JP2014189096A - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2014189096A JP2014189096A JP2013064813A JP2013064813A JP2014189096A JP 2014189096 A JP2014189096 A JP 2014189096A JP 2013064813 A JP2013064813 A JP 2013064813A JP 2013064813 A JP2013064813 A JP 2013064813A JP 2014189096 A JP2014189096 A JP 2014189096A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- torque
- current
- vehicle speed
- steering
- steering torque
- 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.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
近年、車両のステアリング系に電動モータを備え、電動モータの動力にてドライバの操舵力をアシストする電動パワーステアリング装置が提案されている。
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は、制御装置にて制御される。制御装置は、電動モータの駆動を制御するために、先ず、操舵トルクや車速などに応じて電動モータに供給する目標電流を設定する。そして、設定した目標電流と実際に電動モータに流れる実電流とを一致させるべく、目標電流と実電流との偏差がゼロになるように、フィードバック制御を行う。
In recent years, there has been proposed an electric power steering device that includes an electric motor in a steering system of a vehicle and assists a driver's steering force with the power of the electric motor.
For example, the electric power steering device described in Patent Document 1 is controlled by a control device. In order to control the drive of the electric motor, the control device first sets a target current to be supplied to the electric motor according to the steering torque, the vehicle speed, and the like. Then, feedback control is performed so that the deviation between the target current and the actual current becomes zero so that the set target current and the actual current that actually flows through the electric motor match.
フィードバック制御対象である電動モータの駆動トルクが大きくなると、ステアリング装置から生じる音や振動が大きくなることから、音や振動を抑制する観点からは電流応答性は小さい方が好ましい。他方、フィードバック制御において電流応答性が下がると、位相遅れと出力電流の減衰が発生するため、ステアリングホイールの操作に対してアシスト力が追従し難くなり、操舵フィーリングが悪化してしまう。
本発明は、操舵フィーリングの悪化を抑制しつつ音や振動を抑制する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を目的とする。
When the drive torque of the electric motor that is the feedback control target increases, the sound and vibration generated from the steering device increase. Therefore, it is preferable that the current response is small from the viewpoint of suppressing the sound and vibration. On the other hand, when current responsiveness is reduced in feedback control, phase delay and output current attenuation occur, making it difficult for the assist force to follow the steering wheel operation, resulting in a deterioration in steering feeling.
An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can suppress noise and vibration while suppressing deterioration of steering feeling.
かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの操作に対して補助力を与える電動モータと、前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出手段と、前記車両の移動速度である車速を検出する車速検出手段と、前記電動モータへ実際に供給される実電流を検出する電流検出手段と、前記トルク検出手段が検出した前記操舵トルクに基づいて前記電動モータへの目標電流を設定する目標電流設定手段と、前記トルク検出手段が検出した前記操舵トルクを前記車速検出手段が検出した前記車速に応じて補正した補正後操舵トルクを算出する補正手段と、前記目標電流設定手段が設定した目標電流と前記電流検出手段が検出する実電流とが一致するように、前記補正手段が算出した前記補正後操舵トルクに応じた電流応答性にてフィードバック処理を行うフィードバック処理手段と、を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。 For this purpose, the present invention provides an electric motor that gives an assisting force to the operation of a steering wheel of a vehicle, a torque detection means that detects a steering torque of the steering wheel, and a vehicle speed that is a moving speed of the vehicle. A vehicle speed detecting means for detecting; a current detecting means for detecting an actual current actually supplied to the electric motor; and a target for setting a target current to the electric motor based on the steering torque detected by the torque detecting means. Current setting means; correction means for calculating a corrected steering torque obtained by correcting the steering torque detected by the torque detection means according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means; and a target set by the target current setting means The current response corresponding to the post-correction steering torque calculated by the correction means so that the current and the actual current detected by the current detection means match. A feedback processing means for performing a feedback process in sex, an electric power steering apparatus comprising: a.
ここで、前記フィードバック処理手段は、前記補正後操舵トルクが予め定められた基準値より大きい場合には当該基準値以下である場合よりも前記電流応答性を低下させるとよい。
また、前記補正手段は、前記フィードバック処理手段が前記電流応答性を低下させる前記補正後操舵トルクの前記基準値を、前記車速に応じて変えるとよい。
また、前記補正手段は、前記車速が零よりも大きい場合には当該車速が零である場合よりも前記基準値を小さくするとよい。
Here, the feedback processing means may reduce the current responsiveness when the corrected steering torque is greater than a predetermined reference value than when it is equal to or less than the reference value.
The correction means may change the reference value of the corrected steering torque that causes the feedback processing means to reduce the current responsiveness in accordance with the vehicle speed.
The correction means may make the reference value smaller when the vehicle speed is greater than zero than when the vehicle speed is zero.
本発明によれば、操舵フィーリングの悪化を抑制しつつ音や振動を抑制することができる。 According to the present invention, it is possible to suppress sound and vibration while suppressing deterioration of steering feeling.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置100の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置100(以下、単に「ステアリング装置100」と称する場合もある。)は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両の一例としての自動車に適用した構成を例示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electric
Electric power steering device 100 (hereinafter, also simply referred to as “
ステアリング装置100は、自動車の進行方向を変えるために運転者が操作する車輪(ホイール)状のステアリングホイール(ハンドル)101と、ステアリングホイール101に一体的に設けられたステアリングシャフト102とを備えている。また、ステアリング装置100は、ステアリングシャフト102と自在継手103aを介して連結された上部連結シャフト103と、この上部連結シャフト103と自在継手103bを介して連結された下部連結シャフト108とを備えている。下部連結シャフト108は、ステアリングホイール101の回転に連動して回転する。
The
また、ステアリング装置100は、転動輪としての左右の前輪150のそれぞれに連結されたタイロッド104と、タイロッド104に連結されたラック軸105とを備えている。また、ステアリング装置100は、ラック軸105に形成されたラック歯105aとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン106aが形成されたピニオンシャフト106を備えている。
また、ステアリング装置100は、ピニオンシャフト106の一部を収納するステアリングギアボックス107を有している。ピニオンシャフト106は、ステアリングギアボックス107内にてトーションバー(不図示)を介して下部連結シャフト108と連結されている。ステアリングギアボックス107の内部には、下部連結シャフト108とピニオンシャフト106との相対角度に基づいてステアリングホイール101の操舵トルクTを検出するトルク検出手段の一例としてのトルクセンサ109が設けられている。
The
また、ステアリング装置100は、ステアリングギアボックス107に支持された電動モータ110と、電動モータ110の駆動力を減速してピニオンシャフト106に伝達する減速機構111とを有している。本実施の形態に係る電動モータ110は、3相ブラシレスモータである。減速機構111は、例えば、ピニオンシャフト106に固定されたウォームホイール(不図示)と、電動モータ110の出力軸に連結されたウォームギヤ(不図示)などから構成される。
The
また、ステアリング装置100は、電動モータ110の作動を制御する制御装置10を備えている。制御装置10には、上述したトルクセンサ109からの出力信号が入力される。また、制御装置10には、自動車に搭載される各種の機器を制御するための信号を流す通信を行うネットワーク(CAN)を介して、自動車の移動速度である車速Vcを検出する車速検出手段の一例としての車速センサ170などからの出力信号が入力される。
In addition, the
以上のように構成されたステアリング装置100は、ステアリングホイール101に加えられた操舵トルクTをトルクセンサ109にて検出し、その検出トルクに応じて電動モータ110を駆動し、電動モータ110の発生トルクをピニオンシャフト106に伝達する。これにより、電動モータ110の発生トルクが、ステアリングホイール101に加える運転者の操舵力をアシストする。
The
次に、制御装置10について説明する。
図2は、制御装置10の概略構成図である。
制御装置10は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。
制御装置10には、上述したトルクセンサ109にて検出された操舵トルクTが出力信号に変換されたトルク信号Tdと、車速センサ170にて検出された車速Vcが出力信号に変換された車速信号vなどが入力される。
Next, the
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of the
The
The
そして、制御装置10は、トルク信号Tdおよび車速信号vに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ110が供給するのに必要となる目標電流Itを算出する目標電流設定手段の一例としての目標電流算出部20と、目標電流算出部20が算出した目標電流Itに基づいてフィードバック制御などを行う制御部30とを有している。
Then, the
先ずは、目標電流算出部20について詳述する。
目標電流算出部20は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流Ibを算出するベース電流算出部21と、電動モータ110の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部22と、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部23とを備えている。また、目標電流算出部20は、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23にて算出された値に基づいて目標電流Itを決定する目標電流決定部25を備えている。また、目標電流算出部20は、トルクセンサ109にて検出された操舵トルクTの位相を補償する位相補償部26を備えている。
First, the target
The target
なお、目標電流算出部20には、トルク信号Td、車速信号v、電動モータ110の回転速度Nmが出力信号に変換された回転速度信号Nmsなどが入力される。回転速度信号Nmsは、例えば3相ブラシレスモータである電動モータ110の回転子(ロータ)の回転位置を検出するセンサ(例えば、回転子の回転位置を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路)にて検出された電動モータ110の回転角度が微分されることにより得られた値が出力信号に変換されたものであることを例示することができる。
The target
図3は、操舵トルクTおよび車速Vcとベース電流Ibとの対応を示す制御マップの概略図である。
ベース電流算出部21は、位相補償部26にてトルク信号Tdが位相補償されたトルク信号Tsと、車速センサ170からの車速信号vとに基づいてベース電流Ibを算出する。つまり、ベース電流算出部21は、位相補償された操舵トルクTと、車速Vcとに応じたベース電流Ibを算出する。なお、ベース電流算出部21は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、位相補償された操舵トルクT(トルク信号Ts)および車速Vc(車速信号v)とベース電流Ibとの対応を示す図3に例示した制御マップまたは算出式に、操舵トルクT(トルク信号Ts)および車速Vc(車速信号v)を代入することによりベース電流Ibを算出する。
FIG. 3 is a schematic diagram of a control map showing the correspondence between the steering torque T, the vehicle speed Vc, and the base current Ib.
The base
イナーシャ補償電流算出部22は、トルク信号Tsと、車速信号vとに基づいて電動モータ110およびシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Isを算出する。つまり、イナーシャ補償電流算出部22は、操舵トルクT(トルク信号Ts)と、車速Vc(車速信号v)とに応じたイナーシャ補償電流Isを算出する。なお、イナーシャ補償電流算出部22は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、操舵トルクT(トルク信号Ts)および車速Vc(車速信号v)とイナーシャ補償電流Isとの対応を示す制御マップまたは算出式に、操舵トルクT(トルク信号Ts)および車速Vc(車速信号v)を代入することによりイナーシャ補償電流Isを算出する。
The inertia compensation
ダンパー補償電流算出部23は、トルク信号Tsと、車速信号vと、電動モータ110の回転速度信号Nmsとに基づいて、電動モータ110の回転を制限するダンパー補償電流Idを算出する。つまり、ダンパー補償電流算出部23は、操舵トルクT(トルク信号Ts)と、車速Vc(車速信号v)と、電動モータ110の回転速度Nm(回転速度信号Nms)に応じたダンパー補償電流Idを算出する。なお、ダンパー補償電流算出部23は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、操舵トルクT(トルク信号Ts)、車速Vc(車速信号v)および回転速度Nm(回転速度信号Nms)と、ダンパー補償電流Idとの対応を示す制御マップまたは算出式に、操舵トルクT(トルク信号Ts)、車速Vc(車速信号v)および回転速度Nm(回転速度信号Nms)を代入することによりダンパー補償電流Idを算出する。
The damper compensation
目標電流決定部25は、ベース電流算出部21にて算出されたベース電流Ib、イナーシャ補償電流算出部22にて算出されたイナーシャ補償電流Isおよびダンパー補償電流算出部23にて算出されたダンパー補償電流Idに基づいて目標電流Itを決定する。目標電流決定部25は、例えば、ベース電流Ibに、イナーシャ補償電流Isを加算するとともにダンパー補償電流Idを減算して得た電流を目標電流Itとして決定する。
The target
次に、制御部30について詳述する。
制御部30は、図2に示すように、電動モータ110の作動を制御するモータ駆動制御部31と、電動モータ110を駆動させるモータ駆動部32と、電動モータ110に実際に流れる実電流Imを検出する電流検出手段の一例としてのモータ電流検出部33とを有している。
Next, the
As shown in FIG. 2, the
モータ駆動制御部31は、目標電流算出部20にて決定された目標電流Itと、モータ電流検出部33にて検出された電動モータ110へ供給される実電流Imとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部40と、電動モータ110をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部60とを有している。
フィードバック制御部40については後で詳述する。
PWM信号生成部60は、フィードバック制御部40からの出力値に基づいて電動モータ110をPWM(パルス幅変調)駆動するためのPWM信号を生成し、生成したPWM信号を出力する。
The motor
The
The PWM
モータ駆動部32は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として6個の独立したトランジスタ(FET)を備え、6個の内の3個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の3個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側(アース)ラインと接続されている。そして、6個の中から選択した2個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ110の駆動を制御する。
モータ電流検出部33は、モータ駆動部32に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ110に流れる実電流Imの値を検出する。
The
The motor
次に、フィードバック制御部40について詳述する。
フィードバック制御対象である電動モータ110の出力(電動モータ110に供給される電流)が大きくなると、ステアリング装置100から生じる音や振動が大きくなる。そして、図3に例示した制御マップに示すように、ベース電流Ibは、操舵トルクTが大きくなるに従って大きくなるため、電動モータ110に供給される目標電流Itも操舵トルクTが大きくなるに従って大きくなる。それゆえ、操舵トルクTが大きくなるに従ってステアリング装置100から生じる音や振動が大きくなる。
また、電動モータ110に供給される電流が大きくなると、電動モータ110に生じるリップルも大きくなる。それゆえ、フィードバック制御の電流応答性が高いと、このリップルも追従し易くなるため、電流応答性が低い場合よりも、ステアリング装置100から生じる音や振動が大きくなってしまう。
そこで、本実施の形態に係るフィードバック制御部40においては、操舵トルクTが大きい場合には、操舵トルクTが小さい場合よりも電流応答性を小さくする。
Next, the
When the output of the
Further, when the current supplied to the
Therefore, in the
ただし、音や振動が、操舵トルクTがどれほど大きくなると、このステアリング装置100が搭載される車両に悪影響(振動で操舵し難くなったり音が不快に感じられたりすることなど)を及ぼすかはこの車両の特性にもよる。
一方、フィードバック制御において電流応答性が下がると、位相遅れと出力電流の減衰が発生するため、ステアリングホイール101の操作に対してアシスト力が追従し難くなり、操舵フィーリングが悪化してしまう。そこで、音や振動が運転者の操舵フィーリングに悪影響を及ぼすほど大きくない領域においては、電流応答性をできるだけ大きくすることが好ましい。
以上のことに鑑み、本実施の形態に係るフィードバック制御部40が以下のように構成されている。
However, how much the sound or vibration increases the steering torque T has an adverse effect on the vehicle on which the
On the other hand, when current responsiveness is reduced in feedback control, phase delay and output current attenuation occur, so that it becomes difficult for the assist force to follow the operation of the
In view of the above, the
図4は、フィードバック制御部40の概略構成図である。
フィードバック制御部40は、目標電流算出部20にて算出された目標電流Itとモータ電流検出部33にて検出された実電流Imとの偏差を求める偏差演算部41と、偏差演算部41が求めた偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック処理手段の一例としてのフィードバック(F/B)処理部42とを有している。F/B処理部42は、偏差演算部41が求めた偏差と、フィードバックゲインGとに基づいて制御対象である電動モータ110に供給する電流を設定する。例えば、F/B処理部42は、偏差演算部41が求めた偏差に、フィードバックゲインGを乗算することにより得られた値を電動モータ110に供給する電流として設定する。また、F/B処理部42は、予め定められたフィードバック定数Kにゲイン補正係数算出部45が算出したゲイン補正係数αgを乗算することにより得た値をフィードバックゲインG(=K×αg)として用いる。それゆえ、ゲイン補正係数αgは、フィードバック制御部40にて行うフィードバック制御系の電流応答性を左右する係数として機能する。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the
The
また、フィードバック制御部40は、車速Vc(車速信号v)に基づいて、操舵トルクT(トルク信号Ts)を補正するのに用いるトルク補正係数αtを算出するトルク補正係数算出部43と、トルク補正係数αtを用いて操舵トルクT(トルク信号Ts)を補正する補正手段の一例としての操舵トルク補正部44と、を備えている。また、フィードバック制御部40は、操舵トルク補正部44にて補正された操舵トルクTに基づいて、F/B処理部42が用いるフィードバックゲインGを補正するゲイン補正係数αgを算出するゲイン補正係数算出部45を備えている。
The
トルク補正係数算出部43は、例えば、予め車両特性に基づいて作成しROMに記憶しておいた、車速Vc(車速信号v)とトルク補正係数αtとの対応を示す制御マップまたは算出式に、車速Vc(車速信号v)を代入することによりトルク補正係数αtを算出する。
図5は、車速Vcとトルク補正係数αtとの対応を示す制御マップを例示する図である。本実施の形態においては、図5に示すように、車速Vcが零の場合は、トルク補正係数αtは1であり、車速Vcが零より大きくて所定速度V0以下である場合は車速Vcが大きくなるに従ってトルク補正係数αtが1から所定値αt0まで徐々に大きくなり、車速Vcが所定速度V0より大きい場合は、トルク補正係数αtは所定値αt0となるように制御マップが作成されている。なお、所定速度V0は15km/h、所定値αt0は1.5であることを例示することができる。
操舵トルク補正部44は、位相補償された操舵トルクT(トルク信号Ts)に、トルク補正係数算出部43が算出したトルク補正係数αtを乗算することにより操舵トルクTを補正し、補正した操舵トルクTである補正後操舵トルクTc(=T×αt)をゲイン補正係数算出部45に出力する。
For example, the torque correction
FIG. 5 is a diagram illustrating a control map showing the correspondence between the vehicle speed Vc and the torque correction coefficient αt. In the present embodiment, as shown in FIG. 5, when the vehicle speed Vc is zero, the torque correction coefficient αt is 1, and when the vehicle speed Vc is greater than zero and equal to or less than a predetermined speed V0, the vehicle speed Vc is large. As the torque correction coefficient αt gradually increases from 1 to a predetermined value αt0 and the vehicle speed Vc is higher than the predetermined speed V0, the control map is created so that the torque correction coefficient αt becomes the predetermined value αt0. It can be exemplified that the predetermined speed V0 is 15 km / h and the predetermined value αt0 is 1.5.
The steering
ゲイン補正係数算出部45は、例えば、予め車両特性に基づいて作成しROMに記憶しておいた、補正後操舵トルクTcとゲイン補正係数αgとの対応を示す制御マップまたは算出式に、補正後操舵トルクTcを代入することによりゲイン補正係数αgを算出する。
図6は、補正後操舵トルクTcとゲイン補正係数αgとの対応を示す制御マップを例示する図である。本実施の形態においては、図6に示すように、補正後操舵トルクTcが零から所定トルク値T0以下の場合は、ゲイン補正係数αgは1であり、補正後操舵トルクTcが所定トルク値T0より大きい場合には、補正後操舵トルクTcが大きくなるに従ってゲイン補正係数αgが1から徐々に小さくなる。
For example, the gain correction
FIG. 6 is a diagram illustrating a control map showing the correspondence between the corrected steering torque Tc and the gain correction coefficient αg. In the present embodiment, as shown in FIG. 6, when the corrected steering torque Tc is zero to a predetermined torque value T0 or less, the gain correction coefficient αg is 1, and the corrected steering torque Tc is a predetermined torque value T0. If it is larger, the gain correction coefficient αg gradually decreases from 1 as the corrected steering torque Tc increases.
なお、図6に示した制御マップは、車速Vcが零であるときの、補正後操舵トルクTcとゲイン補正係数αgとの対応を示した制御マップであることを例示することができる。そして、車速Vcが零であるときに、音や振動が車両に悪影響を及ぼすほど大きくなる操舵トルクTを所定トルク値T0とする。所定トルク値T0は、例えば5N・mであることを例示することができる。 Note that the control map shown in FIG. 6 can be exemplified as a control map showing the correspondence between the corrected steering torque Tc and the gain correction coefficient αg when the vehicle speed Vc is zero. Then, when the vehicle speed Vc is zero, the steering torque T that becomes so large that sound or vibration adversely affects the vehicle is set to a predetermined torque value T0. For example, the predetermined torque value T0 is 5 N · m.
以上のように構成されたフィードバック制御部40においては、車速Vcが零である場合、トルク補正係数算出部43は、図5に例示した制御マップに基づき、トルク補正係数αtを1と算出する。かかる場合、操舵トルク補正部44は、位相補償された操舵トルクTに、トルク補正係数算出部43が算出したトルク補正係数αt=1を乗算した値である補正後操舵トルクTc(=T×1)をゲイン補正係数算出部45に出力する。そして、ゲイン補正係数算出部45は、図6に例示した制御マップに基づき、ゲイン補正係数αgを算出する。図6に例示した制御マップでは、補正後操舵トルクTc(=操舵トルクT)が所定トルク値T0以下の場合は、ゲイン補正係数αgは1となり、補正後操舵トルクTc(=操舵トルクT)が所定トルク値T0より大きい場合には、補正後操舵トルクTcが大きくなるに従ってゲイン補正係数αgは1から徐々に小さくなる。
In the
そして、F/B処理部42は、フィードバック定数Kにゲイン補正係数αgを乗算することにより得た値をフィードバックゲインG(=K×αg)としてフィードバック処理を行う。
これらにより、音や振動が車両に悪影響を及ぼさない補正後操舵トルクTc(=操舵トルクT)が所定トルク値T0以下の場合は、F/B処理部42は、フィードバック定数Kにゲイン補正係数αg(=1)を乗算したフィードバックゲインG(=K×1)にてフィードバック処理を行うので、応答性を高めることができる。他方、補正後操舵トルクTc(=操舵トルクT)が、所定トルク値T0より大きい場合は、F/B処理部42は、フィードバック定数Kにゲイン補正係数αg(<1)を乗算したフィードバックゲインGにてフィードバック処理を行うので、電流応答性がゲイン補正係数αg=1の場合よりも低くなる。つまり、F/B処理部42は、補正後操舵トルクTcが予め定められた基準値の一例としての所定トルク値T0より大きい場合には所定トルク値T0以下である場合よりも電流応答性をリニヤに低下させる。
そして、これにより、音や振動が車両に悪影響を及ぼすほど補正後操舵トルクTc(=操舵トルクT)が大きい領域では、電流応答性がリニヤに低減されるので、発生する音や振動が車両に悪影響を及ぼすことを抑制することができる。
Then, the F /
As a result, when the corrected steering torque Tc (= steering torque T) at which the sound or vibration does not adversely affect the vehicle is equal to or less than the predetermined torque value T0, the F /
As a result, in a region where the corrected steering torque Tc (= steering torque T) is so large that the sound and vibration adversely affect the vehicle, the current responsiveness is linearly reduced, so that the generated sound and vibration are applied to the vehicle. It is possible to suppress adverse effects.
図7は、本実施の形態に係るフィードバック制御部40にてフィードバック制御された電動モータ110の出力特性を示す図である。図7では、縦軸は電動モータ110の出力であり、横軸は時間である。上述したように、電動モータ110の出力(電動モータ110に供給される電流)が大きくなると、ステアリング装置100から生じる音や振動が大きくなる。図7には、音や振動が車両に悪影響を及ぼす音や振動対策が必要な領域と、音や振動対策が不必要な領域とを示している。
FIG. 7 is a diagram illustrating output characteristics of the
本実施の形態に係るフィードバック制御部40にてフィードバック制御された電動モータ110では、補正後操舵トルクTcが所定トルク値T0以下の場合、つまり音や振動対策が不必要な領域では、F/B処理部42はフィードバックゲインG(=K×(αg=1))にてフィードバック処理を行うので、電流応答性を高めることができる。他方、補正後操舵トルクTcが、所定トルク値T0より大きい場合、つまり音や振動対策が必要な領域では、F/B処理部42は、フィードバックゲインG(=K×(αg<1))にてフィードバック処理を行うので、電流応答性がゲイン補正係数αg=1の場合よりも低くなる。これにより、音や振動対策が必要な領域では、発生する音や振動が低減抑制される。
In the
そして、車速Vcが所定速度V0である場合、トルク補正係数算出部43は、図5に例示した制御マップに基づき、トルク補正係数αtをαt0(例えば1.5)と算出する。かかる場合、操舵トルク補正部44は、位相補償された操舵トルクTに、トルク補正係数算出部43が算出したトルク補正係数αt0を乗算した値である補正後操舵トルクTc(=T×αt0>T)をゲイン補正係数算出部45に出力する。そして、ゲイン補正係数算出部45は、図6に例示した制御マップに基づき、ゲイン補正係数αgを算出する。図6に例示した制御マップでは、補正後操舵トルクTc(=T×αt0)が所定トルク値T0以下の場合は、ゲイン補正係数αgは1となり、補正後操舵トルクTc(=T×αt0)が所定トルク値T0より大きい場合には、補正後操舵トルクTcが大きくなるに従ってゲイン補正係数αgは1から徐々に小さくなる。つまり、αt0=1.5である場合、操舵トルクTが、所定トルク値T0/αt0=T0×2/3以下の場合にゲイン補正係数αgが1となり、操舵トルクTが、T0×2/3より大きい場合に操舵トルクTが大きくなるに従ってゲイン補正係数αgは1から徐々に小さくなる。その結果、車速Vcが所定速度V0である場合には、車速Vcが零である場合よりも、操舵トルクTが小さい段階から電流応答性が低くなり、音や振動が低減される。
このように、操舵トルク補正部44は、F/B処理部42が電流応答性を低下させる補正後操舵トルクTcの基準値(図6では所定トルク値T0)を、車速Vcに応じて変えるので、車両によって、車速Vc毎に音や振動対策が必要な領域が異なっても、車速に応じて電流応答性が低減されるように構成されている。
したがって、本実施の形態に係るフィードバック制御部40によれば、音や振動を抑制しつつ、操舵に対する応答性が悪化することに起因して操舵フィーリングが悪化することを抑制することができる。
When the vehicle speed Vc is the predetermined speed V0, the torque correction
Thus, the steering
Therefore, according to the
なお、図5に示した車速Vcとトルク補正係数αtとの対応を示す制御マップ、図6に示した補正後操舵トルクTcとゲイン補正係数αgとの対応を示す制御マップ、所定速度V0および所定トルク値T0を、車両の仕様によって任意に設定することで、いかなる車両でも、音や振動を抑制しつつ、操舵に対する応答性が低下して操舵フィーリングが悪化することを抑制することができる。
例えば、図5に例示した車速Vcとトルク補正係数αtとの対応を示す制御マップでは、トルク補正係数αtを、車速Vcが零より大きい場合には、車速Vcが零のときのトルク補正係数αt=1よりも大きくしているが、車速Vcが零のときのトルク補正係数αt=1よりも小さくしてもよい。車両の特性によって、車速Vcに応じて音や振動がどのように変化するかに応じて設定するとよい。
Note that the control map showing the correspondence between the vehicle speed Vc and the torque correction coefficient αt shown in FIG. 5, the control map showing the correspondence between the corrected steering torque Tc and the gain correction coefficient αg shown in FIG. 6, the predetermined speed V0 and the predetermined speed. By arbitrarily setting the torque value T0 according to the specification of the vehicle, it is possible to suppress deterioration of steering feeling and deterioration of steering response in any vehicle while suppressing sound and vibration.
For example, in the control map showing the correspondence between the vehicle speed Vc and the torque correction coefficient αt illustrated in FIG. 5, when the vehicle speed Vc is greater than zero, the torque correction coefficient αt when the vehicle speed Vc is zero is used. However, it may be smaller than the torque correction coefficient αt = 1 when the vehicle speed Vc is zero. It may be set according to how the sound and vibration change depending on the vehicle speed Vc depending on the characteristics of the vehicle.
また、図6に示した補正後操舵トルクTcとゲイン補正係数αgとの対応を示す制御マップは車速Vcが零であるときの制御マップであり、図5に示した車速Vcとトルク補正係数αtとの対応を示す制御マップでは、車速Vcが零であるときにトルク補正係数αtを1に設定しているが特にかかる態様に限定されない。例えば、車速Vcが零ではないときの補正後操舵トルクTcとゲイン補正係数αgとの対応を示す制御マップを作成し、その制御マップに合わせて車速Vcとトルク補正係数αtとの対応を示す制御マップを作成すればよい。 A control map showing the correspondence between the corrected steering torque Tc and the gain correction coefficient αg shown in FIG. 6 is a control map when the vehicle speed Vc is zero, and the vehicle speed Vc and the torque correction coefficient αt shown in FIG. In the control map showing the correspondence with the above, the torque correction coefficient αt is set to 1 when the vehicle speed Vc is zero, but it is not particularly limited to such a mode. For example, a control map showing the correspondence between the corrected steering torque Tc and the gain correction coefficient αg when the vehicle speed Vc is not zero is created, and the control showing the correspondence between the vehicle speed Vc and the torque correction coefficient αt according to the control map. Create a map.
また、フィードバック制御部40が、例えば、偏差演算部41にて算出された偏差に対して、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する構成である場合には、ゲイン補正係数算出部45は、比例処理に用いるフィードバックゲインを補正する補正係数と、積分処理に用いるフィードバックゲインを補正する補正係数とをそれぞれ算出するとよい。そして、かかる場合も、両補正係数は、補正後操舵トルクTcが零から所定トルク値T0以下の場合は1、補正後操舵トルクTcが所定トルク値T0より大きい場合には、補正後操舵トルクTcが大きくなるに従って1から徐々に小さくなるように算出されることが好ましい。これにより、音や振動を抑制しつつ、操舵に対する応答性が低下することに起因して操舵フィーリングが悪化することを抑制することができる。
Further, for example, the
10…制御装置、20…目標電流算出部、30…制御部、40…フィードバック制御部、41…偏差演算部、42…フィードバック(F/B)処理部、43…トルク補正係数算出部、44…操舵トルク補正部、45…ゲイン補正係数算出部、100…電動パワーステアリング装置、110…電動モータ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ステアリングホイールの操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
前記車両の移動速度である車速を検出する車速検出手段と、
前記電動モータへ実際に供給される実電流を検出する電流検出手段と、
前記トルク検出手段が検出した前記操舵トルクに基づいて前記電動モータへの目標電流を設定する目標電流設定手段と、
前記トルク検出手段が検出した前記操舵トルクを前記車速検出手段が検出した前記車速に応じて補正した補正後操舵トルクを算出する補正手段と、
前記目標電流設定手段が設定した目標電流と前記電流検出手段が検出する実電流とが一致するように、前記補正手段が算出した前記補正後操舵トルクに応じた電流応答性にてフィードバック処理を行うフィードバック処理手段と、
を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor for providing an assisting force to the operation of the steering wheel of the vehicle;
Torque detecting means for detecting a steering torque of the steering wheel;
Vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed which is a moving speed of the vehicle;
Current detection means for detecting an actual current actually supplied to the electric motor;
Target current setting means for setting a target current to the electric motor based on the steering torque detected by the torque detection means;
Correction means for calculating a corrected steering torque obtained by correcting the steering torque detected by the torque detection means according to the vehicle speed detected by the vehicle speed detection means;
Feedback processing is performed with current responsiveness according to the corrected steering torque calculated by the correction means so that the target current set by the target current setting means matches the actual current detected by the current detection means. Feedback processing means;
An electric power steering apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013064813A JP2014189096A (en) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013064813A JP2014189096A (en) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | Electric power steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2014189096A true JP2014189096A (en) | 2014-10-06 |
Family
ID=51835817
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013064813A Pending JP2014189096A (en) | 2013-03-26 | 2013-03-26 | Electric power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2014189096A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114228826A (en) * | 2021-12-31 | 2022-03-25 | 中国矿业大学 | Intelligent method and device for recognizing emergency takeover behavior of automobile driver |
-
2013
- 2013-03-26 JP JP2013064813A patent/JP2014189096A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114228826A (en) * | 2021-12-31 | 2022-03-25 | 中国矿业大学 | Intelligent method and device for recognizing emergency takeover behavior of automobile driver |
CN114228826B (en) * | 2021-12-31 | 2022-07-22 | 中国矿业大学 | Intelligent automobile driver emergency take-over behavior identification method and device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5862808B2 (en) | Electric power steering device | |
JP5994480B2 (en) | Electric power steering device | |
JP5265436B2 (en) | Electric power steering apparatus and control method thereof | |
JP6222895B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2011121486A (en) | Electric power steering device, control method and program of electric power steering device | |
JP2014189096A (en) | Electric power steering device | |
JP2017043114A (en) | Electric power steering device | |
JP5265413B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2015171871A (en) | Electrically-driven power steering device and program | |
JP2009018808A (en) | Electric power steering apparatus | |
JP6059063B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2010195097A (en) | Electric power steering device, control method thereof and program | |
JP6291310B2 (en) | Electric power steering device, program | |
JP2014088138A (en) | Electric power steering device | |
JP5875931B2 (en) | Electric power steering device | |
JP5412360B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2014125036A (en) | Electric power-steering device | |
JP6059051B2 (en) | Electric power steering apparatus and program | |
JP4413098B2 (en) | Electric power steering device | |
JP5323531B2 (en) | ELECTRIC POWER STEERING DEVICE, ITS CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
JP2012201243A (en) | Electric power steering device and prohibition method | |
JP2014148244A (en) | Electric power steering device | |
JP2017088141A (en) | Electric power steering device | |
JP2014166838A (en) | Electric power steering device | |
JP6168659B2 (en) | Electric power steering device |