舵モードの切換指令に応じて前記切換部が切り換えられ、前記自動操舵モード時に前記モータ電流指令値2に基づいて前記モータを駆動制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。The electric power steering apparatus characterized in that the switching unit is switched according to a switching command between the automatic steering mode and the manual steering mode, and the motor is driven and controlled based on the motor current command value 2 in the automatic steering mode. .
前記車速感応ゲイン部の後段に、上下限値を制限するリミッタが接続されている請求項7に記載の電動パワーステアリング装置。The electric power steering apparatus according to claim 7, wherein a limiter for limiting upper and lower limit values is connected to a subsequent stage of the vehicle speed sensitive gain unit.
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