JP3627982B2 - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device Download PDF

Info

Publication number
JP3627982B2
JP3627982B2 JP2000390366A JP2000390366A JP3627982B2 JP 3627982 B2 JP3627982 B2 JP 3627982B2 JP 2000390366 A JP2000390366 A JP 2000390366A JP 2000390366 A JP2000390366 A JP 2000390366A JP 3627982 B2 JP3627982 B2 JP 3627982B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
return
torque
signal
correction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2000390366A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2002187562A (en
Inventor
栄樹 野呂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2000390366A priority Critical patent/JP3627982B2/en
Publication of JP2002187562A publication Critical patent/JP2002187562A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3627982B2 publication Critical patent/JP3627982B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Direct Current Motors (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動機パワーをステアリング系に直接作用させてドライバの操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の車両におけるエンジンの排気量拡大（車両の大型化）、ＡＢＳ（Ａｎｔｉ Ｌｏｃｋ Ｂｒｅａｋ Ｓｙｓｔｅｍ）やエアバッグシステムなどの安全装備の搭載などによる車両重量の増加、そしてタイヤ性能の向上と幅広化などによって、ハンドル（ステアリングホイール）を操作する際に必要とされるドライバの操舵力が大きくなっている。このため、イージードライブ化を達成するための手段として、現在ではパワーステアリング装置がほぼ全ての車種に装備されるようになった。
パワーステアリング装置は、ドライバの操舵力をアシストする補助トルクを油圧により発生する油圧式パワーステアリング装置が主流である。しかし、この油圧式パワーステアリング装置は、複雑な油圧配管が必要なため、車両への搭載の自由度が低いという問題がある。また、油圧ポンプがエンジンにより駆動されるため、エンジン負荷の増加により燃費が悪くなるという問題がある。特に最近これらの点が、油圧式パワーステアリング装置における大きな問題点としてクローズアップされるようになった。
【０００３】
そこで、このような油圧式パワーステアリング装置における問題を解決するものとして、電動機が発生する補助トルクによりドライバの操舵をアシストする電動式パワーステアリング装置（電動パワーステアリング装置）が注目されている。電動パワーステアリング装置は、前記した油圧式パワーステアリング装置における欠点がないことに加え、高い制御自由度をもつ点でも注目されている。
【０００４】
ところで、従来の電動パワーステアリング装置は、走行安定性を高めるために操舵方向に対して逆方向の反力を与えるダンピング制御を行っている。ダンピング制御は、車速に応じてダンピング量（ダンピング補正値）を変化させるものとし、ダンピング量は、高車速時には大きくなるように、低車速時には小さくなるように設定されている。これによって、高車速時にはステアリングのふらつきを防止して安定性を得ることができ、低車速時には路面反力によるセルフアライニングトルク（ステアリングホイールを中立位置に戻そうとする力）を大きく打ち消すことがなく、また、車庫入れを行なう場合などステアリングを大きく操舵する際にダンピング補正値によりステアリングが重くなるような不具合も生じることがない。
【０００５】
とはいえ、この電動パワーステアリング装置は、特に車速が１０〜３０ｋｍ／ｈ付近の所定の低車速領域では、ダンピング制御によるステアリングの戻り性の低下が顕著に感じられるものであった。このため、所定の低車速領域においては、セルフアライニングトルクによるステアリングの戻り性を向上させるため、ダンピング量をさらに低減するようにしてダンピング効果を抑制する対策が講じられた。例えば、図１０に示すようなダンピングマップマップを用いて、１０〜３０ｋｍ／ｈ付近（例えば５〜３５ｋｍ／ｈ）の所定の低車速領域におけるダンピング量が少なくなるようにし、セルフアライニングトルクによるステアリングの戻り性を向上するような戻り補正を行っていた。なお、図１０は、横軸に車速が、縦軸にダンピング量がとってある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、所定の低車速領域におけるステアリングの戻り性を向上させるためにダンピング量を低減する戻り補正を行なうと、ステアリングの切り込み時、及び直進時などにおける他の操舵状態でのダンピング効果（ダンピング量）が不足気味になって、ドライバはふらつき感を受ける。一方、ダンピング効果（ダンピング量）を増すと、セルフアライニングトルクによるステアリングの戻り性が阻害されてしまう。
【０００７】
そこで、本発明は、所定の低車速領域におけるステアリングの戻り性の向上と、他の操舵状態でのステアリングの安定性の向上を両立させる電動パワーステアリング装置を提供することを主たる課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決した本発明の請求項１に記載の電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、前記ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵回転速度センサと、前記車両の速度を検出する車速センサと、前記ステアリング系に操舵補助トルクを付加する電動機と、少なくとも前記操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じて前記電動機に流す目標電流値を設定し、前記電動機を駆動するための制御信号を出力する電動機制御手段とを備え、この電動機制御手段には、少なくとも前記操舵回転速度センサにより検出される操舵回転速度に応じてダンピング補正値を設定し、前記電動機に流す目標電流値を前記ダンピング補正値により補正するダンピング補正部とが設けられている。
そして、この電動パワーステアリング装置（前記電動機制御手段）は、少なくとも前記操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じて前記ステアリング系の戻り補正要求状態を判定する戻り判定部を有し、車速センサによって検出される車速が所定の低車速領域にあり、かつ、前記戻り判定部において戻り補正要求状態と判定された場合には、前記設定されたダンピング補正値を低減する構成を有する。
【０００９】
これによれば、電動機は少なくとも操舵トルクに応じて駆動され、電動機による操舵補助トルクがステアリング系に付加される。ダンピング制御は、少なくとも操舵回転速度に応じてダンピング補正値が設定される。操舵回転速度は、ステアリング系におけるステアリング軸の回転速度や電動機の回転速度などである。そして、ダンピング補正値は、所定の低車速領域かつステアリング系が戻り補正要求状態と判定された場合に低減される。このため、この条件（場合）におけるセルフアライニングトルクがダンピング補正値によるダンピング効果によって大きく打ち消されることがなくなる。一方、前記条件（場合）以外の他の操舵状態では、ダンピング補正値が低減されないので、ステアリングの安定性が担保される。
なお、所定の低車速領域とは、例えば１０〜３０ｋｍ／ｈ付近（例えば５〜３５ｋｍ／ｈ）の車速範囲をいう。ちなみに、所定の低車速領域未満の車速では、そもそもドライバは、セルフアライニングトルクによりステアリングが戻ることを期待していない。また、所定の低車速領域を超える車速では、充分にセルフアライニングトルクが大きく、ダンピング補正値を低減する戻り補正を行ってステアリングの戻り性をよくする必要がない。
このような制御を行なうことにより、操舵フィーリングを良好なものにすることができる。
【００１０】
なお、本発明におけるダンピング補正（減衰、減衰補正）とは、電動機の回転方向と逆方向に電動機を駆動する信号を補正することを意味する。したがって、通常操舵時のように操舵トルクの方向と電動機の回転方向が同じ場合（ステアリングの往き時）は、減衰は操舵トルクに対して減算補正であるが、ステアリングがセルフアライニングトルクによって中立位置に戻されるような、操舵トルクの方向と電動機の回転方向が逆方向の場合（ステアリングの戻り時）には、減衰は操舵トルクに対して加算補正になる。
【００１１】
また、請求項２に記載の発明は、前記戻り補正判定部は、前記操舵トルクの絶対値が戻り補正トルク所定値より大きい状態から戻り補正トルク所定値以下となって所定時間が経過するまでの間を、前記戻り補正要求状態と判定する構成を有する請求項１に記載の電動パワーステアリング装置である。
【００１２】
すなわち、操舵時（中立状態→右（左）操舵→中立状態）における操舵トルクの値は、小さな値（ゼロ）から大きな値になって最大値を記録し、その後小さな値になって行く。この小さくなって行く過程において、ステアリング系が戻り補正要求状態に転じると判断する。具体的には、この構成では、操舵トルクの値が、戻り補正トルク所定値より大きな状態になり再び戻り補正トルク所定値よりも小さくなると戻り補正要求状態になったと判断し、ダンピング補正値を低減する。戻り補正要求状態になったと判断された後（戻り補正トルク所定値以下となって）、所定時間経過後までは戻り補正要求状態であるとしてダンピング補正値の低減が継続される。
なお、戻り補正トルク所定値は、車種などの差異を考慮して、実験や理論計算などに基づいて設定される。ちなみに、戻り補正トルク所定値を小さく設定すると、ダンピング補正値が低減される場面が増える（ステアリングの戻り性が向上する傾向になる）。一方、戻りトルク補正所定値を大きく設定すると、ダンピング補正値が低減される場面が減る（ステアリングの安定性が向上する傾向になる）。また、戻り補正トルク所定値を基準にして戻り補正要求状態を判定すると、ステアリング系の戻り補正要求状態をいち早く、あるいは先取り的に判定することが可能になる。
また、所定時間も実験や理論計算などに基づいて設定される。ちなみに、後記する発明の実施の形態では、実験結果から所定時間を５秒に設定しているが、所定時間を短く設定すると、ダンピング補正値を低減している時間が短くなりステアリングの安定性が向上する。一方、所定時間を長く設定すると、ダンピング補正値を低減している時間が長くなり、ステアリングの戻り性が向上する。
【００１３】
また、請求項３に記載の発明は、前記戻り補正判定部は、前記操舵トルクの絶対値が戻り補正トルク所定値より大きい状態から戻り補正トルク所定値以下となってから、前記操舵トルクから判断される操舵方向と前記操舵回転速度センサから検出される操舵回転方向とが互いに同じになるまでの間を前記戻り補正要求状態と判定する構成を有する請求項１に記載の電動パワーステアリング装置である。
【００１４】
ドライバがステアリングを操舵して舵角を増す場合（ステアリングの往き状態）は、操舵トルクから判断される操舵方向と操舵回転方向が一致している。一方、セルフアライニングトルクによりステアリング（タイヤ）が中立状態に戻る場合（ステアリングの戻り状態）は、操舵トルクから判断される操舵方向と操舵回転方向が逆になる。この構成によれば、前記の戻り状態から往き状態への変化時を戻り補正要求状態の終了時とする。これにより、ダンピング補正値を低減するための戻り補正要求状態の終了時を確実に判定することができる。
【００１５】
また、請求項４に記載の発明は、前記各発明において、前記操舵回転速度検出センサは前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段であり、この電動機回転速度検出手段は、前記電動機の電流を検出する電流センサと、前記電動機の電圧を検出する電圧センサと、前記電流センサにより検出される電動機電流及び前記電圧センサにより検出される電動機電圧に基づいて前記操舵回転速度として前記電動機の回転速度を算出する電動機回転速度算出部とを有する電動パワーステアリング装置とした。
【００１６】
電動機の回転速度は、電動機電圧と電動機電流により求めることができる。この構成によれば、特別な操舵回転速度センサを備えることなく操舵回転速度を検出することができる。
【００１７】
そして、請求項５に記載の発明は、前記各発明において、前記ダンピング補正部は、前記車速が大きくなるにつれて前記ダンピング補正値を大きく設定する電動パワーステアリング装置とした。
【００１８】
車速が大きく（速く）なれば走行安定性がより要求されるようになる。この構成によれば、車速が大きくなるとダンピング補正値が大きくなり、走行安定性が向上する。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の電動パワーステアリング装置を、図面を参照して詳細に説明する。
本実施形態の電動パワーステアリング装置は、ステアリング系（ステアリング）の戻り補正要求状態を判定する戻り補正判定部においてステアリングの戻り補正要求状態を判定し、戻り補正要求状態かつ車速が所定の低車速領域にあるときに、ダンピング補正値（ダンピング量）を低減する。
なお、ステアリングの戻り補正要求状態を判定する手法の違いから、本実施形態を、以下の第１実施形態及び第２実施形態に分けて説明する。
（１）第１実施形態は、操舵トルクの大きさの変化から「戻り補正要求状態」の開始点を判定し、操舵トルクの方向とステアリングホイールの動きの方向から「戻り補正要求状態」の終了点を判定するものである。
（２）第２実施形態は、操舵トルクの大きさの変化から「戻り補正要求状態」の開始点を判定し、この開始点から所定時間が経過したか否かで「戻り補正要求状態」の終了点を判定するものである。
【００２０】
≪第１実施形態≫
まず、図１及び図２を参照して、第１実施形態の電動パワーステアリング装置１の構成について説明する。
ここで、図１は、電動パワーステアリング装置の全体構成図である。図２は、電動機駆動手段の回路図である。
なお、第１実施形態では、ダンピング補正値を低減する制御の開始時（戻り補正要求状態の開始点）は、操舵トルクが戻り補正トルク所定値以下になった時点である。一方、ダンピング補正値を低減する制御の終了点（戻り補正要求状態の終了点）は、ステアリング状態が戻り状態から往き状態に変化した時点である。
【００２１】
ちなみに、ステアリング状態は、操舵トルクの方向と電動機の回転方向が同じ方向である「往き状態（往き時）」と、操舵トルクの方向と電動機の回転方向が逆方向である「戻り状態（戻り時）」という状態がある。一方、ダンピング制御の状態は、通常通りのダンピング補正値である「通常状態（通常時）」と、ダンピング補正値が通常より低減される「戻り補正要求状態（戻り補正時）」という状態がある。
【００２２】
図１に示すように、電動パワーステアリング装置１は、ドライバによるステアリングホイール３の操舵時に、手動操舵力発生手段（ステアリング系）２によってマニュアルステアリングで前輪Ｗ，Ｗを転動させて車両の向きを変える。さらに、電動パワーステアリング装置１は、制御手段１２からの駆動制御信号ＶＯに基づいて電動機駆動手段１３で電動機駆動信号Ｖｍを生成し、この電動機駆動信号Ｖｍで電動機８を駆動して操舵補助トルク（操舵補助力）を発生させ、手動操舵力発生手段２による操舵トルク（手動操舵力）を軽減する。
【００２３】
手動操舵力発生手段２は、ステアリングホイール３に一体に設けられたステアリング軸４に連結軸５を介してステアリング・ギアボックス６内に設けたラック＆ピニオン機構７のピニオン７ａが連結される。なお、連結軸５は、その両端に自在継手５ａ，５ｂを備える。ラック＆ピニオン機構７は、ピニオン７ａに噛み合うラック歯７ｂがラック軸９に形成され、ピニオン７ａとラック歯７ｂの噛み合いにより、ピニオン７ａの回転をラック軸９の横方向の往復運動とする。さらに、ラック軸９には、その両端にタイロッド１０，１０を介して、転動輪としての左右の前輪Ｗ，Ｗが連結される。
【００２４】
電動パワーステアリング装置１は、操舵補助トルクを発生させるために、電動機８が、ラック軸９と同軸上に配設される。そして、電動機８の回転がラック軸９と同軸に設けられたボールねじ機構１１を介して推力に変換され、この推力をラック軸９（ボールねじ軸１１ａ）に作用させる。
【００２５】
制御手段１２には、操舵トルクセンサＴＳ、電動機回転速度センサＮＳ及び車速センサＶＳの検出信号Ｔ，Ｎ，Ｖが入力される。そして、制御手段１２は、検出信号Ｔ，Ｎ，Ｖに基づいて、それぞれ駆動制御信号ＶＯ（方向信号＋ＰＷＭ信号）を生成し、電動機駆動手段１３に出力する。
【００２６】
操舵トルクセンサＴＳは、ステアリング・ギアボックス６内に配設され、ドライバによる操舵トルク（手動操舵力）の大きさと方向を検出する。そして、操舵トルクセンサＴＳは、検出した操舵トルクに対応した操舵トルク信号Ｔを制御手段１２（図３に示す基準電流設定部２１及びトルク減衰係数変換部２２Ｂ）に出力する。
【００２７】
電動機回転速度センサＮＳは、電動機８に流れる電動機電流ＩＭＯ及び電動機８に印加される電動機電圧ＶＭＯを検出する電動機電流センサＩＳ及び電動機電圧センサ（図示外）、並びに電動機電流ＩＭＯ及び電動機電圧ＶＭＯから電動機８の回転速度を演算する回転速度演算手段を含んで構成される。これらの手段は、公知のものを使用することができる。なお、回転速度演算手段は、次の（１）式に基づいて電動機回転速度〔Ｎ〕を演算する。
Ｎ＝（ＶＭＯ−ＩＭＯ＊ＲＭＯ）／Ｋ・・・（１）
但し、Ｎ：電動機回転速度、ＶＭＯ：電動機電圧、ＩＭＯ：電動機電流、ＲＭＯ：電動機抵抗、Ｋ：誘起電圧定数である。
【００２８】
この（１）式において、電動機抵抗〔ＲＭＯ〕及び誘起電圧定数〔Ｋ〕は、電動機毎に一定であるので、電動機電流〔ＶＭＯ〕及び電動機電圧〔ＩＭＯ〕を（１）式に代入することによって、電動機回転速度〔Ｎ〕が演算される。演算により求められた電動機回転速度〔Ｎ〕は、電動機回転速度信号Ｎとして制御手段１２（図３に示す基準ダンピング電流設定部２２Ａ及びステアリング状態検出部２５）に出力される。なお、電動機回転速度センサＮＳは、ステアリング軸４の回転速度を検出する操舵回転速度センサなどであってもよい。
【００２９】
車速センサＶＳは、変速機の出力軸の回転数に基づいた車速信号Ｖを、制御手段１２（後記する基準電流設定部２１及び車速減衰係数変換部２２Ｃ）に出力するものである。
【００３０】
電動機駆動手段１３は、制御手段１２が出力した駆動制御信号Ｖｏ（方向信号及びＰＷＭ〔Ｐｕｌｓｅ Ｗｉｄｔｈ ｍｏｄｕｌａｔｉｏｎ〕信号）に基づいて電動機駆動信号Ｖｍを生成して電動機８に供給し、電動機８をＰＷＭ駆動する。電動機駆動手段１３は、例えば、図２に示すような４個の電界効果トランジスタ（以下「パワーＦＥＴ」という）１３ａ１，１３ａ２，１３ａ３，１３ａ４のスイッチング素子からなるブリッジ回路１３ａ及びゲート駆動回路１３ｂで構成される。パワーＦＥＴ１３ａ１，１３ａ２，１３ａ３，１３ａ４の各ゲートＧ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４に駆動制御信号ＶＯが入力されると、この駆動制御信号ＶＯに基づいて電動機８に電動機駆動信号Ｖｍが供給される。すると、電動機８には電動機電流が流れ、電動機８は電動機電流に比例した操舵補助トルクを発生し、ドライバのステアリング操作をアシストする。
【００３１】
次に、図３から図６を参照して、第１実施形態の制御手段１２の構成を詳しく説明する。
図３は、第１実施形態の電動パワーステアリング装置の電気系統におけるブロック構成図である。図４は、図３の制御手段が備えるマップ類の一例を示す図であり、（ａ）は操舵トルク信号−基準トルク信号のマップを、（ｂ）は電動機回転速度信号−基準ダンピング電流信号のマップを、（ｃ）は操舵トルク信号−トルク減衰係数のマップを、（ｄ）は車速信号−往き時車速減衰係数のマップを、（ｅ）は車速信号−戻り時車速減衰係数のマップをそれぞれ示す。図５は、図３の制御手段におけるステアリング状態検出部のブロック構成図である。図６は、戻り補正要求状態を判定する原理を説明する図である。
【００３２】
制御手段１２は、基準電流設定部２１、ダンピング電流設定部２２、往き時目標電流演算部２３、戻り時目標電流演算部２４、ステアリング状態検出部２５、信号切替部２６、偏差演算部２７、駆動制御部２８を含んで構成される。
【００３３】
このうち、ダンピング電流設定部２２は、いわゆるダンピング補正を行なう際のダンピング補正値（減衰量）を設定するものであり、基準ダンピング電流設定部２２Ａ、トルク減衰係数変換部２２Ｂ、通常時車速減衰係数変換部２２Ｃ、戻り補正時車速減衰係数変換部２２Ｄ、係数切替部２２Ｅ、乗算部２２Ｆを含んで構成される。
【００３４】
なお、制御手段１２には、操舵トルク信号Ｔ、電動機回転信号Ｎ及び車速信号Ｖが入力されるが、いずれもＡＤ変換器などによりデジタル化された信号として入力される。
【００３５】
基準電流設定部２１は、ＲＯＭや論理回路などから構成され、実験結果又は論理演算などに基づいて設定した、例えば図４（ａ）のマップ１に示すような、操舵トルク信号Ｔと基準電流信号ＩＴの対応するデータを記憶している。そして、操舵トルク信号Ｔが入力されると、これをアドレスとして直ちに対応する基準電流信号ＩＴを読み出し、後段の往き時目標電流演算部２３及び戻り時目標電流演算部２４に出力するようになっている。なお、マップ１は、操舵トルク信号Ｔが大きいほど大きな基準電流信号ＩＴが設定（生成）され、また、操舵トルク信号Ｔの大きさが同じならば、車速信号Ｖが大きいほど小さな基準電流信号ＩＴが設定（生成）される。
【００３６】
次に、ダンピング電流設定部２２のうち、基準ダンピング電流設定部２２Ａは、ＲＯＭなどから構成され、実験結果又は論理演算などに基づいて設定した、例えば図４（ｂ）のマップ２に示すような、電動機回転速度信号Ｎと基準ダンピング電流信号ＩＮの対応するデータを記憶している。そして、電動機回転速度信号Ｎが入力されると、これをアドレスとして直ちに対応する基準ダンピング電流信号ＩＮを読み出し、後段の乗算部２２Ｆに出力するようになっている。なお、このマップ２は、電動機回転速度信号Ｎが所定値以上に大きくなると基準ダンピング電流信号ＩＮを小さくしているが、これは、ドライバによる緊急回避行動を容易にするためである。
【００３７】
また、ダンピング電流設定部２２のうち、トルク減衰係数変換部２２Ｂは、ＲＯＭなどから構成され、実験結果又は論理演算などに基づいて設定した、例えば図４（ｃ）のマップ３に示すような、操舵トルク信号Ｔとトルク減衰係数ＲＴの対応するデータを記憶している。そして、操舵トルク信号Ｔが入力されると、これをアドレスとして直ちに対応するトルク減衰係数ＲＴを読み出し、後段の乗算部２２Ｆに出力するようになっている。このトルク減衰係数変換部２２Ｂは、操舵トルク信号Ｔが大きくなるとダンピング補正値を小さくして、操舵補助トルクによるアシスト量が減らないようにする。
【００３８】
また、ダンピング電流設定部２２のうち、通常時車速減衰係数変換部２２Ｃは、ＲＯＭなどから構成され、実験結果又は論理演算などに基づいて設定した、例えば図４（ｄ）のマップ４に示すような、車速信号Ｖと通常時車速減衰係数ＲＶｆの対応するデータを記憶している。そして、車速信号Ｖが入力されると、これをアドレスとして直ちに対応する通常時車速減衰係数ＲＶｆを読み出し、後段の係数切替部２２Ｅに出力するようになっている。この通常時車速減衰係数変換部２２Ｃは、車速信号Ｖが大きくなるとダンピング補正値を大きくして、操舵補助トルクによるアシスト量を減らすようにする。このようにすることで、ステアリングの安定性が向上する。
【００３９】
また、ダンピング電流設定部２２のうち、戻り補正時車速減衰係数変換部２２Ｄは、ＲＯＭなどから構成され、実験結果又は論理演算などに基づいて設定した、例えば図４（ｅ）のマップ５に示すような、車速信号Ｖと戻り補正時車速減衰係数ＲＶｂの対応するデータを記憶している。そして、車速信号Ｖが入力されると、これをアドレスとして直ちに対応する戻り補正時車速減衰係数ＲＶｂを読み出し、後段の係数切替部２２Ｅに出力するようになっている。この戻り補正時車速減衰係数変換部２２Ｄは、車速信号Ｖが大きくなるとダンピング補正値を大きくして、操舵補助トルクによるアシスト量を減らすようにする。なお、マップ５は、車速５〜３５ｋｍ／ｈでの戻り補正時車速減衰係数ＲＶｂを小さくしているが、これは、かかる低車速領域でのステアリングの戻り性をよくするためである。また、このマップ５は、車速５〜７ｋｍ／ｈにかけて、車速信号Ｖが大きくなると係数ＲＶｂが小さくなるように設定されている。一方、このマップ５は、車速（車速信号）１７〜３５ｋｍ／ｈにかけて、車速信号Ｖが大きくなると係数ＲＶｂも大きくなるように設定されている。このようにマップ５を設定することで、所定の低車速領域からそれ以外の車速領域への移行（状態転移）、及びその逆の移行を滑らかなものにしている。
【００４０】
また、ダンピング電流設定部２２のうち、係数切替部２２Ｅは、スイッチング機能などから構成され、通常時車速減衰係数変換部２２Ｃからの通常時車速減衰係数ＲＶｆ、戻り補正時車速減衰係数変換部２２Ｄからの戻り補正時車速減衰係数ＲＶｂ、及び後記するステアリング状態検出部２５からの戻り補正要求状態信号ＳＴ２を入力する。そして、係数切替部２２Ｅは、戻り補正要求状態信号ＳＴ２がＬレベルの場合は通常時車速減衰係数ＲＶｆを車速減衰係数ＲＶとして、Ｈレベルの場合は戻り補正時車速減衰係数ＲＶｂを車速減衰係数ＲＶとして、後段の乗算部２２Ｆに出力する。
【００４１】
また、ダンピング電流設定部２２のうち、乗算部２２Ｆは、乗算器又はソフト制御の乗算機能などから構成される。そして、基準ダンピング電流信号ＩＮ、トルク減衰係数ＲＴ、及び車速減衰係数ＲＶを入力して乗算し、ダンピング電流信号ＩＤ（＝ＩＮ＊ＲＴ＊ＲＶ）を往き時目標電流演算部２３及び戻り時目標電流演算部２４の双方に出力する。
【００４２】
往き時目標電流演算部２３は、減算器又はソフト制御の減算機能などから構成される。そして、往き時目標電流演算部２３は、ドライバがステアリングホイール３を切り増す際に好適な操舵補助トルクを電動機８に発生させるべく、基準電流信号ＩＴからダンピング電流信号ＩＤを減算（ダンピング補正）し、減算結果である往き時目標電流信号ＩＴｆ’（＝ＩＴ−ＩＤ）を後段の信号切替部２６に出力する。
【００４３】
戻り時目標電流演算部２４は、加算器又はソフト制御の加算機能などから構成される。そして、戻り時目標電流演算部２４は、基準電流信号ＩＴにダンピング電流信号ＩＤを加算（ダンピング補正）し、加算結果である戻り時目標電流信号ＩＴｂ’（＝ＩＴ＋ＩＤ）を後段の信号切替部２６に出力する。なお、ステアリングの戻り性を向上するには、ダンピング電流信号ＩＤを小さくするとよい。
【００４４】
ステアリング状態検出部２５は、論理回路などから構成される。このステアリング状態検出部２５は、ステアリング状態が「往き状態（往き時）」か、「戻り状態（戻り時）」かを判定する。また、ダンピング制御の状態を「通常状態（通常時）」にすべきか、「戻り補正要求状態（戻り補正時）」にすべきかを判定する。
【００４５】
このため、テアリング状態検出部２５は、図５に示すように、トルク方向フラグ設定部２５ａ、回転方向フラグ設定部２５ｂ、戻り判定部２５ｃ、操舵トルク信号絶対値変換部２５ｄ、戻り補正判定部２５ｅ及び戻り補正終了点判定部２５ｆを含んで構成される。なお、トルク方向フラグ設定部２５ａ、回転方向フラグ設定部２５ｂ及び戻り判定部２５ｃが、信号切替部２６に出力するステアリング状態信号ＳＴを生成する役割を有する。また、操舵トルク信号絶対値変換部２５ｄ、戻り補正判定部２５ｅ及び戻り補正終了点判定部２５ｆが、係数切替部２２Ｅに出力する戻り補正要求状態信号ＳＴ２を生成する役割を有する。
【００４６】
トルク方向フラグ設定部２５ａは論理回路などから構成され、操舵トルク信号Ｔを入力し、第１実施形態のようにトルク方向フラグＦを設定する（右１、左０）。また、回転方向フラグ設定部２５ｂは論理回路などから構成され、電動機回転速度信号Ｎを入力し、回転方向フラグＧを設定する（右１、左０）。
【００４７】
戻り判定部２５ｃは論理回路などから構成され、トルク方向フラグＦ及び回転方向フラグＧの方向が一致する場合は、ステアリング状態が往き状態と判定する。また、トルク方向フラグＦと回転方向フラグＧの方向が一致しない場合は、ステアリング状態が戻り状態と判定する。そして、往き状態はＬレベル、戻り状態はＨレベルのように、ＨレベルとＬレベルに切り替わるステアリング状態信号ＳＴを生成する。生成したステアリング状態信号ＳＴは、信号切替部２６に出力する。また、戻り補正終了点判定部２５ｆにも出力する。
【００４８】
操舵トルク信号絶対値変換部２５Ａａは論理回路などから構成され、操舵トルク信号Ｔの絶対値を取り絶対値信号ＴＡＢＳに変換する。
【００４９】
戻り補正判定部２５ｄは、ＲＯＭ及び論理回路などから構成され、予め記憶した戻り補正トルク所定値（３００Ｎ・ｍ＝３０ｋｇｆ・ｍ）と入力された絶対値信号ＴＡＢＳを比較して戻り補正要求状態を判定する。また、戻り補正要求状態と判定したときは、Ｈレベルの戻り補正要求状態信号ＳＴ２を生成し、後段の戻り補正終了点判定部２５ｆに出力する。また、戻り補正判定部２５Ａｅは、後段の戻り補正終了点判定部２５ｆから終了信号ＳＳＴＯＰを入力すると、Ｈレベルの戻り補正要求状態信号ＳＴ２をＬレベルにするようになっている。
【００５０】
なお、図６に示すように、操舵トルク信号Ｔの絶対値である絶対値信号ＴＡＢＳが閾値である戻り補正トルク所定値ＴＴＨより大きい状態になった後、再び戻り補正トルク所定値ＴＴＨ以下になった時点を戻り補正要求状態（戻り補正要求状態の開始点）と判定する。このように判定するのは、戻り補正要求状態をいち早く検出するためである。つまり、戻り判定部２２ｃで戻り補正要求状態を判定することもできるが、判定原理からして戻り補正トルク所定値ＴＴＨを適切に設定にすることによって、戻り補正判定部２５ｅの方がより早く戻り補正要求状態を判定することができる。
【００５１】
ちなみに、戻り補正トルク所定値ＴＴＨを小さく設定すると、弱い操舵トルクしか生じないステアリング操作でも、ダンピング補正値（ダンピング電流信号ＩＤ）を低減する制御が行なわれることになる。一方、戻り補正トルク所定値ＴＴＨを大きく設定すると、ダンピング補正値を低減する制御が行われる回数が少なくな。この点について、前記した３００Ｎ・ｍの戻り補正トルク所定値であれば、適切にダンピング制御を行なうことができて好ましい。
【００５２】
説明を図５に戻す。戻り補正終了点判定部２５ｆは、論理回路から構成され、戻り補正要求状態信号ＳＴ２がＨレベルに切り替わった後、入力されるステアリング状態信号ＳＴがＨレベルからＬレベルに切り替わると終了信号ＳＳＴＯＰを生成して戻り補正判定部２５ｅに出力する。なお、戻り補正終了点判定部２５ｆに入力された戻り補正要求状態信号ＳＴ２は、入力された信号レベル（Ｈ又はＬレベル）を維持したまま後段の係数切替部２２Ｅに出力するようになっている。
【００５３】
図３の信号切替部２６は、スイッチング機能などから構成され、往き時目標電流演算部２３からの往き時目標電流信号ＩＴｆ’、戻り時目標電流演算部２４からの戻り時目標電流信号ＩＴｂ’、及びステアリング状態検出部２５からのステアリング状態信号ＳＴを入力する。そして、信号切替部２６は、ステアリング状態信号ＳＴがＨレベルの場合は往き時目標電流信号ＩＴｆ’を目標電流信号ＩＴ’として、ステアリング状態信号ＳＴがＬレベルの場合は戻り時目標電流信号ＩＴｂ’を目標電流信号ＩＴ’として、後段の偏差演算部２７に出力する。
【００５４】
偏差演算部２７は、減算器などから構成され、目標電流信号ＩＴ’から電動機電流信号ＩＭＯを減算して偏差信号ΔＩを生成し、後段の駆動制御部２８に出力する。
【００５５】
駆動制御部２８は、ＰＩＤ制御手段、ＰＷＭ信号発生成手段及び論理回路などから構成され、偏差信号ΔＩに比例（Ｐ）、積分（Ｉ）及び微分（Ｄ）処理を施し、偏差信号ΔＩが迅速にゼロになるように駆動制御信号ＶＯ（方向信号＋ＰＷＭ信号）を生成し、後段の電動機駆動手段１３に出力する。
なお、電動機駆動手段１３は、駆動制御信号ＶＯに基づいて電動機駆動信号Ｖｍを生成し、電動機８をＰＷＭ駆動する。この点は前記したとおりである。
【００５６】
次に、前記説明した構成を有する電動パワーステアリング装置１の動作を、図１から図６を適宜参照して説明する。
【００５７】
〔通常時〕
ドライバがステアリングホイール３を切り増す操作を行なう往き時の動作を説明する。車両は直進状態であるとする。なお、直進状態では、ステアリング状態信号ＳＴは、往き状態のＬレベルか戻り状態Ｈレベルかのいずれかである。一方、戻り補正要求状態信号ＳＴ２は、操舵トルクＴが戻り補正トルク所定値ＴＴＨには達しないので、Ｌレベルである。つまり、直進状態では、ダンピング制御の状態は通常状態（通常時）である。
【００５８】
ドライバがステアリングホイール３を切り増す操作を行なうと、ステアリング状態検出部２５は、操舵トルク信号Ｔの方向及び電動機８の回転方向から往き状態と判定し、Ｌレベルのステアリング状態信号ＳＴを信号切替部２６に出力する。また、戻り補正終了点判定部２５ｆにもＬレベルのステアリング状態信号ＳＴを出力する。なお、操舵トルク信号が大きくなく、戻り補正トルク所定値ＴＴＨより小さい状態では、戻り補正要求状態信号ＳＴ２は、Ｌレベルを維持する。
【００５９】
また、ドライバがステアリングホイール３を切り増す操作を行なうと、基準電流設定部２１は、操舵トルク信号Ｔ及び車速信号Ｖに基づいて基準電流信号ＩＴを生成し、往き時目標電流演算部２３及び戻り時目標電流演算部２４に出力する。なお、操舵トルク信号Ｔが大きいほど大きな操舵補助トルクが生じる。また、操舵トルク信号Ｔの大きさが同じならば、車速信号Ｖが小さいほど大きな操舵補助トルクが生じる。
【００６０】
同時に、ダンピング電流設定部２２では次のような処理がなされる。
基準ダンピング電流設定部２２Ａは、電動機回転速度信号Ｎに基づいて基準ダンピング電流信号ＩＮを生成し、乗算部２２Ｆに出力する。また、トルク減衰係数変換部２２Ｂは、操舵トルク信号Ｔに基づいてトルク減衰係数ＲＴを生成し、乗算部２２Ｆに出力する。また、通常時車速減衰係数変換部２２Ｃは、車速信号Ｖに基づいて通常時車速減衰係数ＲＶｆを生成し、係数切替部２２Ｅに出力する。さらに、戻り補正時車速減衰係数変換部２２Ｄは、車速信号Ｖに基づいて戻り補正時車速減衰係数ＲＶｂを生成し、係数切替部２２Ｅに出力する。
係数切替部２２Ｅでは、通常時車速減衰係数ＲＶｆ及び戻り補正時車速減衰係数ＲＶｂを入力するが、戻り補正要求状態信号ＳＴ２がＬレベルであるので、通常時車速減衰係数ＲＶｆを車速減衰係数ＲＶとして、乗算部２２Ｆに出力する。
【００６１】
乗算部２２Ｆでは、これらの入力信号を乗算してダンピング電流信号ＩＤ（＝ＩＮ＊ＲＴ＊ＲＶ）を求める。ダンピング電流信号ＩＤは、往き時目標電流演算部２３及び戻り時目標電流演算部２４に出力する。なお、ダンピング電流信号ＩＤは、ダンピング補正値に該当するものである。
【００６２】
通常時目標電流演算部２３では、往き時目標電流信号ＩＴｆ’（＝ＩＴ−ＩＤ）を演算して求める。同時に、戻り時目標電流信号演算部２４では、戻り時目標電流信号ＩＴｂ’（＝ＩＴ＋ＩＤ）を演算して求める。両信号ＩＴｆ’，ＩＴｂ’は、信号切替部２６に出力される。
【００６３】
信号切替部２６には、往き状態を示すＬレベルのステアリング状態信号ＳＴが入力されている。したがって、信号切替部２６は、基準電流信号ＩＴからダンピング電流信号ＩＤが減算された往き時目標電流信号ＩＴｆ’を目標電流信号ＩＴ’として、偏差演算部２７に出力する。
【００６４】
偏差演算部２７は、目標電流信号ＩＴ’と電動機電流センサＩＳが検出した電動機電流信号ＩＭＯ（デジタル信号）の偏差を演算し、偏差信号ΔＩを駆動制御部２８に出力する。駆動制御部２８は、ＰＩＤ処理及び駆動制御信号ＶＯを生成する処理を行なう。そして、電動機８は、電動機駆動手段１３が駆動制御信号ＶＯに基づいて生成した電動機駆動信号ＶｍによりＰＷＭ駆動される。
よって、往き時は、通常時のダンピング補正値（ダンピング電流信号ＩＤ）が減算補正されるので、ステアリングの安定性が向上する。なお、電動機８の回転速度が速いほどダンピング補正値が大きくなるので、速い操舵行為に対するステアリングの安定性が向上する。また、車速が速いほどダンピング補正値が大きくなるので、高車速時におけるステアリングの安定性が向上する。なお、操舵トルク（操舵トルク信号Ｔ）が大きいとダンピング補正値は小さくなる。よって、力強い操舵に対しては、大きな補助操舵トルクによりドライバの操舵行為がアシストされる。
【００６５】
〔補正時〕
次に、セルフアライニングトルクによりステアリングホイール３が中立位置に戻る戻り時の動作を説明する。なお、ダンピング補正値は、操舵トルクが戻り補正トルク所定値ＴＴＨより大きい状態になってから、その後に低減されるものとする（図６参照）。また、車速は所定の低車速領域であるとする。
以下、通常時と異なる動作について説明する。
【００６６】
セルフアライニングトルクによりステアリングホイール３が中立位置に戻る際は、その前段として、操舵トルク信号Ｔが戻り補正トルク所定値ＴＴＨを超えて最高値を記録してから低減する（トルク方向フラグＦと回転方向フラグＧの方向は一致している）。その低減過程で、操舵トルク信号Ｔが戻り補正トルク所定値ＴＴＨ以下になる。すると、戻り補正判定部２５ｅにおいて、戻り補正要求状態信号ＳＴ２がＬレベルからＨレベルになる。これにより、ダンピング制御の状態が通常状態（通常時）から戻り補正要求状態（戻り補正時）に切り替わる。したがって、ダンピング補正値が低減される。
なお、戻り補正要求状態（戻り補正時）に切り替わった瞬間、戻り補正トルク所定値ＴＴＨの設定によっては、戻り判定部２５ａにおいて、トルク方向フラグＦと回転方向フラグＧの方向が一致している場合がある。つまり、ステアリング状態信号ＳＴはＬレベルであり、ステアリング状態が往き状態のままである場合もある。しかし、この場合、その後即座にステアリング状態も戻り状態に移行する。
【００６７】
よって、次の段階として、トルク方向フラグＦと回転方向フラグＧの方向が逆になり、戻り判定部２５ｃは、ステアリング状態が戻り状態と判定する。これにより、ステアリング状態信号ＳＴがＨレベルになり、ダンピング補正が戻り状態における加算補正になる。この時、ダンピング補正値は電動機８の回転を抑制する方向に、すなわちセルフアライニングトルクを打ち消す方向に作用している。しかし、戻り補正時にはダンピング補正値は低減されているので、これにより、セルフアライニングトルクを打ち消す方向に作用するダンピング補正値が少なくなるので、ステアリングの戻り性が向上する。
【００６８】
このダンピング補正が低減される状態（戻り補正要求状態）は、次に、トルク方向フラグＦと回転方向フラグＧの方向が逆になるまで、すなわちステアリング状態が戻り状態から往き状態に変わるまで継続される。
【００６９】
ちなみに、ほぼ直進状態では、ステアリング状態が往き状態と判定される場合と、戻り状態と判定される場合が生じ得る。しかし、いずれの場合でも操舵トルクセンサＴＳが不感帯の領域にあり電動機８は駆動しないので、安定したステアリングが得られる。なお、一旦戻り補正要求状態信号ＳＴ２がＬレベルになって戻り補正要求状態が終了すると、その時点ではほぼ直進状態であり操舵トルク信号Ｔが絶対値が小さく（ほぼ０に）なっているので、戻り補正トルク所定値ＴＴＨとの関係で、ほぼ直進状態では再び戻り補正要求状態になることはない。また、車速が所定の低車速領域以外のときも戻り補正要求状態にはならず、通常どおりのダンピング制御がなされる。
【００７０】
したがって、第１実施形態の電動パワーステアリング装置１によれば、所定の低車速領域におけるステアリングの戻り性の向上と、他の操舵状態でのステアリングの安定性の向上の両立が図られる。
【００７１】
≪第２実施形態≫
次に第２実施形態の電動パワーステアリング装置を説明する。
第２実施形態は、戻り補正状態の終了点をタイマにより判定する実施形態である。なお、第２実施形態は、戻り補正判定部としてのステアリング状態検出部のみが第１実施形態と異なる。したがって、第１実施形態と同一性のある部分については、第１実施形態での図面を参照すると共に同一の符号を付し、その説明を省略する。
以下、第１実施形態と異なる部分を主として説明する。
ここで、図７は、第２実施形態の電動パワーステアリング装置の電気系統におけるブロック構成図である。図８は、第２実施形態でのステアリングの戻り状態及び戻り補正要求状態を検出するステアリング状態検出部のブロック構成図である。図９の、（ａ）は戻り補正要求状態を検出する原理の説明図であり、（ｂ）は図８のステアリング状態検出部における戻り補正判定部の動作フローチャートである。
【００７２】
図７に示すように、制御手段１２はステアリング状態検出部２５Ａのみが第１実施形態と異なる。
【００７３】
図８に示すように、ステアリング状態検出部２５Ａは、トルク方向フラグ設定部２５Ａａ、回転方向フラグ設定部２５Ａｂ、戻り判定部２５Ａｃ、操舵トルク信号絶対値変換部２５Ａｄ、戻り補正判定部２５Ａｅ及びタイマ部２５Ａｆを含んで構成される。なお、トルク方向フラグ設定部２５Ａａ、回転方向フラグ設定部２５Ａｂ及び戻り判定部２５Ａｃが、信号切替部２６に出力するステアリング状態信号ＳＴを生成する役割を有する。また、操舵トルク信号絶対値変換部２５Ａｄ、戻り補正判定部２５Ａｅ及びタイマ部２５Ａｆが、係数切替部２２Ｅに出力する戻り補正要求状態信号ＳＴ２を生成する役割を有する。第１実施形態とは、図５の戻り補正終了点判定部２５ｆが、図８に示すようにタイマ部２５Ａｆになっている点が相違する。
【００７４】
戻り判定部２５Ａｃは、生成したステアリング状態信号ＳＴを、第１実施形態とは異なり、信号切替部２６にのみに出力する。
【００７５】
戻り補正判定部２５Ａｄは、ＲＯＭ及び論理回路などから構成され、予め記憶した戻り補正トルク所定値（３００Ｎ・ｍ＝３０ｋｇｆ・ｍ）と入力された絶対値信号ＴＡＢＳを比較して戻り補正要求状態を判定する。また、戻り補正要求状態と判定したときは、Ｈレベルの戻り補正要求状態信号ＳＴ２を生成し、後段のタイマ部２５Ａｆに出力する。また、戻り補正判定部２５Ａｅは、後段のタイマ部２５Ａｆから終了信号ＳＳＴＯＰを入力すると、Ｈレベルの戻り補正要求状態信号ＳＴ２をＬレベルにするようになっている。
なお、第２実施形態でも、戻り補正トルク所定値ＴＴＨ（図９（ａ）参照）は３００Ｎ・ｍになっている。
【００７６】
タイマ部２５Ａｆは、タイマ機能及び論理回路から構成され、戻り補正要求状態信号ＳＴ２がＨレベルに切り替わってから５秒（所定時間）経過すると終了信号ＳＳＴＯＰを生成して戻り補正判定部２５Ａｅに出力する。なお、タイマ部２５Ａｆに入力された戻り補正要求状態信号ＳＴ２は、そのまま後段の係数切替部２２Ｅに出力するようになっている。
ちなみに、所定時間を短くすると、コーナの旋回後、セルフアライニングトルクによりステアリングが戻っている最中にステアリングの戻り性が多少弱くなる場合があるが、充分なダンピング効果を得ることができ、安定性を重視した設定とすることができる。また、所定時間を長くすると、コーナの旋回後、セルフアライニングトルクによりステアリングが戻り切った後の直進走行時に安定性が多少小さくなる場合があるが、充分な戻り性を得ることができ、戻り性を重視した設定とすることができる。前記した５秒であれば、ステアリングの戻り性及び安定性の両方を適度に満足することができる。
【００７７】
なお、制御手段１２の他の構成については、第１実施形態と同じであるので、その説明を省略する。
【００７８】
第２実施形態の動作を、戻り補正要求状態の判定を中心にして説明する（図１、図７から図９を適宜参照）。
第２実施形態においては、所定の低車速領域でステアリング操作をする際は、次のように動作する。
【００７９】
まず、直進状態からドライバが操舵を開始する（直進状態では往き状態か戻り状態のいずれかである）。すると、操舵トルクが増加して行くと共に電動機８が回転し、ドライバの操舵トルクをアシストする。この際、検出される操舵トルク信号Ｔによるトルク方向フラグＦと電動機回転速度信号Ｎによる電動機８の回転方向フラグＧとは一致するので、ステアリング状態検出部２５Ａの戻り判定部２５Ａｃが往き状態と判定する。このため、ステアリング状態信号ＳＴは必ずＬレベルになり、信号切替部２６は、往き時目標電流演算部２３からの電流信号ＩＴｆ’を目標電流信号ＩＴ’として選択する。
【００８０】
一方、図９（ａ）に示すようにドライバが操舵を開始すると操舵トルクが増加して行き、やがて最高値に達し、その後低減する。第２実施形態では、ステアリング状態検出部２５Ａにおける戻り補正判定部２５Ａｅが、操舵トルク（操舵トルク信号Ｔ）が戻り補正トルク所定値ＴＴＨを超えて最高値に達し、その後、低減する過程で操舵トルク信号Ｔが戻り補正トルク所定値ＴＴＨ以下になるとステアリングの戻り補正要求状態と判定する。
よって、操舵トルク信号Ｔが戻り補正トルク所定値ＴＴＨを超えない状況、あるいは、戻り補正トルク所定値ＴＴＨを超えた後、戻り補正トルク所定値ＴＴＨ以下にならない状況では戻り補正判定部２５Ａｅは通常状態であると判定する。このため、戻り補正要求状態信号ＳＴ２はＬレベルであり、係数切替部２２Ｅは、通常時車速減衰係数変換部２２Ｃからの通常時車速減衰係数ＲＶｆを選択する。
【００８１】
したがって、仮に車速が所定の低車速領域であっても、戻り補正要求状態を除いてはダンピング補正値が低減されることがないので、通常状態におけるステアリングの安定性が確保される。
【００８２】
ところで第２実施形態も、戻り補正判定部２５Ａｅ（戻り補正要求状態信号ＳＴ２）は、戻り判定部２５Ａｃ（ステアリング状態信号ＳＴ）のステアリングの戻り状態との判定よりも早く戻り補正要求状態と判定することが可能である。
【００８３】
ここで、戻り補正要求状態信号ＳＴ２は係数切替部２２Ｅだけを戻り補正状態の位置に切り替えるものであり、信号切替部２６までをも戻り状態の位置に切り替えるものではない。したがって、実際にステアリングを切り増している往き状態であり、信号切替部２６が減算補正を行っている往き時目標電流演算部２３からの電流信号電流信号ＩＴｆ’を目標電流信号ＩＴ’として選択するべきなのに、戻り状態であるとして、信号切替部２６が加算補正を行っている戻り時目標電流演算部２４からの電流信号ＩＴｂ’を目標電流信号ＩＴ’として選択することがない（仮にこのようにすると取っ掛かり感などの違和感をドライバに与える）。
よって、戻り補正要求状態信号ＳＴ２が、ステアリング状態信号ＳＴよりも早く戻り補正要求状態のＨレベルになっても、ドライバに違和感を与えることがない。
【００８４】
次に、戻り補正判定部２５Ａｅの戻り補正要求状態判定の後、第１の戻り判定部２５Ａｃが、トルク方向フラグＦ及び回転方向フラグＧからステアリング状態を戻り状態と判定する。これにより、ステアリング状態信号ＳＴがＨレベルになる。すると、信号切替部２６が、加算補正を行っている戻り時目標電流演算部２４からの電流信号ＩＴｂ’を目標電流信号ＩＴ’として選択する。これによりステアリングの戻り状態での加算補正が行われる。ここで、車速が所定の低車速領域であると、ダンピング補正値（ダンピング電流信号ＩＤ）が小さくなるので、セルフアライニングトルクが打ち消されることがない。よって、ステアリングの戻り性が向上する。
【００８５】
なお、第２実施形態では、ステアリング状態検出部２５Ａ（タイマ部２５Ａｅ）により、ダンピング補正値を低減する制御は、戻り補正要求状態と判定されてから５秒間行われ、その後、ダンピング補正値は通常状態となる。したがって、５秒経過後にはステアリングの安定性が得られる。
【００８６】
次に、図９（ｂ）のフローチャートを参照して、戻り補正トルク所定値によるステアリングの戻り補正要求状態判定を補足説明する。
まず、ステアリング状態検出部２５Ａの操舵トルク信号絶対値変換部２５Ａｄが操舵トルク信号Ｔを入力する（Ｓ１）。すると、操舵トルク信号絶対値変換部２５Ａａは操舵トルク信号Ｔの絶対値を取り、絶対値信号ＴＡＢＳに変換する（Ｓ２）。次に、戻り補正判定部２５Ａｅが戻り補正トルク所定値ＴＴＨと絶対値信号ＴＡＢＳを比較する（Ｓ３）。そして、戻り絶対値ＴＡＢＳが戻り補正トルク所定値ＴＴＨ以下であれば元に戻る（Ｓ４）。つまり、戻り補正要求状態と判定すべきようなステアリング操作がなされなかったからである。この場合、戻り補正要求状態信号ＳＴ２は通常状態のＬレベルのままである。
【００８７】
一方、戻り絶対値ＴＡＢＳが戻り補正トルク所定値ＴＴＨを超えれば、戻り補正要求状態を判定すべくステップＳ５に移り、戻り絶対値ＴＡＢＳが戻り補正トルク所定値ＴＴＨ未満になったか否かを判断する。戻り絶対値ＴＡＢＳが戻り補正トルク所定値ＴＴＨ以上であれば判断を継続する。
【００８８】
そして、戻り絶対値ＴＡＢＳが戻り補正トルク所定値ＴＴＨ未満になると戻り補正要求状態と判定し、戻り補正要求状態信号ＳＴ２をＨレベルにする（Ｓ６）。これにより、係数切替部２２Ｅには、Ｈレベルの戻り補正要求状態信号ＳＴ２が出力される。戻り補正要求状態は、５秒間継続する（Ｓ７）。５秒経過した後は戻り補正要求状態信号ＳＴ２がＬレベルになる（Ｓ８）。これにより、係数切替部２２Ｅには、Ｈレベルの戻り補正要求状態信号ＳＴ２が出力されなくなる。このため、通常状態として、所定の低車速領域であってもダンピング補正値が低減されない通常のダンピング制御が行われる。
【００８９】
このように、第２実施形態によれば、第１実施形態と同様、所定の低車速領域におけるステアリングの戻り性の向上と、他の操舵状態でのステアリングの安定性の向上の両立が図られる。
【００９０】
なお、本発明は、前記した発明の実施の形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。
例えば、戻り補正要求状態かつ所定の低車速領域で、ダンピング補正信号が０になるようにしてもよい。また、前記した第１実施形態及び第２実施形態におけるマップ４及びマップ５は、必ずしも必要ではない。また、戻り補正要求状態の解除（つまりダンピング補正値を低減する戻り補正制御の終点）を、ステアリングが中立状態に戻ったことを条件に行ってもよい。ステアリングが中立状態に戻ったか否かは、例えばラック位置を監視したり、操舵トルク信号の絶対値を監視することで判定することができる。
【００９１】
【発明の効果】
以上説明した本発明のうち、請求項１に記載の発明によれば、所定の低車速領域におけるステアリングの戻り性の向上と、他の操舵状態でのステアリングの安定性の向上を両立させることができる。
また、請求項２に記載の発明によれば、ステアリング系の戻り状態をいち早く、あるいは先取り的に判定することが可能になる。よって、ダンピング補正値を低減する制御を適切に行なうことができるようになる。
また、請求項３に記載の発明によれば、ステアリングの戻り状態から往き状態への変化から戻り補正要求状態の終了時を確実に判定することができる。よって、ダンピング補正値を低減する戻り補正制御の終了を適切に行なうことができるようになる。
また、請求項４に記載の発明によれば、特別な操舵回転速度センサを備えることなく操舵回転速度を検出することができる。
そして、請求項５に記載の発明によれば、路面反力が小さくなる高車速領域において、ステアリングの安定性（高速走行安定性）が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態（及び第２実施形態）の電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
【図２】図１の電動機駆動手段の回路図である。
【図３】図１の電動パワーステアリング装置の電気系統におけるブロック構成図である。
【図４】図３の制御手段が備えるマップ類の一例を示す図であり、（ａ）は操舵トルク信号−基準トルク信号のマップを、（ｂ）は電動機回転速度信号−回転速度トルク信号のマップを、（ｃ）は操舵トルク信号−トルク減衰係数のマップを、（ｄ）は車速信号−往き時車速減衰係数のマップを、（ｅ）は車速信号−戻り時車速減衰係数のマップをそれぞれ示す。
【図５】図３の制御手段におけるステアリング状態検出部のブロック構成図である。
【図６】第１実施形態における戻り補正要求状態を判定する原理を説明する図である。
【図７】第２実施形態の電動パワーステアリング装置の電気系統におけるブロック構成図である。
【図８】図７の制御手段におけるステアリング状態検出部のブロック構成図である。
【図９】（ａ）は第２実施形態における戻り補正要求状態を検出する原理及びその終了点を説明する図であり、（ｂ）は図８のステアリング状態検出部の動作フローチャートである。
【図１０】従来例における車速とダンピング量（ダンピング補正値）の関係を示す図である。
【符号の説明】
１ … 電動パワーステアリング装置
２ … ステアリング系（手動操舵力発生手段）
８ … 電動機
１２ … 制御手段（電動機制御手段）
２２ … ダンピング電流設定部（ダンピング補正部）
２３ … 往き時目標電流演算部（ダンピング補正部）
２４ … 戻り時目標電流演算部（ダンピング補正部）
２５ … ステアリング状態検出部（戻り補正判定部）
２５ｅ… 戻り補正判定部（第１実施形態）
２５Ａｅ…戻り補正判定部（第２実施形態）
ＴＳ … 操舵トルクセンサ
Ｔ … 操舵トルク信号
ＮＳ … 電動機回転速度センサ（操舵回転速度センサ）
Ｎ … 電動機回転速度信号（操舵回転速度）
ＶＳ … 車速センサ
Ｖ … 車速信号[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering device that reduces the steering force of a driver by directly applying electric motor power to a steering system.
[0002]
[Prior art]
Increased vehicle weight due to the recent increase in engine displacement (enlargement of the vehicle), the installation of safety equipment such as ABS (Anti Lock Break System) and airbag systems, and the improvement and widening of tire performance The steering force required by the driver when operating the steering wheel (steering wheel) is large. For this reason, as a means for achieving easy driving, power steering devices are now installed in almost all vehicle types.
The power steering apparatus is mainly a hydraulic power steering apparatus that generates an auxiliary torque that assists the steering force of the driver by hydraulic pressure. However, since this hydraulic power steering apparatus requires complicated hydraulic piping, there is a problem that the degree of freedom of mounting on a vehicle is low. In addition, since the hydraulic pump is driven by the engine, there is a problem that fuel consumption is deteriorated due to an increase in engine load. In particular, these points have recently been highlighted as major problems in hydraulic power steering systems.
[0003]
In order to solve such problems in the hydraulic power steering apparatus, attention has been paid to an electric power steering apparatus (electric power steering apparatus) that assists the steering of the driver by the auxiliary torque generated by the electric motor. The electric power steering device has been attracting attention because it has a high degree of freedom in addition to the absence of the drawbacks of the hydraulic power steering device described above.
[0004]
By the way, the conventional electric power steering apparatus performs damping control that applies a reaction force in the opposite direction to the steering direction in order to improve running stability. In the damping control, the damping amount (damping correction value) is changed according to the vehicle speed, and the damping amount is set so as to increase at a high vehicle speed and to decrease at a low vehicle speed. As a result, it is possible to prevent steering wobbling at high vehicle speeds and achieve stability, and at low vehicle speeds, the self-aligning torque (force to return the steering wheel to the neutral position) due to the road surface reaction force can be largely canceled. In addition, there is no problem that the steering becomes heavy due to the damping correction value when the steering is greatly steered, such as when putting in a garage.
[0005]
Nonetheless, this electric power steering apparatus has a noticeable decrease in steering return due to damping control, particularly in a predetermined low vehicle speed range where the vehicle speed is around 10 to 30 km / h. For this reason, in a predetermined low vehicle speed region, in order to improve the return performance of the steering by the self-aligning torque, measures have been taken to suppress the damping effect by further reducing the damping amount. For example, by using a damping map map as shown in FIG. 10, the amount of damping in a predetermined low vehicle speed region around 10 to 30 km / h (for example, 5 to 35 km / h) is reduced, and steering by self-aligning torque is performed. The return correction was performed so as to improve the returnability. In FIG. 10, the horizontal axis represents the vehicle speed, and the vertical axis represents the damping amount.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the return correction is performed to reduce the damping amount in order to improve the return performance of the steering in a predetermined low vehicle speed range, the damping effect (damping amount) in other steering states at the time of turning the steering and straight traveling, etc. The driver feels staggered. On the other hand, when the damping effect (damping amount) is increased, the steering return performance due to the self-aligning torque is hindered.
[0007]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is a main object of the present invention to provide an electric power steering apparatus that achieves both improvement in steering return in a predetermined low vehicle speed range and improvement in steering stability in other steering states.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The electric power steering apparatus according to claim 1 of the present invention that has solved the above problem is a steering torque sensor that detects a steering torque of a steering system of a vehicle, a steering rotation speed sensor that detects a steering rotation speed of the steering system, and A vehicle speed sensor that detects the speed of the vehicle, an electric motor that adds a steering assist torque to the steering system, and a target current value that flows through the electric motor in accordance with at least the steering torque detected by the steering torque sensor, An electric motor control means for outputting a control signal for driving the electric motor, wherein the electric motor control means sets a damping correction value according to at least the steering rotational speed detected by the steering rotational speed sensor, And a damping correction unit that corrects a target current value flowing through the electric motor with the damping correction value. There.
The electric power steering apparatus (the electric motor control means) includes a return determination unit that determines a return correction request state of the steering system in accordance with at least the steering torque detected by the steering torque sensor, and the vehicle speed sensor When the detected vehicle speed is in a predetermined low vehicle speed region and the return determination unit determines that the return correction is requested, the set damping correction value is reduced.
[0009]
According to this, the electric motor is driven according to at least the steering torque, and the steering assist torque by the electric motor is added to the steering system. In the damping control, a damping correction value is set according to at least the steering rotation speed. The steering rotation speed is the rotation speed of the steering shaft or the rotation speed of the electric motor in the steering system. The damping correction value is reduced when it is determined that the predetermined low vehicle speed region and the steering system are in the return correction request state. For this reason, the self-aligning torque under this condition (case) is not largely canceled by the damping effect by the damping correction value. On the other hand, since the damping correction value is not reduced in a steering state other than the above condition (case), the stability of the steering is ensured.
The predetermined low vehicle speed region refers to a vehicle speed range in the vicinity of, for example, 10 to 30 km / h (for example, 5 to 35 km / h). Incidentally, at a vehicle speed below a predetermined low vehicle speed range, the driver does not expect the steering to return due to self-aligning torque. Further, at a vehicle speed exceeding a predetermined low vehicle speed range, the self-aligning torque is sufficiently large, and it is not necessary to improve the return of the steering by performing the return correction for reducing the damping correction value.
By performing such control, the steering feeling can be improved.
[0010]
The damping correction (attenuation, attenuation correction) in the present invention means correcting a signal for driving the motor in the direction opposite to the rotation direction of the motor. Therefore, when the direction of the steering torque and the direction of rotation of the motor are the same as during normal steering (when the steering wheel travels), the attenuation is a subtraction correction with respect to the steering torque, but the steering is in the neutral position by the self-aligning torque. When the direction of the steering torque and the direction of rotation of the electric motor are opposite to each other (when the steering returns), the attenuation is added to the steering torque.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, the return correction determination unit determines whether the absolute value of the steering torque is greater than a predetermined value for the return correction torque and is less than the predetermined value for the return correction torque until a predetermined time elapses. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the interval is determined to be the return correction request state.
[0012]
That is, the value of the steering torque at the time of steering (neutral state → right (left) steering → neutral state) increases from a small value (zero) to a maximum value, and then decreases to a small value. In this process of decreasing, it is determined that the steering system returns to the return correction request state. Specifically, in this configuration, when the value of the steering torque becomes greater than the predetermined value for the return correction torque and again becomes smaller than the predetermined value for the return correction torque, it is determined that the return correction request state has been reached, and the damping correction value is reduced. To do. After it is determined that the return correction request state has been reached (below the return correction torque is equal to or less than the predetermined value), the damping correction value continues to be reduced until the predetermined time elapses.
Note that the return correction torque predetermined value is set based on experiments, theoretical calculations, and the like, taking into account differences such as vehicle type. Incidentally, when the predetermined value for the return correction torque is set to a small value, the number of scenes where the damping correction value is reduced increases (the return performance of the steering tends to improve). On the other hand, when the return torque correction predetermined value is set to a large value, the scene where the damping correction value is reduced decreases (steering stability tends to be improved). Further, when the return correction request state is determined based on the predetermined value of the return correction torque, the return correction request state of the steering system can be determined quickly or in advance.
The predetermined time is also set based on experiments and theoretical calculations. Incidentally, in the embodiment of the invention described later, the predetermined time is set to 5 seconds from the experimental results. However, if the predetermined time is set short, the time during which the damping correction value is reduced becomes short and the stability of the steering is reduced. improves. On the other hand, if the predetermined time is set longer, the time during which the damping correction value is reduced becomes longer, and the steering return performance is improved.
[0013]
According to a third aspect of the present invention, the return correction determination unit makes a determination from the steering torque after the absolute value of the steering torque is greater than the predetermined value of the return correction torque and is less than or equal to the predetermined value of the return correction torque. 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the return correction request state is determined until a steering direction to be detected and a steering rotation direction detected from the steering rotation speed sensor are the same. .
[0014]
When the driver steers the steering to increase the steering angle (steering forward state), the steering direction determined from the steering torque matches the steering rotation direction. On the other hand, when the steering (tire) returns to the neutral state by the self-aligning torque (steering return state), the steering direction determined from the steering torque and the steering rotation direction are reversed. According to this configuration, the time from the return state to the forward state is set as the end of the return correction request state. Thereby, it is possible to reliably determine the end time of the return correction request state for reducing the damping correction value.
[0015]
According to a fourth aspect of the present invention, in the above inventions, the steering rotational speed detection sensor is an electric motor rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the electric motor. A current sensor that detects a current; a voltage sensor that detects a voltage of the motor; a motor current detected by the current sensor; and a rotation of the motor as the steering rotation speed based on the motor voltage detected by the voltage sensor. An electric power steering apparatus having an electric motor rotation speed calculation unit for calculating a speed is provided.
[0016]
The rotation speed of the electric motor can be obtained from the electric motor voltage and the electric motor current. According to this configuration, the steering rotation speed can be detected without providing a special steering rotation speed sensor.
[0017]
The invention described in claim 5 is the electric power steering apparatus according to each of the inventions, wherein the damping correction unit sets the damping correction value to be larger as the vehicle speed increases.
[0018]
As the vehicle speed increases (faster), driving stability is required more. According to this configuration, when the vehicle speed increases, the damping correction value increases and the running stability is improved.
[0019]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In the electric power steering apparatus of the present embodiment, the return correction determination unit that determines the return correction request state of the steering system (steering) determines the return correction request state of the steering, and the return correction request state and the vehicle speed is a predetermined low vehicle speed range. When it is, the damping correction value (damping amount) is reduced.
The present embodiment will be described by dividing it into the following first and second embodiments based on the difference in the method for determining the steering return correction request state.
(1) In the first embodiment, the start point of the “return correction request state” is determined from the change in the magnitude of the steering torque, and the end of the “return correction request state” from the direction of the steering torque and the direction of the steering wheel movement. The point is determined.
(2) In the second embodiment, the starting point of the “return correction request state” is determined from the change in the magnitude of the steering torque, and the “return correction request state” is determined by whether or not a predetermined time has elapsed from this starting point. The end point is determined.
[0020]
<< First Embodiment >>
First, with reference to FIG.1 and FIG.2, the structure of the electric power steering apparatus 1 of 1st Embodiment is demonstrated.
Here, FIG. 1 is an overall configuration diagram of the electric power steering apparatus. FIG. 2 is a circuit diagram of the motor driving means.
In the first embodiment, the time when the control for reducing the damping correction value is started (the start point of the return correction request state) is the time when the steering torque becomes equal to or less than the predetermined value of the return correction torque. On the other hand, the end point of the control for reducing the damping correction value (the end point of the return correction request state) is the time when the steering state changes from the return state to the forward state.
[0021]
By the way, the steering state is the “return state (when going back)” in which the direction of the steering torque and the rotation direction of the motor are the same, and the “return state (when returning) where the direction of the steering torque and the rotation direction of the motor are opposite. ) ". On the other hand, the state of the damping control includes a normal damping correction value “normal state (normal time)” and a “return correction request state (return correction time)” in which the damping correction value is reduced from normal. .
[0022]
As shown in FIG. 1, when the steering wheel 3 is steered by a driver, the electric power steering device 1 rolls the front wheels W and W by manual steering by means of manual steering force generating means (steering system) 2 to change the direction of the vehicle. Change. Further, the electric power steering apparatus 1 is provided with a drive control signal V from the control means 12. O Based on the above, the motor drive means 13 generates a motor drive signal Vm, and the motor 8 is driven by this motor drive signal Vm to generate a steering assist torque (steering assist force). (Manual steering force) is reduced.
[0023]
In the manual steering force generating means 2, a pinion 7 a of a rack and pinion mechanism 7 provided in the steering gear box 6 is connected to a steering shaft 4 provided integrally with the steering wheel 3 via a connecting shaft 5. The connecting shaft 5 includes universal joints 5a and 5b at both ends. In the rack and pinion mechanism 7, rack teeth 7 b that mesh with the pinion 7 a are formed on the rack shaft 9, and the rotation of the pinion 7 a is reciprocated in the lateral direction of the rack shaft 9 by meshing the pinion 7 a and the rack teeth 7 b. Further, the rack shaft 9 is connected to left and right front wheels W, W as rolling wheels via tie rods 10, 10 at both ends thereof.
[0024]
In the electric power steering apparatus 1, an electric motor 8 is disposed coaxially with the rack shaft 9 in order to generate a steering assist torque. The rotation of the electric motor 8 is converted into a thrust through a ball screw mechanism 11 provided coaxially with the rack shaft 9, and this thrust is applied to the rack shaft 9 (ball screw shaft 11a).
[0025]
Detection signals T, N, and V of the steering torque sensor TS, the motor rotation speed sensor NS, and the vehicle speed sensor VS are input to the control means 12. The control means 12 then drives the drive control signal V based on the detection signals T, N, V, respectively. O (Direction signal + PWM signal) is generated and output to the motor drive means 13.
[0026]
The steering torque sensor TS is disposed in the steering gear box 6 and detects the magnitude and direction of the steering torque (manual steering force) by the driver. Then, the steering torque sensor TS outputs a steering torque signal T corresponding to the detected steering torque to the control means 12 (the reference current setting unit 21 and the torque attenuation coefficient conversion unit 22B shown in FIG. 3).
[0027]
The motor rotation speed sensor NS is a motor current I flowing through the motor 8. MO And the motor voltage V applied to the motor 8. MO Motor current sensor IS, motor voltage sensor (not shown), and motor current I MO And motor voltage V MO To a rotation speed calculating means for calculating the rotation speed of the electric motor 8. As these means, known ones can be used. The rotation speed calculation means calculates the motor rotation speed [N] based on the following equation (1).
N = (V MO -I MO * R MO ) / K ... (1)
Where N: motor rotation speed, V MO : Motor voltage, I MO : Motor current, R MO : Electric motor resistance, K: Induced voltage constant.
[0028]
In this equation (1), the motor resistance [R MO ] And the induced voltage constant [K] are constant for each motor, so that the motor current [V MO ] And motor voltage [I MO ] Is substituted into equation (1) to calculate the motor rotation speed [N]. The motor rotation speed [N] obtained by the calculation is output as a motor rotation speed signal N to the control means 12 (the reference damping current setting unit 22A and the steering state detection unit 25 shown in FIG. 3). The electric motor rotation speed sensor NS may be a steering rotation speed sensor that detects the rotation speed of the steering shaft 4.
[0029]
The vehicle speed sensor VS outputs a vehicle speed signal V based on the number of rotations of the output shaft of the transmission to the control means 12 (a reference current setting unit 21 and a vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22C described later).
[0030]
The motor drive means 13 generates a motor drive signal Vm based on the drive control signal Vo (direction signal and PWM [Pulse Width modulation] signal) output from the control means 12 and supplies the motor drive signal Vm to the motor 8. The motor 8 is PWM driven. To do. The electric motor driving means 13 includes, for example, four field effect transistors (hereinafter referred to as “power FETs”) 13a as shown in FIG. 1 , 13a 2 , 13a 3 , 13a 4 And a gate drive circuit 13b. Power FET 13a 1 , 13a 2 , 13a 3 , 13a 4 Drive control signal V to each gate G1, G2, G3, G4 O Is input, this drive control signal V O Based on this, the motor drive signal Vm is supplied to the motor 8. Then, a motor current flows through the motor 8, and the motor 8 generates a steering assist torque proportional to the motor current to assist the driver's steering operation.
[0031]
Next, the configuration of the control unit 12 of the first embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 3 to 6.
FIG. 3 is a block configuration diagram of an electric system of the electric power steering apparatus according to the first embodiment. 4 is a diagram showing an example of maps provided in the control means of FIG. 3. FIG. 4A is a map of a steering torque signal-reference torque signal, and FIG. 4B is a motor rotation speed signal-reference damping current signal. (C) is a steering torque signal-torque damping coefficient map, (d) is a vehicle speed signal-going vehicle speed damping coefficient map, and (e) is a vehicle speed signal-returning vehicle speed damping coefficient map. Show. FIG. 5 is a block diagram of a steering state detection unit in the control means of FIG. FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of determining the return correction request state.
[0032]
The control means 12 includes a reference current setting unit 21, a damping current setting unit 22, a forward target current calculation unit 23, a return target current calculation unit 24, a steering state detection unit 25, a signal switching unit 26, a deviation calculation unit 27, and a drive. The control unit 28 is included.
[0033]
Among these, the damping current setting unit 22 sets a damping correction value (attenuation amount) when performing so-called damping correction, and includes a reference damping current setting unit 22A, a torque damping coefficient conversion unit 22B, a normal vehicle speed damping coefficient It includes a conversion unit 22C, a return correction vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22D, a coefficient switching unit 22E, and a multiplication unit 22F.
[0034]
The control means 12 receives a steering torque signal T, an electric motor rotation signal N, and a vehicle speed signal V, all of which are input as digital signals by an AD converter or the like.
[0035]
The reference current setting unit 21 includes a ROM, a logic circuit, and the like, and is set based on an experimental result or a logical operation, for example, as shown in a map 1 in FIG. 4A, and a steering torque signal T and a reference current signal. I T The corresponding data is stored. Then, when the steering torque signal T is input, the corresponding reference current signal I is immediately used as an address. T Are output to the subsequent target current calculation unit 23 and the return target current calculation unit 24. The map 1 shows that the larger the steering torque signal T is, the larger the reference current signal I is. T Is set (generated) and the magnitude of the steering torque signal T is the same, the smaller the vehicle speed signal V, the smaller the reference current signal I T Is set (generated).
[0036]
Next, of the damping current setting unit 22, the reference damping current setting unit 22A is composed of a ROM or the like, and is set based on an experimental result or a logical operation, for example, as shown in the map 2 of FIG. , Motor rotation speed signal N and reference damping current signal I N The corresponding data is stored. Then, when the motor rotation speed signal N is inputted, the reference damping current signal I corresponding immediately with this as an address is input. N Is output to the subsequent multiplier 22F. This map 2 shows that the reference damping current signal I is increased when the motor rotation speed signal N becomes larger than a predetermined value. N This is to facilitate the emergency avoidance action by the driver.
[0037]
Further, of the damping current setting unit 22, the torque attenuation coefficient conversion unit 22B is composed of a ROM or the like, and is set based on an experimental result or a logical operation, for example, as shown in a map 3 in FIG. Steering torque signal T and torque damping coefficient R T The corresponding data is stored. When the steering torque signal T is input, the torque damping coefficient R corresponding to the steering torque signal T is immediately used as an address. T Is output to the subsequent multiplier 22F. The torque attenuation coefficient converter 22B reduces the damping correction value when the steering torque signal T increases, so that the assist amount by the steering assist torque does not decrease.
[0038]
Of the damping current setting unit 22, the normal vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22C is composed of a ROM or the like, and is set based on an experimental result or a logical operation, for example, as shown in a map 4 in FIG. The vehicle speed signal V and the normal vehicle speed damping coefficient R Vf The corresponding data is stored. When the vehicle speed signal V is input, the normal vehicle speed damping coefficient R corresponding immediately with this signal as an address. Vf Is output to the subsequent coefficient switching unit 22E. The normal vehicle speed attenuation coefficient converter 22C increases the damping correction value when the vehicle speed signal V increases, so as to reduce the assist amount by the steering assist torque. By doing so, the stability of the steering is improved.
[0039]
Of the damping current setting unit 22, the return correction vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22 </ b> D is composed of a ROM or the like, and is set based on an experimental result or a logical operation, for example, as shown in a map 5 in FIG. Vehicle speed signal V and return correction vehicle speed attenuation coefficient R Vb The corresponding data is stored. When the vehicle speed signal V is input, the vehicle speed attenuation coefficient R at the time of return correction immediately corresponding to the vehicle speed signal V as an address. Vb Is output to the subsequent coefficient switching unit 22E. When the vehicle speed signal V increases, the return correction vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22D increases the damping correction value so as to reduce the assist amount by the steering assist torque. The map 5 shows a vehicle speed attenuation coefficient R at the time of return correction at a vehicle speed of 5 to 35 km / h. Vb This is to improve the return of the steering in such a low vehicle speed range. Further, this map 5 shows a coefficient R when the vehicle speed signal V is increased over a vehicle speed of 5 to 7 km / h. Vb Is set to be small. On the other hand, this map 5 shows a coefficient R when the vehicle speed signal V increases as the vehicle speed (vehicle speed signal) increases from 17 to 35 km / h. Vb Is also set to be large. By setting the map 5 in this way, the transition from the predetermined low vehicle speed region to the other vehicle speed region (state transition) and vice versa are made smooth.
[0040]
Of the damping current setting unit 22, the coefficient switching unit 22E includes a switching function and the like, and the normal vehicle speed attenuation coefficient R from the normal vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22C. Vf Return correction vehicle speed attenuation coefficient R from return correction vehicle speed attenuation coefficient converter 22D Vb , And a return correction request state signal S from the steering state detector 25 described later. T2 Enter. The coefficient switching unit 22E then returns the return correction request state signal S. T2 When vehicle is at L level, normal vehicle speed damping coefficient R Vf Vehicle speed damping coefficient R V In the case of H level, the vehicle speed attenuation coefficient R at the time of return correction Vb Vehicle speed damping coefficient R V Is output to the subsequent multiplier 22F.
[0041]
Of the damping current setting unit 22, the multiplication unit 22F includes a multiplier or a software-controlled multiplication function. And the reference damping current signal I N , Torque damping coefficient R T , And vehicle speed damping coefficient R V Is multiplied by the damping current signal I D (= I N * R T * R V ) Is output to both the forward target current calculation unit 23 and the return target current calculation unit 24.
[0042]
The forward target current calculation unit 23 includes a subtracter or a soft control subtraction function. The forward target current calculation unit 23 generates a reference current signal I in order to cause the motor 8 to generate a suitable steering assist torque when the driver increases the steering wheel 3. T To damping current signal I D Is subtracted (damping correction), and the forward target current signal I which is the subtraction result Tf '(= I T -I D ) To the subsequent signal switching unit 26.
[0043]
The return target current calculation unit 24 includes an adder or a software-controlled addition function. Then, the return target current calculator 24 generates the reference current signal I. T Damping current signal I D Is added (damping correction), and the return target current signal I which is the addition result Tb '(= I T + I D ) To the subsequent signal switching unit 26. In order to improve the return performance of the steering, the damping current signal I D Should be reduced.
[0044]
The steering state detection unit 25 includes a logic circuit and the like. The steering state detection unit 25 determines whether the steering state is “going state (going forward)” or “returning state (returning)”. Further, it is determined whether the damping control state should be “normal state (normal time)” or “return correction request state (return correction)”.
[0045]
Therefore, as shown in FIG. 5, the tearing state detection unit 25 includes a torque direction flag setting unit 25a, a rotation direction flag setting unit 25b, a return determination unit 25c, a steering torque signal absolute value conversion unit 25d, and a return correction determination unit 25e. And a return correction end point determination unit 25f. Note that the steering state signal S output to the signal switching unit 26 by the torque direction flag setting unit 25a, the rotation direction flag setting unit 25b, and the return determination unit 25c. T Has the role of generating Further, the return correction request state signal S output from the steering torque signal absolute value conversion unit 25d, the return correction determination unit 25e, and the return correction end point determination unit 25f to the coefficient switching unit 22E. T2 Has the role of generating
[0046]
The torque direction flag setting unit 25a is composed of a logic circuit or the like, and receives the steering torque signal T and sets the torque direction flag F as in the first embodiment (right 1, left 0). The rotation direction flag setting unit 25b is composed of a logic circuit or the like, and receives the motor rotation speed signal N and sets the rotation direction flag G (right 1, left 0).
[0047]
The return determination unit 25c includes a logic circuit or the like, and determines that the steering state is the forward state when the directions of the torque direction flag F and the rotation direction flag G match. If the directions of the torque direction flag F and the rotation direction flag G do not match, the steering state is determined to be the return state. A steering state signal S for switching between the H level and the L level, such as the L level in the forward state and the H level in the return state. T Is generated. Generated steering state signal S T Is output to the signal switching unit 26. Further, it is also output to the return correction end point determination unit 25f.
[0048]
The steering torque signal absolute value conversion unit 25Aa is composed of a logic circuit and the like, and takes the absolute value of the steering torque signal T and outputs the absolute value signal T. ABS Convert to
[0049]
The return correction determination unit 25d includes a ROM, a logic circuit, and the like. ABS Are compared to determine the return correction request state. When the return correction request state is determined, the H level return correction request state signal S T2 Is output to the subsequent return correction end point determination unit 25f. Further, the return correction determination unit 25Ae receives an end signal S from the subsequent return correction end point determination unit 25f. STOP Is input, the H level return correction request state signal S T2 Is set to L level.
[0050]
As shown in FIG. 6, the absolute value signal T which is the absolute value of the steering torque signal T. ABS Is a threshold value for return correction torque T TH After the state becomes larger, the return correction torque predetermined value T again TH The time point when the following is reached is determined as a return correction request state (start point of the return correction request state). The determination is made in order to quickly detect the return correction request state. In other words, the return determination requesting state can be determined by the return determination unit 22c, but based on the determination principle, the return correction torque predetermined value T TH By setting appropriately, the return correction determination unit 25e can determine the return correction request state earlier.
[0051]
Incidentally, return correction torque predetermined value T TH Is set to a small value, the damping correction value (damping current signal I D ) Is reduced. On the other hand, the return correction torque predetermined value T TH If the value is set to a large value, the number of times of control for reducing the damping correction value is reduced. In this regard, the predetermined return correction torque value of 300 N · m is preferable because the damping control can be appropriately performed.
[0052]
Returning to FIG. The return correction end point determination unit 25f is composed of a logic circuit, and a return correction request state signal S. T2 Is input to the steering state signal S after the switch to H level. T Is switched from H level to L level, the end signal S STOP Is output to the return correction determination unit 25e. The return correction request state signal S input to the return correction end point determination unit 25f. T2 Is output to the subsequent coefficient switching unit 22E while maintaining the input signal level (H or L level).
[0053]
The signal switching unit 26 in FIG. 3 includes a switching function and the like, and the forward target current signal I from the forward target current calculation unit 23. Tf ', Return target current signal I from the return target current calculation unit 24 Tb 'And the steering state signal S from the steering state detection unit 25 T Enter. Then, the signal switching unit 26 receives the steering state signal S. T When H is H level, the target current signal I is Tf 'Is the target current signal I T 'As steering state signal S T Is the L level, the return target current signal I Tb 'Is the target current signal I T 'Is output to the deviation calculation unit 27 in the subsequent stage.
[0054]
The deviation calculation unit 27 includes a subtractor and the like, and a target current signal I T 'From the motor current signal I MO To generate a deviation signal ΔI, which is output to the drive control unit 28 in the subsequent stage.
[0055]
The drive control unit 28 includes a PID control unit, a PWM signal generation unit, a logic circuit, and the like. The drive control unit 28 performs proportional (P), integral (I), and differential (D) processing on the deviation signal ΔI, so that the deviation signal ΔI is quickly generated. Drive control signal V so that O (Direction signal + PWM signal) is generated and output to the motor drive means 13 at the subsequent stage.
The motor drive means 13 is connected to the drive control signal V O The motor drive signal Vm is generated based on the above, and the motor 8 is PWM driven. This point is as described above.
[0056]
Next, the operation of the electric power steering apparatus 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 6 as appropriate.
[0057]
〔Normal time〕
The operation when the driver performs an operation to increase the steering wheel 3 will be described. It is assumed that the vehicle is traveling straight. In the straight traveling state, the steering state signal S T Is either the forward state L level or the return state H level. On the other hand, the return correction request state signal S T2 The steering torque T returns and the correction torque predetermined value T TH Therefore, it is L level. That is, in the straight traveling state, the damping control state is the normal state (normal time).
[0058]
When the driver performs an operation to increase the steering wheel 3, the steering state detection unit 25 determines that the steering state is the forward state from the direction of the steering torque signal T and the rotation direction of the electric motor 8, and the steering state signal S at the L level. T Is output to the signal switching unit 26. The return correction end point determination unit 25f also has an L level steering state signal S. T Is output. The steering torque signal is not large and the return correction torque predetermined value T TH In the smaller state, the return correction request state signal S T2 Maintains the L level.
[0059]
When the driver performs an operation to increase the steering wheel 3, the reference current setting unit 21 determines the reference current signal I based on the steering torque signal T and the vehicle speed signal V. T Is output to the forward target current calculation unit 23 and the return target current calculation unit 24. A larger steering assist torque is generated as the steering torque signal T is larger. Further, if the magnitude of the steering torque signal T is the same, a larger steering assist torque is generated as the vehicle speed signal V is smaller.
[0060]
At the same time, the damping current setting unit 22 performs the following processing.
The reference damping current setting unit 22A is configured to generate a reference damping current signal I based on the motor rotation speed signal N. N Is output to the multiplier 22F. Further, the torque attenuation coefficient conversion unit 22B is configured to generate a torque attenuation coefficient R based on the steering torque signal T. T Is output to the multiplier 22F. Further, the normal vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22C is configured to generate a normal vehicle speed attenuation coefficient R based on the vehicle speed signal V. Vf Is output to the coefficient switching unit 22E. Further, the return-correction vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22D performs a return-correction vehicle speed attenuation coefficient R based on the vehicle speed signal V. Vb Is output to the coefficient switching unit 22E.
In the coefficient switching unit 22E, the normal vehicle speed damping coefficient R Vf And return correction vehicle speed damping coefficient R Vb , But return correction request status signal S T2 Is at the L level, the normal vehicle speed damping coefficient R Vf Vehicle speed damping coefficient R V Is output to the multiplier 22F.
[0061]
The multiplier 22F multiplies these input signals to multiply the damping current signal I. D (= I N * R T * R V ) Damping current signal I D Is output to the forward target current calculation unit 23 and the return target current calculation unit 24. The damping current signal I D Corresponds to the damping correction value.
[0062]
In the normal target current calculation unit 23, the forward target current signal I Tf '(= I T -I D ) Is calculated. At the same time, the return target current signal calculation unit 24 uses the return target current signal I. Tb '(= I T + I D ) Is calculated. Both signals I Tf ', I Tb 'Is output to the signal switching unit 26.
[0063]
The signal switching unit 26 has an L level steering state signal S indicating the forward state. T Is entered. Therefore, the signal switching unit 26 has the reference current signal I T To damping current signal I D The forward target current signal I is decremented Tf 'Is the target current signal I T 'Is output to the deviation calculator 27.
[0064]
The deviation calculating unit 27 is configured to output the target current signal I T 'And the motor current signal I detected by the motor current sensor IS MO The deviation of (digital signal) is calculated, and the deviation signal ΔI is output to the drive control unit 28. The drive control unit 28 performs PID processing and a drive control signal V O The process which produces | generates is performed. In the electric motor 8, the electric motor driving means 13 is driven by the drive control signal V. O PWM driving is performed by the electric motor drive signal Vm generated based on the above.
Therefore, at the time of going, the normal damping correction value (damping current signal I D ) Is subtracted and corrected, the steering stability is improved. Since the damping correction value increases as the rotational speed of the electric motor 8 increases, the stability of the steering with respect to a fast steering action is improved. Further, since the damping correction value increases as the vehicle speed increases, the steering stability at high vehicle speeds is improved. When the steering torque (steering torque signal T) is large, the damping correction value is small. Therefore, for powerful steering, the driver's steering action is assisted by a large auxiliary steering torque.
[0065]
[During correction]
Next, the operation when the steering wheel 3 returns to the neutral position by the self-aligning torque will be described. It should be noted that the damping correction value is obtained when the steering torque returns and the correction torque predetermined value T TH It will be reduced after reaching a larger state (see FIG. 6). The vehicle speed is assumed to be a predetermined low vehicle speed region.
Hereinafter, operations different from the normal operation will be described.
[0066]
When the steering wheel 3 returns to the neutral position by the self-aligning torque, the steering torque signal T is returned as the preceding stage, and the correction torque predetermined value T TH Is recorded and then reduced (the direction of the torque direction flag F and the direction of the rotation direction flag G coincide). In the reduction process, the steering torque signal T returns and the correction torque predetermined value T TH It becomes the following. Then, in the return correction determination unit 25e, the return correction request state signal S T2 Changes from L level to H level. Accordingly, the damping control state is switched from the normal state (normal time) to the return correction request state (return correction time). Therefore, the damping correction value is reduced.
It should be noted that at the moment of switching to the return correction request state (during return correction), the return correction torque predetermined value T TH Depending on the setting, there is a case where the directions of the torque direction flag F and the rotation direction flag G coincide with each other in the return determination unit 25a. That is, the steering state signal S T Is at the L level, and the steering state may remain in the forward state. In this case, however, the steering state immediately shifts to the return state.
[0067]
Therefore, as the next stage, the directions of the torque direction flag F and the rotation direction flag G are reversed, and the return determination unit 25c determines that the steering state is the return state. As a result, the steering state signal S T Becomes H level, and the damping correction becomes the addition correction in the return state. At this time, the damping correction value acts in a direction that suppresses the rotation of the electric motor 8, that is, a direction that cancels the self-aligning torque. However, since the damping correction value is reduced at the time of return correction, this reduces the damping correction value that acts in the direction to cancel the self-aligning torque, thereby improving the return performance of the steering.
[0068]
The state where the damping correction is reduced (return correction request state) is continued until the directions of the torque direction flag F and the rotation direction flag G are reversed, that is, until the steering state is changed from the return state to the forward state. The
[0069]
Incidentally, in a substantially straight traveling state, there may be a case where the steering state is determined as a forward state and a case where it is determined as a return state. However, in any case, since the steering torque sensor TS is in the dead zone region and the motor 8 is not driven, stable steering can be obtained. The return correction request state signal S is temporarily returned. T2 Becomes the L level and the return correction request state is completed, the vehicle is almost straight at that time, and the steering torque signal T has a small absolute value (substantially 0). TH Therefore, the return correction request state is not entered again in the almost straight state. Also, when the vehicle speed is outside the predetermined low vehicle speed range, the return correction request state is not entered, and normal damping control is performed.
[0070]
Therefore, according to the electric power steering apparatus 1 of the first embodiment, it is possible to improve both the return of the steering in a predetermined low vehicle speed region and the improvement of the stability of the steering in other steering states.
[0071]
<< Second Embodiment >>
Next, an electric power steering apparatus according to a second embodiment will be described.
In the second embodiment, the end point of the return correction state is determined by a timer. Note that the second embodiment differs from the first embodiment only in the steering state detection unit as the return correction determination unit. Therefore, for the parts that are the same as those in the first embodiment, the drawings in the first embodiment are referred to, the same reference numerals are given, and the description thereof is omitted.
In the following, differences from the first embodiment will be mainly described.
Here, FIG. 7 is a block configuration diagram in the electric system of the electric power steering apparatus of the second embodiment. FIG. 8 is a block configuration diagram of a steering state detection unit that detects a steering return state and a return correction request state in the second embodiment. 9A is an explanatory diagram of the principle of detecting the return correction request state, and FIG. 9B is an operation flowchart of the return correction determination unit in the steering state detection unit of FIG.
[0072]
As shown in FIG. 7, the control means 12 differs from the first embodiment only in the steering state detection unit 25A.
[0073]
As shown in FIG. 8, the steering state detection unit 25A includes a torque direction flag setting unit 25Aa, a rotation direction flag setting unit 25Ab, a return determination unit 25Ac, a steering torque signal absolute value conversion unit 25Ad, a return correction determination unit 25Ae, and a timer unit. 25Af is included. Note that the steering state signal S output to the signal switching unit 26 by the torque direction flag setting unit 25Aa, the rotation direction flag setting unit 25Ab, and the return determination unit 25Ac. T Has the role of generating Further, the return correction request state signal S output from the steering torque signal absolute value conversion unit 25Ad, the return correction determination unit 25Ae, and the timer unit 25Af to the coefficient switching unit 22E. T2 Has the role of generating This embodiment is different from the first embodiment in that the return correction end point determination unit 25f in FIG. 5 is a timer unit 25Af as shown in FIG.
[0074]
The return determination unit 25Ac generates the generated steering state signal S. T Is output only to the signal switching unit 26, unlike the first embodiment.
[0075]
The return correction determination unit 25Ad is composed of a ROM, a logic circuit, and the like. ABS Are compared to determine the return correction request state. When the return correction request state is determined, the H level return correction request state signal S T2 Is output to the subsequent timer unit 25Af. Further, the return correction determination unit 25Ae receives an end signal S from the subsequent timer unit 25Af. STOP Is input, the H level return correction request state signal S T2 Is set to L level.
Also in the second embodiment, the return correction torque predetermined value T TH (See FIG. 9A) is 300 N · m.
[0076]
The timer unit 25Af includes a timer function and a logic circuit, and a return correction request state signal S T2 When 5 seconds (predetermined time) have passed since the switch to H level, the end signal S STOP Is output to the return correction determination unit 25Ae. Note that the return correction request state signal S input to the timer unit 25Af. T2 Is directly output to the subsequent coefficient switching unit 22E.
By the way, if the predetermined time is shortened, the return performance of the steering wheel may be slightly weakened while the steering wheel is returning due to the self-aligning torque after turning the corner, but a sufficient damping effect can be obtained and stable. It can be set with emphasis on sex. In addition, if the predetermined time is lengthened, the stability may be slightly reduced when the vehicle runs straight after turning the corner and the steering wheel returns due to self-aligning torque. It can be set with emphasis on sex. If it is 5 seconds as described above, both the returnability and stability of the steering can be appropriately satisfied.
[0077]
Since the other configuration of the control means 12 is the same as that of the first embodiment, the description thereof is omitted.
[0078]
The operation of the second embodiment will be described focusing on the determination of the return correction request state (refer to FIGS. 1 and 7 to 9 as appropriate).
In the second embodiment, when a steering operation is performed in a predetermined low vehicle speed region, the following operation is performed.
[0079]
First, the driver starts steering from the straight traveling state (in the straight traveling state, either the forward state or the return state). Then, as the steering torque increases, the electric motor 8 rotates to assist the driver's steering torque. At this time, since the torque direction flag F based on the detected steering torque signal T matches the rotation direction flag G of the motor 8 based on the motor rotation speed signal N, the return determination unit 25Ac of the steering state detection unit 25A is determined to be the forward state. To do. For this reason, the steering state signal S T Is always at the L level, and the signal switching unit 26 receives the current signal I from the forward target current calculation unit 23. Tf 'Is the target current signal I T Select as'.
[0080]
On the other hand, as shown in FIG. 9A, when the driver starts the steering, the steering torque increases, eventually reaches the maximum value, and then decreases. In the second embodiment, the return correction determination unit 25Ae in the steering state detection unit 25A returns the steering torque (steering torque signal T) to the return correction torque predetermined value T. TH The steering torque signal T is returned in the process of decreasing and reaches the maximum value, and then the corrected torque predetermined value T TH When it becomes below, it judges with the return correction demand state of steering.
Therefore, the steering torque signal T returns and the correction torque predetermined value T TH Or a return correction torque predetermined value T TH After the return correction torque predetermined value T TH In a situation that does not become the following, the return correction determination unit 25Ae determines that it is in the normal state. Therefore, the return correction request state signal S T2 Is the L level, and the coefficient switching unit 22E receives the normal vehicle speed attenuation coefficient R from the normal vehicle speed attenuation coefficient conversion unit 22C. Vf Select.
[0081]
Therefore, even if the vehicle speed is in a predetermined low vehicle speed range, the damping correction value is not reduced except in the return correction request state, so that the stability of the steering in the normal state is ensured.
[0082]
Incidentally, in the second embodiment as well, the return correction determination unit 25Ae (return correction request state signal S T2 ) Is a return determination unit 25Ac (steering state signal S). T ), The return correction request state can be determined earlier than the determination of the return state of the steering.
[0083]
Here, the return correction request state signal S T2 Only switches the coefficient switching unit 22E to the position of the return correction state, and does not switch the signal switching unit 26 to the position of the return state. Therefore, the current signal current signal I from the forward target current calculation unit 23 is a forward state in which the steering is actually increased and the signal switching unit 26 performs subtraction correction. Tf 'Is the target current signal I T The current signal I from the return target current calculation unit 24 in which the signal switching unit 26 is performing addition correction on the assumption that it is in the return state although it should be selected as' Tb 'Is the target current signal I T (If you do this, it will give the driver a sense of discomfort, such as a sense of grip).
Therefore, the return correction request state signal S T2 Is the steering state signal S T The driver does not feel uncomfortable even if the level is returned to the H level in the correction request state earlier than that.
[0084]
Next, after the return correction request state determination of the return correction determination unit 25Ae, the first return determination unit 25Ac determines that the steering state is the return state from the torque direction flag F and the rotation direction flag G. As a result, the steering state signal S T Becomes H level. Then, the signal switching unit 26 receives the current signal I from the return target current calculation unit 24 performing addition correction. Tb 'Is the target current signal I T Select as'. As a result, addition correction is performed in the steering return state. Here, if the vehicle speed is in a predetermined low vehicle speed region, a damping correction value (damping current signal I D ) Becomes smaller, so that the self-aligning torque is not canceled. Therefore, the returnability of the steering is improved.
[0085]
In the second embodiment, the control for reducing the damping correction value by the steering state detection unit 25A (timer unit 25Ae) is performed for 5 seconds after the return correction request state is determined, and then the damping correction value is normally set. It becomes a state. Therefore, the stability of the steering can be obtained after 5 seconds.
[0086]
Next, with reference to the flowchart of FIG. 9B, supplementary explanation will be given on the steering return correction request state determination based on the predetermined value of the return correction torque.
First, the steering torque signal absolute value conversion unit 25Ad of the steering state detection unit 25A inputs the steering torque signal T (S1). Then, the steering torque signal absolute value conversion unit 25Aa takes the absolute value of the steering torque signal T, and the absolute value signal T ABS (S2). Next, the return correction determination unit 25Ae returns the return correction torque predetermined value T. TH And absolute value signal T ABS Are compared (S3). And return absolute value T ABS Returns to the correction torque predetermined value T TH If it is below, the process returns (S4). That is, the steering operation that should be determined as the return correction request state has not been performed. In this case, the return correction request state signal S T2 Remains at the L level in the normal state.
[0087]
On the other hand, return absolute value T ABS Returns to the correction torque predetermined value T TH If exceeded, the process proceeds to step S5 to determine the return correction request state, and the return absolute value T ABS Returns to the correction torque predetermined value T TH Judge whether or not it has become less. Return absolute value T ABS Returns to the correction torque predetermined value T TH If it is above, the judgment is continued.
[0088]
And return absolute value T ABS Returns to the correction torque predetermined value T TH If it is less than that, it is determined as a return correction request state, and a return correction request state signal S T2 Is set to H level (S6). As a result, the coefficient switching unit 22E has an H level return correction request state signal S. T2 Is output. The return correction request state continues for 5 seconds (S7). After 5 seconds, return correction request status signal S T2 Becomes L level (S8). As a result, the coefficient switching unit 22E has an H level return correction request state signal S. T2 Will not be output. For this reason, as a normal state, normal damping control is performed in which the damping correction value is not reduced even in a predetermined low vehicle speed region.
[0089]
Thus, according to the second embodiment, as in the first embodiment, it is possible to improve both the return performance of the steering in a predetermined low vehicle speed region and the stability of the steering in other steering states. .
[0090]
The present invention can be widely modified without being limited to the above-described embodiments.
For example, the damping correction signal may be 0 in the return correction request state and in a predetermined low vehicle speed region. Further, the map 4 and the map 5 in the first embodiment and the second embodiment described above are not necessarily required. The return correction request state may be canceled (that is, the end point of the return correction control for reducing the damping correction value) on the condition that the steering returns to the neutral state. Whether the steering has returned to the neutral state can be determined, for example, by monitoring the rack position or monitoring the absolute value of the steering torque signal.
[0091]
【The invention's effect】
Of the present invention described above, according to the first aspect of the present invention, it is possible to improve both the return of the steering in a predetermined low vehicle speed range and the improvement of the stability of the steering in other steering states. it can.
Further, according to the second aspect of the present invention, it is possible to determine the return state of the steering system promptly or in advance. Therefore, it is possible to appropriately perform control for reducing the damping correction value.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to reliably determine the end time of the return correction request state from the change from the steering return state to the forward state. Therefore, the return correction control for reducing the damping correction value can be appropriately terminated.
Further, according to the invention described in claim 4, the steering rotation speed can be detected without providing a special steering rotation speed sensor.
According to the fifth aspect of the present invention, steering stability (high-speed running stability) can be obtained in a high vehicle speed region where the road surface reaction force is small.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering apparatus according to a first embodiment (and a second embodiment).
FIG. 2 is a circuit diagram of the motor driving means of FIG.
FIG. 3 is a block configuration diagram in an electric system of the electric power steering apparatus of FIG. 1;
4 is a diagram showing an example of maps provided in the control means of FIG. 3. FIG. 4A is a map of a steering torque signal-reference torque signal, and FIG. 4B is a motor rotation speed signal-rotation speed torque signal. (C) is a steering torque signal-torque damping coefficient map, (d) is a vehicle speed signal-going vehicle speed damping coefficient map, and (e) is a vehicle speed signal-returning vehicle speed damping coefficient map. Show.
FIG. 5 is a block configuration diagram of a steering state detection unit in the control means of FIG. 3;
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of determining a return correction request state in the first embodiment.
FIG. 7 is a block configuration diagram of an electric system of an electric power steering apparatus according to a second embodiment.
FIG. 8 is a block configuration diagram of a steering state detection unit in the control means of FIG.
9A is a diagram for explaining the principle of detecting a return correction request state and its end point in the second embodiment, and FIG. 9B is an operation flowchart of the steering state detection unit of FIG. 8;
FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a vehicle speed and a damping amount (damping correction value) in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 ... Electric power steering device
2 ... Steering system (manual steering force generating means)
8 ... Electric motor
12: Control means (motor control means)
22 ... Damping current setting section (damping correction section)
23 ... Outward target current calculation unit (damping correction unit)
24 ... Return target current calculation section (damping correction section)
25 ... Steering state detection unit (return correction determination unit)
25e ... Return correction determination unit (first embodiment)
25Ae ... Return correction determination unit (second embodiment)
TS… Steering torque sensor
T: Steering torque signal
NS: Electric motor rotational speed sensor (steering rotational speed sensor)
N: Electric motor rotation speed signal (steering rotation speed)
VS ... Vehicle speed sensor
V ... Vehicle speed signal

Claims (5)

車両のステアリング系の操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、
前記ステアリング系の操舵回転速度を検出する操舵回転速度センサと、
前記車両の速度を検出する車速センサと、
前記ステアリング系に操舵補助トルクを付加する電動機と、
少なくとも前記操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じて前記電動機に流す目標電流値を設定し、前記電動機を駆動するための制御信号を出力する電動機制御手段とを備え、
この電動機制御手段には、少なくとも前記操舵回転速度センサにより検出される操舵回転速度に応じてダンピング補正値を設定し、前記電動機に流す目標電流値を前記ダンピング補正値により補正するダンピング補正部が設けられている電動パワーステアリング装置において、
前記電動機制御手段は、少なくとも前記操舵トルクセンサにより検出される操舵トルクに応じて前記ステアリング系の戻り補正要求状態を判定する戻り補正判定部を有し、車速センサによって検出される車速が所定の低車速領域にあり、かつ、前記戻り補正判定部において戻り補正要求状態と判定された場合には、前記設定されたダンピング補正値を低減することを特徴とする電動パワーステアリング装置。A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system of the vehicle;
A steering rotation speed sensor for detecting a steering rotation speed of the steering system;
A vehicle speed sensor for detecting the speed of the vehicle;
An electric motor for adding a steering assist torque to the steering system;
Electric motor control means for setting a target current value to flow to the electric motor according to at least the steering torque detected by the steering torque sensor and outputting a control signal for driving the electric motor,
The motor control means is provided with a damping correction unit that sets a damping correction value according to at least the steering rotation speed detected by the steering rotation speed sensor and corrects the target current value flowing through the motor with the damping correction value. In the electric power steering device
The motor control means includes a return correction determination unit that determines a return correction request state of the steering system according to at least a steering torque detected by the steering torque sensor, and a vehicle speed detected by the vehicle speed sensor is a predetermined low level. An electric power steering apparatus characterized by being in a vehicle speed region and reducing the set damping correction value when the return correction determination unit determines that a return correction is required. 前記戻り補正判定部は、前記操舵トルクの絶対値が戻り補正トルク所定値より大きい状態から戻り補正トルク所定値以下となって所定時間が経過するまでの間を、前記戻り補正要求状態と判定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。The return correction determination unit determines that the return correction request state is from a state in which the absolute value of the steering torque is greater than a predetermined value of the return correction torque until a predetermined time elapses after the return correction torque is less than the predetermined value. The electric power steering apparatus according to claim 1. 前記戻り補正判定部は、前記操舵トルクの絶対値が戻り補正トルク所定値より大きい状態から戻り補正トルク所定値以下となってから、前記操舵トルクから判断される操舵方向と前記操舵回転速度センサから検出される操舵回転方向とが互いに同じになるまでの間を、前記戻り補正要求状態と判定することを特徴とする請求項１に記載の電動パワーステアリング装置。The return correction determination unit is configured to detect from the steering direction determined from the steering torque and the steering rotation speed sensor after the absolute value of the steering torque is less than the return correction torque predetermined value from a state where the absolute value of the steering torque is greater than the predetermined value. 2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the return correction request state is determined until the detected steering rotation directions are the same. 前記操舵回転速度検出センサは前記電動機の回転速度を検出する電動機回転速度検出手段であり、この電動機回転速度検出手段は、前記電動機の電流を検出する電流センサと、前記電動機の電圧を検出する電圧センサと、前記電流センサにより検出される電動機電流及び前記電圧センサにより検出される電動機電圧に基づいて前記操舵回転速度として前記電動機の回転速度を算出する電動機回転速度算出部とを有することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。The steering rotational speed detection sensor is electric motor rotational speed detection means for detecting the rotational speed of the electric motor. The electric motor rotational speed detection means includes a current sensor for detecting the electric current of the electric motor and a voltage for detecting the voltage of the electric motor. A motor rotation speed calculation unit that calculates a rotation speed of the motor as the steering rotation speed based on a motor current detected by the current sensor and a motor voltage detected by the voltage sensor; The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3. 前記ダンピング補正部は、前記車速が大きくなるにつれて前記ダンピング補正値を大きく設定することを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の電動パワーステアリング装置。5. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the damping correction unit sets the damping correction value to be larger as the vehicle speed increases. 6.
JP2000390366A 2000-12-22 2000-12-22 Electric power steering device Expired - Fee Related JP3627982B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000390366A JP3627982B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2000390366A JP3627982B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Electric power steering device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2002187562A JP2002187562A (en) 2002-07-02
JP3627982B2 true JP3627982B2 (en) 2005-03-09

Family

ID=18856749

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000390366A Expired - Fee Related JP3627982B2 (en) 2000-12-22 2000-12-22 Electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3627982B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5440916B2 (en) * 2009-08-31 2014-03-12 いすゞ自動車株式会社 Electric power steering device
JP5417300B2 (en) * 2010-11-10 2014-02-12 本田技研工業株式会社 Electric power steering device
KR102676729B1 (en) * 2018-11-05 2024-06-18 현대자동차주식회사 Damping control method and system of steering system for vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
JP2002187562A (en) 2002-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3412579B2 (en) Electric power steering device for vehicles
JP4852964B2 (en) Control device for electric power steering device
JP5050520B2 (en) Electric power steering device
JP4639861B2 (en) Control device for electric power steering device
JP4997472B2 (en) Electric power steering device
JP4872378B2 (en) Control device for electric power steering device
JP2007125944A (en) Control device for electric power steering device
JP2007168617A (en) Electric power steering device
JP2005153639A (en) Electric power steering device
JP4356456B2 (en) Control device for electric power steering device
JP2006044505A (en) Power steering device
JP4404693B2 (en) Vehicle steering system
JP2008230580A (en) Electric power steering device
JP4729907B2 (en) Vehicle steering apparatus and steering torque control method thereof
JP2008290525A (en) Control device for electric power steering device
JP3627982B2 (en) Electric power steering device
JP5244031B2 (en) Vehicle steering system
JP4696572B2 (en) Control device for electric power steering device
JP2009227105A (en) Electric power steering device
JP3666793B2 (en) Electric power steering device
JP3724781B2 (en) Electric power steering device
JP2001278088A (en) Motor-driven power steering device
JP2004314909A (en) Electric power steering device
JP2009113550A (en) Electric power steering device
JPH11263233A (en) Controller for motor power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20041129

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20041201

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20041203

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 3627982

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071217

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081217

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091217

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101217

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111217

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121217

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131217

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees