JP4061245B2 - Electric power steering control device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は、自動車などの車両において、運転者による操舵トルクをアシストするアシストトルクを発生する電気モータを制御する電動式パワーステアリング制御装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種の従来の技術として、例えば特開平7−156817号公報の図5には、操舵トルクセンサにより検出した操舵トルクと、操舵回転速度センサにより検出した操舵回転速度とに基づいて、ステアリング状態検出手段によってステアリング状態信号を発生し、このステアリング状態信号により切替部をスイッチさせて、戻り時制御量演算部の演算出力と、往き時制御量演算部の演算出力とを選択するものが提案されている。
【0003】
【特許文献1】
特開平7―156817号公報、とくに図5とその説明
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術では、例えばステアリング状態信号により、戻り時制御量演算部の演算出力と、往き時制御量演算部の2つの演算出力とを切り替えて選択できるが、運転状態によっては、2つの演算出力の切り替えが頻繁に行なわれることがあり、この切り替えによって演算出力が振動し、アシストトルクが振動する不都合があり、このため運転者に違和感を与え、運転者の操舵フィーリングが低下する。また、アシストトルクが振動すれば、アシストトルクを発生する電気モータの負荷も増大し、電気モータの故障などの原因ともなる。
【0005】
また、アシストトルクを与える電気モータに対する駆動量を演算するための演算手段の演算出力をオン、オフするものでは、その演算出力のオン、オフに伴ない、同様に演算出力が変動し、アシストトルクが振動する不都合がある。
【0006】
理想的には、アシストトルクを発生する電気モータに対する駆動量を演算し、この駆動量に基づき電気モータを制御する演算制御回路は、駆動量の切り替えをスムーズに行ない、また駆動量を切り替えたときにも、電気モータに対する駆動量が滑らかに変化して、運転者に違和感を与えないものが望ましい。
【0007】
この発明は、このような要望に応じて改良された電動式パワーステアリング制御装置を提案するものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明による電動式パワーステアリング制御装置は、運転者による操舵トルクをアシストするアシストトルクを発生する電気モータに対する駆動量を演算し、この駆動量に基づき前記電気モータを制御する制御演算回路を備えた電動式パワーステアリング制御装置であって、
前記制御演算回路が、前記駆動量を演算するための少なくとも2つの演算手段と、これらの各演算手段の演算出力を切り替え選択した演算出力を出力する選択手段と、この選択手段からの演算出力を受けて、その演算出力を平滑化する平滑化処理手段とを有し、
前記選択手段によって前記2つの演算手段の演算出力がその一方から他方へ、またその他方から一方へ切り替えられたときに発生する高周波成分が、ともに前記平滑化処理手段により除去されることを特徴とする。
【0009】
この発明による電動式パワーステアリング制御装置では、制御演算回路に含まれる少なくとも2つの演算手段の演算出力を切り替えたときに発生する高周波成分が、平滑化処理手段により除去されるので、電気モータによるアシストトルクがこの高周波成分によって振動するのを効果的に防止することができ、運転者による操舵トルクを安定化してアシストすることができる。
【0010】
また、この発明による電動式パワーステアリング制御装置は、運転者による操舵トルクをアシストするアシストトルクを発生する電気モータに対する駆動量を演算し、この駆動量に基づき前記電気モータを制御する制御演算回路を備えた電動式パワーステアリング制御装置であって、
前記制御演算回路が、前記駆動量を演算するための演算手段と、この演算手段の演算出力をオン、オフした演算出力を出力するスイッチ手段と、このスイッチ手段からの演算出力を平滑化する平滑化処理手段とを有し、
前記平滑化処理手段は、前記演算手段の演算出力が前記スイッチ手段によりオンされた後、その演算出力に対するリミッタ値をある期間において徐々に増加させる機能を有し、前記スイッチ手段によって前記演算手段の演算出力がオンされたときに発生する高周波成分が、前記平滑化処理手段により除去されることを特徴とする。
【0011】
この発明による電動式パワーステアリング制御装置では、制御演算回路に含まれる演算手段の演算出力をオンするときに発生する高周波成分が平滑化処理手段により除去されるので、電気モータによるアシストトルクがこの高周波成分によって振動するのを効果的に防止することができ、運転者による操舵トルクを安定化してアシストすることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して、この発明による電動式パワーステアリング制御装置の最良の実施の形態について説明する。
実施の形態1.
図1はこの発明による電動式パワーステアリング制御装置の実施の形態1の全体構成を示す斜視図であり、図2は実施の形態1の全体の電気制御回路を示すブロック図であり、図3は実施の形態1の電気制御回路における制御演算回路を示すブロック図であり、図4は実施の形態1の制御演算回路におけるダンピング補償出力を演算するダンピング補償演算回路の詳細を示すブロック図である。
【0013】
まず、図1に示す電動式パワーステアリング制御装置は、自動車に搭載されるものであって、自動車のステアリングホイール1、ステアリング軸2、ステアリングギアボックス3、ラック及びピニオン機構4、および車輪5に組み合わされる。ステアリングホイール1は運転者によって操作され、ステアリング軸2に操舵トルクThdを与える。ステアリングギアボックス3は、ステアリング軸2の駆動トルクを数倍にし、ラック及びピニオン機構4を介して車輪5を駆動する。
【0014】
電動式パワーステアリング制御装置は、電気モータ10と、操舵トルク検出器11と、制御ユニット20とを有する。電気モータ10は、運転者による操舵トルクThdをアシストするアシストトルクTasを発生するものであって、その出力軸10aはステアリング軸2にギヤを介して機械的に結合されている。この電気モータ10は駆動電圧Vmと駆動電流Imで駆動され、これらの駆動電圧Vmを表わす駆動電圧信号Vmsと、駆動電流Imを表わす駆動電流信号Imsが検出信号として出力される。操舵トルク検出器11はステアリング軸2のステアリングホイール1の近くに配置され、運転者による操舵トルクThdを検出し、操舵トルクThdを表す操舵トルク信号Thsを発生する。
【0015】
制御ユニット20は自動車の電気制御ユニットECU内に組み込まれ、マイクロプロセッサを主体にして構成される。この制御ユニット20は、電気モータ10からの駆動電圧信号Vmsと、駆動電流信号Imsを受け、またトルクセンサ11からの操舵トルク信号Thsとを受ける。制御ユニット20は、これに加えて自動車の車速を表す車速信号Vssと、電気モータ10の回転速度を表すモータ速度信号Mssを受け、操舵トルク信号Thsと車速信号Vssとモータ速度信号Mssとに基づいて駆動電流目標信号Imtを演算する。この駆動電流目標信号Imtは電気モータ10に対する駆動量となり、この駆動電流目標信号Imtに基づいて、電気モータ10が駆動電流Imで駆動され、結果として、電気モータ10はアシストトルクTasをステアリング軸2に与え、運転者による操舵トルクThdをアシストする。
【0016】
力学的には、操舵トルクThdとアシストトルクTasの和が、路面から車輪5に与えられる路面反力トルクTalに基づいてステアリング軸2に与えられるステアリング軸反力Ttrに抗して、ステアリング軸2を回転させる。このステアリング軸2の回転には、電気モータ10の慣性トルクJ・dw/dtも作用する。ステアリング軸反力Ttrは次の(式1)で表わされる。
Ttr=Thd+Tas−J・dw/dt(式1)
【0017】
また、電気モータ10によるアシストトルクTasは次の(式2)で表わされる。
Tas=Gge・Kt・Imo(式2)
だだし、電気モータ10とステアリング軸2との間のギヤ比をGge、そのトルク定数をKtとする。
【0018】
また、ステアリング軸反力Ttrは、路面から車輪5に与えられる路面反力トルクTalとステアリング機構内の摩擦トルクTfrとの和であり、次の(式3)により表わされる。
Ttr=Tal+Tfr(式3)
【0019】
制御ユニット20は、操舵トルク信号Thsと車速信号Vssとモータ速度信号Mssとに基づいて駆動電流目標信号Imtを演算し、この駆動電流目標信号Imtに駆動電流信号Imが一致するように、電流制御を行なう。
【0020】
この制御ユニット20は、図2に示すように、制御演算回路30と、減算器21と、モータ駆動機22を含んでいる。制御演算回路30と減算器21は、マイクロプロセッサで構成される。制御演算回路30は、操舵トルク検出器11からの操舵トルク信号Thsと、車速検出器12からの車速信号Vssと、モータ速度検出器13からのモータ速度信号Mssとを受けて、電気モータ10に対する駆動電流目標信号Imtを発生する。車速検出器12は自動車の車速Vsを表わす車速信号Vssを発生し、モータ速度検出器13は電気モータ10の回転速度Msを表わすモータ速度信号Mssを発生する。減算器21は、制御演算回路30からの駆動電流目標信号Imtと、モータ電流検出器14からのモータ駆動電流信号Imsとを受けて、それらの差を0とするように、モータ駆動機22を制御する。モータ電流検出器14は電気モータ10の駆動電流Imを表わすモータ駆動電流信号Imsを発生する。
【0021】
図2に示した制御演算回路30の詳細を図3に示す。この制御演算回路30は、図3に示すように、アシスト電流演算回路31と、ダンピング補償演算回路40と、加速度変換器32と、慣性補償演算回路33と、加算器34とを有する。この図3に示すアシスト電流演算回路31、ダンピング補償演算回路40、加速度変換器32、慣性補償演算回路33および加算器34は、マイクロプロセッサで構成される。具体的には、マイクロプロセッサのCPUが、時分割動作により、アシスト電流演算回路31、ダンピング補償演算回路40、加速度変換器32、慣性補償演算回路33および加算器34として順次動作するように構成される。したがって、特別な個々の回路は固定化されていないが、それぞれの回路の機能がマイクロプロセッサのCPUによって順次実行される。
【0022】
アシスト電流演算回路31は、操舵トルクThdを表わす操舵トルク信号Thsと、自動車の車速Vsを表わす車速信号Vssを受けて、電気モータ10に対する駆動電流目標信号Imtのベースとなるアシスト電流Iaを演算し、このアシスト電流Iaを出力する。このアシスト電流演算回路31は、図3の上部に示すように、操舵トルクThdとアシスト電流Iaとの関係をマップ化して記憶したメモリを用いて、操舵トルク信号Thsに対応するアシスト電流Iaを出力する。操舵トルクThdとアシスト電流Iaとの関係は、車速Vsをパラメータとして特性C1、C2のように変化するので、車速信号Vssを受けて、この車速信号Vssに応じた特性を選びながら、操舵トルクThdに対応するアシスト電流Iaを出力する。
【0023】
ダンピング補償演算回路40は、運転者がステアリングホイール1から手を放した状態、すなわち手放し状態におけるアシストトルクTasの安定化を目的として、ダンピング補償出力Idを演算して出力する演算回路である。このダンピング補償演算回路40は、車速信号Vssとモータ速度信号Mssを受けて、ダンピング補償出力Idを演算し、出力する。
【0024】
加速度変換器32は車速信号Vssとモータ速度信号Mssを受けて電気モータ10の加速度信号Mas(減速度を含む、減速度はマイナスの加速度とする)を出力する。慣性補償演算回路33は、車速信号Vssと、加速度信号Masとを受けて、慣性補償出力Ieを演算して出力する。この慣性補償演算回路33は急な操舵時において、慣性の影響でステアリングホイール1の操舵が重くなるのを防止し、ステアリングホイール1の操舵を軽くするための慣性補償出力Ieを演算して出力する。
【0025】
この慣性補償出力Ieは[車の加速度(減速度を含む、減速度はマイナスの加速度とする)]×[ゲインG1]で与えられる。このゲインG1は車速Vsに対応したテーブルによって与えられ、車速Vsに対応して図5(a)のように変化する値である。慣性補償演算回路33は、車速信号Vssによってそれに応じたゲインG1を出力し、このゲインG1に加速度信号Vasを乗算して、慣性補償出力Idを演算する。
【0026】
加算器34は、アシスト電流演算回路31からのアシスト電流Iaと、ダンピング補償演算回路40からのダンピング補償出力Idと、慣性補償演算回路32からの慣性補償出力Ieとを加算して、電気モータ10に対する駆動電流目標信号Imtを出力する。
【0027】
図3に示したダンピング補償演算回路40の詳細を図4に示す。このダンピング補償演算回路40は、図4に示すように、演算回路41と、操舵状態判定手段44と、切り替えスイッチ手段45と、平滑化処理手段46とを有する。演算回路41は第1、第2の演算手段42、43を有する。具体的には、第1の演算手段42は切り込み状態ダンピング補償演算手段であり、また第2の演算手段43は具体的には戻し状態ダンピング補償演算手段43である。このダンピング補償演算回路40の中、演算手段42、43と、操舵状態判定手段44と、平滑化処理回路46は、マイクロプロセッサによって構成され、そのCPUの時分割動作により、それぞれの回路機能が実行される。切り替えスイッチ手段45もマイクロプロセッサによって構成され、第1、第2の演算手段42、43の出力を選択して出力する。
【0028】
第1の演算手段42は、車速信号Vssとモータ速度信号Mssを受け、ステアリングホイール1が切り込まれていて、しかもステアリングホイール1が手放し状態となったときにステアリングホイール1の安定化を図るための第1のダンピング補償出力Id1を演算して出力する。この第1のダンピング補償出力Id1は、[電気モータ速度Ms]×[ゲインG21]で与えられる。電気モータ速度はモータ速度信号Mssで与えられる。ゲインG21は車速Vsに対応したテーブルから出力され、例えば図5(b)のように車速Vsに対応して変化する値である。第1の演算手段42は、車速信号Vssに基づいてそれに対応したゲインG21を出力し、これにモータ速度信号Mssを乗算して、第1のダンピング補償出力Id1を演算する。
【0029】
第2の演算手段43は、同じく車速信号Vssとモータ速度信号Mssを受け、ステアリングホイール1が戻し位置にあって、ステアリングホイール1が手放し状態となったときにステアリングホイール1の安定化を図るための第2のダンピング補償出力Id2を演算して出力する。この第2のダンピング補償出力Id2は、[電気モータ速度Ms]×[ゲインG22]で与えられる。電気モータ速度Msはモータ速度信号Mssで与えられる。ゲインG22は車速Vsに対応したテーブルから出力される。このゲインG22は、車速Vsに対応して、図5(b)に示すゲインG21よりも大きな値となるように設定される。第2の演算手段43は、車速信号Vssに基づいてそれに対応したゲインG22を出力し、これにモータ速度信号Mssを乗算して、第2のダンピング補償出力Id2を演算する。
【0030】
操舵状態判定手段44は操舵トルク信号と、車速信号Vssと、モータ速度信号Mssとを受けて、運転者による操舵状態判定出力Jsを出力する。この操舵状態判定出力Jsは、ステアリングホイール1が切り込まれていて、しかも手放しとなった状態に対応する出力Js1と、ステアリングホイール1が戻し位置にあって、しかも手放しとなった状態に対応する出力Js2を含んでいる。切り替えスイッチ手段45は、操舵状態判定出力Jsを受けて、第1、第2の演算手段42、43からの第1、第2のダンピング補償出力Id1、Id2を切り替え、そのいずれかを選択して出力する。操舵状態判定出力Jsが出力Js1であれば、第1の演算回路42からの第1のダンピング補償出力Id1を選択し、またそれが出力Js2であれば第2の演算回路43からの第2のダンピング補償出力Id2を選択し、選択されたダンピング補償出力Id1、Id2を出力する。
【0031】
平滑化処理手段46は、切り替えスイッチ手段45からの演算出力、すなわち第1のダンピング補償出力Id1と第2のダンピング補償出力Id2との切り替え演算出力を受けるように設けられ、例えば所定のカットオフ周波数fc以上の高周波信号をカットオフするローパスフィルタ回路で構成される。この実施の形態1において、平滑化処理手段46は、マイクロプロセッサにより構成され、マイクロプロセッサのよってローパスフィルタ出力を演算して出力する。しかし、平滑化処理手段46はマイクロプロセッサによらず、ハードウエアとして構成されたローパスフィルタ回路を用いて構成することもできる。マイクロプロセッサによるローパスフィルタ出力は、[前回の演算出力値]×[1−係数1]+[入力値]×[係数2]で演算される。または[過去10回の入力値の総和]÷10で演算することもできる。
【0032】
平滑化処理手段46のカットオフ周波数fcは、例えば10Hzと設定される。ドライバによる操舵トルクの変化周波数は5Hzが限度であるので、カットオフ周波数fcは5Hz以上とすることが望ましい。また、電気モータ10の共振周波数は15から20Hz程度であるので、カットオフ周波数fcは、この共振周波数以下、具体的には15Hz以下に設定することが望ましい。
【0033】
この平滑化処理手段46を用いれば、切り替えスイッチ手段45の切り替え時に、カットオフ周波数fc以上の高周波成分が発生しても、この高周波成分は平滑化処理手段46によりカットオフされるので、電気モータ10に対する駆動電流目標信号Imtがこのカットオフ周波数fc以上の高周波成分に応じて振動する事態を回避できる。この平滑化処理手段46による振動の防止は、簡便に行なうことができ、ステアリングホイール1に対する不安定な振動を抑制し、運転者による操舵フィーリングを効果的に安定させることができる。
【0034】
図6は図4に示すダンピング補償演算回路40の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、スタートステップSSとエンドステップESとの間に、8つのステップS101からS108を含んでいる。ステップS101では、操舵トルク信号Thsがマイクロプロセッサのメモリに読み込まれる。次のステップS102では、モータ速度信号Mssが同じくマイクロプロセッサのメモリに読み込まれる。次のステップS103では、車速信号Vssが同じくマイクロプロセッサのメモリに読み込まれる。
【0035】
ステップS104では、メモリに記憶された操舵トルク信号Ths、モータ速度信号Mss、車速信号Vssを用いて、操舵状態判定手段44において出力Jsが演算される。次のステップS105では、切り込み状態ダンピング補償演算手段42において、モータ速度信号Mssと車速信号Vssに基づき、ステアリングホイール1の切り込み時のダンピング補償出力Id1が演算される。次のステップS106では、戻し状態ダンピング補償演算手段43において、モータ速度信号Mssと車速信号Vssに基づき、ステアリングホイール1の戻し時のダンピング補償出力Id2が演算される。
【0036】
次のステップS107では、ステップS104で演算した操舵状態判定出力Jsに基づき、切り替えスイッチ手段45の切り替えが行なわれる。次のステップS108では、切り替えスイッチ手段45の出力を、平滑化処理回路46を通して、ダンピング補償出力Idとして出力する。
【0037】
図7は、ダンピング補償出力Idの切り替え時の変化を示す線図である。図7の縦軸はダンピング補償出力Idの補償量を示し、またその横軸は時間(秒)を示す。図7は、演算手段43による補償出力Id2の補償量を1とし、この補償量1が0.5秒の時点で、演算手段42からの補償出力Id1の補償量0に変化する場合を例示している。平滑化処理手段46を用いない従来装置では、細い点線D0で示すように、切り替えの時点で補償出力が1と0の間で振動するが、平滑化処理手段46を用いれば、太い点線D1で示すように、補償出力が1から0に向かって滑らかに低下する。
【0038】
また、図7はダンピング補償出力Id2からダンピング補償出力Id1への切り替え時に振動の抑制を示したが、ダンピング補償出力Id1からId2への切り替え時においても、同様に振動を解消することができる。
【0039】
以上のように実施の形態1によれば、切り替えスイッチ手段45の切り替え時に、カットオフ周波数fc以上の高周波成分が発生しても、この高周波成分は平滑化処理手段46によりカットオフされるので、電気モータ10の駆動電流がこのカットオフ周波数fc以上の高周波信号に応じて振動する事態を回避できる。したがって、ステアリングホイール1に対する不安定なアシストトルクの振動を抑制し、運転者による操舵フィーリングを効果的に安定させることができる。
【0040】
また、平滑化処理手段46によらずに、例えば演算手段42、43の演算出力自体を徐々に増加、または減少させるとすれば、演算手段42、43の演算プログラムに特別な処理プログラムが必要になり、またこの特別な処理プログラムは対象とする演算手段に対応してそれぞれ準備する必要もあって、演算プログラムが複雑化する。これに比べて、実施の形態1では、切り替えスイッチ手段45から出力される演算出力を平滑化処理手段によって平滑化するので、演算プログラムを複雑化することなく、簡便にアシストトルクの振動を抑制できる。
【0041】
また実施の形態1では、ダンピング補償出力Idの切り替え出力を平滑化する平滑化処理手段46を有するものであり、この平滑化処理手段46はダンピング補償出力Idに対応して、その切り替え時における振動を抑制するものであり、他のアシスト電流演算回路31、慣性補償演算回路33とは関係なく、ダンピング補償出力Idの切り替え時における振動の抑制に好適な仕様とすることができ、ダンピング補償出力の切り替え時の振動を効果的に抑制できる。
【0042】
実施の形態2.
図8はこの発明による電動式パワーステアリング制御装置の実施の形態2を模式的に示すブロック図である。この実施の形態2は、実施の形態1をより一般化したものである。実施の形態1では、ダンピング補償演算回路40が、第1、第2の演算手段42、43を含み、それらの出力を切り替えスイッチ手段45により切り替え、平滑化処理手段46でそのカットオフ周波数fc以上の高周波成分をカットオフしているが、実施の形態2ではその構成が一般化されている。
【0043】
この実施の形態2は、モータ駆動制御ユニット20に対し、操舵トルク信号Thsと、車両状態量信号Vcsと、モータ状態量信号Mcsが与えられる。車両状態量信号Vcsは、例えば車速信号Vssである。モータ状態量信号Mcsは、電気モータ10の状態量を示す信号であり、例えばモータ速度信号Mss、モータ駆動電流信号Ims、モータ駆動電圧信号Vmsである。
【0044】
制御ユニット20は、その下部に示すように、演算手段A52と、演算手段B53と、制御切り替え判定手段54と、制御切り替え手段55と、平滑化処理手段56とを含んでいる。演算手段52、53は、それぞれが操舵トルク信号Ths、車両状態量信号Vcsに基づいて、電気モータ10に対する駆動電流目標信号Imtの1つの要素となる演算出力Ima、Imbを出力する。この演算手段52、53は、ダンピング補償演算回路40の演算手段42、43以外に、モータ10に対する駆動電流目標信号Imtを決める各種の演算手段とすることができる。
【0045】
制御切り替え手段55は、制御切り替え判定手段54からの出力Jsに応じて、演算出力Ima、Imbを切り替える。平滑化処理手段56は、切り替え手段55からの切り替え選択出力に含まれるカットオフ周波数fc以上の高周波成分をカットオフするようにして、切り替え手段55からの切り替え選択出力を平滑化処理し、平滑化された演算出力Imfを出力する。この平滑化された演算出力Imfは、モータ10に対する駆動電流目標信号Imtを決める1つの要素となるもので、切り替え手段55の切り替えに基づく高周波成分を除去した出力であって、この平滑化された演算出力Imfに基づき、不要な振動を除去して、安定したアシストトルクTasを与えることができる。
【0046】
また、平滑化処理手段46によらずに、例えば演算手段42、43の演算出力自体を徐々に増加、または減少させるものに比べて、この実施の形態2では、切り替えスイッチ手段45から出力される演算出力を平滑化処理手段によって平滑化するので、演算プログラムを複雑化することなく、簡便にアシストトルクの振動を抑制できる。
【0047】
また実施の形態2では、平滑化処理手段56はその対象とする演算手段52、53からの演算出力の切り替えに伴なう振動を抑制するのに好適な仕様とすることができ、対象とする演算手段52、53からの演算出力の切り替え時の振動を効果的に抑制できる。
【0048】
また、実施の形態2における平滑化処理手段56のカットオフ周波数fcを、電気モータ10の共振周波数以下とすることにより、電気モータ10の共振も防止することができ、併せてこのカットオフ周波数fcを5Hz以上に設定すりことにより、運転者による制御限界を超えるアシストトルク制御をカットして、運転者に合わせた効果的なアシストトルク制御を行なうことができる。
【0049】
なお、演算出力の切り替えにおいて、一方の演算出力と他方の演算出力との間に不感帯を設けて、振動を抑制する方法もあるが、この不感帯を設けても切り替え出力は急変するので、運転者の操舵フィーリングを損なう。
【0050】
実施の形態3.
図9はこの発明による電動式パワーステアリング制御装置の実施の形態3における制御演算回路30を示し、また図10はこの図9に示す制御演算回路30における付加補償演算回路60の詳細を示す。この実施の形態3の制御演算回路30は、図3に示す制御演算回路30に対して、さらに付加補償演算回路60を追加したものである。その他の構成は実施の形態1と同じであり、図1の全体構成、図2の全体の電気制御回路も同じとされるので、同じ部分を同じ符号で示し、説明を省略する。
【0051】
付加補償演算回路60は、操舵トルク信号Ths、車速信号Vss、モータ速度信号Mssに応じて、補償出力Irをオン、オフして出力する形式の補償演算回路である。この補償出力Irも、加算器34に供給され、アシスト電流Ia、ダンピング補償出力Id、および慣性補償出力Ieと加算される。
【0052】
付加補償演算回路60は、図10に詳細を示すように、演算手段61と、演算制御手段64と、スイッチ手段65と、平滑化処理手段66と、タイマ手段67とを有する。演算制御手段64は、具体的にはステアリング角学習手段であって、操舵トルク信号Thsと、車速信号Vssと、モータ速度信号Mssとを受けて、ステアリング角信号Assとステアリング角学習完了信号Ascを出力する。演算手段61は、具体的にはステアリング戻し補償演算手段であって、車速信号Vssと、ステアリング角信号Assとを受けて、ステアリング戻し補償出力を補償出力Irsとして出力する。
【0053】
このステアリング戻し補償出力Irsは、ステアリングホイールを戻すときの戻しトルクを付加する補償出力であって、このステアリング戻し補償出力Irsは、[電流係数Ki]×[車速係数Kv]で与えられる。電流係数Kiはステアリング角Asに対応したテーブルで与えられ、例えばステアリング角Asに対応して図11(a)にように変化する値である。また車速係数Kvは車速Vsに対応したテーブルで与えられ、例えば車速Vsに対応して図11(b)に示すように変化する値である。演算手段61は、ステアリング角信号Assによりそれに対応する電流係数Kiを求め、また車速信号Vssによりそれに対応する車速係数Kvを求めて、それらを乗算することによってステアリング戻し補償出力Irsを演算する。
【0054】
ステアリング角学習手段64は、ステアリング角センサに代わって設けられる。ステアリング角センサを持った制御装置であれば、このステアリング角センサによりステアリング角信号Assを得ることができるが、ステアリング角センサを持たない制御装置では、ステアリング角学習手段64を設け、これにより、操舵トルク信号Thsと、モータ速度信号Mssと、車速信号Vssとを用い、ステアリングホイール1の中立点を学習し、電気モータ10の回転変位に応じてステアリング角Asを演算し、ステアリング角信号Assを出力する。
【0055】
スイッチ手段65は、演算手段61からの補償出力Irsと、制御演算手段64からのステアリング角学習完了信号Ascを受け、ステアリング角学習完了信号Ascを受けたときに、補償出力Irsをオンにして平滑化処理手段66へ出力する。ステアリング角学習完了信号Ascが出力されていないときには、補償出力Irsはオフされ、スイッチ手段65から出力されない。
【0056】
平滑化処理手段66は、具体的にはタイマ動作を行なう可変リミッタ手段であり、この可変リミッタ手段66もマイクロプロセッサによる演算によって実行される処理手段である。タイマ手段67からのタイマ出力を受けて、このタイマ出力が出力されている期間tにおいて、可変リミッタ値に基づく出力を出す。タイマ手段67は、スイッチ手段65がオンされた時点t0からの所定のタイマ期間tにおいて、タイマ出力を可変リミッタ手段66に与え、可変リミッタ動作を与える。この可変リミッタ66手段は、タイマ期間tにおいて、そのリミット値が時間に比例して直線的に正または負の方向に増大するように、そのリミット値を変化させる。すなわち、可変リミッタ手段66のリミッタ値の変化率は一定とされる。演算手段61からの補償出力Irsが正であれば、タイマ期間tでは、可変リミッタ手段66のリミット値の増大に伴ってその出力が増大される結果となり、この可変リミッタ手段66からの補償出力Irが加算器34に供給される。
【0057】
可変リミッタ手段66は、補償出力Irsを平滑化した補償出力Irを出力する。すなわち、補償出力Irは、スイッチ手段65がオンされた時点t0から始まるタイマ期間tにおいて、可変リミッタ手段66のリミット値が正または負の方向に増大するに伴って、直線的に増大する結果となるので、タイマ期間tでは、補償出力Irがスイッチ手段65のオンに伴って急激に増大することはない。結果として、補償出力Irはスイッチ手段65のオンに伴って滑らかに増大し、モータ10に対する駆動電流目標信号Imtに不要な振動を与えることはない。
【0058】
可変リミッタ手段66の期間tにおけるリミッタ値の変化率は、運転者に対する違和感を少なくするために、操舵トルクThdに換算して、0.3ニュートンメートル/秒(Nm/sec)の値に設定される。このリミッタ値の変化率は、好ましくは0.1(Nm/sec)とされ、この設定値であれば、運転者に対する違和感を全く与えずに、補償出力Irを付加することができる。
【0059】
図12は実施の形態3における付加補償演算回路60の動作を示すフローチャートである。このフローチャートは、スタートステップSSとエンドステップESの間に、7つのステップS201からS207を含んでいる。最初のステップS201では操舵トルク信号Thsが、次のステップS202ではモータ速度信号Mssが、また次のステップS203では車速信号Vssがそれぞれマイクロプロセッサのメモリに読み込まれる。次のステップS204では、演算制御手段64において、操舵トルク信号Thsとモータ速度信号Mssと車速信号Vssに基づきステアリング角Asが学習され、ステアリング角信号Assが発生する。
【0060】
次のステップS205では、演算手段61において、ステアリング角信号Assと車速信号Vssとによりステアリングホイール1に対する戻し補償出力Irsが演算される。次のステップS206では、制御演算手段64からのステアリング角学習完了信号Ascにより、スイッチ手段65がオンされる。次のステップS207では、スイッチ手段65の出力とタイマ手段67のタイマ出力に基づき、平滑化処理手段66がタイマ期間t中にリミット値を直線的に増大させる処理を行なう。
【0061】
図13は実施の形態3における補償出力Irの変化を示す線図である。図13の縦軸は補償出力Irの補償値を示し、その横軸は時間を示す。この図13は、時点t0でスイッチ手段65がオンとなった後の補償出力Irの補償量が0から1へ変化する場合を例示している。平滑化処理手段66を持たないものでは、細い点線E0のように、時点t0から不要な振動が現れるが、平滑化処理手段66を持った実施の形態3では、太い点線E1に示すように、不要な振動は除去され、補償出力Irが滑らかに増大するので、アシストトルクTasが不要に変動するのを防止できる。
【0062】
スイッチ手段65がオンからオフになり、付加されていた補償出力Irの補償量が0に変化する場合にも、可変リミッタ手段66は同様に、スイッチ手段65のオフから開始されるタイマ期間tにおいて、可変リミッタ手段66のリミット値を直線的に減少させる。この動作は、スイッチ手段65のオフに伴なう補償出力Irの補償量の振動を抑制し、運転者に対する違和感を改善する。
【0063】
スイッチ手段65のオンにより、補償出力Irが負の方向に増大する場合にも、可変リミッタ手段66は同様に、タイマ期間tにおいて、補償出力Irを直線的に、一定の変化率で負の方向に増大させる。また負の方向に与えられていた補償出力Irの補償量がスイッチ手段65のオフにより、0に変化する場合にも、タイマ期間tにおいて、一定の変化率で補償量を低減させる。
【0064】
実施の形態3に示したスイッチ手段65と平滑化処理手段66は、ステアリング戻し補償演算出力Ir以外にも、演算出力をオンオフする形式の演算回路に同様に適用することができ、この場合にも、実施の形態3と同様に運転者に対する違和感を緩和する効果を得ることができる。
【0065】
【発明の効果】
以上のようにこの発明の電動式パワーステアリング制御装置では、電気モータの駆動電流目標信号を演算する制御演算回路が、複数の演算手段の切り替えにより演算出力を選択するように構成されたものにおいて、演算手段の切り替えに基づく不要なアシストトルクの振動を効果的に防止することができ、運転者に対し安定した操舵フィーリングを与えることができる。
【0066】
また電気モータの制御演算回路が、演算手段の出力をオンオフするように構成されたものにおいても、そのオンオフに基づく不要なアシストトルクの振動を効果的に防止することができ、運転者に対し安定した操舵フィーリングを与えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明による電動式パワーステアリング制御装置の実施の形態1の全体構成を示す斜視図。
【図2】 実施の形態1の全体の制御回路を示すブロック図。
【図3】 実施の形態1における制御演算回路を示すブロック図。
【図4】 実施の形態1におけるダンピング補償演算回路の詳細を示すブロック図。
【図5】 実施の形態1において演算に用いられるゲインの変化を示す線図。
【図6】 実施の形態1におけるダンピング補償演算回路の動作を示すフローチャート。
【図7】 実施の形態1におけるダンピング補償演算回路の動作説明線図。
【図8】 この発明による電動式パワーステアリング制御装置の実施の形態2における全体の制御回路を模式的に示すブロック図。
【図9】 この発明による電動式パワーステアリング制御装置の実施の形態3における制御演算回路を示すブロック図。
【図10】 実施の形態3における付加演算回路の詳細を示すブロック図。
【図11】 実施の形態3において演算に用いられる係数の変化を示す線図。
【図12】 実施の形態3における付加演算回路の動作を示すフローチャート。
【図13】 実施の形態3における付加演算回路の動作説明線図。
【符号の説明】
1:ステアリングホイール、2:ステアリング軸、
3:ステアリングギアボックス、4:ラック及びピニオン機構
5:車輪、10:電気モータ、11:操舵トルク検出器、
12:車速検出器、13:モータ速度検出器、14:モータ電流検出器、
20:制御回路、21:減算器、22:モータ駆動機、
30:制御演算回路、31:アシスト電流演算回路、
32:加速度変換器、33:慣性補償演算回路、34:加算器、
40:ダンピング補償演算回路、41:演算回路、42、43:演算手段、
44:操舵状態判定手段、45:切り替えスイッチ手段、
46:平滑化処理手段、52、53:演算手段、54制御切り替え判定手段、
55:制御切り替え手段、56:平滑化処理手段、
60:付加演算回路、61:演算手段、64:制御演算手段、
65:スイッチ手段、66:平滑化処理手段、67:タイマ手段、
Ths:操舵トルク信号、Vss:車速信号、Mss:モータ速度信号[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an electric power steering control device for controlling an electric motor that generates assist torque for assisting steering torque by a driver in a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
As a conventional technique of this type, for example, in FIG. 5 of Japanese Patent Laid-Open No. 7-156817, steering state detection is performed based on the steering torque detected by the steering torque sensor and the steering rotation speed detected by the steering rotation speed sensor. A steering state signal is generated by means, and the switching unit is switched by this steering state signal, and a calculation output of the return control amount calculation unit and a calculation output of the forward control amount calculation unit are selected. Yes.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-156817, especially FIG. 5 and its description
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In this prior art, for example, the calculation output of the return control amount calculation unit and the two calculation outputs of the forward control amount calculation unit can be switched and selected by a steering state signal, but depending on the driving state, two calculation outputs Switching frequently occurs, the calculation output vibrates and the assist torque vibrates due to the switching, which gives the driver a sense of incongruity and lowers the steering feeling of the driver. In addition, if the assist torque vibrates, the load on the electric motor that generates the assist torque also increases, which may cause a failure of the electric motor.
[0005]
In addition, when the calculation output of the calculation means for calculating the drive amount for the electric motor that gives the assist torque is turned on / off, the calculation output similarly fluctuates as the calculation output turns on / off, and the assist torque Has the disadvantage of vibrating.
[0006]
Ideally, the calculation control circuit that calculates the drive amount for the electric motor that generates the assist torque and controls the electric motor based on this drive amount smoothly switches the drive amount, and when the drive amount is switched In addition, it is desirable that the driving amount for the electric motor changes smoothly and does not give the driver a sense of incongruity.
[0007]
The present invention proposes an electric power steering control device improved in response to such a demand.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
An electric power steering control device according to the present invention includes a control calculation circuit that calculates a drive amount for an electric motor that generates an assist torque for assisting a steering torque by a driver and controls the electric motor based on the drive amount. An electric power steering control device,
The control arithmetic circuit outputs at least two arithmetic means for calculating the driving amount, a selection means for outputting an arithmetic output obtained by switching and selecting the arithmetic output of each of the arithmetic means, In response to the computation output, Smoothing processing means for smoothing the arithmetic output,
By the selection means Two The calculation output of the calculation means is From one to the other, from the other to one The high-frequency component generated when switched Both It is removed by the smoothing processing means.
[0009]
In the electric power steering control device according to the present invention, the high frequency component generated when the calculation output of at least two calculation means included in the control calculation circuit is switched is removed by the smoothing processing means. Torque can be effectively prevented from oscillating due to this high frequency component, and the steering torque by the driver can be stabilized and assisted.
[0010]
The electric power steering control device according to the present invention calculates a drive amount for an electric motor that generates an assist torque for assisting a steering torque by a driver, and a control calculation circuit that controls the electric motor based on the drive amount. An electric power steering control device comprising:
The control arithmetic circuit calculates arithmetic means for calculating the driving amount, switch means for outputting arithmetic output of the arithmetic means turned on and off, and smoothing for smoothing the arithmetic output from the switch means Processing means,
The smoothing processing unit has a function of gradually increasing a limiter value for the calculation output in a certain period after the calculation output of the calculation unit is turned on by the switch unit. The computation output of the computing means is turned off by the switch means. The The high-frequency component generated at this time is removed by the smoothing processing means.
[0011]
In the electric power steering control device according to the present invention, the calculation output of the calculation means included in the control calculation circuit is turned off. The Since the high frequency component generated when the vehicle is driven is removed by the smoothing processing means, it is possible to effectively prevent the assist torque from the electric motor from vibrating due to the high frequency component, and to stabilize the steering torque by the driver. Can assist.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of an electric power steering control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of
[0013]
First, the electric power steering control device shown in FIG. 1 is mounted on an automobile and is combined with the
[0014]
The electric power steering control device includes an
[0015]
The
[0016]
Mechanically, the sum of the steering torque Thd and the assist torque Tas resists the steering shaft reaction force Ttr applied to the
Ttr = Thd + Tas−J · dw / dt (Formula 1)
[0017]
The assist torque Tas by the
Tas = Gge · Kt · Imo (Formula 2)
However, the gear ratio between the
[0018]
The steering shaft reaction force Ttr is the sum of the road surface reaction force torque Tal applied from the road surface to the
Ttr = Tal + Tfr (Formula 3)
[0019]
The
[0020]
As shown in FIG. 2, the
[0021]
Details of the control
[0022]
The assist
[0023]
The damping
[0024]
The
[0025]
This inertia compensation output Ie is given by [vehicle acceleration (including deceleration, deceleration is negative acceleration)] × [gain G1]. The gain G1 is given by a table corresponding to the vehicle speed Vs, and is a value that changes as shown in FIG. 5A corresponding to the vehicle speed Vs. The inertia
[0026]
The
[0027]
FIG. 4 shows details of the damping
[0028]
The first calculation means 42 receives the vehicle speed signal Vss and the motor speed signal Mss, and stabilizes the
[0029]
Similarly, the second calculating means 43 receives the vehicle speed signal Vss and the motor speed signal Mss, and stabilizes the
[0030]
The steering state determination means 44 receives the steering torque signal, the vehicle speed signal Vss, and the motor speed signal Mss, and outputs a steering state determination output Js by the driver. The steering state determination output Js corresponds to the output Js1 corresponding to the state in which the
[0031]
The smoothing processing means 46 It is provided to receive the calculation output from the changeover switch means 45, that is, the switching calculation output between the first damping compensation output Id1 and the second damping compensation output Id2, For example, it is composed of a low-pass filter circuit that cuts off a high-frequency signal having a predetermined cutoff frequency fc or higher. In the first embodiment, the smoothing processing means 46 is constituted by a microprocessor, and calculates and outputs a low-pass filter output by the microprocessor. However, the smoothing processing means 46 can also be configured using a low-pass filter circuit configured as hardware, without using a microprocessor. The low-pass filter output by the microprocessor is calculated by [previous calculation output value] × [1−coefficient 1] + [input value] × [coefficient 2]. Alternatively, it is possible to calculate by [total of input values of past 10 times] / 10.
[0032]
The cut-off frequency fc of the smoothing processing means 46 is set to 10 Hz, for example. Since the change frequency of the steering torque by the driver is limited to 5 Hz, the cut-off frequency fc is desirably 5 Hz or more. Further, since the resonance frequency of the
[0033]
If this smoothing processing means 46 is used, even if a high frequency component equal to or higher than the cutoff frequency fc is generated when the changeover switch means 45 is switched, the high frequency component is cut off by the smoothing processing means 46. Thus, it is possible to avoid a situation in which the drive current target signal Imt corresponding to 10 vibrates in accordance with a high frequency component equal to or higher than the cut-off frequency fc. The smoothing processing means 46 can easily prevent vibrations, suppress unstable vibrations with respect to the
[0034]
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the damping
[0035]
In step S104, the steering state determination means 44 calculates the output Js using the steering torque signal Ths, the motor speed signal Mss, and the vehicle speed signal Vss stored in the memory. In the next step S105, the cutting state damping compensation calculating means 42 calculates a damping compensation output Id1 when the
[0036]
In the next step S107, the changeover switch means 45 is switched based on the steering state determination output Js calculated in step S104. In the next step S108, the output of the changeover switch means 45 is output as a damping compensation output Id through the smoothing
[0037]
FIG. 7 is a diagram showing changes during switching of the damping compensation output Id. The vertical axis in FIG. 7 indicates the compensation amount of the damping compensation output Id, and the horizontal axis indicates time (seconds). FIG. 7 illustrates a case where the compensation amount of the compensation output Id2 by the
[0038]
Further, FIG. 7 shows suppression of vibration when switching from the damping compensation output Id2 to the damping compensation output Id1, but vibration can be similarly eliminated when switching from the damping compensation output Id1 to Id2.
[0039]
As described above, according to the first embodiment, even when a high frequency component equal to or higher than the cut-off frequency fc is generated when the
[0040]
Further, for example, if the calculation output itself of the calculation means 42 and 43 is gradually increased or decreased without using the smoothing processing means 46, a special processing program is required for the calculation program of the calculation means 42 and 43. In addition, this special processing program needs to be prepared corresponding to the target calculation means, and the calculation program becomes complicated. In contrast, in the first embodiment, the calculation output output from the changeover switch means 45 is smoothed by the smoothing processing means, so that vibration of the assist torque can be easily suppressed without complicating the calculation program. .
[0041]
In the first embodiment, the smoothing processing means 46 for smoothing the switching output of the damping compensation output Id is provided. The smoothing processing means 46 corresponds to the damping compensation output Id, and the vibration at the time of switching is provided. Regardless of the other assist
[0042]
FIG. 8 is a block diagram schematically showing
[0043]
In the second embodiment, a steering torque signal Ths, a vehicle state quantity signal Vcs, and a motor state quantity signal Mcs are given to the motor
[0044]
The
[0045]
The
[0046]
Further, instead of the smoothing
[0047]
Further, in the second embodiment, the smoothing
[0048]
In addition, the resonance of the
[0049]
Note that there is a method of suppressing the vibration by providing a dead zone between one computation output and the other computation output in switching the computation output, but even if this dead zone is provided, the switching output changes suddenly. The steering feeling is impaired.
[0050]
FIG. 9 shows a control
[0051]
The additional
[0052]
As shown in detail in FIG. 10, the additional
[0053]
The steering return compensation output Irs is a compensation output for adding a return torque when the steering wheel is returned. The steering return compensation output Irs is given by [current coefficient Ki] × [vehicle speed coefficient Kv]. The current coefficient Ki is given by a table corresponding to the steering angle As, and is a value that changes as shown in FIG. 11A corresponding to the steering angle As, for example. The vehicle speed coefficient Kv is given by a table corresponding to the vehicle speed Vs, and is a value that changes as shown in FIG. 11B, for example, corresponding to the vehicle speed Vs. The calculating means 61 calculates the current coefficient Ki corresponding to the steering angle signal Ass, and the vehicle speed coefficient Kv corresponding to the current coefficient Ki using the vehicle speed signal Vss, and calculates the steering return compensation output Irs by multiplying them.
[0054]
The steering angle learning means 64 is provided in place of the steering angle sensor. If the control device has a steering angle sensor, the steering angle signal Ass can be obtained by this steering angle sensor. However, in the control device without the steering angle sensor, a steering angle learning means 64 is provided. The neutral point of the
[0055]
The switch means 65 receives the compensation output Irs from the computing means 61 and the steering angle learning completion signal Asc from the control computing means 64, and when receiving the steering angle learning completion signal Asc, turns on the compensation output Irs and smoothes it. To the
[0056]
The smoothing processing means 66 is specifically a variable limiter means for performing a timer operation, and this variable limiter means 66 is also a processing means executed by a calculation by a microprocessor. Upon receiving a timer output from the timer means 67, an output based on the variable limiter value is output during a period t during which the timer output is output. The timer means 67 gives a timer output to the variable limiter means 66 in a predetermined timer period t from the time point t0 when the switch means 65 is turned on, and gives a variable limiter operation. The
[0057]
The
[0058]
The change rate of the limiter value during the period t of the variable limiter means 66 is set to a value of 0.3 Newton meter / second (Nm / sec) in terms of the steering torque Thd in order to reduce the uncomfortable feeling to the driver. The The change rate of the limiter value is preferably 0.1 (Nm / sec). With this set value, the compensation output Ir can be added without giving the driver a sense of incongruity.
[0059]
FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the additional
[0060]
In the next step S205, the calculation means 61 calculates the return compensation output Irs for the
[0061]
FIG. 13 is a diagram showing changes in the compensation output Ir in the third embodiment. The vertical axis in FIG. 13 represents the compensation value of the compensation output Ir, and the horizontal axis represents time. FIG. 13 illustrates a case where the compensation amount of the compensation output Ir after the
[0062]
Similarly, when the switch means 65 is turned off and the compensation amount of the added compensation output Ir is changed to 0, the variable limiter means 66 is also in the timer period t starting from the switch means 65 being turned off. The limit value of the variable limiter means 66 is linearly decreased. This operation suppresses the oscillation of the compensation amount of the compensation output Ir that accompanies turning off of the switch means 65, and improves the driver's uncomfortable feeling.
[0063]
Similarly, when the compensation output Ir increases in the negative direction due to the switch means 65 being turned on, the variable limiter means 66 also linearly changes the compensation output Ir in the negative direction at a constant change rate during the timer period t. Increase to. Even when the compensation amount of the compensation output Ir given in the negative direction changes to 0 due to the switch means 65 being turned off, the compensation amount is reduced at a constant rate of change in the timer period t.
[0064]
The switch means 65 and the smoothing processing means 66 shown in the third embodiment can be similarly applied to an arithmetic circuit that turns on and off the arithmetic output in addition to the steering return compensation arithmetic output Ir. As with the third embodiment, it is possible to obtain an effect of alleviating the driver's uncomfortable feeling.
[0065]
【The invention's effect】
As described above, in the electric power steering control device of the present invention, the control arithmetic circuit that calculates the drive current target signal of the electric motor is configured to select the arithmetic output by switching a plurality of arithmetic means. It is possible to effectively prevent unnecessary assist torque vibration based on switching of the calculation means, and to give a stable steering feeling to the driver.
[0066]
In addition, even when the control calculation circuit of the electric motor is configured to turn on / off the output of the calculation means, it is possible to effectively prevent unnecessary assist torque vibration based on the on / off, and to stabilize the driver. The steering feeling can be given.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an overall configuration of a first embodiment of an electric power steering control device according to the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing an overall control circuit of the first embodiment.
FIG. 3 is a block diagram illustrating a control arithmetic circuit in the first embodiment.
FIG. 4 is a block diagram showing details of a damping compensation arithmetic circuit in the first embodiment.
5 is a diagram showing a change in gain used for calculation in
FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the damping compensation arithmetic circuit in the first embodiment.
FIG. 7 is an operation explanatory diagram of the damping compensation arithmetic circuit according to the first embodiment.
FIG. 8 is a block diagram schematically showing an overall control circuit in
FIG. 9 is a block diagram showing a control arithmetic circuit in
10 is a block diagram illustrating details of an additional arithmetic circuit in
11 is a diagram showing changes in coefficients used for calculation in
12 is a flowchart illustrating the operation of an additional arithmetic circuit in
FIG. 13 is an operation explanatory diagram of the additional arithmetic circuit according to the third embodiment.
[Explanation of symbols]
1: Steering wheel, 2: Steering shaft,
3: Steering gear box, 4: Rack and pinion mechanism
5: Wheel, 10: Electric motor, 11: Steering torque detector,
12: Vehicle speed detector, 13: Motor speed detector, 14: Motor current detector,
20: Control circuit, 21: Subtractor, 22: Motor drive machine,
30: Control arithmetic circuit, 31: Assist current arithmetic circuit,
32: Acceleration converter, 33: Inertia compensation calculation circuit, 34: Adder,
40: damping compensation arithmetic circuit, 41: arithmetic circuit, 42, 43: arithmetic means,
44: Steering state determination means, 45: Changeover switch means,
46: smoothing processing means, 52, 53: calculation means, 54 control switching determination means,
55: Control switching means, 56: Smoothing processing means,
60: additional calculation circuit, 61: calculation means, 64: control calculation means,
65: switch means, 66: smoothing processing means, 67: timer means,
Ths: steering torque signal, Vss: vehicle speed signal, Mss: motor speed signal
Claims (9)
前記制御演算回路が、それぞれ前記駆動量を演算するための少なくとも2つの演算手段と、これらの各演算手段の演算出力を切り替え選択した演算出力を出力する選択手段と、この選択手段からの演算出力を受けて、その演算出力を平滑化する平滑化処理手段とを有し、
前記選択手段によって前記2つの演算手段の演算出力がその一方から他方へ、またその他方から一方へ切り替えられたときに発生する高周波成分が、ともに前記平滑化処理手段により除去されることを特徴とする電動式パワーステアリング制御装置。An electric power steering control device including a control calculation circuit that calculates a drive amount for an electric motor that generates an assist torque for assisting a steering torque by a driver and controls the electric motor based on the drive amount,
The control arithmetic circuit includes at least two calculating means for respectively calculating the driving amount, a selection means for outputting a switching an operation output selected operation output of each of these operation means, the operation output from the selecting means And a smoothing processing means for smoothing the calculation output,
The smoothing processing means removes both high-frequency components that are generated when the selection means switches the calculation output of the two calculation means from one to the other and from the other to the other. Electric power steering control device.
前記制御演算回路が、前記駆動量を演算するための演算手段と、この演算手段の演算出力をオン、オフした演算出力を出力するスイッチ手段と、このスイッチ手段からの演算出力を平滑化する平滑化処理手段とを有し、
前記平滑化処理手段は、前記演算手段の演算出力が前記スイッチ手段によりオンされた後、その演算出力に対するリミッタ値をある期間において徐々に増加させる機能を有し、前記スイッチ手段によって前記演算手段の演算出力がオンされたときに発生する高周波成分が、前記平滑化処理手段により除去されることを特徴とする電動式パワーステアリング制御装置。An electric power steering control device including a control calculation circuit that calculates a drive amount for an electric motor that generates an assist torque for assisting a steering torque by a driver and controls the electric motor based on the drive amount,
The control arithmetic circuit calculates arithmetic means for calculating the driving amount, switch means for outputting arithmetic output of the arithmetic means turned on and off, and smoothing for smoothing the arithmetic output from the switch means Processing means,
The smoothing processing unit has a function of gradually increasing a limiter value for the calculation output in a certain period after the calculation output of the calculation unit is turned on by the switch unit. high frequency component generated when the calculated output is on-is, the electric power steering control apparatus characterized by being removed by the smoothing processing means.
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