JP2015163498A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、各種の演算機能部分で使用される各状態量に応じて各演算機能部分による演算結果の変化範囲を制限する制限値を前記演算機能部分ごとに設定し、これら制限値を使用して各演算結果の値を制限するようにしてもよい。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は前記アシスト制御量に対する異常判定用のカウンタを有していてもよい。この場合、前記制御装置は前記アシスト制御量の値が制限されているかどうかを一定周期で判定するとともに前記アシスト制御量の値が制限されている旨判定されるごとに前記カウンタのカウント値を増加させ、当該カウント値が異常判定閾値に達したとき、定められたフェイルセーフ動作を実行することが好ましい。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記アシスト制御量の値が制限されている旨判断されるとき、当該制限される前のアシスト制御量と前記制限値との差を求め、当該差の絶対値が大きいほど前記カウンタの増加量を増大させることが好ましい。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記アシスト制御量の値が前記変化範囲内の値に復帰したとき、前記最終的な制限値を本来の値に戻すようにしてもよい。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、前記複数種の状態量とこれら状態量に応じた制限値との関係を規定する複数のマップを記憶していて、これらマップに基づき前記制限値を前記状態量ごとに個別に設定してもよい。
上記の電動パワーステアリング装置において、前記制御装置は、アシスト制御量の位相遅れを発生させる遅れ要素を有することがある。そして制御装置は、前記位相遅れに起因して本来制限する必要のないアシスト制御量が誤って制限されるおそれがあるとき、各制限値を遅延させることが好ましい。
この構成によれば、車速に応じてアシスト制御量に対する各制限値を設定することにより、各制限値の精度を向上させることができる。このため、より適切な制限処理を行うことができる。制限すべきアシスト制御量は車速に応じて異なるからである。
以下、電動パワーステアリング装置の第1の実施の形態を説明する。
<EPSの概要>
図1に示すように、電動パワーステアリング装置10は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構20、運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構30、および操舵補助機構30の作動を制御するECU(電子制御装置)40を備えている。
つぎに、ECUのハードウェア構成を説明する。
図2に示すように、ECU40は駆動回路(インバータ回路)41およびマイクロコンピュータ42を備えている。
つぎに、マイクロコンピュータの機能的な構成を説明する。
マイクロコンピュータ42は、図示しない記憶装置に格納された制御プログラムを実行することによって実現される各種の演算処理部を有している。
つぎに、電流指令値演算部について説明する。
図2に示すように、電流指令値演算部61は、アシスト制御部71、上下限リミット演算部72および上下限ガード処理部73を有している。また、電流指令値演算部61は3つの微分器87,88,89を有している。微分器87は操舵角θsを微分することにより操舵速度ωsを演算する。微分器88は前段の微分器87により算出される操舵速度ωsをさらに微分することにより操舵角加速度αsを演算する。微分器89は操舵トルクτを時間で微分することにより操舵トルク微分値dτを演算する。
つぎに、アシスト制御部71について詳細に説明する。
図3に示すように、アシスト制御部71は基本アシスト制御部81、補償制御部82および加算器83を備えている。
補償制御部82は慣性補償制御部84、ステアリング戻し制御部85およびトルク微分制御部86を備えている。
<上下限リミット演算部>
つぎに、上下限リミット演算部72について詳細に説明する。
<上限値演算部>
上限値演算部90は、操舵トルク感応リミッタ91、操舵トルク微分値感応リミッタ92、操舵角感応リミッタ93、操舵速度感応リミッタ94、操舵角加速度感応リミッタ95および加算器96を有している。
<下限値演算部>
下限値演算部100は、操舵トルク感応リミッタ101、操舵トルク微分値感応リミッタ102、操舵角感応リミッタ103、操舵速度感応リミッタ104、操舵角加速度感応リミッタ105および加算器106を有している。
<上下限リミットマップ>
上限値演算部90および下限値演算部100は、それぞれ第1〜第5のリミットマップM1〜M5を使用して各上限値IUL1 *〜IUL5 *および各下限値ILL1 *〜ILL5 *を演算する。第1〜第5のリミットマップM1〜M5はマイクロコンピュータ42の図示しない記憶装置に格納されている。第1〜第5のリミットマップM1〜M5は、それぞれ運転者のステアリング操作に応じて演算されるアシスト制御量Ias *は許容し、それ以外の何らかの原因による異常なアシスト制御量Ias *は許容しないという観点に基づき設定される。
つぎに、前述のように構成した電動パワーステアリング装置の作用を説明する。
アシスト制御量Ias *に対する制限値(上限値および下限値)がアシスト制御量Ias *を演算する際に使用する各信号、ここでは操舵状態を示す状態量である操舵トルクτ、操舵トルク微分値dτ、操舵角θs、操舵速度ωsおよび操舵角加速度αsに対して個別に設定される。マイクロコンピュータ42は、アシスト制御量Ias *に基づき最終的な電流指令値I*を演算するに際して、各信号の値に応じてアシスト制御量Ias *の変化範囲を制限するための制限値を信号毎に設定し、これら制限値を合算した値をアシスト制御量Ias *に対する最終的な制限値として設定する。ちなみに、信号毎の制限値、ひいては最終的な制限値は運転者のステアリング操作に応じて演算される通常のアシスト制御量Ias *は許容し、何らかの原因に起因する異常なアシスト制御量Ias *は制限する観点で設定される。マイクロコンピュータ42は、たとえば運転者の操舵入力に対するトルク微分制御およびステアリング戻し制御などの各種補償制御による補償量は許容する一方、各補償量の値を超える異常出力あるいは誤出力などは制限する。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(1)アシスト制御量Ias *の制限値はアシスト制御量Ias *の演算に使用される各信号(各状態量)に対して個別に設定されるとともに、これら制限値を合算した値がアシスト制御量Ias *に対する最終的な制限値として設定される。このため、何らかの原因によって異常値を示すアシスト制御量Ias *が演算された場合であれ、当該異常なアシスト制御量Ias *は最終的な制限値によって直接的に各信号値に応じた適切な値に制限される。適切な値に制限されたアシスト制御量Ias *が最終的な電流指令値I*としてモータ制御信号生成部62に供給されることにより意図せぬアシスト力が操舵系に付与されるのを的確に抑制することができる。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第2の実施の形態を説明する。
第1の実施の形態ではアシスト制御量Ias *の異常が続く限り上限値IUL *または下限値ILL *により継続してアシスト制御量Ias *を制限するようにしたが、つぎのようにしてもよい。
本実施の形態によれば、第1の実施の形態における(1),(3)の効果に加えて、つぎの効果を得ることができる。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第3の実施の形態を説明する。本例では、先の図2に示される上下限リミット演算部72および上下限ガード処理部73を省略した構成が採用される。上下限リミット演算部72および上下限ガード処理部73の機能をいわばアシスト制御部71に持たせている。そして第1の実施の形態では上下限リミット演算部72によりアシスト制御量Ias *の上限値IUL *および下限値ILL *を一括して設定するのに対し、本例では各補償量I2 *,I3 *,I4 *に対して個別に制限値を設定することによりアシスト制御量Ias *を間接的に制限する。
本実施の形態によれば、第1の実施の形態における(1),(3)の効果に加えて、つぎの効果を得ることができる。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第4の実施の形態を説明する。本例は、基本的に先の図1〜図9に示される第1の実施の形態と同様の構成を備えている。したがって、第1の実施の形態と同様の部材には同一の符号を付し、その詳細な説明を省略する。
Sfilt=1/(1+T3・s)・S ………………………………………………………(B)
ただし、「Sfilt」はフィルタ演算後の信号(τfilt,dτfilt,θsfilt,ωsfilt,αsfilt)、「α」はゲイン、「T1」,「T2」,「T3」は時定数、「s」はラプラス変換の変数、「S」はフィルタ演算前の信号(τ,dτ,θs,ωs,αs)である。
図15のフローチャートに示されるように、判定処理部301は、定められたサンプリング周期でトルクセンサ53により検出される操舵トルクτの今回値と前回値とを比較する(ステップS401)。すなわち、判定処理部301は図13のグラフにおいて制限値(たとえば上限値IUL1 *)が2つの領域R1,R2のどちらに位置するのかを判定する。なお、前回値はマイクロコンピュータ42の記憶装置に一時的に格納される。
・図14に二点鎖線で示されるように、各判定処理部301〜305,311〜315を各感応リミッタ(91〜95,101〜105)に対する各信号(τ,dτ,θs,ωs,αs)の入力経路ではなく、各感応リミッタに対する各制限値(IUL1 *〜IUL5 *,ILL1 *〜ILL5 *)の出力経路に設けてもよい。この場合、各判定処理部301〜305,311〜315は各感応リミッタにより生成される各制限値を遅延させる。
本実施の形態によれば、つぎの効果を得ることができる。
(6)マイクロコンピュータ42は、各信号(τ,dτ,θs,ωs,αs)の今回値と前回値との比較を通じて各制限値の位相を遅延させる必要があるかどうかを判定する。アシスト制御部71で生成される各信号に位相遅れが発生し、かつ上下限リミット演算部72で生成される各制限値に位相遅れが発生しない場合において、今回値が前回値よりも小さいとき、正常なアシスト制御量Ias *が誤って制限されるおそれがある。マイクロコンピュータ42は、各制限値の位相を遅延させる必要があるとき、各信号に対して式(A)または式(B)で示されるフィルタ演算を行うことにより各制限値を遅延させる。各制限値の位相が遅延されることにより正常なアシスト制御量Ias *が誤って制限され難くなる。電動パワーステアリング装置10の信頼性も向上する。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第5の実施の形態を説明する。本例も基本的には先の図1〜図9に示される第1の実施の形態と同様の構成を備えている。本例は第1〜第4の実施の形態のすべてに適用することが可能である。
本来、制限すべきアシスト制御量Ias *は車速Vに応じて異なる。この点、先の第1〜第5のリミットマップM1〜M5では車速Vが考慮されていない。第1〜第5のリミットマップM1〜M5では、たとえばすべての車速域において発生し得るアシスト制御量Ias *のうち最も大きなアシスト制御量Ias *を基準に制限値(上限値および下限値)が設定される。このため、異常なアシスト制御量Ias *は必ずしも最適な制限値で制限されるとは限らない。
本実施の形態によれば、つぎの効果を得ることができる。
(7)アシスト制御量Ias *に対する各制限値(上限値IUL1 *〜IUL5 *、下限値ILL1 *〜ILL5 *)を車速Vに応じて設定することにより、各制限値の精度を向上させることができる。このため、より適切な制限処理を行うことができる。たとえば車速Vが加味されない第1〜第5のリミットマップM1〜M5では許容されていた、本来制限されるべきアシスト制御量Ias *をより早く検出して制限することができる。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第6の実施の形態を説明する。本例は第1〜第5の実施の形態のすべてに適用することが可能である。
・マイクロコンピュータ42は、制限値に対する漸減処理(絞り処理)の実行中において、アシスト制御量Ias *の値が上限値IUL *と下限値ILL *との間の正常範囲内の値に復帰したとき、当該漸減処理の実行を停止するようにしてもよい。またこのとき、マイクロコンピュータ42(正確には、切替え部502)は、バックアップ用の副たるアシスト制御部501ではなく、再び主たるアシスト制御部71により生成されるアシスト制御量Ias *を使用するようにしてもよい。
本実施の形態によれば、つぎの効果を得ることができる。
(8)主たるアシスト制御部71により生成されるアシスト制御量Ias *が異常であるとき、バックアップ用の副たるアシスト制御部501により生成されるアシスト制御量Ias *が使用される。このため、主たるアシスト制御部71により生成されるアシスト制御量Ias *が異常であるときであれ、副たるアシスト制御部501により生成されるアシスト制御量Ias *を使用することにより操舵系に対してアシスト力を継続して付与することができる。また、いわゆるマニュアルステアの状態になることが回避されるので、操舵感も好適に維持される。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第7の実施の形態を説明する。本例は基本的には先の図22に示される第6の実施の形態と同様の構成を有している。
つぎに、上下限ガード処理部73の処理手順を詳細に説明する。
図24のフローチャートに示すように、上下限ガード処理部73は、主たるアシスト制御部71により生成されるアシスト制御量Ias *が上限値IUL *よりも大きいかどうかを判断する(ステップS601)。上下限ガード処理部73は、主たるアシスト制御部71により生成されるアシスト制御量Ias *が上限値IUL *よりも大きい旨判断されるとき(ステップS601でYES)、主たるアシスト制御部71により生成されるアシスト制御量Ias *を上限値IUL *に更新(制限)する。
つぎに、切替え部502の処理手順を詳細に説明する。
図25のフローチャートに示すように、切替え部502は上下限ガード処理部73により生成される制限状態信号Sgrdに基づき主たるアシスト制御量Ias *が制限されているかどうかを判断する(ステップS701)。
本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(9)主たるアシスト制御量Ias *が制限される異常な状態が一定時間以上継続するとき、定められたフェイルセーフ動作として、使用されるアシスト制御量が主たるアシスト制御量から副たるアシスト制御量へ切り替えられる。このため、より高い安全性が得られる。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第8の実施の形態を説明する。本例は基本的には先の図23に示される第7の実施の形態と同様の構成を有している。
図26に示すように、上下限ガード処理部73は、制限状態信号Sgrdを生成するだけでなく、制限前の主たるアシスト制御量Ias *と制限値(上限値IUL *および下限値ILL *)との偏差ΔIを演算する。偏差ΔIは次式(C)で表される。
上下限ガード処理部73は、主たるアシスト制御量Ias *(正確には上下限ガード処理部73を経た後のアシスト制御量Ias *)、制限状態信号Sgrd、および偏差ΔIをそれぞれ切替え部502へ出力する。
つぎに、上下限ガード処理部73の処理手順を詳細に説明する。
図28のフローチャートに示すように、上下限ガード処理部73は、主たるアシスト制御量Ias *が上限値IUL *よりも大きいかどうかを判断する(ステップS801)。上下限ガード処理部73は、主たるアシスト制御量Ias *が上限値IUL *よりも大きい旨判断されるとき(ステップS801でYES)、式(C)に基づき偏差ΔIを演算する(ステップS802)。ここでの制限値は上限値IUL *であるので、主たるアシスト制御量Ias *の値から上限値IUL *が減算される。
つぎに、上下限ガード処理部73は制限状態信号Sgrdを生成する(ステップS804)。ここでの制限状態信号Sgrdは、主たるアシスト制御量Ias *が制限されている旨示す信号である。
先のステップS806の判断において、上下限ガード処理部73は主たるアシスト制御量Ias *が下限値ILL *よりも小さくない旨判断されるとき(ステップS806でNO)、制限状態信号Sgrdを生成して(ステップS809)、処理をステップS805へ移行する。ここでの制限状態信号Sgrdは、主たるアシスト制御量Ias *が制限されていない旨示す信号である。
つぎに、切替え部502の処理手順を詳細に説明する。
図29のフローチャートに示すように、切替え部502は上下限ガード処理部73により生成される制限状態信号Sgrdに基づき主たるアシスト制御量Ias *が制限されているかどうかを判断する(ステップS901)。
つぎに、切替え部502はカウント値Nが異常判定閾値Nth以上であるかどうかを判断する(ステップS904)。
本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(11)偏差ΔIの絶対値が大きいほどカウンタ503の増加量Nuが増加される。このため、偏差ΔIの絶対値が大きいほど、定められたフェイルセーフ動作(ここでは、使用するアシスト制御量の切り替え動作)の実行タイミングは早くなる。したがって、異常検出中(アシスト制御量の制限処理が開始されてから「N≧Nth」が成立するまでの間)における運転者の操舵挙動に対する影響、たとえばセルフステアあるいは逆アシストなどの発生を低減することが可能となる。安全性もいっそう高められる。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第9の実施の形態を説明する。本例は基本的には先の図22に示される第6の実施の形態と同様の構成を有している。
加算機能チェック部505は、加算器83と同様の計算を実行するとともに、自身の計算結果と加算器83の計算結果との比較を通じて加算器83の異常を判定する。また、加算機能チェック部505は加算器83が正常か異常かを示すチェック結果信号Srを生成する。なお、チェック結果信号Srには加算機能チェック部505による計算結果が含まれる。
つぎに、フェイルマネージャの処理手順を詳細に説明する。
図31のフローチャートに示すように、フェイルマネージャ504は加算機能チェック部505により生成されるチェック結果信号Srに基づき加算器83の加算機能が正常かどうかを判断する(ステップS1001)。
フェイルマネージャ504は、失陥部位に応じて主たるアシスト制御量Ias *を使用した操舵のアシストを継続すべきでない旨判断されるとき(ステップS1006でNO)、ステップS1004に処理を移行する。
・アシスト制御部71の最終出力は制限されていないものの各制御部の出力(I1 *,I11〜Inn)が制限されているとき(ステップS1005でYES)、そのまま主たるアシスト制御量Ias *を使用してアシストを継続してもよい。各制御部の出力のうち少なくとも一が制限される場合であれ、アシスト制御部71の最終出力が正常範囲であれば運転者の操舵挙動に対する影響も少ないと考えられるからである。
・フェイルマネージャ504は省略してもよい。この場合であれ、アシスト制御部71の各演算機能部分による演算結果に対して個別に制限処理が施される。主たるアシスト制御量Ias *の演算には制限値により制限された演算結果(I1 *,I11〜Inn)が使用されるため、異常なアシスト制御量Ias *が演算されること、ひいては意図しないアシスト力が付与されることが抑制される。なおこの場合、切替え部502はフェイルマネージャ504からの要求に基づくフェイルセーフ動作(使用するアシスト制御量の切り替え)を実行できなくなるものの、つぎのようにして対応すればよい。すなわち、図30に二点鎖線で示されるように、先の第7または第8の実施の形態と同様に、切替え部502にカウンタ503を設け、当該カウンタ503のカウント値に基づきフェイルセーフ動作を実行する。
本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(14)アシスト制御部71に対する入力と出力との関係に基づきアシスト制御量Ias *の異常判定を行う機能に加えて、アシスト制御部71が有する各種の制御部(81、821〜82n)毎に入力と出力との関係を判断する機能部分(720〜72n,730〜73n)を設けた。このため、アシスト制御部71の失陥部位(出力が制限された制御部)に応じた操舵アシストを実行することが可能となる。また、アシスト制御部71に対する異常検出を細分化することにより、異常検出の精度が高められるとともに失陥部位を迅速に特定することが可能である。さらに、アシスト制御部71の各種制御部の出力を個別に制限することにより、異常時における運転者の操舵挙動に対する影響をより緩和することが可能である。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第10の実施の形態を説明する。本例は、基本的には先の図1〜図9に示される第1の実施の形態と同様の構成を備えている。また、本例は第1〜第9の実施の形態のすべてに適用することが可能である。
舵角中点学習部2001は舵角中点θ0を学習する。舵角中点学習部2001は、まずステアリングセンサ52を通じて検出される補正前の操舵角θsおよび車両に設けられる図示しないヨーレートセンサを通じて検出されるヨーレートYRをそれぞれ取り込み、これら取り込まれる操舵角θsおよびヨーレートYRに基づき車両が直進状態であるかどうかを判定する。舵角中点学習部2001は、ヨーレートの絶対値(ヨーレートは車両の旋回方向によって正負いずれかの値となる。)が基準値未満である場合、車両が直進走行状態である旨判定する。舵角中点学習部2001は、車両が直進状態である旨判定されるとき、図示しない記憶装置に記憶される学習アルゴリズムに従って舵角中点θ0を演算し、当該舵角中点θ0を最新の学習値として記憶装置に格納する(更新)。また、舵角中点学習部2001は舵角中点の学習が完了したとき、その旨を示す学習完了信号Sfinを生成する。ちなみに、車両が直進状態でない旨判定されるとき、舵角中点θ0は学習されることなく従前の値に維持される。
図34に示すように、たとえば上限値演算部90(図4参照)の操舵角感応リミッタ93は、先の図7に示される第3のリミットマップM3に加え、カウンタ2003、ゲインマップ2004および乗算器2005を有している。ちなみに、第3のリミットマップM3は、操舵角θsとアシスト制御量Ias *に対する上限値IUL3 *との関係、および操舵角θsとアシスト制御量Ias *に対する下限値ILL3 *との関係をそれぞれ規定する。
したがって、本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(16)舵角中点θ0の学習が完了していない間、操舵角θsに基づく制限値(たとえば上限値IUL3 *および下限値ILL3 *)が「0」に設定される。すなわち、正確な操舵角θsが得られない場合、あえて操舵角θsに基づく制限値を、上下限リミット演算部72による最終的な制限値の演算に加味しない。これにより、不正確な操舵角θsに基づく制限値が、上下限リミット演算部72によるトータルとしての制限値(上限値IUL *および下限値ILL *)に及ぼす影響を低減することが可能となる。したがって、舵角中点θ0の学習が完了する前であれ、異常なアシスト制御量Ias *を、より好適なタイミングで制限することが可能となる。
つぎに、電動パワーステアリング装置の第11の実施の形態を説明する。本例も、基本的には先の図1〜図9に示される第1の実施の形態と同様の構成を備えている。本例は、第1〜第10の実施の形態のすべてに適用することが可能である。
下限値演算部100は、操舵トルク感応リミッタ101、操舵トルク微分値感応リミッタ102、操舵角感応リミッタ103、操舵速度感応リミッタ104、操舵角加速度感応リミッタ105および加算器106の他、さらに感応リミッタ3003を有している。感応リミッタ3003は、適宜の状態量Sxに応じてアシスト制御量Ias *に対する下限値ILLX *を演算する。
<状態量>
ここで、状態量Sxとしては、たとえばヨーレートYR、オーバーステア状態量(OS状態量)JOS、アンダーステア状態量(US状態量)JUS、前後加速度Gy、横加速度Gx、車輪速差ΔV、軸力(ラック軸力)Fx、電流偏差ΔIm、電流値Im、スリップ角SA、スリップ率SR、およびグリップ度εの少なくとも一を採用してもよい。
スリップ角SAとは、車両の進行方向とタイヤの向いている方向とのなす角度をいう。マイクロコンピュータ42は、たとえば車速Vおよび操舵角θsに基づきスリップ角SAを演算する。なお、横加速度GxおよびヨーレートYRに基づきスリップ角SAを演算することも可能である。
上限値演算部90および下限値演算部100は、それぞれ第1〜第5のリミットマップM1〜M5の他、さらに第11のリミットマップM12を使用して各上限値IUL1 *〜IUL5 *,IULX *および各下限値ILL1 *〜ILL5 *,IULX *を演算する。第11のリミットマップM12は、第1〜第5のリミットマップM1〜M5と同様に、マイクロコンピュータ42の図示しない記憶装置に格納される。第11のリミットマップM12も運転者のステアリング操作に応じて演算されるアシスト制御量Ias *は許容し、それ以外の何らかの原因による異常なアシスト制御量Ias *は許容しないという観点に基づき設定される。
・第5の実施の形態と同様に、第11のリミットマップM12を、いわゆる車速感応型のマップとしてもよい。すなわち、第11のリミットマップM12は状態量Sxに応じたアシスト制御量Ias *に対する制限値(上限値IULX *および下限値ILLX *)を車速Vに応じて規定する。この場合、第11のリミットマップM12には、たとえば先の図19に示される第8のリミットマップM8と同様の特性を持たせてもよい。具体的には、状態量Sxが正の値である場合、上限値IULX *は「0」に維持される。また、状態量Sxが正の値である場合、下限値ILLX *は状態量Sxの絶対値が増大するほど、また車速Vが速いほど負の方向へ増加する。一方、状態量Sxが負の値である場合、アシスト制御量Ias *の下限値ILLX *は「0」に維持される。また、状態量Sxが負の値である場合、アシスト制御量Ias *の上限値IULX *は状態量Sxの絶対値が増大するほど、また車速Vが速いほど正の方向へ増加する。
本実施の形態によれば、以下の効果を得ることができる。
(19)第1の実施の形態に記載した状態量(τ,dτ,θs,ωs,αs)以外にも、アシスト制御量Ias *の演算には様々な状態量Sxが使用されることが考えられる。これら状態量Sxに対してもアシスト制御量Ias *の制限値(上限値IULX *および下限値ILLX *)が個別に設定される。そして第1の実施の形態と同様に、各状態量Sxに応じた制限値を含むすべての制限値を合算した値がアシスト制御量Ias *に対する最終的な制限値(上限値IUL *および下限値ILL *)として設定される。このため、アシスト制御量Ias *の演算に様々な状態量Sxが使用される場合であれ、異常なアシスト制御量Ias *を最終的な制限値によって好適に制限することが可能である。
なお、前記各実施の形態は、つぎのように変更して実施してもよい。
・第1〜第6の実施の形態において、補償制御部82は慣性制御、ステアリング戻し制御およびトルク微分制御を実行するところ、ダンパ補償制御など他の補償制御を実行するようにしてもよい。たとえばダンパ補償制御は操舵速度ωsに基づき操舵系が有する粘性を補償するための制御である。また、これら補償制御のうち少なくとも一を実行するようにしてもよい。
つぎに、各実施の形態から把握できる技術的思想を以下に追記する。
(イ)前記制御装置は、アシスト制御量が誤って制限されるおそれがあるとき、フィルタ演算を行うことにより各制限値を遅延させること。
(ハ)前記制御装置は、今回の各状態量と前回の各状態量とを比較し、今回の状態量の値が前回の状態量の値よりも大きくないとき(小さいとき)、本来制限する必要のないアシスト制御量が誤って制限されるおそれがある旨判定して各制限値を遅延させること。
(ホ)前記制御装置は、前記第1のアシスト制御量の値が制限されてから一定時間経過したとき、前記第2のアシスト制御量を使用すること。
Claims (13)
- ステアリングの操舵状態を示す複数種の状態量に基づきアシスト制御量を演算し当該アシスト制御量に基づき車両の操舵系に付与するアシスト力の発生源であるモータを制御する制御装置を備え、
前記制御装置は前記アシスト制御量の演算に使用する各状態量に応じて前記アシスト制御量の変化範囲を制限する制限値を前記状態量ごとに個別に設定し、これら制限値を使用して前記アシスト制御量の値を制限する電動パワーステアリング装置。 - 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、
前記制御装置は、前記状態量ごとに個別に設定される複数の制限値を重畳することにより前記アシスト制御量に対する最終的な制限値を生成し、当該最終的な制限値を使用して前記アシスト制御量の値を制限する電動パワーステアリング装置。 - 請求項1または請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、各種の演算機能部分で使用される各状態量に応じて各演算機能部分による演算結果の変化範囲を制限する制限値を前記演算機能部分ごとに設定し、これら制限値を使用して各演算結果の値を制限する電動パワーステアリング装置。 - 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、
前記制御装置は、前記演算結果が制限される演算機能部分に応じて前記アシスト制御量に基づくアシスト力の付与を継続するか、定められたフェイルセーフ動作を実行するかを判定する電動パワーステアリング装置。 - 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、
前記制御装置は、
前記アシスト制御量の基礎成分および当該基礎成分に対する少なくとも一の補償量を演算してこれら基礎成分および補償量を重畳することにより前記アシスト制御量を演算し、
前記基礎成分を少なくとも前記複数種の状態量の一である操舵トルクに基づき演算するとともに、前記補償量を前記複数種の状態量の少なくとも一に基づき演算し、
前記操舵トルクに応じて前記基礎成分の変化範囲を制限する制限値を前記基礎成分に対して設定するとともに、前記補償量の演算に使用される状態量に応じて前記補償量の変化範囲を制限する制限値を前記補償量に対して個別に設定することにより、前記アシスト制御量の値を制限する電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は前記アシスト制御量に対する異常判定用のカウンタを有し、
前記制御装置は前記アシスト制御量の値が制限されているかどうかを一定周期で判定するとともに前記アシスト制御量の値が制限されている旨判定されるごとに前記カウンタのカウント値を増加させ、当該カウント値が異常判定閾値に達したとき、定められたフェイルセーフ動作を実行する電動パワーステアリング装置。 - 請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記アシスト制御量の値が制限されている旨判断されるとき、当該制限される前のアシスト制御量と前記制限値との差を求め、当該差の絶対値が大きいほど前記カウンタの増加量を増大させる電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項5のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記アシスト制御量の値が制限されてから一定時間経過したことを契機として最終的な前記制限値を0に向けて強制的に漸減させる電動パワーステアリング装置。 - 請求項8に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記アシスト制御量の値が前記変化範囲内の値に復帰したとき、前記最終的な制限値を本来の値に戻す電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項9のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記複数種の状態量とこれら状態量に応じた制限値との関係を規定する複数のマップを記憶していて、これらマップに基づき前記制限値を前記状態量ごとに個別に設定する電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項10のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、アシスト制御量の位相遅れを発生させる遅れ要素を有し、
前記制御装置は、前記位相遅れに起因して本来制限する必要のないアシスト制御量が誤って制限されるおそれがあるとき、各制限値を遅延させる電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項11のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、車速を加味して各状態量に応じた各制限値を設定する電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項12のうちいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御装置は、前記アシスト制御量をそれぞれ生成する第1および第2のアシスト制御部を有し、
通常時には前記第1のアシスト制御部により生成される第1のアシスト制御量を使用し、前記第1のアシスト制御量が制限される異常時には前記第2のアシスト制御部により生成される第2のアシスト制御量を使用する電動パワーステアリング装置。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3173314A1 (en) | 2015-11-27 | 2017-05-31 | Jtekt Corporation | Steering control device |
JP2017105424A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-15 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
EP3385148A1 (en) | 2017-04-03 | 2018-10-10 | Jtekt Corporation | Steering control unit |
CN111824248A (zh) * | 2019-04-19 | 2020-10-27 | 株式会社捷太格特 | 用于马达的控制系统和用于马达的控制装置 |
JP2022068538A (ja) * | 2020-10-22 | 2022-05-10 | 三菱電機株式会社 | 車両制御装置及び車両制御方法 |
WO2023062907A1 (ja) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御方法及び操舵装置 |
Families Citing this family (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6380014B2 (ja) * | 2014-11-04 | 2018-08-29 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
JP6413723B2 (ja) * | 2014-12-09 | 2018-10-31 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
JP6402622B2 (ja) * | 2014-12-26 | 2018-10-10 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
WO2017200095A1 (ja) * | 2016-05-19 | 2017-11-23 | ヤマハ発動機株式会社 | バーハンドルを有する鞍乗型車両 |
JP7236248B2 (ja) * | 2018-10-29 | 2023-03-09 | 株式会社ジェイテクト | モータ制御装置 |
CN112124417B (zh) * | 2020-08-27 | 2022-01-18 | 广州汽车集团股份有限公司 | 车辆跑偏识别提醒方法、装置及电动转向系统 |
JP7320009B2 (ja) * | 2021-02-15 | 2023-08-02 | 本田技研工業株式会社 | 制御装置、及び、電動パワーステアリング装置の制御方法 |
Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1149010A (ja) * | 1997-08-04 | 1999-02-23 | Koyo Seiko Co Ltd | 車両用操舵装置 |
JPH11147479A (ja) * | 1997-11-18 | 1999-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP2003306161A (ja) * | 2002-04-12 | 2003-10-28 | Toyoda Mach Works Ltd | 電気式動力舵取装置 |
JP2003335251A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-11-25 | Denso Corp | 電動パワーステアリング装置の制御システム |
JP2007236075A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング制御装置 |
US20100100283A1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-22 | Hales Michael K | Method for power steering systems |
JP2010155598A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-07-15 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2011005903A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両挙動制御装置 |
JP2011225108A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP2012076538A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
Family Cites Families (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004203366A (ja) * | 2002-10-31 | 2004-07-22 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
FR2876973B1 (fr) * | 2004-10-26 | 2006-12-08 | Koyo Steering Europ K S E Soc | Procede de correction des mesures du couple exerce sur un volant de conduite d'une direction assistee electrique de vehicule automobile |
EP1860766B1 (en) * | 2005-03-17 | 2015-10-28 | Nsk Ltd. | Electric power steering device control method and apparatus |
JP4352268B2 (ja) * | 2005-10-21 | 2009-10-28 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
JP4270196B2 (ja) * | 2005-11-09 | 2009-05-27 | トヨタ自動車株式会社 | バッテリ状態診断装置 |
JP4449918B2 (ja) * | 2006-02-15 | 2010-04-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
CN101421148B (zh) * | 2006-05-26 | 2010-06-09 | 三菱电机株式会社 | 电动动力转向装置 |
GB0619367D0 (en) * | 2006-09-30 | 2006-11-08 | Trw Lucasvarity Electric Steer | Electrical power assisted steering apparatus |
GB0624597D0 (en) * | 2006-12-09 | 2007-01-17 | Trw Lucasvarity Electric Steer | Controlling Motors in Electric Power Assisted Steering |
JP4605250B2 (ja) * | 2008-05-14 | 2011-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 車両のステアリング装置 |
JP5195888B2 (ja) * | 2010-06-24 | 2013-05-15 | 株式会社デンソー | 電動機駆動装置、および、これを用いた電動パワーステアリング装置 |
JP5692569B2 (ja) * | 2010-08-23 | 2015-04-01 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
-
2014
- 2014-05-07 US US14/271,768 patent/US9199665B2/en active Active
- 2014-05-13 EP EP14168079.3A patent/EP2803557B1/en active Active
- 2014-05-13 CN CN201410201121.2A patent/CN104163197B/zh active Active
- 2014-05-14 JP JP2014100879A patent/JP6303793B2/ja active Active
Patent Citations (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH1149010A (ja) * | 1997-08-04 | 1999-02-23 | Koyo Seiko Co Ltd | 車両用操舵装置 |
JPH11147479A (ja) * | 1997-11-18 | 1999-06-02 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP2003335251A (ja) * | 2002-03-11 | 2003-11-25 | Denso Corp | 電動パワーステアリング装置の制御システム |
JP2003306161A (ja) * | 2002-04-12 | 2003-10-28 | Toyoda Mach Works Ltd | 電気式動力舵取装置 |
JP2007236075A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング制御装置 |
US20100100283A1 (en) * | 2008-10-20 | 2010-04-22 | Hales Michael K | Method for power steering systems |
JP2010155598A (ja) * | 2008-12-05 | 2010-07-15 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2011005903A (ja) * | 2009-06-24 | 2011-01-13 | Honda Motor Co Ltd | 車両挙動制御装置 |
JP2011225108A (ja) * | 2010-04-20 | 2011-11-10 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置 |
JP2012076538A (ja) * | 2010-09-30 | 2012-04-19 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
Cited By (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3173314A1 (en) | 2015-11-27 | 2017-05-31 | Jtekt Corporation | Steering control device |
JP2017105424A (ja) * | 2015-11-27 | 2017-06-15 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
US10065674B2 (en) | 2015-11-27 | 2018-09-04 | Jtekt Corporation | Steering control device |
EP3385148A1 (en) | 2017-04-03 | 2018-10-10 | Jtekt Corporation | Steering control unit |
JP2018176778A (ja) * | 2017-04-03 | 2018-11-15 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
US10703407B2 (en) | 2017-04-03 | 2020-07-07 | Jtekt Corporation | Steering control unit |
CN111824248A (zh) * | 2019-04-19 | 2020-10-27 | 株式会社捷太格特 | 用于马达的控制系统和用于马达的控制装置 |
JP2020175820A (ja) * | 2019-04-19 | 2020-10-29 | 株式会社ジェイテクト | モータの制御システム、およびモータの制御装置 |
JP7280099B2 (ja) | 2019-04-19 | 2023-05-23 | 株式会社ジェイテクト | モータの制御システム、およびモータの制御装置 |
JP2022068538A (ja) * | 2020-10-22 | 2022-05-10 | 三菱電機株式会社 | 車両制御装置及び車両制御方法 |
WO2023062907A1 (ja) * | 2021-10-12 | 2023-04-20 | 日産自動車株式会社 | 操舵制御方法及び操舵装置 |
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