JP2014162421A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

電動パワーステアリング装置 Download PDF

Info

Publication number
JP2014162421A
JP2014162421A JP2013037091A JP2013037091A JP2014162421A JP 2014162421 A JP2014162421 A JP 2014162421A JP 2013037091 A JP2013037091 A JP 2013037091A JP 2013037091 A JP2013037091 A JP 2013037091A JP 2014162421 A JP2014162421 A JP 2014162421A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
turning angle
torque
electric power
gain
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
Application number
JP2013037091A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2014162421A5 (ja
JP6036407B2 (ja
Inventor
Harutaka Tamaizumi
晴天 玉泉
Hirozumi Eki
啓純 益
Masayuki Kita
政之 喜多
Isao Namikawa
勲 並河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JTEKT Corp
Original Assignee
JTEKT Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JTEKT Corp filed Critical JTEKT Corp
Priority to JP2013037091A priority Critical patent/JP6036407B2/ja
Priority to US14/176,719 priority patent/US9718492B2/en
Priority to EP14155006.1A priority patent/EP2772413B1/en
Priority to CN201410064469.1A priority patent/CN104002856B/zh
Publication of JP2014162421A publication Critical patent/JP2014162421A/ja
Publication of JP2014162421A5 publication Critical patent/JP2014162421A5/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6036407B2 publication Critical patent/JP6036407B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0469End-of-stroke control
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/04Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to forces disturbing the intended course of the vehicle, e.g. forces acting transversely to the direction of vehicle travel

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

【課題】電動パワーステアリング装置において、エンド当て状態である旨の判断をより迅速に行うことにある。
【解決手段】実転舵角θpsと目標転舵角θpとの差である角度偏差Δθが閾値θth以上となったときエンド判定部56によってエンド当て状態である旨の判定がされる。この角度偏差Δθは、ステアリングシャフトに大きな軸力が生じる前に閾値θth以上となる。よって、より迅速にエンド当て状態である旨の判定を行うことができる。
【選択図】図4

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関する。
従来、電動パワーステアリング装置においては、優れた操舵フィーリングを実現するために、モータの駆動を通じて操舵力をアシストする構成が存在する。
具体的には、電動パワーステアリング装置は、車速及び操舵トルクに基づきアシストトルクを演算するアシストトルク演算部を有する。アシストトルク演算部は、操舵トルクが大きいほどアシストトルクを大きくする。また、車速Vが速いほどアシストトルクを小さくする。この演算されたアシストトルクに応じた操舵補助力がモータを通じてステアリングに加えられる(例えば、特許文献1参照)。
一般的な車両においては、転舵輪の可動範囲が定められている。具体的には、ステアリングの回動操作に伴ってラック軸が軸方向に移動することで車輪が転舵される。このラック軸の移動は、その端部がラックハウジングに当接したエンド当て状態となることで規制される。これにより、ステアリングの可動範囲を超える操舵が規制される。
電動パワーステアリング装置においては、エンド当て状態から、さらにエンド側にステアリングの操舵がされることで操舵トルクが閾値以上となったことを条件の一つとして、エンド当て状態であると判断される。エンド当て状態であると判断された場合には、エンド当て状態での回路の発熱を抑制する処理、若しくはアシストトルクを抑制する等の衝撃緩和処理が実行される。衝撃緩和処理により、エンド当て状態において付与されるアシストトルクに伴いステアリングシャフト、特にインタミディエイトシャフトに負荷が加わることが抑制される(例えば、特許文献2及び3参照)。
特開2006−131191号公報 特開2003−312514号公報 特開2008−260421号公報
上記特許文献2に記載の電動パワーステアリング装置においては、操舵トルクが閾値以上となったとき、すなわち、ラック軸に一定値以上の軸力が生じた後に、エンド当て状態である旨の判断がされる。このため、インタミディエイトシャフトに一定の負荷が加わった後に、上記アシストトルクの抑制が行われる。このインタミディエイトシャフトへ加わる負荷を抑制するために、より迅速にエンド当て状態の判断が行われることが求められている。また、上記回路の発熱を抑制する観点からも、より迅速にエンド当て状態の判断が行われることが求められている。
この発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、エンド当て状態である旨の判断をより迅速に行うことができる電動パワーステアリング装置を提供することにある。
以下、上記目的を達成するための手段及びその作用効果について説明する。
請求項1に記載の発明は、運転者によって回動操作されるステアリングを通じてステアリングシャフトに加えられる操舵トルクに応じて操舵系にアシストトルクを付与するための第1の指令値を生成する第1の制御手段と、前記アシストトルク及び前記操舵トルクの少なくとも一方である入力トルクに応じた目標転舵角を決定し、車両の実転舵角を前記目標転舵角に制御するための第2の指令値を生成する第2の制御手段と、前記第1及び第2の指令値に基づき、操舵系にアシストトルクを付与する操舵力付与手段と、前記実転舵角と前記目標転舵角との角度偏差が閾値以上となったとき、前記ステアリングの回動操作に伴いラックの端部がエンドに当接しているエンド当て状態である旨の判定を行うエンド当て判定手段と、を備えたことをその要旨としている。
同構成によれば、角度偏差が閾値以上となったときエンド当て状態である旨の判定がされる。この角度偏差は、操舵系に大きな軸力が生じる前に閾値以上となる。例えば、操舵系に生じる軸力を通じてエンド当て状態である旨の判定を行う従来構成では、その閾値は、エンド当て状態以外の通常の状況では発生しない軸力に設定する必要がある。そのため、おのずと閾値が大きくなって、エンド当て状態である旨の判定が遅延する。その点、上記構成においては、実転舵角が目標転舵角に制御されるため、通常の状況では大きな角度偏差は発生しない。よって、エンド当て判定に係る閾値を小さくすること、ひいてはより迅速にエンド当て状態である旨の判定を行うことができる。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記エンド当て判定手段を通じてエンド当て状態であると判定されると、前記第2の制御手段による前記実転舵角を前記目標転舵角とする制御が停止されることをその要旨としている。
同構成によれば、エンド当て状態であると判断されると、第2の制御手段による実転舵角を目標転舵角とする制御が停止される。よって、エンド当て状態から、エンド方向にアシストトルクが付与されることが抑制される。これにより、操舵系に大きな負荷が加わることが抑制される。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、車輪から前記操舵系への逆入力トルクをロードインフォメーションゲインに応じた割合で伝達するための第3の指令値を生成するロードインフォメーション制御部を備え、前記操舵力付与手段は、前記第1〜3の指令値を足し合わせた値に基づき、前記操舵系にアシストトルクを付与し、前記ロードインフォメーション制御部は、前記ロードインフォメーションゲインの調整を通じて、前記第2の指令値を打ち消すような前記第3の指令値を生成することで、前記第2の制御手段による前記実転舵角を前記目標転舵角とする制御を仮想的に停止することをその要旨としている。
ロードインフォメーション制御部は、ロードインフォメーションゲインを変化させることで、車輪から操舵系への逆入力トルクの伝達の度合いを調整する。これにより、路面情報がユーザに伝達される。また、このロードインフォメーションゲインの調整を通じて、実転舵角を目標転舵角とする制御を仮想的に停止することができる。
請求項4に記載の発明は、請求項3に記載の電動パワーステアリング装置において、前記ロードインフォメーション制御部は、前記ロードインフォメーションゲインを、車輪から前記操舵系への逆入力トルクを完全に伝達する「1」及び車輪から前記操舵系への逆入力トルクを完全に遮断する「0」間で制御し、前記エンド当て判定手段を通じてエンド当て状態であると判定されたとき、前記ロードインフォメーションゲインを「0」から「1」に変化させる際の傾きより、前記エンド当て判定手段を通じてエンド当て状態が解除されたと判定されたとき、前記ロードインフォメーションゲインを「1」から「0」に変化させる際の傾きを小さく設定することをその要旨としている。
同構成によれば、エンド当て状態が解除されたと判定されたとき、エンド当て状態であると判定されたときに比べて、ロードインフォメーションゲインが緩やかに変化する。例えば、ロードインフォメーションゲインが急激に「1」から「0」に切り替えられた場合には、角度偏差が大きい状態で、急に実転舵角を目標転舵角とする制御が再開されることになる。この場合、エンド当て状態からステアリングが戻されるとき、実転舵角を目標転舵角とするべく、エンド方向にアシストトルクが加えられる。これにより、ステアリングの操作に違和感が生じうる。この点、上記構成では、ロードインフォメーションゲインが緩やかに切り替えられるため、この違和感を抑制することができる。
本発明によれば、電動パワーステアリング装置において、エンド当て状態である旨の判断をより迅速に行うことができる。
本発明の一実施形態における電動パワーステアリング装置の構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるモータ制御装置等の構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるマイコンの構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるロードインフォメーション制御部の構成を示すブロック図。 本発明の一実施形態におけるエンドフラグ及びロードインフォメーションゲインの変化を示すグラフ。 本発明の一実施形態におけるエンド判定部の処理手順を示したフローチャート。 本発明の一実施形態におけるエンド判定時ゲイン演算部の処理手順を示したフローチャート。
以下、本発明にかかる電動パワーステアリング装置を具体化した一実施形態について図1〜図7を参照して説明する。
図1に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置(EPS)1は、運転者によって操舵されるステアリング2と、そのステアリング2とともに回動するステアリングシャフト3と、そのステアリングシャフト3にラックアンドピニオン機構4を介して連結されるラック軸5と、を備える。
ステアリング2の回動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によってラック軸5の往復直線運動に変換される。そして、このラック軸5の往復直線運動によってタイヤの実転舵角θpsが変更される。
また、EPS1は、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EPSアクチュエータ10と、このEPSアクチュエータ10の動作を制御するモータ制御装置11とを備える。
EPSアクチュエータ10は、駆動源であるモータ12と、減速機構13とを備える。モータ12としては、例えばブラシレスモータが採用されている。
そして、モータ12の駆動力は、減速機構13を通じて減速されたうえでステアリングシャフト3に伝達される。これにより、操舵系(ステアリング2及びステアリングシャフト3等)にアシストトルクが付与される。
また、モータ制御装置11には、車速センサ26と、トルクセンサ24とが接続されている。
車速センサ26は、車速Vを検出し、その検出結果をモータ制御装置11に出力する。トルクセンサ24は、そのステアリングシャフト3の途中に設けられたトーションバー15の捻れに基づいてステアリングシャフト3に伝達される操舵トルクThを検出し、その検出結果をモータ制御装置11に出力する。
図2に示すように、モータ制御装置11は、モータ駆動信号を出力するマイコン31と、モータ駆動信号に基づきモータ12に駆動電力を供給するインバータ回路30と、を備える。
インバータ回路30及びモータ12間には実電流値Iを検出する電流センサ35が設けられている。また、モータ12にはモータ回転角θmを検出する回転角センサ7が設けられている。回転角センサ7は検出したモータ回転角θmをマイコン31に出力する。
図3に示すように、マイコン31は、アシストトルク演算部40と、電流指令値演算部28と、モータ駆動信号生成部29と、を備える。
アシストトルク演算部40は、操舵トルクTh及び車速Vに基づいてモータ12に発生させるべきアシストトルク指令値Tasを演算し、その演算結果を電流指令値演算部28に出力する。電流指令値演算部28はアシストトルク指令値Tasに対応した電流指令値Icを演算し、その演算結果をモータ駆動信号生成部29に出力する。
モータ駆動信号生成部29は、電流指令値Icに実電流値Iを追従させる電流フィードバック制御を実行することでモータ駆動信号を生成する。インバータ回路30は、モータ駆動信号生成部29からのモータ駆動信号(実電流値I)に基づきモータ12を駆動させる。このモータ12の駆動を通じてステアリングシャフト3にアシストトルクが加えられる。
図3に示すように、アシストトルク演算部40は、基本アシストトルク演算部41と、目標転舵角演算部44と、転舵角フィードバック制御部45と、転舵角演算部43と、加算器46と、減算器47と、ロードインフォメーション制御部50と、を備える。なお、このアシストトルク演算部40における各制御ブロックは、マイコン31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。
基本アシストトルク演算部41は、トルクセンサ24により検出される操舵トルクTh、及び車速センサ26により検出される車速Vに基づいて基本アシストトルク指令値Tabを演算し、その演算結果を減算器47に出力する。基本アシストトルク演算部41は、操舵トルクThが大きいほど基本アシストトルク指令値Tabを大きくする。また、車速Vが速いほど基本アシストトルク指令値Tabを小さくする。
減算器47は、基本アシストトルク指令値Tabに対して、ロードインフォメーション制御部50からのRIF(ロードインフォメーション)指令値Trif*を差し引くことで基本アシストトルク指令値Tab*を算出し、その算出した基本アシストトルク指令値Tab*を目標転舵角演算部44及び加算器46に出力する。ロードインフォメーション制御部50の構成及び作用については後で詳述する。
目標転舵角演算部44は、操舵トルクTh及び基本アシストトルク指令値Tab*の総和からなる合計トルクTtに応じた理想的なタイヤの切れ角(転舵角)である目標転舵角θpを演算し、その演算結果を転舵角フィードバック制御部45に出力する。この合計トルクTtは入力トルクに相当する。
転舵角演算部43は、回転角センサ7を通じて検出されたモータ回転角θmに基づき実転舵角θpsを演算し、その演算結果を転舵角フィードバック制御部45及びロードインフォメーション制御部50に出力する。
加算器46は基本アシストトルク指令値Tab*に対して、転舵角フィードバック制御部45からのアシストトルク補正値ΔTabを足し合わせることでアシストトルク指令値Tasを演算し、その演算結果を電流指令値演算部28に出力する。転舵角フィードバック制御部45は、アシストトルク補正値ΔTabの大きさの調整を通じて、実転舵角θpsが目標転舵角θpとなるようにフィードバック制御を実行する。これにより、例えば、転舵輪側から操舵系に伝達される逆入力トルクによりラックアンドピニオン機構4が振動するような場合でも、実転舵角θpsが目標転舵角θpとなるようにアシストトルク補正値ΔTabの大きさが調整される。このため、路面状況に伴うステアリング2の振動を抑制することができる。よって、より安定した操舵フィーリングが得られる。
図4に示すように、ロードインフォメーション制御部50は、切替制御部55と、エンド判定時ゲイン演算部54と、エンド判定部56と、通常時ゲイン演算部52と、乗算器53と、加算器58とを備えている。
ロードインフォメーション制御部50は、RIF(ロードインフォメーション)ゲインKrifを「0」及び「1」間で自在に制御可能である。ロードインフォメーション制御部50は、減算器47へのRIF指令値Trif*の出力を通じてRIFゲインKrifの大きさに応じた逆入力トルクを、ロードインフォメーションとしてステアリング2に伝達する。例えば、RIFゲインKrifが「0」のとき、逆入力トルクの全てが除去されて、ロードインフォメーションがステアリング2に付与されない。
一方、RIFゲインKrifが「1」のとき、図3に示すように、減算器47に入力されるRIF指令値Trif*がアシストトルク補正値ΔTabと同一値となる。よって、減算器47に入力されるRIF指令値Trif*が加算器46に入力されるアシストトルク補正値ΔTabを打ち消すように作用する。従って、RIFゲインKrifが「1」のとき、転舵角フィードバック制御部45による実転舵角θpsを目標転舵角θpとする制御が仮想的に停止される。よって、逆入力トルクの全てがロードインフォメーションとしてステアリング2に付与される。
具体的には、図4に示すように、切替制御部55は、通常時ゲイン演算部52及びエンド判定時ゲイン演算部54間で接続状態を切り替える。切替制御部55は、接続された通常時ゲイン演算部52又はエンド判定時ゲイン演算部54からのRIFゲインKrifを乗算器53に出力する。乗算器53は、アシストトルク補正値ΔTab及びRIFゲインKrifを乗算し、その乗算したRIF指令値Trif*を減算器47に出力する。
通常時ゲイン演算部52は、車速Vに応じてRIFゲインKrifを演算し、その演算したRIFゲインKrifを切替制御部55に出力する。詳しくは、通常時ゲイン演算部52は、車速が車速V1以下の領域についてはRIFゲインKrifを「1」に設定し、車速V1を越えた領域においては車速Vが速くなるにつれてRIFゲインKrifを小さく設定する。
加算器58は、実転舵角θpsに対して目標転舵角θpを差し引いた角度偏差Δθを算出し、その角度偏差Δθをエンド判定部56に出力する。また、エンド判定部56には、目標転舵角θp及び操舵トルクThが出力されている。
エンド判定部56は、目標転舵角θpがエンド付近の角度となって、かつ角度偏差Δθが閾値θth以上となったとき、エンド当て状態であると判断し、エンドフラグをオンとする。このエンド当て状態とは、ラック軸5の端部がラックハウジングに当接した状態をいう。
エンド当て状態において、さらにエンド方向(ステアリングの中立位置と反対方向)に操舵トルクThが加えられると、操舵トルクThの増加に対して実転舵角θpsが増加しないため、目標転舵角θpと実転舵角θpsとの差、すなわち角度偏差Δθが大きくなる。この閾値θthは、エンド当て状態以外では生じない角度偏差Δθに設定されている。
エンド判定部56は、解除条件が成立したときエンドフラグをオフとする。解除条件は、例えば、実転舵角θpsがエンド付近の角度にないこと、角度偏差Δθ、角度偏差Δθの時間変化率及び操舵トルクThが所定値以下であることである。
エンド判定時ゲイン演算部54は、エンド判定部56を通じてエンドフラグのオンオフ状態を監視し、その状態に応じてRIFゲインKrifを演算し、その演算したRIFゲインKrifを切替制御部55に出力する。
詳しくは、図5に示すように、エンド判定時ゲイン演算部54は、時刻t1において、エンドフラグがオフ状態からオン状態に切り替わると、RIFゲインKrifを「0」から「1」に急激に増大させる。RIFゲインKrifが「0」から「1」となるまで一定時間T1を要する。
そして、エンド判定時ゲイン演算部54は、時刻t2において、エンドフラグがオン状態からオフ状態に切り替わると、RIFゲインKrifを「1」から「0」に徐々に減少させる。RIFゲインKrifが「1」から「0」となるまで上記一定時間T1より長い一定時間T2を要する。すなわち、RIFゲインKrifを「1」から「0」とする際の傾きを、RIFゲインKrifを「0」から「1」とする際の傾きより小さく設定する。
この一定時間T2は、角度偏差Δθが大きい状態で、実転舵角θpsを目標転舵角θpとする制御が急に開始されることに伴うステアリング2の操作の違和感を抑制する目的で設定されている。このステアリング2の操作の違和感とは、エンド当て状態からステアリングが中立位置側に戻されるとき、エンド方向にアシストトルクが加えられることによって生じる。
エンド判定部56は、エンドフラグがオフ状態にあるとき、切替制御部55を通常時ゲイン演算部52に接続した状態とする。この状態においては、通常時ゲイン演算部52からのRIFゲインKrifが乗算器53に出力される。エンド判定部56は、エンドフラグがオン状態にあるとき、切替制御部55をエンド判定時ゲイン演算部54に接続した状態とする。
次に、図6のフローチャートを参照しつつ、エンド判定部56の処理手順について説明する。
エンド判定部56は、実転舵角θpsがエンド付近の角度となるか否かを判断する(S101)。正のエンド付近角度を+θendとし、負のエンド付近角度を−θendとすると、ステップS101の判断は、「−θend≦θps≧+θend」が成立するか否かで判断される。
エンド判定部56は、実転舵角θpsがエンド付近の角度である旨判断すると(S101でYES)、角度偏差Δθが閾値θth以上となるか否かを判断する(S102)。エンド判定部56は、角度偏差Δθが閾値θth以上となる旨判断すると(S102でYES)、エンドフラグをオン状態とするとともに、切替制御部55をエンド判定時ゲイン演算部54に接続した状態とする(S103)。以上で、エンド判定部56は処理を終了する。また、エンド判定部56は、角度偏差Δθが閾値θth未満である旨判断すると(S102でNO)、エンドフラグを切り替えずに処理を終了する。
一方、エンド判定部56は、実転舵角θpsがエンド付近の角度でない旨判断すると(S101でNO)、上記解除条件が成立するか否かを判断する(S104)。エンド判定部56は、上記解除条件が成立する旨判断すると(S104でYES)、エンドフラグをオフ状態とするとともに、切替制御部55を通常時ゲイン演算部52に接続した状態とする(S105)。以上で、エンド判定部56は処理を終了する。
次に、図7のフローチャートを参照しつつ、エンド判定時ゲイン演算部54の処理手順について説明する。
まず、エンド判定時ゲイン演算部54は、エンド判定部56を通じてエンドフラグがオンであるか否かを判断する(S201)。エンド判定時ゲイン演算部54は、エンドフラグがオンである旨判断すると(S201でYES)、RIFゲインKrifの目標値を「1」に設定する(S202)。これにより、上記図5に示すように、RIFゲインKrifが「1」に制御される。
一方、エンド判定時ゲイン演算部54は、エンドフラグがオフ状態である旨判断すると(S201でNO)、RIFゲインKrifの目標値を「0」に設定する(S203)。これにより、上記図5に示すように、RIFゲインKrifが「0」に制御される。
なお、基本アシストトルク指令値Tab*は第1の指令値に相当し、アシストトルク補正値ΔTabは第2の指令値に相当し、RIF指令値Trif*は第3の指令値に相当する。また、
基本アシストトルク演算部41は第1の制御手段に相当し、転舵角フィードバック制御部45は第2の制御手段に相当し、エンド判定部56はエンド当て判定手段に相当する。さらに、電流指令値演算部28、モータ駆動信号生成部29、インバータ回路30及びモータ12は、操舵力付与手段に相当する。
以上、説明した実施形態によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)角度偏差Δθが閾値以上となったときエンド当て状態である旨の判定がされる。この角度偏差Δθは、ステアリングシャフト3(特にインタミディエイトシャフト)に大きな軸力が生じる前に閾値以上となる。例えば、ステアリングシャフト3に生じるトルクを通じてエンド当て状態である旨の判定を行う従来構成では、その閾値は、エンド当て状態以外の通常の状況では発生しないトルクに設定する必要がある。そのため、おのずと閾値が大きくなって、エンド当て状態である旨の判定が遅延する。その点、上記構成においては、実転舵角θpsが目標転舵角θpに制御されるため、当該通常の状況では大きな角度偏差Δθは発生しない。よって、エンド当て判定に係る閾値θthを小さくすること、ひいてはより迅速にエンド当て状態である旨の判定を行うことができる。
(2)エンド当て状態であると判断されると、転舵角フィードバック制御部45における実転舵角θpsを目標転舵角θpとする制御が仮想的に停止される。よって、エンド当て状態から、エンド方向にアシストトルクが付与されることが抑制される。これにより、ステアリングシャフト3に大きなトルクが加わることが抑制される。
(3)ロードインフォメーション制御部50は、RIFゲインKrifを変化させることで、車輪からステアリングシャフト3への逆入力トルクの伝達の度合いを調整する。これにより、車速Vに応じて路面情報がユーザに伝達される。また、このRIFゲインKrifを「1」とすることで、RIF指令値Trif*がアシストトルク補正値ΔTabを打ち消すように作用させることができる。このとき、転舵角フィードバック制御部45による実転舵角θpsを目標転舵角θpとする制御が仮想的に停止される。
(4)エンド当て状態の解除条件が成立したとき、エンド当て状態であると判定されたときに比べて、RIFゲインKrifが「1」から「0」に緩やかに変化させる。例えば、RIFゲインKrifが急激に「1」から「0」に切り替えられた場合には、急に実転舵角θpsを目標転舵角θpとする制御が開始されることになる。この場合、エンド当て状態からステアリングが戻されるとき、角度偏差Δθを解消するべくエンド方向にアシストトルクが加えられる。これにより、ステアリングの操作に違和感が生じうる。この点、上記構成では、RIFゲインKrifを緩やかに変化させることで、この違和感を抑制することができる。
なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することができる。
・上記実施形態においては、目標転舵角演算部44は、入力トルクとして合計トルクTtに基づき目標転舵角θpを演算していたが、入力トルクとして操舵トルクThのみ、又は基本アシストトルク指令値Tabのみに基づき、目標転舵角θpを演算してもよい。
・上記実施形態においては、エンド判定部56を通じてエンド当て状態である旨判断されると、RIFゲインKrifが「1」に制御される。しかし、エンド判定部56を通じてエンド当て状態である旨判断されると、例えば、電流指令値Icを減少させてもよい。これにより、エンド当て状態における過電流に伴うモータ12等の発熱を抑制することができる。
・上記実施形態においては、エンド当て状態となったとき、実転舵角θpsを目標転舵角θpとする制御が仮想的に停止されていた。しかし、仮想的ではなく、実際に転舵角フィードバック制御部45の動作を停止してもよい。この場合、ロードインフォメーション制御部50からのRIF指令値Trif*の出力も停止する必要がある。
1…電動パワーステアリング装置、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、7…回転角センサ、10…EPSアクチュエータ、11…モータ制御装置、12…モータ、13…減速機構、15…トーションバー、24…トルクセンサ、26…車速センサ、28…電流指令値演算部、29…モータ駆動信号生成部、30…インバータ回路、31…マイコン、35…電流センサ、40…アシストトルク演算部、41…基本アシストトルク演算部、43…転舵角演算部、44…目標転舵角演算部、45…転舵角フィードバック制御部、46…加算器、47…減算器、50…ロードインフォメーション制御部。

Claims (4)

  1. 運転者によって回動操作されるステアリングを通じてステアリングシャフトに加えられる操舵トルクに応じて操舵系にアシストトルクを付与するための第1の指令値を生成する第1の制御手段と、
    前記アシストトルク及び前記操舵トルクの少なくとも一方である入力トルクに応じた目標転舵角を決定し、車両の実転舵角を前記目標転舵角に制御するための第2の指令値を生成する第2の制御手段と、
    前記第1及び第2の指令値に基づき、操舵系にアシストトルクを付与する操舵力付与手段と、
    前記実転舵角と前記目標転舵角との角度偏差が閾値以上となったとき、前記ステアリングの回動操作に伴いラックの端部がエンドに当接しているエンド当て状態である旨の判定を行うエンド当て判定手段と、を備えた
    ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  2. 請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記エンド当て判定手段を通じてエンド当て状態であると判定されると、
    前記第2の制御手段による前記実転舵角を前記目標転舵角とする制御が停止される
    ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  3. 請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
    車輪から前記操舵系への逆入力トルクをロードインフォメーションゲインに応じた割合で伝達するための第3の指令値を生成するロードインフォメーション制御部を備え、
    前記操舵力付与手段は、前記第1〜3の指令値を足し合わせた値に基づき、前記操舵系にアシストトルクを付与し、
    前記ロードインフォメーション制御部は、前記ロードインフォメーションゲインの調整を通じて、前記第2の指令値を打ち消すような前記第3の指令値を生成することで、前記第2の制御手段による前記実転舵角を前記目標転舵角とする制御を仮想的に停止する
    ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  4. 請求項3に記載の電動パワーステアリング装置において、
    前記ロードインフォメーション制御部は、前記ロードインフォメーションゲインを、車輪から前記操舵系への逆入力トルクを完全に伝達する「1」及び車輪から前記操舵系への逆入力トルクを完全に遮断する「0」間で制御し、
    前記エンド当て判定手段を通じてエンド当て状態であると判定されたとき、前記ロードインフォメーションゲインを「0」から「1」に変化させる際の傾きより、前記エンド当て判定手段を通じてエンド当て状態が解除されたと判定されたとき、前記ロードインフォメーションゲインを「1」から「0」に変化させる際の傾きを小さく設定する
    ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
JP2013037091A 2013-02-27 2013-02-27 電動パワーステアリング装置 Expired - Fee Related JP6036407B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013037091A JP6036407B2 (ja) 2013-02-27 2013-02-27 電動パワーステアリング装置
US14/176,719 US9718492B2 (en) 2013-02-27 2014-02-10 Electric power steering apparatus
EP14155006.1A EP2772413B1 (en) 2013-02-27 2014-02-13 Electric power steering apparatus
CN201410064469.1A CN104002856B (zh) 2013-02-27 2014-02-25 电动转向设备

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013037091A JP6036407B2 (ja) 2013-02-27 2013-02-27 電動パワーステアリング装置

Publications (3)

Publication Number Publication Date
JP2014162421A true JP2014162421A (ja) 2014-09-08
JP2014162421A5 JP2014162421A5 (ja) 2016-03-17
JP6036407B2 JP6036407B2 (ja) 2016-11-30

Family

ID=50073056

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013037091A Expired - Fee Related JP6036407B2 (ja) 2013-02-27 2013-02-27 電動パワーステアリング装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US9718492B2 (ja)
EP (1) EP2772413B1 (ja)
JP (1) JP6036407B2 (ja)
CN (1) CN104002856B (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7063428B1 (ja) * 2021-03-12 2022-05-09 日本精工株式会社 転舵装置のエンド位置の検出装置、検出方法、およびプログラム
WO2022190452A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15 日本精工株式会社 転舵装置のエンド位置の検出装置、検出方法、およびプログラム

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016088436A (ja) * 2014-11-10 2016-05-23 株式会社デンソー モータ制御装置
KR101736136B1 (ko) * 2015-12-07 2017-05-16 현대모비스 주식회사 전동식 파워 스티어링 시스템 및 그 제어방법
KR102341111B1 (ko) * 2015-12-14 2021-12-21 현대모비스 주식회사 전동식 조향 장치 및 그 제어 방법
JP2019131013A (ja) * 2018-01-30 2019-08-08 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
CN111098915A (zh) * 2018-10-26 2020-05-05 上汽通用汽车有限公司 转向机构行程限位保护控制方法、计算机可读存储介质以及转向机构行程限位保护控制系统
EP3946833B1 (en) * 2019-03-29 2023-08-30 Intuitive Surgical Operations, Inc. Reducing energy buildup in servo-controlled mechanisms
US11919580B2 (en) * 2021-12-09 2024-03-05 Ford Global Technologies, Llc Methods and apparatus to move a steering wheel
CN115214773B (zh) * 2022-03-01 2023-11-21 广州汽车集团股份有限公司 车辆控制方法、装置、系统、车辆及存储介质

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008143200A (ja) * 2006-12-06 2008-06-26 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2008149872A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Nissan Motor Co Ltd 操舵アシスト装置
JP2009143312A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Toyota Motor Corp 電動パワーステアリング装置
JP2011183923A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリングシステム
WO2012133590A1 (ja) * 2011-03-29 2012-10-04 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0679900B2 (ja) * 1986-03-31 1994-10-12 マツダ株式会社 車両の4輪操舵装置
US6176341B1 (en) * 1999-02-01 2001-01-23 Delphi Technologies, Inc. Vehicle steering system having master/slave configuration and method therefor
JP3795827B2 (ja) 2002-04-24 2006-07-12 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4615899B2 (ja) * 2004-06-07 2011-01-19 日産自動車株式会社 車両用旋回走行制御装置
JP4277755B2 (ja) * 2004-07-16 2009-06-10 日産自動車株式会社 車両用旋回走行制御装置
JP4639759B2 (ja) 2004-11-09 2011-02-23 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4453012B2 (ja) 2004-12-21 2010-04-21 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4725797B2 (ja) * 2006-06-13 2011-07-13 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP4587050B2 (ja) * 2006-06-13 2010-11-24 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
EP1923299B1 (en) * 2006-11-20 2010-09-01 NSK Ltd. Absolute steering angle detecting device
US7810605B2 (en) * 2006-12-28 2010-10-12 Nissan Motor Co., Ltd. Vehicle steering device and control method for vehicle steering device
JP4420036B2 (ja) * 2007-02-05 2010-02-24 日産自動車株式会社 車両用操舵制御装置
JP2008260421A (ja) 2007-04-12 2008-10-30 Toyota Motor Corp エンド当たり検出装置
EP2374691B1 (en) * 2007-11-06 2014-04-23 Honda Motor Co., Ltd. Electric Power Steering Device
JP5509341B2 (ja) 2010-11-29 2014-06-04 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5942726B2 (ja) 2012-09-18 2016-06-29 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008143200A (ja) * 2006-12-06 2008-06-26 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2008149872A (ja) * 2006-12-18 2008-07-03 Nissan Motor Co Ltd 操舵アシスト装置
JP2009143312A (ja) * 2007-12-12 2009-07-02 Toyota Motor Corp 電動パワーステアリング装置
JP2011183923A (ja) * 2010-03-08 2011-09-22 Hitachi Automotive Systems Ltd 電動パワーステアリング制御装置及び電動パワーステアリングシステム
WO2012133590A1 (ja) * 2011-03-29 2012-10-04 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7063428B1 (ja) * 2021-03-12 2022-05-09 日本精工株式会社 転舵装置のエンド位置の検出装置、検出方法、およびプログラム
WO2022190452A1 (ja) * 2021-03-12 2022-09-15 日本精工株式会社 転舵装置のエンド位置の検出装置、検出方法、およびプログラム

Also Published As

Publication number Publication date
CN104002856A (zh) 2014-08-27
US9718492B2 (en) 2017-08-01
US20140238768A1 (en) 2014-08-28
EP2772413A3 (en) 2015-12-30
EP2772413B1 (en) 2017-11-22
EP2772413A2 (en) 2014-09-03
CN104002856B (zh) 2017-12-12
JP6036407B2 (ja) 2016-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6036407B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5971426B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5943018B2 (ja) 操舵制御装置
US11059516B2 (en) Steering control apparatus
JP5867612B2 (ja) 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP2008168659A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2006218888A (ja) 車両用操舵装置
JP7293855B2 (ja) 操舵制御装置
JP2019048605A (ja) 操舵制御装置
JP2005343323A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2009044879A (ja) モータ制御装置、伝達比可変装置及び車両用操舵装置
JP7205344B2 (ja) 操舵制御装置
JP2017124762A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2005082119A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP7307000B2 (ja) 操舵制御装置
JP5233083B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4238582B2 (ja) 車両用操舵制御装置
JP7318304B2 (ja) 操舵制御装置
JP7376290B2 (ja) 操舵制御装置
JP2006131141A (ja) 伝達比可変操舵装置
JP7491785B2 (ja) 操舵制御装置
JP2007331623A (ja) 車両用操舵制御装置
JP2015174565A (ja) パワーステアリング装置
JP2019206293A (ja) 操舵制御装置
JP2015071345A (ja) 電動パワーステアリング装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160119

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160201

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20160816

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20160914

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: 20161004

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20161017

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6036407

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees