JP2020185825A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

To suppress variations in a steering force according to a steering speed and improve steering feeling in each of steering and steering back.SOLUTION: An electric power steering device includes a static friction compensation current calculating part 130 which calculates a static friction compensation current value If, and a control current calculating part 180 which corrects an assist base current value Ia by the static friction compensation current value If and calculates a control current value Isum, in which the static friction compensation current calculating part 130 determines whether or not a value Tv concerning a steering speed is equal to or smaller than a threshold, sets the threshold to be a first threshold T1 in a steering back state, sets the threshold to be a second threshold T2(T2<T1) in a steering back state, calculates the static friction compensation current value If based on a value obtained by adding a corrected static friction compensation current value If2 to a reference static friction compensation current value If1 when the value Tv is equal to or larger than the threshold, and calculates the static friction compensation current value If based on the reference static friction compensation current value If1 when the value Tv is less than the threshold.SELECTED DRAWING: Figure 3

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 device.

特許文献１には、操舵状態が切り込み状態である場合に、操舵トルクに基づいて演算された切り込み時電流値をアシスト電流値として出力し、操舵状態が戻し状態である場合に、操舵トルクに基づいて演算された戻し時電流値をアシスト電流値として出力する車両用操舵装置（電動パワーステアリング装置）が開示されている。 In Patent Document 1, when the steering state is the cutting state, the cutting current value calculated based on the steering torque is output as an assist current value, and when the steering state is the returning state, it is based on the steering torque. A vehicle steering device (electric power steering device) that outputs the return current value calculated in the above manner as an assist current value is disclosed.

特開２０１０−２７４８２２号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-274822

しかしながら、特許文献１に記載の電動パワーステアリング装置では、操舵トルクに基づきアシスト電流値を決定しており、操舵速度に関連する値が加味されていないため、操舵速度によって操舵力にばらつきが生じるおそれがある。 However, in the electric power steering device described in Patent Document 1, the assist current value is determined based on the steering torque, and the value related to the steering speed is not taken into consideration. Therefore, the steering force may vary depending on the steering speed. There is.

ここで、操舵速度に関連する値を加味してアシスト電流値を決定することが考えられる。しかしながら、切り込み操舵時と戻し操舵時とで、操舵速度に関連する値を同様に加味してアシスト電流値を決定した場合、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じたばらつきを適切に抑制することができないおそれがある。例えば、切り込み操舵において操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができたとしても、戻し操舵において操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができないおそれがある。 Here, it is conceivable to determine the assist current value in consideration of the value related to the steering speed. However, when the assist current value is determined by similarly taking into account the values related to the steering speed between the cut-in steering and the return steering, the variation according to the steering speed is appropriately applied in each of the cut steering and the return steering. It may not be possible to suppress it. For example, even if the variation in steering force according to the steering speed can be suppressed in the cut-in steering, the variation in steering force according to the steering speed may not be suppressed in the return steering.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to suppress variations in steering force according to steering speed and improve steering feeling in each of incision steering and return steering. ..

本発明は、電動パワーステアリング装置であって、運転者によって操舵されるステアリング部材に連結され、運転者によるステアリング部材の操舵に伴って回転するステアリングシャフトと、ステアリングシャフトに回転トルクを付与する電動モータと、ステアリング部材から入力される操舵トルクを検出するトルク検出部と、操舵トルクに基づいてアシストベース電流値を演算するアシストベース電流演算部と、ステアリング部材の操舵速度に関連する値に基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値を演算する静止摩擦補償電流演算部と、静止摩擦補償電流値によってアシストベース電流値を補正し、制御電流値を演算する制御電流演算部と、制御電流値に基づき電動モータを制御するモータ制御部と、ステアリング部材の操舵状態を判定する操舵状態判定部と、を備え、静止摩擦補償電流値は、操舵トルクが増加するときにはアシストベース電流値を増加させるように設定され、操舵トルクが減少するときにはアシストベース電流値を減少させるように設定され、静止摩擦補償電流演算部は、基準静止摩擦補償電流値を演算する基準静止摩擦補償電流演算部と、補正静止摩擦補償電流値を演算する補正静止摩擦補償電流演算部と、操舵速度に関連する値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する時間変化率判定部と、操舵状態が切り込み状態である場合に、上記閾値に第１閾値を設定し、操舵状態が戻し状態である場合に、上記閾値に第１閾値よりも小さい第２閾値を設定する設定部と、を有し、操舵速度に関連する値が上記閾値以上である場合、基準静止摩擦補償電流値に補正静止摩擦補償電流値を加算し、この加算した値に基づいて静止摩擦補償電流値を演算し、操舵速度に関連する値が上記閾値未満である場合、基準静止摩擦補償電流値に補正静止摩擦補償電流値を加算せず、基準静止摩擦補償電流値に基づいて静止摩擦補償電流値を演算することを特徴とする。 The present invention is an electric power steering device, which is a steering shaft connected to a steering member steered by the driver and rotating as the driver steers the steering member, and an electric motor that applies rotational torque to the steering shaft. Based on the torque detection unit that detects the steering torque input from the steering member, the assist base current calculation unit that calculates the assist base current value based on the steering torque, and the value related to the steering speed of the steering member. A static friction compensation current calculation unit that calculates the static friction compensation current value for compensating the static friction of the steering system, and a control current calculation unit that corrects the assist base current value by the static friction compensation current value and calculates the control current value. A motor control unit that controls the electric motor based on the control current value and a steering state determination unit that determines the steering state of the steering member are provided, and the static friction compensation current value is the assist base current when the steering torque increases. The value is set to increase, the assist base current value is set to decrease when the steering torque decreases, and the static friction compensation current calculation unit calculates the reference static friction compensation current value. A unit, a corrected static friction compensation current calculation unit that calculates a corrected static friction compensation current value, a time change rate determination unit that determines whether or not a value related to steering speed is equal to or higher than a predetermined threshold, and steering. When the state is the cut state, the first threshold value is set to the above threshold value, and when the steering state is the return state, the setting unit for setting the second threshold value smaller than the first threshold value is provided. If the value related to the steering speed is equal to or greater than the above threshold value, the corrected static friction compensation current value is added to the reference static friction compensation current value, the static friction compensation current value is calculated based on the added value, and steering is performed. If the value related to speed is less than the above threshold value, the static friction compensation current value is calculated based on the reference static friction compensation current value without adding the corrected static friction compensation current value to the reference static friction compensation current value. It is a feature.

この発明では、操舵速度に関連する値に基づき制御電流値を演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。また、切り込み操舵と戻し操舵のそれぞれにおいて、適切な静止摩擦補償電流値を設定することができるので、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。特に、戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早く補正静止摩擦補償電流値が加味される。これにより、ステアリング部材を切り込んだ後の戻し操舵の際に制御電流値を速やかに低下させ、操舵トルクの急減を防止することができる。その結果、戻しの操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、戻し操舵の際の操舵フィーリングを向上することができる。 In the present invention, since the control current value is calculated based on the value related to the steering speed, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed. Further, since an appropriate rest friction compensation current value can be set in each of the incision steering and the return steering, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed in each of the incision steering and the return steering, and the steering fee. The ring can be improved. In particular, when the return steering is performed, the corrected rest friction compensation current value is added earlier than when the incision steering is performed. As a result, the control current value can be quickly reduced during the return steering after the steering member is cut, and a sudden decrease in the steering torque can be prevented. As a result, it is possible to suppress variations in steering force according to the return steering speed and improve the steering feeling during return steering.

本発明は、操舵速度に関連する値が、操舵トルクの時間変化率であり、基準静止摩擦補償電流演算部が、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第１車速係数、及び、操舵トルクの時間変化率に基づいて、基準静止摩擦補償電流値を演算し、補正静止摩擦補償電流演算部が、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第２車速係数に基づいて、補正静止摩擦補償電流値を演算することを特徴とする。 In the present invention, the value related to the steering speed is the time change rate of the steering torque, and the first vehicle speed coefficient that the reference static friction compensation current calculation unit increases according to the increase in the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit. A second vehicle speed coefficient that calculates the reference static friction compensation current value based on the time change rate of the steering torque, and the corrected static friction compensation current calculation unit increases according to the increase in vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit. It is characterized in that the corrected static friction compensation current value is calculated based on the above.

この発明では、車速の増加に応じて増加する第１車速係数及び第２車速係数に基づいて、静止摩擦補償電流値を演算するので、車速に応じた操舵力のばらつきを抑制することができ、操舵フィーリングをさらに向上することができる。 In the present invention, since the static friction compensation current value is calculated based on the first vehicle speed coefficient and the second vehicle speed coefficient that increase as the vehicle speed increases, it is possible to suppress variations in steering force according to the vehicle speed. The steering feeling can be further improved.

本発明は、ステアリング部材の操舵角を検出する操舵角検出部をさらに備え、静止摩擦補償電流演算部が、操舵角が所定角度以上の場合に、操舵角が所定角度未満の場合に比べて、静止摩擦補償電流値を小さくする処理部を備えることを特徴とする。 The present invention further includes a steering angle detecting unit that detects the steering angle of the steering member, and the static friction compensation current calculation unit is compared with a case where the steering angle is less than a predetermined angle when the steering angle is equal to or more than a predetermined angle. It is characterized by including a processing unit that reduces the static friction compensation current value.

この発明では、操舵角が所定角度未満の場合に、戻し操舵の際の操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵角が所定角度以上の場合に、運転者に対する反力感が大きくなり過ぎることを抑制できる。 In the present invention, when the steering angle is less than a predetermined angle, the variation of the steering force according to the steering speed at the time of return steering is suppressed, and when the steering angle is equal to or more than the predetermined angle, the feeling of reaction force to the driver is large. It is possible to prevent it from becoming too much.

本発明によれば、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。 According to the present invention, in each of the incision steering and the return steering, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed and improve the steering feeling.

本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。It is a block diagram of the electric power steering apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置のブロック図である。It is a block diagram of the electric power steering apparatus which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the static friction compensation current calculation part which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵角のタイムチャートである。It is a time chart of the steering angle of the electric power steering apparatus which concerns on the comparative example of this embodiment. 本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵力のタイムチャートである。It is a time chart of the steering force of the electric power steering apparatus which concerns on the comparative example of this embodiment. 本発明の第２実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of the static friction compensation current calculation part which concerns on 2nd Embodiment of this invention.

＜第１実施形態＞
図１〜図４Ｂを参照して、本発明の第１実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００について説明する。 <First Embodiment>
The electric power steering device 100 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4B.

図１は、電動パワーステアリング装置１００の構成図である。図１に示すように、電動パワーステアリング装置１００は、運転者によって操舵されるステアリング部材としてのステアリングホイール１に連結され、運転者によるステアリングホイール１の操舵（以下、「ステアリング操舵」と称する。）に伴って回転する入力シャフト２と、車輪６を転舵するラック軸５と、ラック軸５に連係する出力シャフト３と、入力シャフト２と出力シャフト３を連結するトーションバー４と、を備える。入力シャフト２、出力シャフト３、及びトーションバー４によってステアリングシャフト７が構成される。 FIG. 1 is a configuration diagram of the electric power steering device 100. As shown in FIG. 1, the electric power steering device 100 is connected to a steering wheel 1 as a steering member steered by the driver, and the driver steers the steering wheel 1 (hereinafter, referred to as "steering steering"). It includes an input shaft 2 that rotates in accordance with the above, a rack shaft 5 that steers the wheels 6, an output shaft 3 that is linked to the rack shaft 5, and a torsion bar 4 that connects the input shaft 2 and the output shaft 3. The steering shaft 7 is composed of the input shaft 2, the output shaft 3, and the torsion bar 4.

出力シャフト３の下部には、ラック軸５に形成されたラックギヤ５ａと噛み合うピニオンギヤ３ａが形成される。ステアリングホイール１が操舵されると、ステアリングシャフト７が回転し、その回転がピニオンギヤ３ａ及びラックギヤ５ａによってラック軸５の直線運動に変換され、ナックルアーム１４を介して車輪６が転舵される。 A pinion gear 3a that meshes with the rack gear 5a formed on the rack shaft 5 is formed below the output shaft 3. When the steering wheel 1 is steered, the steering shaft 7 rotates, the rotation is converted into a linear motion of the rack shaft 5 by the pinion gear 3a and the rack gear 5a, and the wheel 6 is steered via the knuckle arm 14.

電動パワーステアリング装置１００は、運転者によるステアリングホイール１の操舵を補助するための動力源である電動モータ１０と、電動モータ１０の回転を出力シャフト３に減速して伝達する減速機１１と、運転者によるステアリング操舵に伴う入力シャフト２と出力シャフト３との相対回転によってトーションバー４に作用する操舵トルクを検出するトルクセンサ１２と、電動モータ１０を制御するコントローラ３０と、をさらに備える。 The electric power steering device 100 operates with an electric motor 10 which is a power source for assisting the driver in steering the steering wheel 1, a speed reducer 11 which reduces and transmits the rotation of the electric motor 10 to the output shaft 3. A torque sensor 12 for detecting the steering torque acting on the torsion bar 4 by the relative rotation of the input shaft 2 and the output shaft 3 due to steering by a person, and a controller 30 for controlling the electric motor 10 are further provided.

電動モータ１０には、電動モータ１０の回転角度を取得するモータ回転角センサ１０ａが設けられる。モータ回転角センサ１０ａは、レゾルバによって構成される。 The electric motor 10 is provided with a motor rotation angle sensor 10a that acquires the rotation angle of the electric motor 10. The motor rotation angle sensor 10a is composed of a resolver.

減速機１１は、電動モータ１０の出力軸に連結されるウォームシャフト１１ａと、出力シャフト３に連結されウォームシャフト１１ａに噛み合うウォームホイール１１ｂと、を有する。電動モータ１０が出力するトルクは、ウォームシャフト１１ａからウォームホイール１１ｂに伝達されて出力シャフト３に付与される。 The speed reducer 11 has a worm shaft 11a connected to the output shaft of the electric motor 10 and a worm wheel 11b connected to the output shaft 3 and meshed with the worm shaft 11a. The torque output by the electric motor 10 is transmitted from the worm shaft 11a to the worm wheel 11b and applied to the output shaft 3.

トルクセンサ１２は、ステアリングホイール１から入力される操舵トルクを検出するトルク検出部である。運転者によるステアリング操舵に伴って入力シャフト２に付与される操舵トルクはトルクセンサ１２によって検出され、トルクセンサ１２はその操舵トルクに対応する信号をコントローラ３０に出力する。トルクセンサ１２は、トーションバー４に付与される操舵トルクを入力シャフト２と出力シャフト３の相対回転に基づいて検出する。 The torque sensor 12 is a torque detection unit that detects the steering torque input from the steering wheel 1. The steering torque applied to the input shaft 2 due to the steering by the driver is detected by the torque sensor 12, and the torque sensor 12 outputs a signal corresponding to the steering torque to the controller 30. The torque sensor 12 detects the steering torque applied to the torsion bar 4 based on the relative rotation of the input shaft 2 and the output shaft 3.

トルクセンサ１２は、入力シャフト２と出力シャフト３の相対回転がない場合には、操舵トルクとして０［Ｎｍ］を出力する。また、トーションバー４が右側にねじれている場合には＋（正）の符号の操舵トルクを出力し、ステアリングホイール１が左側にねじれている場合には−（負）の符号の操舵トルクを出力する。 The torque sensor 12 outputs 0 [Nm] as the steering torque when there is no relative rotation between the input shaft 2 and the output shaft 3. When the torsion bar 4 is twisted to the right, a steering torque with a + (positive) sign is output, and when the steering wheel 1 is twisted to the left, a steering torque with a minus (negative) sign is output. To do.

コントローラ３０は、後述するように、トルクセンサ１２からの検出結果に基づいて電動モータ１０に対する制御電流値（目標電流値）を演算し、電動モータ１０によって所定のトルクを発生させるように、電動モータ１０の駆動を制御する。電動モータ１０は、減速機１１を介して、ステアリングシャフト７に回転トルクを付与する。このように、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール１から入力シャフト２に入力される操舵トルクをトルクセンサ１２によって検出し、その検出結果に基づいてコントローラ３０が電動モータ１０を駆動することにより、運転者によるステアリングホイール１の操舵を補助する。 As will be described later, the controller 30 calculates a control current value (target current value) for the electric motor 10 based on the detection result from the torque sensor 12, and causes the electric motor 10 to generate a predetermined torque. Control the drive of 10. The electric motor 10 applies rotational torque to the steering shaft 7 via the speed reducer 11. In this way, the electric power steering device 100 detects the steering torque input from the steering wheel 1 to the input shaft 2 by the torque sensor 12, and the controller 30 drives the electric motor 10 based on the detection result. Assists the driver in steering the steering wheel 1.

入力シャフト２には、ステアリングホイール１の回転角度である操舵角を検出する操舵角検出部としての操舵角センサ１５が設けられる。入力シャフト２の回転角度とステアリングホイール１の操舵角とは等しい。このため、操舵角センサ１５にて入力シャフト２の回転角度を検出することによって、ステアリングホイール１の操舵角が得られる。操舵角センサ１５の検出結果はコントローラ３０に出力される。 The input shaft 2 is provided with a steering angle sensor 15 as a steering angle detecting unit that detects a steering angle that is a rotation angle of the steering wheel 1. The rotation angle of the input shaft 2 and the steering angle of the steering wheel 1 are equal to each other. Therefore, the steering angle of the steering wheel 1 can be obtained by detecting the rotation angle of the input shaft 2 with the steering angle sensor 15. The detection result of the steering angle sensor 15 is output to the controller 30.

操舵角センサ１５は、図示しないが、例えば、入力シャフト２と一体に回転するセンターギアと、センターギアに噛み合う２つのアウターギアと、を備え、２つのアウターギアの回転に伴う磁束の変化に基づいて、センターギアの回転角度、すなわち入力シャフト２の回転角度を演算するものである。 Although not shown, the steering angle sensor 15 includes, for example, a center gear that rotates integrally with the input shaft 2 and two outer gears that mesh with the center gears, and is based on a change in magnetic flux accompanying the rotation of the two outer gears. Therefore, the rotation angle of the center gear, that is, the rotation angle of the input shaft 2 is calculated.

操舵角センサ１５は、ステアリングホイール１が中立位置の場合には操舵角として０［°］を出力する。また、ステアリングホイール１が中立位置から右方向に操舵される場合には、ステアリングホイール１の回転に応じて＋（正）の符号の操舵角を出力する。一方、ステアリングホイール１が中立位置から左方向に操舵される場合には、ステアリングホイール１の回転に応じて−（負）の符号の操舵角を出力する。 The steering angle sensor 15 outputs 0 [°] as the steering angle when the steering wheel 1 is in the neutral position. When the steering wheel 1 is steered to the right from the neutral position, the steering angle with a + (positive) sign is output according to the rotation of the steering wheel 1. On the other hand, when the steering wheel 1 is steered to the left from the neutral position, the steering angle with a negative sign is output according to the rotation of the steering wheel 1.

コントローラ３０には、自車両の走行速度（以下、車速と記す）を検出する車速検出部としての車速センサ１６の検出結果が入力される。 The detection result of the vehicle speed sensor 16 as the vehicle speed detection unit that detects the traveling speed of the own vehicle (hereinafter referred to as the vehicle speed) is input to the controller 30.

コントローラ３０は、動作回路としてのＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等の記憶部及び入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ３０は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。なお、動作回路としては、ＣＰＵに代えてまたはＣＰＵとともに、ＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）、ＡＳＩＣ（application specific integrated circuit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などを用いることができる。 The controller 30 includes a CPU (Central Processing Unit), a ROM (Read Only Memory), a storage unit such as a RAM (Random Access Memory), an input / output interface (I / O interface), and other peripheral circuits as an operating circuit. It consists of a microcomputer. The controller 30 can also be composed of a plurality of microcomputers. As the operating circuit, an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (application specific integrated circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), or the like can be used instead of or together with the CPU. ..

コントローラ３０のＣＰＵは、電動モータ１０の動作を制御し、コントローラ３０のＲＯＭには、ＣＰＵの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶され、コントローラ３０のＲＡＭには、トルクセンサ１２、操舵角センサ１５、車速センサ１６等の各種センサが検出した情報が一時的に記憶される。 The CPU of the controller 30 controls the operation of the electric motor 10, the ROM of the controller 30 stores control programs and setting values necessary for the processing operation of the CPU, and the RAM of the controller 30 stores the torque sensor 12 and the torque sensor 12. Information detected by various sensors such as the steering angle sensor 15 and the vehicle speed sensor 16 is temporarily stored.

図２及び図３を参照して、コントローラ３０による電動モータ１０の制御について説明する。図２は、電動パワーステアリング装置１００のブロック図であり、図３は、静止摩擦補償電流演算部１３０の機能ブロック図である。 The control of the electric motor 10 by the controller 30 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a block diagram of the electric power steering device 100, and FIG. 3 is a functional block diagram of the static friction compensation current calculation unit 130.

図２に示すように、コントローラ３０は、トルクセンサ１２で検出された操舵トルクＴを時間微分して、ステアリングホイール１の操舵速度に関連する値である操舵トルクＴの時間変化率Ｔｖ（以下、トルク変化率Ｔｖとも記す）を演算する微分器１１１と、ステアリングホイール１の操舵状態を判定する操舵状態判定部１１０と、を備える。 As shown in FIG. 2, the controller 30 time-differentiates the steering torque T detected by the torque sensor 12 and time-change rate Tv of the steering torque T, which is a value related to the steering speed of the steering wheel 1 (hereinafter, It includes a differential device 111 that calculates the torque change rate Tv), and a steering state determination unit 110 that determines the steering state of the steering wheel 1.

操舵状態判定部１１０は、トルクセンサ１２で検出された操舵トルクＴの符号と、微分器１１１で演算されたトルク変化率Ｔｖの符号とが同一の場合、操舵状態が切り込み状態であると判定する。操舵状態判定部１１０は、トルクセンサ１２で検出された操舵トルクＴの符号と、微分器１１１で演算されたトルク変化率Ｔｖの符号とが同一でない場合、操舵状態が戻し状態であると判定する。 When the sign of the steering torque T detected by the torque sensor 12 and the sign of the torque change rate Tv calculated by the differentiator 111 are the same, the steering state determination unit 110 determines that the steering state is the cut state. .. When the sign of the steering torque T detected by the torque sensor 12 and the sign of the torque change rate Tv calculated by the differentiator 111 are not the same, the steering state determination unit 110 determines that the steering state is the return state. ..

また、コントローラ３０は、トルクセンサ１２で検出された操舵トルクＴ及び車速センサ１６で検出された車速ｖに基づいてアシストベース電流値Ｉａを演算するアシストベース電流演算部１２１と、トルク変化率Ｔｖ及び車速ｖに基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算する静止摩擦補償電流演算部１３０と、静止摩擦補償電流値Ｉｆ及びその他の各種電流値によってアシストベース電流値Ｉａを補正し、電動モータ１０に対する制御電流値Ｉｓｕｍを演算する制御電流演算部１８０と、電動モータ１０の検出電流値が制御電流値Ｉｓｕｍに一致するように、電動モータ１０に供給する電流を制御することにより電動モータ１０を制御するモータ制御部９と、を備える。その他の各種電流値としては、図示しないが、例えば、クーロン摩擦補償電流値、粘性摩擦補償電流値、慣性補償電流値、戻し電流値等がある。 Further, the controller 30 includes an assist base current calculation unit 121 that calculates the assist base current value Ia based on the steering torque T detected by the torque sensor 12 and the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16, and the torque change rate Tv and the torque change rate Tv. The static friction compensation current calculation unit 130 that calculates the static friction compensation current value If for compensating the static friction of the steering system based on the vehicle speed v, and the assist base current based on the static friction compensation current value If and various other current values. The control current calculation unit 180 that corrects the value Ia and calculates the control current value Iso for the electric motor 10, and the current supplied to the electric motor 10 so that the detected current value of the electric motor 10 matches the control current value Iso. A motor control unit 9 that controls the electric motor 10 by controlling the electric motor 10 is provided. Although not shown, other various current values include, for example, a Coulomb friction compensation current value, a viscous friction compensation current value, an inertia compensation current value, and a return current value.

静止摩擦補償電流値Ｉｆは、例えば、次式で演算することができる。
Ｉｆ＝Ｉｆ１＋Ｉｆ２
Ｉｆ１＝ｆ１×Ｔｖ
Ｉｆ２＝ｆ２×ａ The static friction compensation current value If can be calculated by, for example, the following equation.
If = If1 + If2
If1 = f1 × Tv
If2 = f2 × a

Ｉｆ１は基準静止摩擦補償電流値であり、Ｉｆ２は補正静止摩擦補償電流値である。ｆ１は車速ｖの増加に応じて増加する第１車速係数であり、ｆ２は、車速ｖの増加に応じて増加する第２車速係数である。ａは符号係数である。符号係数ａは、トルク変化率Ｔｖに基づいて、ａｎ，０（ゼロ），ａｐのいずれかが設定される。ａｎは、任意に定められる負の値であり、予めコントローラ３０の記憶部に記憶されている。ａｐは、任意に定められる正の値であり、予めコントローラ３０の記憶部に記憶されている。基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１は、ステアリング系の静止摩擦に比例する線形成分を補償する項であり、本実施形態では、第１車速係数ｆ１にトルク変化率Ｔｖを乗じることにより求める。 If 1 is a reference static friction compensation current value, and If 2 is a corrected static friction compensation current value. f1 is a first vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed v increases, and f2 is a second vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed v increases. a is a code coefficient. The sign coefficient a is set to any of an, 0 (zero), and ap based on the torque change rate Tv. an is an arbitrarily determined negative value, and is stored in advance in the storage unit of the controller 30. ap is an arbitrarily determined positive value and is stored in advance in the storage unit of the controller 30. The reference static friction compensation current value If1 is a term for compensating for a linear component proportional to the static friction of the steering system, and is obtained by multiplying the first vehicle speed coefficient f1 by the torque change rate Tv in the present embodiment.

電動モータ１０の検出電流とステアリングシャフト７でのモータ出力トルクとの関係は、電動モータ１０、減速機１１の摩擦等の影響によって非線形になる。このため、本実施形態では、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に、非線形成分を補償するための補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を加算する。補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２は、電動モータ１０及び減速機１１の非線形成分を補償する項であり、本実施形態では、第２車速係数ｆ２に符号係数ａを乗じることにより求める。 The relationship between the detected current of the electric motor 10 and the motor output torque of the steering shaft 7 becomes non-linear due to the influence of friction between the electric motor 10 and the speed reducer 11. Therefore, in the present embodiment, the corrected static friction compensation current value If2 for compensating the non-linear component is added to the reference static friction compensation current value If1. The corrected static friction compensation current value If2 is a term for compensating for the non-linear component of the electric motor 10 and the speed reducer 11, and is obtained by multiplying the second vehicle speed coefficient f2 by the code coefficient a in the present embodiment.

図３に示すように、静止摩擦補償電流演算部１３０は、基準静止摩擦補償電流演算部１４１と、補正静止摩擦補償電流演算部１４２と、加算部１４３と、リミッタ１４９と、を有する。 As shown in FIG. 3, the static friction compensation current calculation unit 130 includes a reference static friction compensation current calculation unit 141, a correction static friction compensation current calculation unit 142, an addition unit 143, and a limiter 149.

基準静止摩擦補償電流演算部１４１は、第１車速係数ｆ１及びトルク変化率Ｔｖに基づいて、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を演算する。補正静止摩擦補償電流演算部１４２は、第１車速係数ｆ１とは異なる第２車速係数ｆ２、及びトルク変化率Ｔｖによって設定される符号係数ａに基づいて補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を演算する。 The reference static friction compensation current calculation unit 141 calculates the reference static friction compensation current value If1 based on the first vehicle speed coefficient f1 and the torque change rate Tv. The corrected rest friction compensation current calculation unit 142 calculates the corrected rest friction compensation current value If2 based on the second vehicle speed coefficient f2, which is different from the first vehicle speed coefficient f1, and the code coefficient a set by the torque change rate Tv.

基準静止摩擦補償電流演算部１４１は、第１車速係数ｆ１を設定する第１車速係数設定部１４１ａと、第１車速係数設定部１４１ａで設定された第１車速係数ｆ１に、微分器１１１で演算されたトルク変化率Ｔｖを乗算して、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を演算する乗算部１４１ｂと、を備える。 The reference static friction compensation current calculation unit 141 calculates the first vehicle speed coefficient setting unit 141a for setting the first vehicle speed coefficient f1 and the first vehicle speed coefficient f1 set by the first vehicle speed coefficient setting unit 141a with the differentiator 111. A multiplication unit 141b for calculating a reference static friction compensation current value If1 by multiplying the obtained torque change coefficient Tv is provided.

補正静止摩擦補償電流演算部１４２は、第２車速係数ｆ２を設定する第２車速係数設定部１４２ａと、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２の符号を設定するための符号係数ａを設定する設定部である符号設定部１４２ｂと、第２車速係数設定部１４２ａで設定された第２車速係数ｆ２に符号設定部１４２ｂで設定された符号係数ａを乗算して、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を演算する乗算部１４２ｃと、を備える。 The corrected static friction compensation current calculation unit 142 is a second vehicle speed coefficient setting unit 142a for setting the second vehicle speed coefficient f2 and a setting unit for setting the code coefficient a for setting the sign of the corrected static friction compensation current value If2. The corrected static friction compensation current value If2 is calculated by multiplying a certain code setting unit 142b and the second vehicle speed coefficient f2 set by the second vehicle speed coefficient setting unit 142a by the code coefficient a set by the code setting unit 142b. It includes a multiplication unit 142c.

第１車速係数ｆ１及び第２車速係数ｆ２は、車速センサ１６で検出された車速ｖの増加に応じて増加する係数であり、コントローラ３０の記憶部に記憶される第１車速特性Ｃｖ１１及び第２車速特性Ｃｖ２１に基づいて演算される。コントローラ３０の記憶部には、第１車速特性Ｃｖ１１及び第２車速特性Ｃｖ２１がテーブル形式で記憶されている。 The first vehicle speed coefficient f1 and the second vehicle speed coefficient f2 are coefficients that increase in accordance with an increase in the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16, and are the first vehicle speed characteristics Cv11 and the second vehicle speed characteristics stored in the storage unit of the controller 30. It is calculated based on the vehicle speed characteristic Cv21. The first vehicle speed characteristic Cv11 and the second vehicle speed characteristic Cv21 are stored in the storage unit of the controller 30 in a table format.

第１車速係数設定部１４１ａは、第１車速特性Ｃｖ１１を参照し、車速センサ１６で検出された車速ｖに基づいて、第１車速係数ｆ１を設定する。第２車速係数設定部１４２ａは、第２車速特性Ｃｖ２１を参照し、車速センサ１６で検出された車速ｖに基づいて、第２車速係数ｆ２を設定する。 The first vehicle speed coefficient setting unit 141a refers to the first vehicle speed characteristic Cv11 and sets the first vehicle speed coefficient f1 based on the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16. The second vehicle speed coefficient setting unit 142a refers to the second vehicle speed characteristic Cv21 and sets the second vehicle speed coefficient f2 based on the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16.

符号設定部１４２ｂは、後述するように、トルク変化率Ｔｖに基づいて、第２車速係数ｆ２に乗算する符号係数ａを設定する。乗算部１４１ｂは、第１車速係数ｆ１にトルク変化率Ｔｖを乗算することにより、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を演算する。乗算部１４２ｃは、第２車速係数ｆ２に符号係数ａを乗算することにより、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を演算する。 As will be described later, the code setting unit 142b sets the code coefficient a to be multiplied by the second vehicle speed coefficient f2 based on the torque change rate Tv. The multiplication unit 141b calculates the reference static friction compensation current value If1 by multiplying the first vehicle speed coefficient f1 by the torque change rate Tv. The multiplication unit 142c calculates the corrected rest friction compensation current value If2 by multiplying the second vehicle speed coefficient f2 by the sign coefficient a.

加算部１４３は、基準静止摩擦補償電流演算部１４１で演算された基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に、補正静止摩擦補償電流演算部１４２で演算された補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を加算する。加算部１４３での演算結果は、リミッタ１４９により上下限処理がなされ、静止摩擦補償電流値Ｉｆとして出力される。 The addition unit 143 adds the corrected static friction compensation current value If2 calculated by the corrected static friction compensation current calculation unit 142 to the reference static friction compensation current value If1 calculated by the reference static friction compensation current calculation unit 141. The calculation result in the addition unit 143 is subjected to upper and lower limit processing by the limiter 149, and is output as a static friction compensation current value If.

符号係数ａは、トルク変化率Ｔｖの絶対値｜Ｔｖ｜が閾値未満である場合、０（ゼロ）に設定されるので、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２も０（ゼロ）となる。つまり、トルク変化率Ｔｖの閾値は、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を０にするか否かを決定するために用いられるものであり、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２の不感帯を設定する値に相当する。以下、符号係数ａを設定する符号設定部１４２ｂについて詳しく説明する。 Since the sign coefficient a is set to 0 (zero) when the absolute value | Tv | of the torque change rate Tv is less than the threshold value, the corrected static friction compensation current value If2 is also 0 (zero). That is, the threshold value of the torque change rate Tv is used to determine whether or not the corrected rest friction compensation current value If2 is set to 0, and corresponds to a value for setting the dead zone of the corrected rest friction compensation current value If2. To do. Hereinafter, the code setting unit 142b for setting the code coefficient a will be described in detail.

符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖの絶対値｜Ｔｖ｜が予め定められた閾値Ｔn以上であるか否かを判定する時間変化率判定部としても機能する。具体的には、符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが予め定められた正の閾値（＋Ｔn）以上であるか否か、及び、トルク変化率Ｔｖが予め定められた負の閾値（−Ｔn）以下であるか否かを判定する時間変化率判定部としても機能する。別の言い方をすれば、符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが予め定められた範囲（負の閾値（−Ｔn）〜正の閾値（＋Ｔn））内にあるか否かを判定する。この閾値Ｔnについて、以下に具体的に説明する。 The sign setting unit 142b also functions as a time change rate determination unit for determining whether or not the absolute value | Tv | of the torque change rate Tv is equal to or greater than a predetermined threshold value T n . Specifically, the sign setting unit 142b determines whether or not the torque change rate Tv is equal to or higher than a predetermined positive threshold value (+ T n ), and the torque change rate Tv is a predetermined negative threshold value (-). It also functions as a time change rate determination unit for determining whether or not it is T n ) or less. In other words, the sign setting unit 142b determines whether or not the torque change rate Tv is within a predetermined range (negative threshold value (−T n ) to positive threshold value (+ T n )). .. The threshold value T n will be specifically described below.

コントローラ３０には、ステアリングホイール１の切り込み操舵時に参照される切り込み操舵時用の正の第１閾値（＋Ｔ1）及び負の第１閾値（−Ｔ1）及びステアリングホイール１の戻し操舵時に参照される戻し操舵時用の正の第２閾値（＋Ｔ2）及び負の第２閾値（−Ｔ2）が記憶されている。符号設定部１４２ｂは、操舵状態が切り込み状態である場合に、上記正の閾値（＋Ｔn）に正の第１閾値（＋Ｔ1）を設定するとともに、上記負の閾値（−Ｔn）に負の第１閾値（−Ｔ1）を設定する。また、符号設定部１４２ｂは、操舵状態が戻し状態である場合に、上記正の閾値（＋Ｔn）に正の第２閾値（＋Ｔ2）を設定するとともに、上記負の閾値（−Ｔn）に負の第２閾値（−Ｔ2）を設定する。第２閾値Ｔ2は、第１閾値Ｔ1よりも小さい（Ｔ2＜Ｔ1）。 The controller 30 refers to a positive first threshold value (+ T 1 ) and a negative first threshold value (−T 1 ) for cut-in steering, which is referred to when the steering wheel 1 is cut-steering, and when the steering wheel 1 is returned-steering. A positive second threshold value (+ T 2 ) and a negative second threshold value (−T 2 ) for return steering are stored. Code setting unit 142b, when the steering state is the state cuts, and sets a positive first threshold value (+ T 1) to the positive threshold (+ T n), a negative to the negative threshold (-T n) The first threshold value (-T 1 ) of is set. Further, when the steering state is the return state, the sign setting unit 142b sets the positive second threshold value (+ T 2 ) to the positive threshold value (+ T n ) and sets the negative threshold value (−T n ). Is set to a negative second threshold (-T 2 ). The second threshold T 2 is smaller than the first threshold T 1 (T 2 <T 1 ).

操舵状態判定部１１０により、ステアリングホイール１の操舵状態が切り込み状態であると判定された場合における符号係数ａの設定方法について説明する。符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが負の第１閾値（−Ｔ1）より大きく正の第１閾値（＋Ｔ1）未満である場合、符号係数ａを「０（ゼロ）」に設定する。符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが正の第１閾値（＋Ｔ1）以上である場合、符号係数ａを「ａｐ（＞０）」に設定する。符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが負の第１閾値（−Ｔ1）以下である場合、符号係数ａを「ａｎ（＜０）」に設定する。 A method of setting the code coefficient a when the steering state of the steering wheel 1 is determined to be a cut state by the steering state determination unit 110 will be described. When the torque change rate Tv is larger than the negative first threshold value (−T 1 ) and less than the positive first threshold value (+ T 1 ), the sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to “0 (zero)”. .. When the torque change rate Tv is equal to or greater than the positive first threshold value (+ T 1 ), the sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to “ap (> 0)”. When the torque change rate Tv is equal to or less than the negative first threshold value (−T 1 ), the sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to “an (<0)”.

操舵状態判定部１１０により、ステアリングホイール１の操舵状態が戻し状態であると判定された場合における符号係数ａの設定方法について説明する。符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが負の第２閾値（−Ｔ2）よりも大きく正の第２閾値（＋Ｔ2）未満である場合、符号係数ａを「０（ゼロ）」に設定する。符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが正の第２閾値（＋Ｔ2）以上である場合、符号係数ａを「ａｐ（＞０）」に設定する。符号設定部１４２ｂは、トルク変化率Ｔｖが負の第２閾値（−Ｔ2）以下である場合、符号係数ａを「ａｎ（＜０）」に設定する。 A method of setting the code coefficient a when the steering state of the steering wheel 1 is determined to be in the return state by the steering state determination unit 110 will be described. When the torque change rate Tv is larger than the negative second threshold value (−T 2 ) and less than the positive second threshold value (+ T 2 ), the sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to “0 (zero)”. To do. When the torque change rate Tv is equal to or greater than the positive second threshold value (+ T 2 ), the sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to “ap (> 0)”. When the torque change rate Tv is equal to or less than the negative second threshold value (−T 2 ), the sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to “an (<0)”.

したがって、静止摩擦補償電流演算部１３０は、トルク変化率Ｔｖの絶対値｜Ｔｖ｜が閾値（切り込み状態においてＴ1、戻し状態においてＴ2）以上である場合、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を加算し、この加算した値（Ｉｆ１＋Ｉｆ２）に基づいて静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算する。また、静止摩擦補償電流演算部１３０は、トルク変化率Ｔｖの絶対値｜Ｔｖ｜が閾値（切り込み状態においてＴ1、戻し状態においてＴ2）未満である場合、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を加算せず、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に基づいて静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算する。 Therefore, when the absolute value | Tv | of the torque change rate Tv is equal to or higher than the threshold value (T 1 in the cut state and T 2 in the return state), the static friction compensation current calculation unit 130 corrects to the reference static friction compensation current value If 1 . The static friction compensation current value If2 is added, and the static friction compensation current value If is calculated based on the added value (If1 + If2). Further, when the absolute value | Tv | of the torque change rate Tv is less than the threshold value (T 1 in the cut state and T 2 in the return state), the static friction compensation current calculation unit 130 corrects to the reference static friction compensation current value If 1 . The static friction compensation current value If is calculated based on the reference static friction compensation current value If1 without adding the static friction compensation current value If2.

静止摩擦補償電流演算部１３０で演算された静止摩擦補償電流値Ｉｆは、その他の各種電流値とともにアシストベース電流値Ｉａに加算され、制御電流値Ｉｓｕｍが演算される（図２参照）。 The static friction compensation current value If calculated by the static friction compensation current calculation unit 130 is added to the assist base current value Ia together with various other current values, and the control current value Isum is calculated (see FIG. 2).

このように、本実施形態では、操舵速度に関連する値であるトルク変化率Ｔｖに基づき制御電流値Ｉｓｕｍを演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。さらに、本実施形態では、切り込み状態と戻し状態とで、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に加算するか否かを決定するために設定されるトルク変化率Ｔｖの閾値として異なる値（Ｔ1，Ｔ2）を採用した。ここで、切り込み状態と戻し状態とで、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に加算するか否かを決定するためのトルク変化率Ｔｖの閾値に同じ値（Ｔ1）を採用した場合を本実施形態の比較例として説明する。 As described above, in the present embodiment, since the control current value Isum is calculated based on the torque change rate Tv, which is a value related to the steering speed, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed. Further, in the present embodiment, a threshold value of the torque change rate Tv set for determining whether or not to add the corrected static friction compensation current value If2 to the reference static friction compensation current value If1 in the cut state and the return state. Different values (T 1 , T 2 ) were adopted as. Here, the same value (T 1 ) as the threshold value of the torque change rate Tv for determining whether or not to add the corrected static friction compensation current value If 2 to the reference static friction compensation current value If 1 in the cut state and the return state. Will be described as a comparative example of the present embodiment.

本実施形態の比較例では、閾値Ｔ1がコントローラの記憶部に記憶されているが、閾値Ｔ2は記憶されていない。本実施形態の比較例に係るコントローラは、ステアリングホイール１の操舵状態にかかわらず、閾値Ｔ1に基づいて符号係数ａを設定する。 In the comparative example of the present embodiment, the threshold value T 1 is stored in the storage unit of the controller, but the threshold value T 2 is not stored. The controller according to the comparative example of the present embodiment sets the code coefficient a based on the threshold value T 1 regardless of the steering state of the steering wheel 1.

図４Ａ及び図４Ｂを参照して、本実施形態の比較例において、ステアリングホイール１を中立位置から一方（右方）に切り込み操舵を行い、所定の操舵角θａ［°］で保舵した後、他方（左方）に戻し操舵を行った場合の操舵力の変化について説明する。図４Ａは、本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵角θのタイムチャートであり、図４Ｂは、本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵力のタイムチャートである。 With reference to FIGS. 4A and 4B, in the comparative example of the present embodiment, the steering wheel 1 is cut and steered from the neutral position to one side (to the right), and the steering wheel is held at a predetermined steering angle θa [°]. The change in steering force when the steering wheel is returned to the other side (left side) will be described. FIG. 4A is a time chart of the steering angle θ of the electric power steering device according to the comparative example of the present embodiment, and FIG. 4B is a time chart of the steering force of the electric power steering device according to the comparative example of the present embodiment. ..

図４Ａ及び図４Ｂにおいて、実線で示す特性はトルク変化率ＴｖがＴｖａで切り、戻し操舵を行ったときの特性であり、一点鎖線で示す特性はトルク変化率ＴｖがＴｖｂで切り、戻し操舵を行ったときの特性であり、破線で示す特性はトルク変化率ＴｖがＴｖｃで切り、戻し操舵を行ったときの特性である。Ｔｖａ，Ｔｖｂ，Ｔｖｃの大小関係は、Ｔｖａ＜Ｔｖｂ＜Ｔｖｃである。 In FIGS. 4A and 4B, the characteristic shown by the solid line is the characteristic when the torque change rate Tv is turned at Tva and the return steering is performed, and the characteristic shown by the alternate long and short dash line is the characteristic when the torque change rate Tv is turned at Tvb and the return steering is performed. It is a characteristic when the torque change rate Tv is turned at Tvc, and the characteristic shown by the broken line is a characteristic when the return steering is performed. The magnitude relationship of Tva, Tvb, and Tvc is Tva <Tvb <Tvc.

トルク変化率ＴｖがＴｖａで切り込み操舵及び戻し操舵をする場合について説明する。ステアリングホイール１に対して切り込み操舵がなされると（時点ｔ０）、操舵角θの増加に応じて操舵力が増加する。ステアリングホイール１が所定の操舵角θａまで回動されると、切り込み操舵が終了する（時点ｔ１）。切り込み操舵が終了すると、所定の操舵角θａでステアリングホイール１が保舵される（時点ｔ１から時点ｔ２）。ここで、切り込み操舵が終了し、保舵に移行する際、操舵力は、Ｆａまで上昇した後、Ｆｂまで減少し、保舵されている間は、操舵力ＦがＦｂに維持される。 A case where the torque change rate Tv is Tva for cut steering and return steering will be described. When the steering wheel 1 is steered in a cut (time point t0), the steering force increases as the steering angle θ increases. When the steering wheel 1 is rotated to a predetermined steering angle θa, the incision steering is completed (time point t1). When the cut-in steering is completed, the steering wheel 1 is held at a predetermined steering angle θa (time point t1 to time point t2). Here, when the incision steering is completed and the steering is shifted to the steering, the steering force rises to Fa and then decreases to Fb, and the steering force F is maintained at Fb while the steering is being held.

ステアリングホイール１に対して戻し操舵がなされると（時点ｔ２）、操舵角θの減少に応じて操舵力が減少する。ステアリングホイール１が所定の操舵角θｂ（θｂ＜θａ）まで回動されると、戻し操舵が終了する（時点ｔ３）。戻し操舵が終了すると、所定の操舵角θｂでステアリングホイール１が保舵される。ここで、戻し操舵が終了し、保舵に移行する際、操舵力は、Ｆｃ１まで減少した後、Ｆｄまで増加し、保舵されている間は、操舵力ＦがＦｄに維持される。 When the return steering is performed with respect to the steering wheel 1 (time point t2), the steering force decreases as the steering angle θ decreases. When the steering wheel 1 is rotated to a predetermined steering angle θb (θb <θa), the return steering is completed (time point t3). When the return steering is completed, the steering wheel 1 is held at a predetermined steering angle θb. Here, when the return steering is completed and the rudder shifts to steering, the steering force decreases to Fc1 and then increases to Fd, and the steering force F is maintained at Fd while the steering is being held.

ここで、図示するように、切り込み操舵から保舵に移行する際の操舵力の最大値は、操舵速度にかかわらず、ほぼＦａとなり、同じ結果となった。これに対して、戻し操舵から保舵に移行する際の操舵力の最小値は、操舵速度に応じてばらつきが生じる結果となった。比較例では、トルク変化率ＴｖがＴｖａのときには、操舵力の最小値がＦｃ１［Ｎ］となり、トルク変化率ＴｖがＴｖｂのときには、操舵力の最小値がＦｃ１［Ｎ］よりも小さいＦｃ２［Ｎ］となった。また、トルク変化率ＴｖがＴｖｃのときには、操舵力の最小値がＦｃ２よりも小さいＦｃ３［Ｎ］となった。 Here, as shown in the figure, the maximum value of the steering force at the time of shifting from the incision steering to the steering holding is almost Fa regardless of the steering speed, and the same result is obtained. On the other hand, the minimum value of the steering force at the time of shifting from the return steering to the steering holding has resulted in variation depending on the steering speed. In the comparative example, when the torque change rate Tv is Tva, the minimum value of the steering force is Fc1 [N], and when the torque change rate Tv is Tvb, the minimum value of the steering force is Fc2 [N] smaller than Fc1 [N]. ]. Further, when the torque change rate Tv was Tvc, the minimum value of the steering force was Fc3 [N], which was smaller than Fc2.

このように、トルク変化率Ｔｖに応じて操舵力にばらつきが生じるのは、戻し操舵が行われる際、戻し操舵に対してラック軸５の戻り動作に遅れが生じるためである。戻し操舵が行われると、トーションバー４のねじれが解消されるように入力シャフト２が回動する。操舵速度が速いほど、トーションバー４のねじれが大きく解消し、入力シャフト２と出力シャフト３とのねじれ角の差が小さくなり、操舵力の最小値が小さくなる。 As described above, the reason why the steering force varies depending on the torque change rate Tv is that when the return steering is performed, the return operation of the rack shaft 5 is delayed with respect to the return steering. When the return steering is performed, the input shaft 2 rotates so that the twist of the torsion bar 4 is eliminated. The faster the steering speed, the larger the twist of the torsion bar 4 is eliminated, the difference in the twist angle between the input shaft 2 and the output shaft 3 becomes smaller, and the minimum value of the steering force becomes smaller.

したがって、トルク変化率Ｔｖに応じた操舵力のばらつきを抑制するためには、戻し操舵が行われる際、戻し操舵に対するラック軸５の応答性を良くすればよい。戻し操舵に対するラック軸５の応答性を向上するためには、戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早い段階で静止摩擦補償を強く効かせ、電動モータ１０の制御電流値Ｉｓｕｍを速やかに小さくすればよい。 Therefore, in order to suppress the variation in the steering force according to the torque change rate Tv, it is sufficient to improve the responsiveness of the rack shaft 5 to the return steering when the return steering is performed. In order to improve the responsiveness of the rack shaft 5 to the return steering, when the return steering is performed, the static friction compensation is strongly applied at an earlier stage than when the cut steering is performed, and the control current value Isum of the electric motor 10 is applied. Should be reduced quickly.

そこで、本実施形態では、上述のとおり、切り込み状態と戻し状態とで、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２によって基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を補正するか否かを決定するために設定される閾値である、トルク変化率Ｔｖの閾値に異なる値（第１閾値Ｔ1、及び第１閾値よりも小さい第２閾値Ｔ2）を採用した。これにより、本実施形態では、トルク変化率Ｔｖの絶対値｜Ｔｖ｜が第２閾値Ｔ2以上第１閾値Ｔ1未満の範囲内にある場合であって、同じ車速ｖ及び同じトルク変化率Ｔｖのときに、戻し操舵時の静止摩擦補償電流値Ｉｆの絶対値｜Ｉｆ｜が、切り込み操舵時の静止摩擦補償電流値Ｉｆの絶対値｜Ｉｆ｜よりも大きくなる。 Therefore, in the present embodiment, as described above, the threshold value set for determining whether or not the reference static friction compensation current value If1 is corrected by the corrected static friction compensation current value If2 in the cut state and the return state is used. Different values (first threshold value T 1 and second threshold value T 2 smaller than the first threshold value) were adopted for a certain threshold value of the torque change rate Tv. As a result, in the present embodiment, the absolute value | Tv | of the torque change rate Tv is within the range of the second threshold value T 2 or more and less than the first threshold value T 1 , and the same vehicle speed v and the same torque change rate Tv At this time, the absolute value | If | of the static friction compensation current value If at the time of return steering becomes larger than the absolute value | If | of the static friction compensation current value If at the time of cut-in steering.

ここで、静止摩擦補償電流値Ｉｆは、操舵トルクＴが増加するときにはアシストベース電流値Ｉａを増加させるように設定され、操舵トルクＴが減少するときにはアシストベース電流値Ｉａを減少させるように設定される。 Here, the static friction compensation current value If is set to increase the assist base current value Ia when the steering torque T increases, and is set to decrease the assist base current value Ia when the steering torque T decreases. To torque.

アシストベース電流値Ｉａは、ステアリングホイール１が一方（右方）に回転する場合には正の値である。これに対して、静止摩擦補償電流値Ｉｆは、ステアリングホイール１が一方（右方）に回転する場合であって、操舵トルクＴが増加するとき（すなわちトルク変化率Ｔｖが正の値のとき）には正の値となり、操舵トルクＴが減少するとき（すなわちトルク変化率Ｔｖが負の値のとき）には負の値となる。 The assist base current value Ia is a positive value when the steering wheel 1 rotates in one direction (to the right). On the other hand, the static friction compensation current value If is when the steering wheel 1 rotates to one side (to the right) and the steering torque T increases (that is, when the torque change rate Tv is a positive value). Is a positive value, and when the steering torque T decreases (that is, when the torque change rate Tv is a negative value), it becomes a negative value.

一方、アシストベース電流値Ｉａは、ステアリングホイール１が他方（左方）に回転する場合には負の値である。これに対して、静止摩擦補償電流値Ｉｆは、ステアリングホイール１が他方（左方）に回転する場合であって、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が増加するとき（すなわちトルク変化率Ｔｖが負の値のとき）には負の値となり、操舵トルクＴの絶対値｜Ｔ｜が減少するとき（すなわちトルク変化率Ｔｖが正の値のとき）には正の値となる。 On the other hand, the assist base current value Ia is a negative value when the steering wheel 1 rotates to the other side (leftward). On the other hand, the static friction compensation current value If is when the steering wheel 1 rotates to the other side (to the left) and when the absolute value | T | of the steering torque T increases (that is, the torque change rate Tv increases). When the value is negative), it becomes a negative value, and when the absolute value | T | of the steering torque T decreases (that is, when the torque change rate Tv is a positive value), it becomes a positive value.

例えば、中立位置よりも一方側（右側）における所定の操舵角で保舵された状態のステアリングホイール１をさらに一方（右方）に切り込む操舵を行うと、操舵トルクＴが増加するので、アシストベース電流値Ｉａ及び静止摩擦補償電流値Ｉｆは、ともに正の値となる。つまり、静止摩擦補償電流値Ｉｆは、アシストベース電流値Ｉａを増加させるように補正する。一方、中立位置よりも一方側（右側）における所定の操舵角で保舵された状態のステアリングホイール１を他方（左方）に戻す操舵を行うと、操舵トルクＴが減少するので、アシストベース電流値Ｉａが正の値であるのに対し、静止摩擦補償電流値Ｉｆは負の値となる。つまり、静止摩擦補償電流値Ｉｆは、アシストベース電流値Ｉａを減少させるように補正する。 For example, if the steering wheel 1 in a state of being held at a predetermined steering angle on one side (right side) of the neutral position is further turned to one side (right side), the steering torque T increases, so that the assist base Both the current value Ia and the static friction compensation current value If are positive values. That is, the static friction compensation current value If is corrected so as to increase the assist base current value Ia. On the other hand, when the steering wheel 1 in a state of being held at a predetermined steering angle on one side (right side) of the neutral position is returned to the other side (left side), the steering torque T decreases, so that the assist base current While the value Ia is a positive value, the static friction compensation current value If is a negative value. That is, the static friction compensation current value If is corrected so as to reduce the assist base current value Ia.

そして、操舵状態が戻し状態である場合に参照される第２閾値Ｔ2は、操舵状態が切り込み状態である場合に参照される第１閾値Ｔ1によりも小さい。このため、トルク変化率Ｔｖの絶対値｜Ｔｖ｜が第２閾値Ｔ2以上第１閾値Ｔ1未満の範囲内にある場合であって、操舵状態が戻し状態であるときにおける静止摩擦補償電流値Ｉｆの絶対値｜Ｉｆ｜が、操舵状態が切り込み状態であるときよりも大きくなる。換言すれば、トルク変化率Ｔｖの絶対値｜Ｔｖ｜が第２閾値Ｔ2以上第１閾値Ｔ1未満の範囲内にある場合には、操舵状態にかかわらずに静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算する場合（上記比較例）に比べて、操舵状態が戻し状態であるときの静止摩擦補償電流値Ｉｆの絶対値｜Ｉｆ｜を大きくすることができ、制御電流値Ｉｓｕｍを小さくできる。 The second threshold value T 2 referred to when the steering state is the return state is smaller than the first threshold value T 1 referred to when the steering state is the cutting state. Therefore, the static friction compensation current value when the absolute value | Tv | of the torque change rate Tv is within the range of the second threshold value T 2 or more and less than the first threshold value T 1 and the steering state is the return state. The absolute value of If | If | becomes larger than when the steering state is the cutting state. In other words, when the absolute value | Tv | of the torque change rate Tv is within the range of the second threshold value T 2 or more and less than the first threshold value T 1 , the static friction compensation current value If is calculated regardless of the steering state. (Comparative example above), the absolute value | If | of the static friction compensation current value If is in the return state can be increased, and the control current value Isum can be decreased.

このように、本実施形態では、ステアリングホイール１の戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早い段階で静止摩擦補償を強く効かせ、電動モータ１０の制御電流値Ｉｓｕｍを速やかに小さくすることができる。操舵トルクＴが急激に低下する前に、制御電流値Ｉｓｕｍを低下させることにより、ラック軸５の応答性を向上させ、操舵トルクＴの急激な低下を抑えることができる。 As described above, in the present embodiment, when the return steering of the steering wheel 1 is performed, the static friction compensation is strongly applied at an earlier stage than when the incision steering is performed, and the control current value Isum of the electric motor 10 is quickly set. It can be made smaller. By lowering the control current value Isom before the steering torque T suddenly drops, the responsiveness of the rack shaft 5 can be improved and the sharp drop in the steering torque T can be suppressed.

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。 According to the above-described embodiment, the following effects are exhibited.

（１）コントローラ３０は、操舵トルクＴに基づいてアシストベース電流値Ｉａを演算し、ステアリングホイール１の操舵速度に関連するトルク変化率Ｔｖに基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算し、静止摩擦補償電流値Ｉｆによってアシストベース電流値Ｉａを補正し、制御電流値Ｉｓｕｍを演算し、制御電流値Ｉｓｕｍに基づき電動モータ１０を制御する。また、コントローラ３０は、ステアリングホイール１の操舵状態を判定し、操舵状態が切り込み状態のときには、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２によって基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を補正するか否かを決定するために用いられるトルク変化率Ｔｖの閾値に第１閾値Ｔ1を設定し、操舵状態が戻し状態のときには、トルク変化率Ｔｖの閾値に第１閾値Ｔ1よりも小さい第２閾値Ｔ2を設定する。したがって、コントローラ３０は、戻し操舵がなされた場合に、切り込み操舵がなされた場合よりも早い段階で静止摩擦補償電流値Ｉｆの絶対値｜Ｉｆ｜が大きくなるように、静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算する。 (1) The controller 30 calculates the assist base current value Ia based on the steering torque T, and is stationary to compensate for the static friction of the steering system based on the torque change rate Tv related to the steering speed of the steering wheel 1. The friction compensation current value If is calculated, the assist base current value Ia is corrected by the static friction compensation current value If, the control current value Isum is calculated, and the electric motor 10 is controlled based on the control current value Isum. Further, the controller 30 determines the steering state of the steering wheel 1, and when the steering state is the cut state, determines whether or not to correct the reference static friction compensation current value If1 by the corrected static friction compensation current value If2. the first set of thresholds T 1 to the threshold of the torque variation rate Tv used, in the state steering state is the return sets the second threshold value T 2 is smaller than the first thresholds T 1 to the threshold of the torque variation rate Tv. Therefore, the controller 30 sets the static friction compensation current value If | so that the absolute value | If | of the static friction compensation current value If | becomes larger at an earlier stage than when the cut steering is performed when the return steering is performed. Calculate.

このように、本実施形態では、操舵速度に関連するトルク変化率Ｔｖに基づき制御電流値Ｉｓｕｍを演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。また、本実施形態では、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２によって基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を補正するか否かの判定を行うためのトルク変化率Ｔｖの閾値として、切り込み操舵時用の閾値Ｔ1と戻し操舵時用の閾値Ｔ2を個別に設定した。これにより、切り込み操舵と戻し操舵のそれぞれにおいて、適切な静止摩擦補償電流値Ｉｆを設定することができる。したがって、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。 As described above, in the present embodiment, since the control current value Isum is calculated based on the torque change rate Tv related to the steering speed, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed. Further, in the present embodiment, as the threshold of the torque variation rate Tv for to determine whether or not to correct the reference static friction compensation current value If1 by correcting static friction compensation current value If2, thresholds T 1 for time stroke steering And the threshold value T 2 for return steering was set individually. Thereby, an appropriate rest friction compensation current value If can be set in each of the incision steering and the return steering. Therefore, in each of the incision steering and the return steering, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed and improve the steering feeling.

特に、操舵状態が戻し状態である場合に、操舵状態が切り込み状態である場合よりも早く静止摩擦補償電流値Ｉｆの絶対値｜Ｉｆ｜が大きくなるように補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を加味するようにした。これにより、ステアリングホイール１を切り込んだ後の戻し操舵の際に制御電流値Ｉｓｕｍを速やかに低下させ、操舵トルクＴの急減を防止することができる。その結果、戻しの操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、戻し操舵の際の操舵フィーリングを向上することができる。 In particular, when the steering state is in the return state, the corrected rest friction compensation current value If2 is added so that the absolute value | If | of the static friction compensation current value If | becomes larger than when the steering state is in the cut state. I did. As a result, the control current value Isom can be quickly reduced during the return steering after the steering wheel 1 is turned, and the steering torque T can be prevented from suddenly decreasing. As a result, it is possible to suppress variations in steering force according to the return steering speed and improve the steering feeling during return steering.

（２）車速ｖの増加に応じて増加する車速係数（第１車速係数ｆ１及び第２車速係数ｆ２）に基づいて、静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算するので、車速ｖに応じた操舵力のばらつきを抑制することができ、操舵フィーリングをさらに向上することができる。 (2) Since the static friction compensation current value If is calculated based on the vehicle speed coefficient (first vehicle speed coefficient f1 and second vehicle speed coefficient f2) that increases as the vehicle speed v increases, the steering force according to the vehicle speed v is calculated. The variation can be suppressed, and the steering feeling can be further improved.

＜第２実施形態＞
図５を参照して、本発明の第２実施形態に係る電動パワーステアリング装置１００について説明する。以下では、上記第１実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第１実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。 <Second Embodiment>
The electric power steering device 100 according to the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following, the points different from those of the first embodiment will be mainly described, and in the drawings, the same configurations as those described in the first embodiment or the corresponding configurations are designated by the same reference numerals and the description thereof will be omitted. ..

本第２実施形態では、ステアリングホイール１の操舵角θが小さいときにのみ、静止摩擦補償電流値Ｉｆを加味して制御電流値Ｉｓｕｍを演算し、ステアリングホイール１の操舵角θが大きいときには、静止摩擦補償電流値Ｉｆを加味せず制御電流値Ｉｓｕｍを演算する。以下、詳しく説明する。 In the second embodiment, the control current value Isum is calculated by adding the static friction compensation current value If only when the steering angle θ of the steering wheel 1 is small, and when the steering angle θ of the steering wheel 1 is large, it is stationary. The control current value Isum is calculated without taking into account the friction compensation current value If. The details will be described below.

図５は、本発明の第２実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部２３０の機能ブロック図である。図５に示すように、本第２実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部２３０は、操舵角θの絶対値|θ|が所定角度θ０以上の場合に、操舵角θの絶対値|θ|が所定角度θ０未満の場合に比べて、静止摩擦補償電流値Ｉｆの絶対値｜Ｉｆ｜を小さくする処理部としての舵角ゲイン処理部２４８を備える。 FIG. 5 is a functional block diagram of the static friction compensation current calculation unit 230 according to the second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the static friction compensation current calculation unit 230 according to the second embodiment has an absolute value | θ | of the steering angle θ when the absolute value | θ | of the steering angle θ is greater than or equal to the predetermined angle θ0. The steering angle gain processing unit 248 is provided as a processing unit that reduces the absolute value | If | of the static friction compensation current value If, as compared with the case where is less than the predetermined angle θ0.

舵角ゲイン処理部２４８は、操舵角センサ１５で検出された操舵角θに基づいて舵角ゲインＧａを演算する舵角ゲイン演算部２４８ａと、加算部１４３から出力される出力値（Ｉｆ１＋Ｉｆ２）に、舵角ゲイン演算部２４８ａで演算された舵角ゲインＧａを乗算する乗算部２４８ｂと、を備える。 The steering angle gain processing unit 248 has a steering angle gain calculation unit 248a that calculates the steering angle gain Ga based on the steering angle θ detected by the steering angle sensor 15, and an output value (If1 + If2) output from the addition unit 143. , A multiplication unit 248b for multiplying the steering angle gain Ga calculated by the steering angle gain calculation unit 248a.

舵角ゲインＧａは、操舵角センサ１５で検出された操舵角θが大きくなるにしたがって、小さくなる値であり、コントローラ３０の記憶部に記憶される舵角ゲイン特性Ｇａｎに基づいて演算される。コントローラ３０の記憶部には、舵角ゲイン特性Ｇａｎが、テーブル形式で記憶されている。舵角ゲイン特性Ｇａｎは、操舵角θの絶対値|θ|が０［°］以上θ０°未満の範囲では舵角ゲインＧａが最大ゲインＧａ０（＞０）となり、操舵角θの絶対値|θ|がθ０［°］以上θ１［°］未満の範囲では、操舵角θの絶対値|θ|の増加に応じて舵角ゲインＧａが減少し、操舵角θの絶対値|θ|がθ１［°］以上では、０（ゼロ）となる特性である。なお、θ１は０よりも大きく、θ２はθ１よりも大きい（０＜θ１＜θ２）。 The steering angle gain Ga is a value that decreases as the steering angle θ detected by the steering angle sensor 15 increases, and is calculated based on the steering angle gain characteristic Gang stored in the storage unit of the controller 30. The steering angle gain characteristic Gan is stored in the storage unit of the controller 30 in a table format. In the steering angle gain characteristic Gan, the steering angle gain Ga becomes the maximum gain Ga0 (> 0) in the range where the absolute value | θ | of the steering angle θ is 0 [°] or more and less than θ0 °, and the absolute value | θ of the steering angle θ. In the range where | is greater than or equal to θ0 [°] and less than θ1 [°], the steering angle gain Ga decreases as the absolute value | θ | of the steering angle θ increases, and the absolute value | θ | of the steering angle θ becomes θ1 [. °] Or higher, the characteristic is 0 (zero). Note that θ1 is larger than 0 and θ2 is larger than θ1 (0 <θ1 <θ2).

舵角ゲイン演算部２４８ａは、舵角ゲイン特性Ｇａｎを参照し、操舵角θに基づいて、舵角ゲインＧａを演算する。 The steering angle gain calculation unit 248a calculates the steering angle gain Ga based on the steering angle θ with reference to the steering angle gain characteristic Gan.

このような第２実施形態によれば、操舵角θの絶対値｜θ｜が所定角度θ０未満の場合に、戻し操舵の際の操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵角θが所定角度θ０以上の場合、すなわちセルフアライニングトルクが強く作用するような場合、運転者に対する反力感が大きくなり過ぎることを抑制できる。 According to the second embodiment, when the absolute value | θ | of the steering angle θ is less than the predetermined angle θ0, the variation of the steering force according to the steering speed at the time of return steering is suppressed, and the steering angle θ When the predetermined angle θ0 or more, that is, when the self-aligning torque acts strongly, it is possible to prevent the reaction force feeling toward the driver from becoming too large.

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and the configurations shown in the modifications and the configurations described in the above-described embodiments can be combined, the configurations described in the above-mentioned different embodiments can be combined, and the following differences can be made. It is also possible to combine the configurations described in the modified example.

＜変形例１＞
上記実施形態では、操舵速度に関連する値として、操舵トルクＴの時間変化率Ｔｖを用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、操舵速度に関連する値として、ステアリングホイール１の角速度を用いてもよい。ステアリングホイール１の角速度は、微分器によって、操舵角センサ１５で検出された操舵角θを時間微分することにより演算される。 <Modification example 1>
In the above embodiment, an example in which the time change rate Tv of the steering torque T is used as a value related to the steering speed has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the angular velocity of the steering wheel 1 may be used as a value related to the steering speed. The angular velocity of the steering wheel 1 is calculated by time-differentiating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 15 with a differentiator.

＜変形例２＞
上記実施形態では、ピニオンギヤ３ａが形成された出力シャフト３に電動モータ１０の駆動力を付与する、いわゆる１ピニオンタイプの電動パワーステアリング装置１００を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、出力シャフト３とは別に、ラック軸５に対して電動モータ１０の回転を伝えるアシストピニオンを有するシャフトを設けた、いわゆる２ピニオンタイプの電動パワーステアリング装置にも適用できる。また、本発明は、トルクセンサ１２及びアシスト機構がラック軸５から離れ車室内に配置される、いわゆるコラムタイプの電動パワーステアリング装置にも適用できる。 <Modification 2>
In the above embodiment, the so-called 1-pinion type electric power steering device 100, which applies the driving force of the electric motor 10 to the output shaft 3 on which the pinion gear 3a is formed, has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. The present invention can also be applied to a so-called 2-pinion type electric power steering device in which a shaft having an assist pinion that transmits the rotation of the electric motor 10 to the rack shaft 5 is provided separately from the output shaft 3. The present invention can also be applied to a so-called column-type electric power steering device in which the torque sensor 12 and the assist mechanism are arranged in the vehicle interior away from the rack shaft 5.

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、および効果をまとめて説明する。 The configuration, operation, and effect of the embodiment of the present invention configured as described above will be collectively described.

電動パワーステアリング装置１００は、運転者によって操舵されるステアリング部材（ステアリングホイール１）に連結され、運転者によるステアリング部材（ステアリングホイール１）の操舵に伴って回転するステアリングシャフト７と、ステアリングシャフト７に回転トルクを付与する電動モータ１０と、ステアリング部材（ステアリングホイール１）から入力される操舵トルクＴを検出するトルク検出部（トルクセンサ１２）と、操舵トルクＴに基づいてアシストベース電流値Ｉａを演算するアシストベース電流演算部１２１と、ステアリング部材（ステアリングホイール１）の操舵速度に関連する値（トルク変化率Ｔｖ）に基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算する静止摩擦補償電流演算部１３０，２３０と、静止摩擦補償電流値Ｉｆによってアシストベース電流値Ｉａを補正し、制御電流値Ｉｓｕｍを演算する制御電流演算部１８０と、制御電流値Ｉｓｕｍに基づき電動モータ１０を制御するモータ制御部９と、ステアリング部材（ステアリングホイール１）の操舵状態を判定する操舵状態判定部１１０と、を備え、静止摩擦補償電流値Ｉｆは、操舵トルクＴが増加するときにはアシストベース電流値Ｉａを増加させるように設定され、操舵トルクＴが減少するときにはアシストベース電流値Ｉａを減少させるように設定され、静止摩擦補償電流演算部１３０，２３０は、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を演算する基準静止摩擦補償電流演算部１４１と、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を演算する補正静止摩擦補償電流演算部１４２と、操舵速度に関連する値（トルク変化率Ｔｖ）が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する時間変化率判定部（符号設定部１４２ｂ）と、操舵状態が切り込み状態である場合に、上記閾値に第１閾値Ｔ1を設定し、操舵状態が戻し状態である場合に、上記閾値に第１閾値Ｔ1よりも小さい第２閾値Ｔ2を設定する設定部（符号設定部１４２ｂ）と、を有し、操舵速度に関連する値（トルク変化率Ｔｖ）が上記閾値以上である場合、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を加算し、この加算した値に基づいて静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算し、操舵速度に関連する値（トルク変化率Ｔｖ）が上記閾値未満である場合、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を加算せず、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１に基づいて静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算する。 The electric power steering device 100 is connected to a steering member (steering wheel 1) steered by the driver, and is connected to a steering shaft 7 and a steering shaft 7 that rotate as the driver steers the steering member (steering wheel 1). The assist base current value Ia is calculated based on the electric motor 10 that applies rotational torque, the torque detection unit (torque sensor 12) that detects the steering torque T input from the steering member (steering wheel 1), and the steering torque T. Based on the assist base current calculation unit 121 and the value (torque change rate Tv) related to the steering speed of the steering member (steering wheel 1), the static friction compensation current value If for compensating the static friction of the steering system is set. The static friction compensation current calculation units 130 and 230 to be calculated, the control current calculation unit 180 to correct the assist base current value Ia by the static friction compensation current value If and calculate the control current value Iso, and the electric motor based on the control current value Isom. A motor control unit 9 that controls the motor 10 and a steering state determination unit 110 that determines the steering state of the steering member (steering wheel 1) are provided, and the static friction compensation current value If is assisted when the steering torque T increases. The base current value Ia is set to increase, the assist base current value Ia is set to decrease when the steering torque T decreases, and the static friction compensation current calculation units 130 and 230 are set to the reference static friction compensation current value If1. The reference static friction compensation current calculation unit 141 for calculating the steering speed, the correction static friction compensation current calculation unit 142 for calculating the corrected static friction compensation current value If2, and the value related to the steering speed (torque change rate Tv) are predetermined. The time change rate determination unit (sign setting unit 142b) for determining whether or not the value is equal to or higher than the threshold value, and when the steering state is the cut state, the first threshold value T 1 is set for the above threshold value, and the steering state is returned. In the case of, a setting unit (sign setting unit 142b) for setting a second threshold value T 2 smaller than the first threshold value T 1 for the above-mentioned threshold value, and a value related to the steering speed (torque change rate Tv). When is equal to or greater than the above threshold value, the corrected static friction compensation current value If2 is added to the reference static friction compensation current value If1, the static friction compensation current value If is calculated based on the added value, and the value related to the steering speed is calculated. When (torque change rate Tv) is less than the above threshold value, the corrected static friction compensation current value If2 is not added to the reference static friction compensation current value If1. , The static friction compensation current value If is calculated based on the reference static friction compensation current value If1.

この構成では、操舵速度に関連する値（トルク変化率Ｔｖ）に基づき制御電流値Ｉｓｕｍを演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。また、切り込み操舵と戻し操舵のそれぞれにおいて、適切な静止摩擦補償電流値Ｉｆを設定することができるので、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。特に、戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早く補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２が加味される。これにより、ステアリング部材（ステアリングホイール１）を切り込んだ後の戻し操舵の際に制御電流値Ｉｓｕｍを速やかに低下させ、操舵トルクＴの急減を防止することができる。その結果、戻しの操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、戻し操舵の際の操舵フィーリングを向上することができる。 In this configuration, since the control current value Isum is calculated based on the value related to the steering speed (torque change rate Tv), it is possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed. Further, since an appropriate static friction compensation current value If can be set in each of the incision steering and the return steering, the variation in the steering force according to the steering speed is suppressed in each of the incision steering and the return steering, and the steering is performed. The feeling can be improved. In particular, when the return steering is performed, the corrected rest friction compensation current value If2 is added earlier than when the incision steering is performed. As a result, the control current value Isom can be quickly reduced during the return steering after the steering member (steering wheel 1) is cut, and the steering torque T can be prevented from suddenly decreasing. As a result, it is possible to suppress variations in steering force according to the return steering speed and improve the steering feeling during return steering.

電動パワーステアリング装置１００は、操舵速度に関連する値が、操舵トルクＴの時間変化率（トルク変化率Ｔｖ）であり、基準静止摩擦補償電流演算部１４１が、車速検出部（車速センサ１６）で検出された車速ｖの増加に応じて増加する第１車速係数ｆ１、及び、操舵トルクＴの時間変化率（トルク変化率Ｔｖ）に基づいて、基準静止摩擦補償電流値Ｉｆ１を演算し、補正静止摩擦補償電流演算部１４２が、車速検出部（車速センサ１６）で検出された車速ｖの増加に応じて増加する第２車速係数ｆ２に基づいて、補正静止摩擦補償電流値Ｉｆ２を演算する。 In the electric power steering device 100, the value related to the steering speed is the time change rate (torque change rate Tv) of the steering torque T, and the reference static friction compensation current calculation unit 141 is the vehicle speed detection unit (vehicle speed sensor 16). Based on the first vehicle speed coefficient f1 that increases with the increase of the detected vehicle speed v and the time change rate (torque change rate Tv) of the steering torque T, the reference static friction compensation current value If1 is calculated and corrected stationary. The friction compensation current calculation unit 142 calculates the corrected static friction compensation current value If2 based on the second vehicle speed coefficient f2 that increases according to the increase in the vehicle speed v detected by the vehicle speed detection unit (vehicle speed sensor 16).

この構成では、車速ｖの増加に応じて増加する第１車速係数ｆ１及び第２車速係数ｆ２に基づいて、静止摩擦補償電流値Ｉｆを演算するので、車速ｖに応じた操舵力のばらつきを抑制することができ、操舵フィーリングをさらに向上することができる。 In this configuration, the static friction compensation current value If is calculated based on the first vehicle speed coefficient f1 and the second vehicle speed coefficient f2 that increase as the vehicle speed v increases, so that the variation in steering force according to the vehicle speed v is suppressed. It is possible to further improve the steering feeling.

電動パワーステアリング装置１００は、ステアリング部材（ステアリングホイール１）の操舵角θを検出する操舵角検出部（操舵角センサ１５）をさらに備え、静止摩擦補償電流演算部２３０が、操舵角θが所定角度θ０以上の場合に、操舵角θが所定角度θ０未満の場合に比べて、静止摩擦補償電流値Ｉｆを小さくする処理部を備える。 The electric power steering device 100 further includes a steering angle detection unit (steering angle sensor 15) that detects the steering angle θ of the steering member (steering wheel 1), and the static friction compensation current calculation unit 230 has a steering angle θ of a predetermined angle. A processing unit is provided that reduces the static friction compensation current value If when the steering angle θ is less than the predetermined angle θ0 when the steering angle is θ0 or more.

この構成では、操舵角θが所定角度θ０未満の場合に、戻し操舵の際の操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵角θが所定角度θ０以上の場合に、運転者に対する反力感が大きくなり過ぎることを抑制できる。 In this configuration, when the steering angle θ is less than the predetermined angle θ0, the variation in the steering force according to the steering speed at the time of return steering is suppressed, and when the steering angle θ is the predetermined angle θ0 or more, the reaction to the driver is suppressed. It is possible to prevent the feeling of power from becoming too large.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments are only a part of the application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is limited to the specific configurations of the above embodiments. Absent.

１・・・ステアリングホイール（ステアリング部材）、７・・・ステアリングシャフト、９・・・モータ制御部、１０・・・電動モータ、１２・・・トルクセンサ（トルク検出部）、１５・・・操舵角センサ（操舵角検出部）、１６・・・車速センサ（車速検出部）、３０・・・コントローラ、１００・・・電動パワーステアリング装置、１１０・・・操舵状態判定部、１２１・・・アシストベース電流演算部、１３０，２３０・・・静止摩擦補償電流演算部、１４１・・・基準静止摩擦補償電流演算部、１４２・・・補正静止摩擦補償電流演算部、１８０・・・制御電流演算部、２４８・・・舵角ゲイン処理部（処理部）、Ｉａ・・・アシストベース電流値、Ｉｆ・・・静止摩擦補償電流値、Ｉｆ１・・・基準静止摩擦補償電流値，Ｉｆ２・・・補正静止摩擦補償電流値、Ｉｓｕｍ・・・制御電流値、Ｔ・・・操舵トルク、ｆ１・・・第１車速係数、ｆ２・・・第２車速係数、ｖ・・・車速、θ・・・操舵角、θ０・・・所定角度 1 ... Steering wheel (steering member), 7 ... Steering shaft, 9 ... Motor control unit, 10 ... Electric motor, 12 ... Torque sensor (torque detection unit), 15 ... Steering Angle sensor (steering angle detection unit), 16 ... vehicle speed sensor (vehicle speed detection unit), 30 ... controller, 100 ... electric power steering device, 110 ... steering state determination unit, 121 ... assist Base current calculation unit, 130, 230 ... Static friction compensation current calculation unit, 141 ... Reference static friction compensation current calculation unit, 142 ... Correction static friction compensation current calculation unit, 180 ... Control current calculation unit , 248 ... Steering angle gain processing unit (processing unit), Ia ... Assist base current value, If ... Static friction compensation current value, If1 ... Reference static friction compensation current value, If2 ... Correction Static friction compensation current value, Iso ... control current value, T ... steering torque, f1 ... first vehicle speed coefficient, f2 ... second vehicle speed coefficient, v ... vehicle speed, θ ... steering Angle, θ0 ... Predetermined angle

Claims (3)

電動パワーステアリング装置であって、
運転者によって操舵されるステアリング部材に連結され、運転者による前記ステアリング部材の操舵に伴って回転するステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに回転トルクを付与する電動モータと、
前記ステアリング部材から入力される操舵トルクを検出するトルク検出部と、
前記操舵トルクに基づいてアシストベース電流値を演算するアシストベース電流演算部と、
前記ステアリング部材の操舵速度に関連する値に基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値を演算する静止摩擦補償電流演算部と、
前記静止摩擦補償電流値によって前記アシストベース電流値を補正し、制御電流値を演算する制御電流演算部と、
前記制御電流値に基づき前記電動モータを制御するモータ制御部と、
前記ステアリング部材の操舵状態を判定する操舵状態判定部と、を備え、
前記静止摩擦補償電流値は、前記操舵トルクが増加するときには前記アシストベース電流値を増加させるように設定され、前記操舵トルクが減少するときには前記アシストベース電流値を減少させるように設定され、
前記静止摩擦補償電流演算部は、
基準静止摩擦補償電流値を演算する基準静止摩擦補償電流演算部と、
補正静止摩擦補償電流値を演算する補正静止摩擦補償電流演算部と、
前記操舵速度に関連する値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する時間変化率判定部と、
前記操舵状態が切り込み状態である場合に、前記閾値に第１閾値を設定し、前記操舵状態が戻し状態である場合に、前記閾値に前記第１閾値よりも小さい第２閾値を設定する設定部と、を有し、
前記操舵速度に関連する値が前記閾値以上である場合、前記基準静止摩擦補償電流値に前記補正静止摩擦補償電流値を加算し、この加算した値に基づいて前記静止摩擦補償電流値を演算し、前記操舵速度に関連する値が前記閾値未満である場合、前記基準静止摩擦補償電流値に前記補正静止摩擦補償電流値を加算せず、前記基準静止摩擦補償電流値に基づいて前記静止摩擦補償電流値を演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 It is an electric power steering device
A steering shaft that is connected to a steering member that is steered by the driver and that rotates as the driver steers the steering member.
An electric motor that applies rotational torque to the steering shaft,
A torque detection unit that detects the steering torque input from the steering member, and
An assist base current calculation unit that calculates an assist base current value based on the steering torque,
A static friction compensation current calculation unit that calculates a static friction compensation current value for compensating the static friction of the steering system based on a value related to the steering speed of the steering member.
A control current calculation unit that corrects the assist base current value with the static friction compensation current value and calculates the control current value,
A motor control unit that controls the electric motor based on the control current value,
A steering state determination unit for determining the steering state of the steering member is provided.
The static friction compensation current value is set to increase the assist base current value when the steering torque is increased, and is set to decrease the assist base current value when the steering torque is decreased.
The static friction compensation current calculation unit is
The reference static friction compensation current calculation unit that calculates the reference static friction compensation current value,
The corrected static friction compensation current calculation unit that calculates the corrected static friction compensation current value,
A time change rate determination unit that determines whether or not the value related to the steering speed is equal to or higher than a predetermined threshold value,
A setting unit that sets a first threshold value in the threshold value when the steering state is a cut state, and sets a second threshold value smaller than the first threshold value in the threshold value when the steering state is a return state. And have
When the value related to the steering speed is equal to or higher than the threshold value, the corrected static friction compensation current value is added to the reference static friction compensation current value, and the static friction compensation current value is calculated based on the added value. When the value related to the steering speed is less than the threshold value, the corrected static friction compensation current value is not added to the reference static friction compensation current value, and the static friction compensation is based on the reference static friction compensation current value. An electric power steering device characterized by calculating the current value. 請求項１に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵速度に関連する値は、前記操舵トルクの時間変化率であり、
前記基準静止摩擦補償電流演算部は、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第１車速係数、及び、前記操舵トルクの時間変化率に基づいて、前記基準静止摩擦補償電流値を演算し、
前記補正静止摩擦補償電流演算部は、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第２車速係数に基づいて、前記補正静止摩擦補償電流値を演算する
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 device according to claim 1.
The value related to the steering speed is the time change rate of the steering torque.
The reference static friction compensation current calculation unit is based on the first vehicle speed coefficient that increases with the increase in vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit and the time change rate of the steering torque, and the reference static friction compensation current value. And calculate
The corrected static friction compensation current calculation unit calculates the corrected static friction compensation current value based on a second vehicle speed coefficient that increases with an increase in vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit. Steering device. 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であって、
前記ステアリング部材の操舵角を検出する操舵角検出部をさらに備え、
前記静止摩擦補償電流演算部は、前記操舵角が所定角度以上の場合に、前記操舵角が前記所定角度未満の場合に比べて、前記静止摩擦補償電流値を小さくする処理部を備える
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 The electric power steering device according to claim 1 or 2.
A steering angle detecting unit for detecting the steering angle of the steering member is further provided.
The static friction compensation current calculation unit is characterized by including a processing unit that reduces the static friction compensation current value when the steering angle is equal to or greater than a predetermined angle as compared with the case where the steering angle is less than the predetermined angle. Electric power steering device.
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