JP2773325B2 - 電動式パワー・ステアリング装置 - Google Patents
電動式パワー・ステアリング装置Info
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- JP2773325B2 JP2773325B2 JP31771689A JP31771689A JP2773325B2 JP 2773325 B2 JP2773325 B2 JP 2773325B2 JP 31771689 A JP31771689 A JP 31771689A JP 31771689 A JP31771689 A JP 31771689A JP 2773325 B2 JP2773325 B2 JP 2773325B2
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- steering
- compensation value
- torque
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明はモータの回転出力によって操舵力を補助す
る電動式パワー・ステアリング装置に関する。
る電動式パワー・ステアリング装置に関する。
関連技術の説明 従来の電動式パワー・ステアリング装置においては，
操舵トルク検出値および車速検出値に基づいて操舵アシ
スト（補助）モータを制御し，操舵アシスト・トルクを
発生していた。モータおよびステアリング機械系の慣
性，粘性，摩擦等を考慮した慣性補償，粘性補償等を行
なう装置もある。
操舵トルク検出値および車速検出値に基づいて操舵アシ
スト（補助）モータを制御し，操舵アシスト・トルクを
発生していた。モータおよびステアリング機械系の慣
性，粘性，摩擦等を考慮した慣性補償，粘性補償等を行
なう装置もある。
アシスト・モータの回転加速度に基づいて作成された
補償値によってアシスト・モータの慣性モーメントを補
償する加速度の正帰還を付加した場合に次のような問題
があることが分った。すなわち，この慣性補償制御によ
ってアシスト・モータの慣性が小さくなる。一方，アシ
スト・モータによる駆動部とハンドルとの間には操舵ト
ルク（捩りトルク）センサが設けられている。ハンドル
の慣性はもともと小さいので，アシスト・モータの慣性
を十分に補償するような加速度正帰還を付加すると，ハ
ンドルとモータ駆動部との間に備えつけられているトル
ク・センサの剛性が悪影響を及ぼし，アシスト・モータ
とハンドルとがトルク・センサを挾んで共振を起こすよ
うな状態となり，不安定となる。このためにトルク・セ
ンサ部の剛性が低いときにはアシスト・モータの慣性を
十分に補償できない。
補償値によってアシスト・モータの慣性モーメントを補
償する加速度の正帰還を付加した場合に次のような問題
があることが分った。すなわち，この慣性補償制御によ
ってアシスト・モータの慣性が小さくなる。一方，アシ
スト・モータによる駆動部とハンドルとの間には操舵ト
ルク（捩りトルク）センサが設けられている。ハンドル
の慣性はもともと小さいので，アシスト・モータの慣性
を十分に補償するような加速度正帰還を付加すると，ハ
ンドルとモータ駆動部との間に備えつけられているトル
ク・センサの剛性が悪影響を及ぼし，アシスト・モータ
とハンドルとがトルク・センサを挾んで共振を起こすよ
うな状態となり，不安定となる。このためにトルク・セ
ンサ部の剛性が低いときにはアシスト・モータの慣性を
十分に補償できない。
発明の概要 発明の目的 この発明は，アシスト・モータとハンドルがトルク・
センサを挟んで共振を起こす現象の発生を高速時ほど抑
え，十分な慣性補償を行うことができるようにすること
を目的とする。
センサを挟んで共振を起こす現象の発生を高速時ほど抑
え，十分な慣性補償を行うことができるようにすること
を目的とする。
またこの発明は，高速時ほどハンドルの回転にアシス
ト・モータの回転を追従させることができるようにする
ことを目的とする。
ト・モータの回転を追従させることができるようにする
ことを目的とする。
発明の構成，作用および効果 この発明は，少なくとも検出操舵トルクThおよび検出
車速にもとづいてアシスト指令を表す値を作成し，この
アシスト指令により，操舵アシスト・トルクを発生する
操舵アシスト・モータを制御する電動パワー・ステアリ
ング装置において，舵角加速度Ａを検出する手段，検出
された舵角加速度Ａと，車速が増加するにつれて増加す
る第１の係数Kaとにもとづいて,Ar＝Ka×Ａにより表さ
れる慣性補償値Arを発生する慣性補償値発生手段，検出
操舵トルクThの微分値ΔThを作成し，この微分値ΔTh
と，上記第１の係数Kaが増加するにつれて増加する第２
の係数KcとにもとづいてCr＝Kc×ΔThにより表されるト
ルク・センサ部粘性補償値Crを発生するトルク・センサ
部粘性補償値発生手段，ならびに作成された上記アシス
ト指令値に，上記補償値発生手段から発生した上記慣性
補償値Arおよび上記トルク・センサ補償値発生手段によ
り発生したトルク・センサ部粘性補償値Crを加算するこ
とにより，上記アシスト指令値を補正する第１の補正手
段を備えたことを特徴とする。
車速にもとづいてアシスト指令を表す値を作成し，この
アシスト指令により，操舵アシスト・トルクを発生する
操舵アシスト・モータを制御する電動パワー・ステアリ
ング装置において，舵角加速度Ａを検出する手段，検出
された舵角加速度Ａと，車速が増加するにつれて増加す
る第１の係数Kaとにもとづいて,Ar＝Ka×Ａにより表さ
れる慣性補償値Arを発生する慣性補償値発生手段，検出
操舵トルクThの微分値ΔThを作成し，この微分値ΔTh
と，上記第１の係数Kaが増加するにつれて増加する第２
の係数KcとにもとづいてCr＝Kc×ΔThにより表されるト
ルク・センサ部粘性補償値Crを発生するトルク・センサ
部粘性補償値発生手段，ならびに作成された上記アシス
ト指令値に，上記補償値発生手段から発生した上記慣性
補償値Arおよび上記トルク・センサ補償値発生手段によ
り発生したトルク・センサ部粘性補償値Crを加算するこ
とにより，上記アシスト指令値を補正する第１の補正手
段を備えたことを特徴とする。
好ましくは，舵角速度Ｖを検出する手段，検出された
舵角速度Ｖと，係数Kvとにもとづいて,Vr＝Kv×Ｖによ
り表される粘性補償値Vrを発生する粘性補償値発生手
段，および作成された上記アシスト指令値に，上記補償
値発生手段から発生した上記粘性補償値Vrを加算するこ
とにより，上記アシスト指令値を補正する第２の補正手
段ををさらに備える。
舵角速度Ｖと，係数Kvとにもとづいて,Vr＝Kv×Ｖによ
り表される粘性補償値Vrを発生する粘性補償値発生手
段，および作成された上記アシスト指令値に，上記補償
値発生手段から発生した上記粘性補償値Vrを加算するこ
とにより，上記アシスト指令値を補正する第２の補正手
段ををさらに備える。
この発明によると，検出された上記舵角加速度Ａと上
記第１の係数KaとにもとづいてAr＝Ka×Ａにより表され
る慣性補償値Arを発生している。この慣性補償値Arを，
作成した上記アシスト指令値に加算することにより上記
アシスト指令値を補正している。上記第１の係数Kaは，
車速が増加するにつれて増加する値をとる。したがって
上記慣性補償値Arも車速が増加するにつれて増加する。
記第１の係数KaとにもとづいてAr＝Ka×Ａにより表され
る慣性補償値Arを発生している。この慣性補償値Arを，
作成した上記アシスト指令値に加算することにより上記
アシスト指令値を補正している。上記第１の係数Kaは，
車速が増加するにつれて増加する値をとる。したがって
上記慣性補償値Arも車速が増加するにつれて増加する。
上記慣性補償値Arは，自動車のハンドルの回転に上記
操舵アシスト・モータの回転を追随させるものである。
車速が増加するにつれて上記慣性補償値Arが増加し，自
動車のハンドルの回転に上記アシスト・モータの回転が
追随する。高速時ほど自動車のハンドルの回転に上記ア
シスト・モータの回転が追随することとなるので，高速
時の危険を回避できる。
操舵アシスト・モータの回転を追随させるものである。
車速が増加するにつれて上記慣性補償値Arが増加し，自
動車のハンドルの回転に上記アシスト・モータの回転が
追随する。高速時ほど自動車のハンドルの回転に上記ア
シスト・モータの回転が追随することとなるので，高速
時の危険を回避できる。
また，検出された操舵トルクThの微分値ΔThと上記第
２の係数KcとにもとづいてCr＝Kc×ΔThにより表される
トルク・センサ部粘性補償値Crを発生している。このト
ルク・センサ部粘性補償値Crを，作成された上記アシス
ト指令値に加算することにより上記アシスト指令値を補
正している。上記第２の係数Kcは，上記第１の係数Kaの
増加につれて増加するから，車速の増加につれて増加す
ることとなる。上記トルク・センサ部粘性補償値Crも車
速の増加につれて増加する。
２の係数KcとにもとづいてCr＝Kc×ΔThにより表される
トルク・センサ部粘性補償値Crを発生している。このト
ルク・センサ部粘性補償値Crを，作成された上記アシス
ト指令値に加算することにより上記アシスト指令値を補
正している。上記第２の係数Kcは，上記第１の係数Kaの
増加につれて増加するから，車速の増加につれて増加す
ることとなる。上記トルク・センサ部粘性補償値Crも車
速の増加につれて増加する。
上記トルク・センサ部粘性補償値Crはハンドルの共振
を抑えるものである。車速が増加するにつれて上記トル
ク・センサ部粘性補償値Crが増加し，ハンドルの共振を
より良く抑えることができる。高速時におけるハンドル
の共振による危険をより確実に回避できる。
を抑えるものである。車速が増加するにつれて上記トル
ク・センサ部粘性補償値Crが増加し，ハンドルの共振を
より良く抑えることができる。高速時におけるハンドル
の共振による危険をより確実に回避できる。
実施例の説明 第１図はこの発明による電動式パワー・ステアリング
装置の実施例の全体を機能的に示すブロック図である。
第２図はこのパワー・ステアリング装置が適用されるス
テアリング機械系の一例を示す構成図である。
装置の実施例の全体を機能的に示すブロック図である。
第２図はこのパワー・ステアリング装置が適用されるス
テアリング機械系の一例を示す構成図である。
まず第２図に示すパワー・ステアリング機械系につい
て説明しておく。
て説明しておく。
操舵ハンドル71の回転力はハンドル軸を経てピニオン
・ギヤを含むステアリング・ギヤ72に伝達され，さらに
上記ピニオン・ギヤによりラック軸74に伝達され，ナッ
クル・アーム等を経て車輪75が転向される。また，コン
トロール装置11により制御駆動される操舵アシスト（補
助）モータ（DCモータ）10の回転力はピニオン・ギヤを
含むステアリング・ギヤ73とラック軸74との噛み合いに
よりラック軸74に伝達され，ハンドル71による操舵を補
助することになる。ハンドル71とモータ10の回転軸はギ
ヤ72,73およびラック軸74により機械的に連結されてい
る。操舵トルク・センサ21により操舵トルク（捩りトル
ク）Thが検出される。また車速センサ22により車速Vcが
検出される。さらに操舵角センサ23によって舵角Ｐが，
電流センサ24によってモータ10を電機子電流iaがそれぞ
れ検出される。後述するようにこれらの検出トルクTh,
車速Vc,舵角P,モータ電流ia等に基づいてコントロール
装置11はモータ10を制御する。コントロール装置11およ
びモータ10には車両に搭載されたバッテリ12からその動
作電力が供給される。
・ギヤを含むステアリング・ギヤ72に伝達され，さらに
上記ピニオン・ギヤによりラック軸74に伝達され，ナッ
クル・アーム等を経て車輪75が転向される。また，コン
トロール装置11により制御駆動される操舵アシスト（補
助）モータ（DCモータ）10の回転力はピニオン・ギヤを
含むステアリング・ギヤ73とラック軸74との噛み合いに
よりラック軸74に伝達され，ハンドル71による操舵を補
助することになる。ハンドル71とモータ10の回転軸はギ
ヤ72,73およびラック軸74により機械的に連結されてい
る。操舵トルク・センサ21により操舵トルク（捩りトル
ク）Thが検出される。また車速センサ22により車速Vcが
検出される。さらに操舵角センサ23によって舵角Ｐが，
電流センサ24によってモータ10を電機子電流iaがそれぞ
れ検出される。後述するようにこれらの検出トルクTh,
車速Vc,舵角P,モータ電流ia等に基づいてコントロール
装置11はモータ10を制御する。コントロール装置11およ
びモータ10には車両に搭載されたバッテリ12からその動
作電力が供給される。
コントロール装置11は，モータ10を駆動する駆動回
路，モータ10の全体的な制御を統括するコンピュータ
（CPU,たとえばマイクロプロセッサ），メモリ，コンピ
ュータと各種センサ，駆動回路等を含む入，出力機器と
のインターフェース回路等から構成されている。第１図
は，コントロール装置11に内蔵されたコンピュータの各
種機能をブロック的に，他の入，出力機器，各種回路を
示すブロックとともに描いたものと位置付けることがで
きる。
路，モータ10の全体的な制御を統括するコンピュータ
（CPU,たとえばマイクロプロセッサ），メモリ，コンピ
ュータと各種センサ，駆動回路等を含む入，出力機器と
のインターフェース回路等から構成されている。第１図
は，コントロール装置11に内蔵されたコンピュータの各
種機能をブロック的に，他の入，出力機器，各種回路を
示すブロックとともに描いたものと位置付けることがで
きる。
第１図において，アシスト指令部20にはトルク・セン
サ21の検出トルクThと車速センサ22の検出車速Vcとが与
えられる。アシスト指令部20内のアシスト・トルク値指
示関数部23は検出トルクThに応じてモータ10によって発
生すべきアシスト・トルクを表わす指令値を出力する。
また乗算定数関数部27は検出車速Vcに応じて定数を発生
し，この定数が乗算演算部25において上記のアシスト・
トルク指令値に乗じられる。この結果，乗算演算部25か
ら出力されるアシスト・トルク値（またはモータ電流指
令値）は，第３図に示すように，検出トルクThと検出車
速Vcによって定められた値となる。第３図は，操舵トル
クThに応じて，一定範囲の操舵トルクThに対してはトル
クの増大とともに増大するモータ電流が流れ（アシスト
・トルクが発生し），上記範囲を超えるとある一定のモ
ータ電流が流れる（アシスト・トルクが発生する）よう
に，そして，車速Vcに応じて，車速Vcが速いときにはモ
ータ電流（アシスト・トルク）を少なくし，車速Vcが遅
いときにはモータ電流（アシスト・トルク）を多くする
ように，モータ10を制御するためのアシスト指令が発生
することを表わしている。検出トルクThは位相補償部26
にも与えられ，この位相補償部26によって検出トルクTh
の微分値が乗算演算部25の出力に加算されることによ
り，最終的にアシスト指令部20の出力（アシスト指令値
または基準電流指令値）となる。
サ21の検出トルクThと車速センサ22の検出車速Vcとが与
えられる。アシスト指令部20内のアシスト・トルク値指
示関数部23は検出トルクThに応じてモータ10によって発
生すべきアシスト・トルクを表わす指令値を出力する。
また乗算定数関数部27は検出車速Vcに応じて定数を発生
し，この定数が乗算演算部25において上記のアシスト・
トルク指令値に乗じられる。この結果，乗算演算部25か
ら出力されるアシスト・トルク値（またはモータ電流指
令値）は，第３図に示すように，検出トルクThと検出車
速Vcによって定められた値となる。第３図は，操舵トル
クThに応じて，一定範囲の操舵トルクThに対してはトル
クの増大とともに増大するモータ電流が流れ（アシスト
・トルクが発生し），上記範囲を超えるとある一定のモ
ータ電流が流れる（アシスト・トルクが発生する）よう
に，そして，車速Vcに応じて，車速Vcが速いときにはモ
ータ電流（アシスト・トルク）を少なくし，車速Vcが遅
いときにはモータ電流（アシスト・トルク）を多くする
ように，モータ10を制御するためのアシスト指令が発生
することを表わしている。検出トルクThは位相補償部26
にも与えられ，この位相補償部26によって検出トルクTh
の微分値が乗算演算部25の出力に加算されることによ
り，最終的にアシスト指令部20の出力（アシスト指令値
または基準電流指令値）となる。
この基準電流指令値には後述する粘性制御部30の粘性
補償値，慣性制御部40の慣性補償値およびトルク・セン
サ部粘性制御部50のトルク・センサ部粘性補償値が加算
されたのち，目標電流指令値として電流制御部60に与え
られる。電流制御部60はその全部をハードウェアの回路
で構成してもよいし，その一部をコンピュータ・ソフト
ウェアで実現することもできる。
補償値，慣性制御部40の慣性補償値およびトルク・セン
サ部粘性制御部50のトルク・センサ部粘性補償値が加算
されたのち，目標電流指令値として電流制御部60に与え
られる。電流制御部60はその全部をハードウェアの回路
で構成してもよいし，その一部をコンピュータ・ソフト
ウェアで実現することもできる。
電流制御部60はたとえば,4個のスイッチング素子を含
むＨブリッジ駆動法にしたがうPWM（Pulse Width Modul
ation）パルスを用いたチョッパ動作によってモータ10
を駆動制御するものであり，電流フィードバック制御を
行なう。上述のように電流センサ24によってモータ10の
電機子電流iaが検出され，電流偏差演算部61において，
与えられた目標電流指令値と検出電流iaとの偏差が演算
される。この偏差の絶対値が絶対値変換部64で得られ，
この絶対値に基づいてPWMパルスのデューティ比が決定
される。一方，上記偏差の極性（正または負）が正負判
別部62で判別される。デューティ生成部65によって生成
されたデューティ比と判別された極性はモータ駆動部63
に与えられ，モータ駆動部63はこれらに基づいてＨブリ
ッジ型に配線された４個のスイッチング素子をオン，オ
フ制御してモータ10を駆動する。
むＨブリッジ駆動法にしたがうPWM（Pulse Width Modul
ation）パルスを用いたチョッパ動作によってモータ10
を駆動制御するものであり，電流フィードバック制御を
行なう。上述のように電流センサ24によってモータ10の
電機子電流iaが検出され，電流偏差演算部61において，
与えられた目標電流指令値と検出電流iaとの偏差が演算
される。この偏差の絶対値が絶対値変換部64で得られ，
この絶対値に基づいてPWMパルスのデューティ比が決定
される。一方，上記偏差の極性（正または負）が正負判
別部62で判別される。デューティ生成部65によって生成
されたデューティ比と判別された極性はモータ駆動部63
に与えられ，モータ駆動部63はこれらに基づいてＨブリ
ッジ型に配線された４個のスイッチング素子をオン，オ
フ制御してモータ10を駆動する。
トルク・センサ部粘性制御部50はトルク・センサ21が
設けられている部分の粘性を補償するもので，後述する
慣性制御部40による慣性補償が働いたときに生じやすい
アシスト・モータ10とハンドル71との共振を抑え，系を
安定にする働きをする。トルク・センサ21の検出トルク
Thが微分値算出部51で微分される。その微分値ΔThはト
ルク・センサ部粘性補償値算出部52で所定の係数Kcが乗
算されることにより，トルク・センサ部粘性補償値に変
換される。このトルク・センサ部粘性補償値はアシスト
指令部20から出力されるアシスト指令値に加算される。
設けられている部分の粘性を補償するもので，後述する
慣性制御部40による慣性補償が働いたときに生じやすい
アシスト・モータ10とハンドル71との共振を抑え，系を
安定にする働きをする。トルク・センサ21の検出トルク
Thが微分値算出部51で微分される。その微分値ΔThはト
ルク・センサ部粘性補償値算出部52で所定の係数Kcが乗
算されることにより，トルク・センサ部粘性補償値に変
換される。このトルク・センサ部粘性補償値はアシスト
指令部20から出力されるアシスト指令値に加算される。
好ましくは上記係数Kcは車速Vcに応じて変化する値で
ある。この係数Kcは第６図に示すように，後述する慣性
制御部40の慣性補償値算出部42で用いられる係数Kaに連
動して変化し，これと比例関係にある。この係数Kaは第
５図に示すように車速Vcの増大にともない増大する値で
ある。したがって，係数Kcもまた車速Vcの増大にともな
い増大する。
ある。この係数Kcは第６図に示すように，後述する慣性
制御部40の慣性補償値算出部42で用いられる係数Kaに連
動して変化し，これと比例関係にある。この係数Kaは第
５図に示すように車速Vcの増大にともない増大する値で
ある。したがって，係数Kcもまた車速Vcの増大にともな
い増大する。
粘性制御部30は基本的には舵角の中立位置へ戻す力，
すなわち復元力を生じさせるものである。舵角センス23
の検出舵角Ｐは舵角速度検出部31に与えられ，微分され
ることにより舵角速度ｖが得られる。この舵角速度は粘
性補償値算出部32に与えられ，この算出部32から，たと
えば速度ｖが大きいほど絶対値が大きくかつ逆のトルク
を発生させる粘性補償値が出力される。この粘性補償値
はアシスト指令部20から出力されるアシスト指令値に加
算（実際には減算）される。
すなわち復元力を生じさせるものである。舵角センス23
の検出舵角Ｐは舵角速度検出部31に与えられ，微分され
ることにより舵角速度ｖが得られる。この舵角速度は粘
性補償値算出部32に与えられ，この算出部32から，たと
えば速度ｖが大きいほど絶対値が大きくかつ逆のトルク
を発生させる粘性補償値が出力される。この粘性補償値
はアシスト指令部20から出力されるアシスト指令値に加
算（実際には減算）される。
必要ならば車速Vcを考慮して粘性補償値を算出しても
よい。たとえば車速Vcが大きいほど大きな定数が乗算さ
れて粘性補償値が算出される。このようにすることによ
り，粘性制御部30の出力は舵角速度ｖが大きいほどアシ
スト指令部20の出力をより大きく減らすように働く。ま
た車速Vcが大きくなるほどより大きな定数が掛けられる
ために大きくなり，粘性制動の効果は大きくなる。これ
によって高車速時ほど不安定になる傾向にある手放し戻
り時の不安定を抑え，良好なハンドル・フィーリングが
得られる。また低車速時には粘性を減らせるような補償
が働くことになりハンドルの粘性感を減らせることがで
き良好なフィードリングが得られることになる。
よい。たとえば車速Vcが大きいほど大きな定数が乗算さ
れて粘性補償値が算出される。このようにすることによ
り，粘性制御部30の出力は舵角速度ｖが大きいほどアシ
スト指令部20の出力をより大きく減らすように働く。ま
た車速Vcが大きくなるほどより大きな定数が掛けられる
ために大きくなり，粘性制動の効果は大きくなる。これ
によって高車速時ほど不安定になる傾向にある手放し戻
り時の不安定を抑え，良好なハンドル・フィーリングが
得られる。また低車速時には粘性を減らせるような補償
が働くことになりハンドルの粘性感を減らせることがで
き良好なフィードリングが得られることになる。
粘性制御部30に他の粘性制御機能をもたせてもよいの
はいうまでもない。
はいうまでもない。
慣性補償部40はモータ10のロータ慣性があたかも小さ
くなったかのように制御するもので，急ハンドル時にモ
ータ10がハンドルの回転に追従しないことにより生じる
重さを解消したり，手放し時の戻りスピードを早くした
りするように作用する。舵角センサ23の検出舵角ｐは舵
角加速度検出部41に与えられ，その２回微分により舵角
加速度Ａが得られる。この舵角加速度Ａは慣性補償値算
出部42に与えられ，上述した係数Kaが乗算されることに
より慣性補償値が算出される。この慣性補償値はアシス
ト指令部20のアシスト指令値に加算される。
くなったかのように制御するもので，急ハンドル時にモ
ータ10がハンドルの回転に追従しないことにより生じる
重さを解消したり，手放し時の戻りスピードを早くした
りするように作用する。舵角センサ23の検出舵角ｐは舵
角加速度検出部41に与えられ，その２回微分により舵角
加速度Ａが得られる。この舵角加速度Ａは慣性補償値算
出部42に与えられ，上述した係数Kaが乗算されることに
より慣性補償値が算出される。この慣性補償値はアシス
ト指令部20のアシスト指令値に加算される。
好ましくは上記係数Kaは第５図に示すように車速に応
じて変化する値である。また，舵角加速度Ａとしては一
次遅れ要素を通したのちの値を採用することが好まし
い。
じて変化する値である。また，舵角加速度Ａとしては一
次遅れ要素を通したのちの値を採用することが好まし
い。
舵角センサ23,舵角速度検出部31および舵角加速度検
出部41に代えて，舵角，舵角速度および舵角加速度を推
定するオブザーバを設けてもよい。このオブザーバは，
モータ10の印加電圧を電機子電流とに基づいて，または
モータ10への指令電流値と測定した電機子電流とに基づ
いて舵角，舵角速度，舵角加速度（モータの回転角度位
置，回転速度，回転加速度）のいずれか１つ,2つまたは
全部を推定する。
出部41に代えて，舵角，舵角速度および舵角加速度を推
定するオブザーバを設けてもよい。このオブザーバは，
モータ10の印加電圧を電機子電流とに基づいて，または
モータ10への指令電流値と測定した電機子電流とに基づ
いて舵角，舵角速度，舵角加速度（モータの回転角度位
置，回転速度，回転加速度）のいずれか１つ,2つまたは
全部を推定する。
第４図（Ａ），（Ｂ）はコントロール装置11内のコン
ピュータのCPUによる処理手順を示している。
ピュータのCPUによる処理手順を示している。
第４図（Ｂ）はたとえば2mSecごとの割込による処理
であり，必要なデータを整えるものである。
であり，必要なデータを整えるものである。
まず，舵角センサ23の検出舵角Ｐが読込まれ（ステッ
プ91），この検出舵角Ｐを微分する（前回の値と今回の
値の偏差をとる）ことにより舵角速度ｖ＝ΔＰが算出さ
れる（ステップ92）。さらに舵角速度ｖを微分すること
により今回の加速度値an＝Δｖが算出され，前回の加速
度値an-1と今回の加速度値anとを用いて，好ましくは，
一次遅れ関数ｆにより一次遅れ舵角加速度Ａ＝ｆ（an,a
n-1）が算出され（ステップ93），最後に今回の加速度
値anが次回の一次遅れ舵角加速度算出処理のためにメモ
リに記憶される（ステップ94）。
プ91），この検出舵角Ｐを微分する（前回の値と今回の
値の偏差をとる）ことにより舵角速度ｖ＝ΔＰが算出さ
れる（ステップ92）。さらに舵角速度ｖを微分すること
により今回の加速度値an＝Δｖが算出され，前回の加速
度値an-1と今回の加速度値anとを用いて，好ましくは，
一次遅れ関数ｆにより一次遅れ舵角加速度Ａ＝ｆ（an,a
n-1）が算出され（ステップ93），最後に今回の加速度
値anが次回の一次遅れ舵角加速度算出処理のためにメモ
リに記憶される（ステップ94）。
第４図（Ｂ）はたとえば4mSecごとに割込みによる処
理であり，電流制御部60に与えるべき目標電流指令値を
算出するものである。
理であり，電流制御部60に与えるべき目標電流指令値を
算出するものである。
まず，トルク・センサ21の検出トルクThおよび車速セ
ンサ22の検出車速Vcがそれぞれ読込まれる（ステップ8
0,81）。これらの検出トルクThおよび検出車速Vcに基づ
いて，第３図に示すグラフ，テーブルまたは演算式から
アシスト指令値Tasが算出される（ステップ82）。さら
にその変化量ΔTasが求められ（ステップ83），位相補
償部26における位相補償値Kd・ΔTasが算出される（ス
テップ84）。ここでKdは定数である。そして，上記アシ
スト指令値Tasにこの位相補償値Kd・ΔTasが加算される
ことにより，アシスト指令部20から出力されるべき位相
補償されたアシスト指令値Tref＝Tas＋Kd・ΔTasが求め
られる（ステップ85）。続いて慣性制御部40における慣
性補償値が第５図に示す係数Kaと上記で求めた一次遅れ
舵角加速度Ａとを用いてAref＝Ka・Ａとして求められる
（ステップ86）。さらに，粘性制御部30における粘性補
償値が定数または車速Vc等によって変化する数値Kvと舵
角速度ｖとを用いて,Vref＝Kv・ｖとして算出される
（ステップ87）。さらに，検出トルクThの微分値ΔThが
求められ，この微分値ΔThと第５図および第６図に示す
係数Kcとを用いて，トルク・センサ部粘性補償値Cref＝
Kc・ΔThが算出される（ステップ88）。
ンサ22の検出車速Vcがそれぞれ読込まれる（ステップ8
0,81）。これらの検出トルクThおよび検出車速Vcに基づ
いて，第３図に示すグラフ，テーブルまたは演算式から
アシスト指令値Tasが算出される（ステップ82）。さら
にその変化量ΔTasが求められ（ステップ83），位相補
償部26における位相補償値Kd・ΔTasが算出される（ス
テップ84）。ここでKdは定数である。そして，上記アシ
スト指令値Tasにこの位相補償値Kd・ΔTasが加算される
ことにより，アシスト指令部20から出力されるべき位相
補償されたアシスト指令値Tref＝Tas＋Kd・ΔTasが求め
られる（ステップ85）。続いて慣性制御部40における慣
性補償値が第５図に示す係数Kaと上記で求めた一次遅れ
舵角加速度Ａとを用いてAref＝Ka・Ａとして求められる
（ステップ86）。さらに，粘性制御部30における粘性補
償値が定数または車速Vc等によって変化する数値Kvと舵
角速度ｖとを用いて,Vref＝Kv・ｖとして算出される
（ステップ87）。さらに，検出トルクThの微分値ΔThが
求められ，この微分値ΔThと第５図および第６図に示す
係数Kcとを用いて，トルク・センサ部粘性補償値Cref＝
Kc・ΔThが算出される（ステップ88）。
最後に，位相補償されたアシスト指令値Trefに上記慣
性補償値Aref,粘性補償値Vrefおよびトルク・センサ部
粘性補償値Crefが加算されることにより，目標電流指令
値Irefが求められ（ステップ89），電流制御部60に与え
られる。
性補償値Aref,粘性補償値Vrefおよびトルク・センサ部
粘性補償値Crefが加算されることにより，目標電流指令
値Irefが求められ（ステップ89），電流制御部60に与え
られる。
第１図はこの発明の実施例を示す機能ブロック図であ
る。 第２図はパワー・ステアリング機械系の一例を示す構成
図である。 第３図は操舵トルクおよび車両速度に基づいて基準電流
指令値を求めるためのグラフである。 第４図（Ａ），（Ｂ）はコントロール装置のCPUによる
処理手順を示すフロー・チャートである。 第５図は慣性補償値を算出するための係数Kaが車速に応
じて変化する様子を示すグラフ，第６図はトルク・セン
サ部粘性補償値を算出するための係数Kcが上記係数Kaと
関連していることを示すグラフである。 10……操舵アシスト・モータ， 20……アシスト指令部， 21……トルク・センサ， 22……車速センサ， 23……舵角センサ， 30……粘性制御部， 31……舵角速度検出部， 40……慣性制御部， 41……舵角加速度検出部， 50……トルク・センサ部粘性制御部， 51……微分値算出部， 52……トルク・センサ部粘性補償値算出部， 60……電流制御部。
る。 第２図はパワー・ステアリング機械系の一例を示す構成
図である。 第３図は操舵トルクおよび車両速度に基づいて基準電流
指令値を求めるためのグラフである。 第４図（Ａ），（Ｂ）はコントロール装置のCPUによる
処理手順を示すフロー・チャートである。 第５図は慣性補償値を算出するための係数Kaが車速に応
じて変化する様子を示すグラフ，第６図はトルク・セン
サ部粘性補償値を算出するための係数Kcが上記係数Kaと
関連していることを示すグラフである。 10……操舵アシスト・モータ， 20……アシスト指令部， 21……トルク・センサ， 22……車速センサ， 23……舵角センサ， 30……粘性制御部， 31……舵角速度検出部， 40……慣性制御部， 41……舵角加速度検出部， 50……トルク・センサ部粘性制御部， 51……微分値算出部， 52……トルク・センサ部粘性補償値算出部， 60……電流制御部。
Claims (2)
- 【請求項１】少なくとも検出操舵トルクThおよび検出車
速にもとづいてアシスト指令を表す値を作成し，このア
シスト指令により，操舵アシスト・トルクを発生する操
舵アシスト・モータを制御する電動パワー・ステアリン
グ装置において， 舵角加速度Ａを検出する手段， 検出された舵角加速度Ａと，車速が増加するにつれて増
加する第１の係数Kaとにもとづいて,Ar＝Ka×Ａにより
表される慣性補償値Arを発生する慣性補償値発生手段， 検出操舵トルクThの微分値ΔThを作成し，この微分値Δ
Thと，上記第１の係数Kaが増加するにつれて増加する第
２の係数KcとにもとづいてCr＝Kc×ΔThにより表される
トルク・センサ部粘性補償値Crを発生するトルク・セン
サ部粘性補償値発生手段，ならびに 作成された上記アシスト指令値に，上記補償値発生手段
から発生した上記慣性補償値Arおよび上記トルク・セン
サ補償値発生手段により発生したトルク・センサ部粘性
補償値Crを加算することにより，上記アシスト指令値を
補正する第１の補正手段， を備えたことを特徴とする電動式パワー・ステアリング
装置。 - 【請求項２】舵角速度Ｖを検出する手段， 検出された舵角速度Ｖと，係数Kvとにもとづいて,Vr＝K
v×Ｖにより表される粘性補償値Vrを発生する粘性補償
値発生手段，および 作成された上記アシスト指令値に，上記補償値発生手段
から発生した上記粘性補償値Vrを加算することにより，
上記アシスト指令値を補正する第２の補正手段， をさらに備えた請求項１に記載の電動式パワー・ステア
リング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31771689A JP2773325B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 電動式パワー・ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31771689A JP2773325B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 電動式パワー・ステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03178873A JPH03178873A (ja) | 1991-08-02 |
| JP2773325B2 true JP2773325B2 (ja) | 1998-07-09 |
Family
ID=18091238
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31771689A Expired - Lifetime JP2773325B2 (ja) | 1989-12-08 | 1989-12-08 | 電動式パワー・ステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2773325B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1803627A2 (en) | 2004-02-13 | 2007-07-04 | JTEKT Corporation | Electric power steering apparatus |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6198675A (ja) * | 1984-10-19 | 1986-05-16 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置のモ−タ制御装置 |
| JPS62231870A (ja) * | 1986-03-31 | 1987-10-12 | Nissan Motor Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
-
1989
- 1989-12-08 JP JP31771689A patent/JP2773325B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1803627A2 (en) | 2004-02-13 | 2007-07-04 | JTEKT Corporation | Electric power steering apparatus |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03178873A (ja) | 1991-08-02 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090424 Year of fee payment: 11 |
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