JP4642544B2 - Electric steering device - Google Patents

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Description

この発明は、電動ステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric steering apparatus.

車両用操舵装置として電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールに結合されたステアリングシャフトと転舵輪を転舵させる転舵機構とが機械的に連結されるとともに、操舵力を補助するためのモータが前記転舵機構に連係されて構成されており、一般に、ステアリングホイールに加えられる操舵入力（例えば、操舵トルク）が大きいほど操舵補助力が大きくなるように前記モータの目標電流を算出し、前記モータの駆動電流を制御している。
ところで、操舵トルクの単位変化量に対する前記モータの目標電流の変化量が大きいと、操舵フィーリングが悪化する虞があるため、操舵トルクの単位変化量に対する前記目標電流の変化量を制限する場合がある（例えば、特許文献１参照）。
特許第３４０９７５８号公報 An electric power steering device is known as a vehicle steering device. In the electric power steering apparatus, a steering shaft coupled to a steering wheel and a steering mechanism that steers the steered wheels are mechanically coupled, and a motor for assisting a steering force is linked to the steering mechanism. In general, the target current of the motor is calculated so that the steering assist force increases as the steering input (for example, steering torque) applied to the steering wheel increases, and the drive current of the motor is controlled. Yes.
By the way, if the change amount of the target current of the motor with respect to the unit change amount of the steering torque is large, the steering feeling may be deteriorated. Therefore, the change amount of the target current with respect to the unit change amount of the steering torque may be limited. Yes (see, for example, Patent Document 1).
Japanese Patent No. 3409758

しかしながら、このように目標電流の変化量に制限を設けた従来の電動ステアリング装置においては、時間の要素が考慮されていないため、急激（急速）な目標電流の変化を抑えることができず、制御系の安定化にとっては好ましくなかった。
そこで、この発明は、制御の安定性に優れた電動ステアリング装置を提供するものである。 However, in the conventional electric steering apparatus in which the amount of change in the target current is limited in this way, since the time factor is not taken into account, the rapid (rapid) change in the target current cannot be suppressed, and the control It was not favorable for the stabilization of the system.
Therefore, the present invention provides an electric steering apparatus that is excellent in control stability.

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、操舵力を発生させるモータ（例えば、後述する実施例におけるモータ１１）と、操舵入力を検出する操舵入力検出手段（例えば、後述する実施例における操舵トルクセンサ３０）と、少なくとも前記操舵入力検出手段で検出した操舵入力に基づいて前記モータの目標電流を算出する目標電流算出手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０７）と、前記目標電流算出手段で算出した目標電流に応じて前記モータを駆動する駆動手段（例えば、後述する実施例における駆動回路４０）と、車両の転舵を行うラックアンドピニオン機構（例えば、後述する実施例におけるピニオン７、ラック軸８）と、前記ラックの位置を検出するラック位置検出手段（例えば、後述する実施例におけるラック位置センサ６０）と、を備え、前記目標電流算出手段は、前記目標電流の単位時間当たりの変化量を制限する制限手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０２〜Ｓ１０６）を備え、前記ラック位置検出手段で検出したラック位置が中点から離れるにしたがって前記制限手段により前記目標電流の単位時間当たりの許容する変化量を小さくすることを特徴とする電動ステアリング装置である。
このように構成することにより、モータの目標電流が急激（急速）に変化するのを防止することができ、過渡期におけるモータの電流ゲインを抑制することができる。 In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 is directed to a motor for generating a steering force (for example, a motor 11 in an embodiment described later) and a steering input detecting means for detecting a steering input (for example, an embodiment described later). Steering torque sensor 30) in the example, target current calculating means for calculating the target current of the motor based on at least the steering input detected by the steering input detecting means (for example, steps S101 to S107 in the embodiments described later), Driving means for driving the motor according to the target current calculated by the target current calculating means (for example, a drive circuit 40 in an embodiment described later) and a rack and pinion mechanism for steering the vehicle (for example, implementation described later) The pinion 7 and the rack shaft 8 in the example, and rack position detecting means for detecting the position of the rack (for example, described later) Comprising a, a rack position sensor 60) in施例, the target current calculation means, said limiting means for limiting the amount of change per unit time of the target current (e.g., comprising the step S102 to S106) in Examples described later , rack position detected by said position detecting means is an electric steering apparatus according to claim reduced to Rukoto the the allowable change amount per unit time of the target current by said limiting means in accordance with distance from the middle point.
With this configuration, it is possible to prevent the target current of the motor from changing suddenly (rapidly), and to suppress the current gain of the motor in the transition period.

また、ラックがストロークエンドに近付いたときにステアリングの制御系が発振するのを確実に防止することができる。また、ストロークエンドにおける衝撃を緩和することもできる。 Further, it is possible to reliably prevent the steering control system from oscillating when the rack approaches the stroke end. Further, the impact at the stroke end can be reduced.

請求項２に係る発明は、操舵力を発生させるモータ（例えば、後述する実施例におけるモータ１１）と、操舵入力を検出する操舵入力検出手段（例えば、後述する実施例における操舵トルクセンサ３０）と、少なくとも前記操舵入力検出手段で検出した操舵入力に基づいて前記モータの目標電流を算出する目標電流算出手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０７）と、前記目標電流算出手段で算出した目標電流に応じて前記モータを駆動する駆動手段（例えば、後述する実施例における駆動回路４０）と、前記モータの駆動力を車輪に伝達するギヤ装置を収納したステアリングギヤボックスの温度を検出する温度検出手段と、を備え、前記目標電流算出手段は、前記目標電流の単位時間当たりの変化量を制限する制限手段を備え、前記温度検出手段で検出した温度が低下するにしたがって、前記制限手段により前記目標電流の単位時間当たりの許容する変化量を大きくすることを特徴とする電動ステアリング装置である。
請求項３に係る発明は、操舵力を発生させるモータ（例えば、後述する実施例におけるモータ１１）と、操舵入力を検出する操舵入力検出手段（例えば、後述する実施例における操舵トルクセンサ３０）と、少なくとも前記操舵入力検出手段で検出した操舵入力に基づいて前記モータの目標電流を算出する目標電流算出手段（例えば、後述する実施例におけるステップＳ１０１〜Ｓ１０７）と、前記目標電流算出手段で算出した目標電流に応じて前記モータを駆動する駆動手段（例えば、後述する実施例における駆動回路４０）と、車輪の空気圧を検出する空気圧検出手段と、を備え、前記目標電流算出手段は、前記目標電流の単位時間当たりの変化量を制限する制限手段を備え、前記空気圧検出手段で検出した空気圧が低くなるにしたがって、前記制限手段により前記目標電流の単位時間当たりの許容する変化量を大きくすることを特徴とする電動ステアリング装置である。 請 Motomeko 2 according invention, a motor for generating a steering force (e.g., the motor 11 in the embodiment) and the steering input detecting means for detecting a steering input (e.g., a steering torque sensor 30 in the embodiment) And target current calculation means for calculating the target current of the motor based on at least the steering input detected by the steering input detection means (for example, steps S101 to S107 in the embodiments described later), and calculation by the target current calculation means The temperature of a steering gear box that houses drive means for driving the motor according to the target current (for example, a drive circuit 40 in an embodiment described later) and a gear device that transmits the driving force of the motor to wheels is detected. comprising a temperature detecting means, wherein the target current calculating unit limits the amount of change per unit of target current time constraints Comprising means, in accordance with the temperature detected is reduced by the temperature detecting means is an electric steering apparatus characterized by increasing the allowable change amount per unit time of the target current by said limiting means.
The invention according to claim 3 is a motor that generates a steering force (for example, a motor 11 in an embodiment described later), and a steering input detection means that detects a steering input (for example, a steering torque sensor 30 in an embodiment described later). The target current calculation means for calculating the target current of the motor based on at least the steering input detected by the steering input detection means (for example, steps S101 to S107 in the embodiments described later) and the target current calculation means Drive means for driving the motor in accordance with a target current (for example, a drive circuit 40 in an embodiment to be described later), and air pressure detection means for detecting the air pressure of a wheel, and the target current calculation means includes the target current includes a limiting means for limiting the amount of change per unit time, according to the air pressure detected by the pressure detecting means is lower An electric steering apparatus characterized by increasing the amount of change allowed per unit time of the target current by said limiting means.

請求項１に係る発明によれば、モータの目標電流が急激（急速）に変化するのを防止することができ、過渡期におけるモータの電流ゲインを抑制することができるので、ステアリングの制御系が発振するのを防止することができ、モータに対する制御の安定性が向上し、ひいては操舵が安定する。 According to the first aspect of the present invention, the target current of the motor can be prevented from changing suddenly (rapidly), and the current gain of the motor in the transition period can be suppressed. it is possible to prevent oscillation, and improve the stability of the control for the motor, thus steering you stable.

また、ラックがストロークエンドに近付いたときにステアリングの制御系が発振するのを確実に防止することができ、操舵の安定性が向上する。また、ストロークエンドにおける衝撃を緩和することもできる。
請求項２に係る発明によれば、モータの目標電流が急激（急速）に変化するのを防止することができ、過渡期におけるモータの電流ゲインを抑制することができるので、ステアリングの制御系が発振するのを防止することができ、モータに対する制御の安定性が向上し、ひいては操舵が安定する。また、ステアリングギヤボックス内のギヤオイルの温度低下に起因するフリクションの増大に応じて、目標電流の単位時間当たりの変化量の制限を弱めることができる。
請求項３に係る発明によれば、モータの目標電流が急激（急速）に変化するのを防止することができ、過渡期におけるモータの電流ゲインを抑制することができるので、ステアリングの制御系が発振するのを防止することができ、モータに対する制御の安定性が向上し、ひいては操舵が安定する。また、空気圧の低下に起因するフリクションの増大に応じて、目標電流の単位時間当たりの変化量の制限を弱めることができる。 Further, it is possible to reliably prevent the steering control system from oscillating when the rack approaches the stroke end, and the steering stability is improved. Further, Ru can also alleviate the impact at the stroke end.
According to the second aspect of the present invention, the target current of the motor can be prevented from changing abruptly (rapidly), and the current gain of the motor in the transition period can be suppressed. Oscillation can be prevented, the stability of the control for the motor is improved, and the steering is stabilized. Further, the limit on the amount of change per unit time of the target current can be weakened in accordance with the increase in friction caused by the temperature drop of the gear oil in the steering gear box.
According to the third aspect of the present invention, the target current of the motor can be prevented from changing suddenly (rapidly), and the current gain of the motor in the transition period can be suppressed. Oscillation can be prevented, the stability of the control for the motor is improved, and the steering is stabilized. Further, the limit on the amount of change per unit time of the target current can be weakened according to the increase in friction caused by the decrease in air pressure.

以下、この発明に係る電動ステアリング装置の実施例を図１から図３の図面を参照して説明する。
図１に示すように、車両用電動パワーステアリング装置（電動ステアリング装置）１００はステアリングホイール（操作子）２に連結されたステアリングシャフト１を備えている。
ステアリングシャフト１は、ステアリングホイール２に一体結合されたメインステアリングシャフト３と、ラック＆ピニオン機構のピニオン７が設けられたピニオン軸５とが、ユニバーサルジョイント４によって連結されて構成されている。
ピニオン軸５はその下部、中間部、上部を軸受６ａ，６ｂ，６ｃによって支持されており、ピニオン７はピニオン軸５の下端部に設けられている。ピニオン７は車幅方向に往復動し得るラック軸８のラック歯８ａに噛合し、ラック軸８の両端に設けられたラックエンド８ｂにそれぞれタイロッド９が連結され、タイロッド９に転舵輪としての前輪１０が連係されている。この構成により、ステアリングホイール２の操舵時に通常のラック＆ピニオン式の転舵操作が可能であり、前輪１０，１０を転舵させて車両の向きを変えることができる。ここで、ラック軸８、タイロッド９は転舵機構を構成する。 Embodiments of an electric steering apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings of FIGS.
As shown in FIG. 1, the vehicle electric power steering device (electric steering device) 100 includes a steering shaft 1 connected to a steering wheel (operator) 2.
The steering shaft 1 is configured by connecting a main steering shaft 3 integrally coupled to a steering wheel 2 and a pinion shaft 5 provided with a pinion 7 of a rack and pinion mechanism by a universal joint 4.
The lower part, the middle part, and the upper part of the pinion shaft 5 are supported by bearings 6 a, 6 b and 6 c, and the pinion 7 is provided at the lower end part of the pinion shaft 5. The pinions 7 mesh with rack teeth 8a of a rack shaft 8 that can reciprocate in the vehicle width direction, tie rods 9 are connected to rack ends 8b provided at both ends of the rack shaft 8, and front wheels as steered wheels are connected to the tie rods 9. 10 are linked. With this configuration, a normal rack and pinion type steering operation can be performed when the steering wheel 2 is steered, and the front wheels 10 and 10 can be steered to change the direction of the vehicle. Here, the rack shaft 8 and the tie rod 9 constitute a turning mechanism.

また、電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングホイール２による操舵力を軽減するための操舵補助力を発生させるブラシレスモータからなるモータ１１を備えており、モータ１１で発生したトルク（アシストトルク）は、減速装置１２によって倍力されてピニオン軸５に伝達される。なお、減速装置１２は、モータ１１の出力軸に設けられたウォームギヤ１２ａと、ピニオン軸５に設けられウォームギヤ１２ａに噛合するウォームホイールギヤ１２ｂとからなる。   In addition, the electric power steering apparatus 100 includes a motor 11 including a brushless motor that generates a steering assist force for reducing the steering force by the steering wheel 2, and the torque (assist torque) generated by the motor 11 is reduced. It is boosted by the device 12 and transmitted to the pinion shaft 5. The speed reduction device 12 includes a worm gear 12a provided on the output shaft of the motor 11 and a worm wheel gear 12b provided on the pinion shaft 5 and meshing with the worm gear 12a.

また、ピニオン軸５において中間部の軸受６ｂと上部の軸受６ｃとの間には、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいて操舵トルクを検出する磁歪式の操舵トルクセンサ（操舵トルク検出手段、操舵入力検出手段）３０が配置されている。
操舵トルクセンサ３０は、ピニオン軸５の外周面に設けられた２つの磁歪膜３１，３２と、各磁歪膜３１，３２に対向配置された２つの検出コイル３３，３４と、各検出コイル３３，３４にそれぞれ接続された検出回路３５，３６を備え、検出回路３５，３６は、磁歪に起因して生じる各検出コイル３３，３４のインダクタンスの変化を電圧変化に変換してＥＣＵ５０に出力する。ＥＣＵ５０は各検出回路３５，３６の出力に基づいてステアリングシャフト１に作用する操舵トルクを算出する。 In the pinion shaft 5, a magnetostrictive steering torque sensor (steering torque detection means, which detects a steering torque based on a change in magnetic characteristics due to magnetostriction) is provided between the intermediate bearing 6b and the upper bearing 6c. Steering input detection means) 30 is arranged.
The steering torque sensor 30 includes two magnetostrictive films 31 and 32 provided on the outer peripheral surface of the pinion shaft 5, two detection coils 33 and 34 disposed opposite to the magnetostrictive films 31 and 32, and each detection coil 33, The detection circuits 35 and 36 are respectively connected to 34, and the detection circuits 35 and 36 convert changes in inductance of the detection coils 33 and 34 caused by magnetostriction into voltage changes and output them to the ECU 50. The ECU 50 calculates a steering torque that acts on the steering shaft 1 based on the outputs of the detection circuits 35 and 36.

ピニオン軸５、減速装置１２はステアリングギヤボックス２０に収容されており、ラック８はステアリングギヤボックス２０に連なるラックハウジング２１に収容されている。そして、ラック８のラックエンド８ｂが、ラックハウジング２１の端部近傍に形成された係止部２２に突き当たるとストロークエンドとなり、ステアリングホイール２の回転が規制され、このときにハンドル最大回転角となる。ラックハウジング２１にはラック８の位置を検出するラック位置センサ（ラック位置検出手段）６０が取り付けられており、ラック位置センサ６０はラック位置に対応した電気信号をＥＣＵ５０に出力する。
ラックハウジング２１の端部には、蛇腹状をなす伸縮可能なラックエンドカバー２３が取り付けられており、このラックエンドカバー２３内にラックエンド８ｂが移動可能に収容され、タイロッド９はラックエンドカバー２３を貫通して外方に突出している。 The pinion shaft 5 and the speed reducer 12 are accommodated in a steering gear box 20, and the rack 8 is accommodated in a rack housing 21 that is connected to the steering gear box 20. When the rack end 8b of the rack 8 hits a locking portion 22 formed in the vicinity of the end of the rack housing 21, it becomes a stroke end, and the rotation of the steering wheel 2 is restricted. At this time, the steering wheel has the maximum rotation angle. . A rack position sensor (rack position detecting means) 60 for detecting the position of the rack 8 is attached to the rack housing 21, and the rack position sensor 60 outputs an electrical signal corresponding to the rack position to the ECU 50.
An extendable rack end cover 23 having a bellows shape is attached to an end of the rack housing 21, and the rack end 8 b is movably accommodated in the rack end cover 23, and the tie rod 9 is attached to the rack end cover 23. And protrudes outward.

また、車体の適所には車速を検出する車速センサ１５が取り付けられており、車速センサ１５は車速に対応した電気信号をＥＣＵ５０に出力する。
そして、ＥＣＵ５０は、車速センサ１５、操舵トルクセンサ３０などからの入力信号を処理して得られる制御信号によりモータ１１に供給すべき目標電流を決定し、モータ１１に流れる電流が目標電流と一致するようにＰＩＤ制御を行うことにより、モータ１１の出力トルクを制御し、操舵補助力を制御する。
なお、車載のバッテリー（電源）４１は駆動回路（駆動手段）４０を介してモータ１１に電力を供給するとともに、他の電気負荷（例えば、空調装置用のコンプレッサなどの補機類）４２にも電力を供給する。電圧検出手段４３はバッテリー４１の電圧を検出し、電圧に対応した電気信号をＥＣＵ５０に出力する。 A vehicle speed sensor 15 for detecting the vehicle speed is attached to an appropriate position of the vehicle body, and the vehicle speed sensor 15 outputs an electric signal corresponding to the vehicle speed to the ECU 50.
The ECU 50 determines a target current to be supplied to the motor 11 based on a control signal obtained by processing input signals from the vehicle speed sensor 15, the steering torque sensor 30, and the like, and the current flowing through the motor 11 matches the target current. By performing the PID control as described above, the output torque of the motor 11 is controlled, and the steering assist force is controlled.
A vehicle-mounted battery (power source) 41 supplies power to the motor 11 via a drive circuit (drive means) 40 and also supplies other electric loads (for example, auxiliary equipment such as a compressor for an air conditioner) 42. Supply power. The voltage detection means 43 detects the voltage of the battery 41 and outputs an electrical signal corresponding to the voltage to the ECU 50.

次に、この実施例におけるモータ１１の目標電流決定処理について、図２のフローチャートに従って説明する。
図２のフローチャートに示す目標電流決定処理ルーチンは、ＥＣＵ５０によって一定時間毎にＥＣＵ５０によって実行される
まず、ステップＳ１０１において、車速センサ１５により検出された車速と、操舵トルクセンサ３０で検出された操舵トルクに基づいて、基本目標電流マップを参照してモータ１１の基本目標電流ＩｏｂｊＮｂを算出する。図３は車速毎に設定された操舵トルク−基本目標電流マップの一例であり、基本的には、操舵トルクＴＲＱが大きくなるにしたがって基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが大きくなるように設定されており、同じ操舵トルクＴＲＱで比較すると車速が大きいほど基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが小さくなるように設定されている。 Next, the target current determination process of the motor 11 in this embodiment will be described with reference to the flowchart of FIG.
The target current determination process routine shown in the flowchart of FIG. 2 is executed by the ECU 50 at regular intervals by the ECU 50. First, in step S101, the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 15 and the steering torque detected by the steering torque sensor 30 are detected. Based on the basic target current map, the basic target current IobjJb of the motor 11 is calculated with reference to the basic target current map. FIG. 3 is an example of a steering torque-basic target current map set for each vehicle speed. Basically, the basic target current IobjNb is set to increase as the steering torque TRQ increases. When compared with the torque TRQ, the basic target current IobjNb is set to decrease as the vehicle speed increases.

次に、ステップＳ１０２に進み、目標電流上限値ＩｏｂｊＮ＋と目標電流下限値ＩｏｂｊＮ−を算出する。目標電流上限値ＩｏｂｊＮ＋と目標電流下限値ＩｏｂｊＮ−は、目標電流の前回値ＩｏｂｊＮー１に、予め設定した目標電流決定処理の実行サイクル当たりの一定変化量ｄＩを加算あるいは減算して算出する（ＩｏｂｊＮ＋＝ＩｏｂｊＮー１＋ｄＩ， ＩｏｂｊＮ−＝ＩｏｂｊＮー１−ｄＩ）。
次に、ステップＳ１０３に進み、ステップＳ１０１で算出した基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが目標電流上限値ＩｏｂｊＮ＋よりも小さいか否か判定する。 Then, in step S102, the target current upper limit value IobjN + and the target current lower limit value IobjN - is calculated. Target current upper limit value IobjN + and the target current lower limit IobjN - is the previous value IobjN-1 of the target current, and calculates the predetermined change amount dI per execution cycle of the target current determination process preset added or subtracted to ( IobjN + = IobjN over 1 + dI, IobjN - = IobjN over 1 -dI).
Next, the process proceeds to step S103, and it is determined whether or not the basic target current IobjJb calculated in step S101 is smaller than the target current upper limit value IobjN + .

ステップＳ１０３における判定結果が「ＮＯ」（ＩｏｂｊＮｂ≧ＩｏｂｊＮ＋）である場合、すなわち、マップから求めた基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが目標電流上限値ＩｏｂｊＮ＋以上である場合には、ステップＳ１０４に進み、目標電流上限値ＩｏｂｊＮ＋を目標電流ＩｏｂｊＮに設定して本ルーチンの実行を一旦終了する（ＩｏｂｊＮ＝ＩｏｂｊＮ＋）。
ステップＳ１０３における判定結果が「ＹＥＳ」（ＩｏｂｊＮｂ＜ＩｏｂｊＮ＋）である場合、すなわち、マップから求めた基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが目標電流上限値ＩｏｂｊＮ＋よりも小さい場合には、ステップＳ１０５に進み、基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが目標電流下限値ＩｏｂｊＮ−よりも大きいか否か判定する。 If the determination result in step S103 is “NO” (IobjJb ≧ IobjJN + ), that is, if the basic target current IobjJb obtained from the map is equal to or greater than the target current upper limit value IobjJ + , the process proceeds to step S104. The upper limit value IobjN + is set to the target current IobjN, and the execution of this routine is temporarily terminated (IobjN = IobjN + ).
If the determination result in step S103 is “YES” (IobjJb <IobjJN + ), that is, if the basic target current IobjNb obtained from the map is smaller than the target current upper limit value IobjJ + , the process proceeds to step S105. current IobjNb the target current limit value IobjN - determines greater or not than.

ステップＳ１０５における判定結果が「ＮＯ」（ＩｏｂｊＮｂ≦ＩｏｂｊＮ−）である場合、すなわち、マップから求めた基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが目標電流下限値ＩｏｂｊＮ−以下である場合には、ステップＳ１０６に進み、目標電流下限値ＩｏｂｊＮ−を目標電流ＩｏｂｊＮに設定して本ルーチンの実行を一旦終了する（ＩｏｂｊＮ＝ＩｏｂｊＮ−）。
ステップＳ１０５における判定結果が「ＹＥＳ」（ＩｏｂｊＮｂ＞ＩｏｂｊＮ−）である場合は、マップから求めた基本目標電流ＩｏｂｊＮｂが目標電流下限値ＩｏｂｊＮ−よりも大きく且つ目標電流上限値ＩｏｂｊＮ＋よりも小さいので、ステップＳ１０７に進み、基本目標電流ＩｏｂｊＮｂを目標電流ＩｏｂｊＮに設定して本ルーチンの実行を一旦終了する（ＩｏｂｊＮ＝ＩｏｂｊＮｂ）。
この実施例では、ＥＣＵ５０がステップＳ１０１〜Ｓ１０７の処理を実行することにより目標電流算出手段が実現され、ＥＣＵ５０がステップＳ１０２〜Ｓ１０６の処理を実行することにより、制限手段が実現される。 If it is, i.e., the basic target current IobjNb determined from the map the target current limit value IobjN - determination result in step S105 is "NO" (IobjNb ≦ IobjN) - if it is less, the process proceeds to step S106, the target current lower limit IobjN - once terminates execution of this routine is set to the target current IobjN the (IobjN = IobjN -).
Since large and the target current upper limit value IobjN + less than than, - the determination result in step S105 is "YES"(IobjNb> IobjN -) If it is, the basic target current IobjNb the target current limit value determined from the map IobjN In step S107, the basic target current IobjNb is set to the target current IobjN and the execution of this routine is temporarily terminated (IobjN = IobjNb).
In this embodiment, the target current calculation means is realized when the ECU 50 executes the processes of steps S101 to S107, and the limiting means is realized when the ECU 50 executes the processes of steps S102 to S106.

このようにモータ１１に対する目標電流ＩｏｂｊＮを設定すると、単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量を制限することができるので、目標電流ＩｏｂｊＮの急激（急速）な変化を防止することができる。したがって、過渡期におけるモータ１１の電流ゲインを抑制することができるので、ステアリングの制御系が発振するのを防止することができ、モータ１１に対する制御の安定性が向上し、ひいては操舵が安定する。   When the target current IobjN for the motor 11 is set in this way, the amount of change in the target current IobjN per unit time can be limited, so that a rapid (rapid) change in the target current IobjN can be prevented. Therefore, since the current gain of the motor 11 in the transition period can be suppressed, it is possible to prevent the steering control system from oscillating, improving the stability of the control for the motor 11 and thus stabilizing the steering.

また、通常時におけるモータ１１の目標電流ＩｏｂｊＮ（すなわち、基本目標電流ＩｏｂｊＮｂ）については高く設定することが可能になり、基本目標電流マップの設定自由度が向上する。つまり、単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量を制限していない場合には、基本目標電流マップにおいて電流ゲインを高く設定すると制御系が発振する虞があるため、電流ゲインを低く設定せざるを得ない場合があったが、この実施例の電動パワーステアリング装置１００では、単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量を制限することによりステアリングの制御系の発振を防止することができるので、基本目標電流マップにおいて電流ゲインを高く設定することが可能である。   In addition, the target current IobjN (ie, the basic target current IobjNb) of the motor 11 at the normal time can be set high, and the degree of freedom in setting the basic target current map is improved. In other words, if the amount of change in the target current IobjN per unit time is not limited, there is a risk that the control system will oscillate if the current gain is set high in the basic target current map, so the current gain must be set low. In some cases, the electric power steering apparatus 100 of this embodiment can prevent oscillation of the steering control system by limiting the amount of change in the target current IobjN per unit time. It is possible to set a high current gain in the current map.

なお、単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限処理は、目標電流ＩｏｂｊＮが所定値以上のときだけ実行するようにしてもよい。この場合の目標電流ＩｏｂｊＮの所定値はステアリングの制御系に発振が生じない範囲で設定する。一般に、ラック８がストロークエンドに近付いたときモータ１１の電流ゲインを大きくすることにより操舵補助力を大きくして、操舵が重くならないようにしているが、電流ゲインが高いほどステアリングの制御系が発振し易くなるので、これを防止するために、目標電流ＩｏｂｊＮが所定値以上のときだけ前記制限を実行して制御の安定性を確保するのである。   Note that the process for limiting the amount of change in the target current IobjN per unit time may be executed only when the target current IobjN is equal to or greater than a predetermined value. In this case, the predetermined value of the target current IobjN is set within a range in which oscillation does not occur in the steering control system. In general, when the rack 8 approaches the stroke end, the steering gain is increased by increasing the current gain of the motor 11 so that the steering does not become heavy. However, the steering control system oscillates as the current gain increases. Therefore, in order to prevent this, the restriction is executed only when the target current IobjN is equal to or greater than a predetermined value to ensure the stability of the control.

また、このように、ラック８がストロークエンド近傍に達するとモータ１１の電流ゲインが大きくなりステアリングの制御系が発振し易くなるので、ラック位置センサ６０の出力信号に基づいて、ラック８の位置が所定位置よりもストロークエンドに近付いたときに、前述した単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限処理を実行するようにしてもよい。あるいは、ラック８の位置が中点（車両を直進させるときの位置）から離れるにしたがって、単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限を強めるようにしてもよい。このようにすると、ラック８がストロークエンドに近付いたときにステアリングの制御系が発振するのを確実に防止することができ、操舵が安定する。また、ストロークエンドにおいてラックエンド８ｂが係止部２２に突き当たるときの衝撃を緩和することもできる。   In addition, since the current gain of the motor 11 increases and the steering control system easily oscillates when the rack 8 reaches the vicinity of the stroke end, the position of the rack 8 is determined based on the output signal of the rack position sensor 60. When the stroke end comes closer to the predetermined position than the predetermined position, the above-described limit processing for the change amount of the target current IobjN per unit time may be executed. Alternatively, the limit on the amount of change in the target current IobjN per unit time may be strengthened as the position of the rack 8 moves away from the midpoint (position when the vehicle travels straight). In this way, it is possible to reliably prevent the steering control system from oscillating when the rack 8 approaches the stroke end, and the steering is stabilized. Further, the impact when the rack end 8b hits the locking portion 22 at the stroke end can be reduced.

また、車速が所定値以上の高速域では、基本目標電流ＩｏｂｊＮｂのゲインが元々小さいので、単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量も小さくなる。したがって、高速域では前述した単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限の必要性が低いので、車速が所定値以上のときには単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限を弱めてもよい。ここで、「制限を弱める」には「制限をしない」が含まれる。これにより、高速域において操舵補助力が必要以上に低下するのを防止することができる。   In addition, since the gain of the basic target current IobjNb is originally small in a high speed range where the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value, the amount of change in the target current IobjN per unit time is also small. Accordingly, since the necessity for limiting the amount of change of the target current IobjN per unit time described above is low in the high speed range, the limit of the amount of change of the target current IobjN per unit time may be weakened when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value. . Here, “weakening the restriction” includes “no restriction”. Thereby, it is possible to prevent the steering assist force from being lowered more than necessary in the high speed range.

ところで、モータ１１の駆動電流をデューティ比制御する場合には、同じデューティ比であってもバッテリー４１の電圧値によって制御電流が異なり、バッテリー４１の電圧値が高いほど制御電流値が大きくなる。そして、このバッテリー４１の電圧値は、バッテリー４１の劣化によるだけでなく、バッテリー４１の負荷状態によっても変化する。例えば、バッテリー４１が空調装置のコンプレッサに電力供給しているときには、電力供給していないときよりも電圧値が低下する。そこで、モータ１１の駆動電流をデューティ比制御する場合には、電圧検出手段４３によって検出されたバッテリー４１の電圧が所定値よりも高いときに、前述した単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限を強めるようにしてもよい。このようにすると、モータ１１の駆動電流が過度に上昇するのを防止することができ、その結果、ステアリングの制御系の発振を確実に防止して、制御の安定性を確保することができる。   By the way, when the duty ratio of the drive current of the motor 11 is controlled, the control current varies depending on the voltage value of the battery 41 even when the duty ratio is the same. The control current value increases as the voltage value of the battery 41 increases. The voltage value of the battery 41 varies depending not only on the deterioration of the battery 41 but also on the load state of the battery 41. For example, when the battery 41 supplies power to the compressor of the air conditioner, the voltage value is lower than when power is not supplied. Therefore, when the duty ratio of the driving current of the motor 11 is controlled, when the voltage of the battery 41 detected by the voltage detecting unit 43 is higher than a predetermined value, the change amount of the target current IobjN per unit time described above is set. The limit may be strengthened. In this way, it is possible to prevent the drive current of the motor 11 from rising excessively, and as a result, it is possible to reliably prevent oscillation of the steering control system and to ensure control stability.

また、モータ１１の駆動電流をデューティ比制御する場合には、電圧検出手段４３によって検出されたバッテリー４１の電圧が所定値よりも低いときに、前述した単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限を弱めるようにしてもよい。バッテリー４１の電圧が低いときには、モータ１１の駆動電流が低めになり、ステアリングの制御系に発振が起こり難いからである。   When the duty ratio of the drive current of the motor 11 is controlled, when the voltage of the battery 41 detected by the voltage detection means 43 is lower than a predetermined value, the amount of change in the target current IobjN per unit time described above is set. The restriction may be weakened. This is because when the voltage of the battery 41 is low, the drive current of the motor 11 becomes low, and oscillation does not easily occur in the steering control system.

さらに、ステアリングギヤボックス２０の温度を検出し、該温度が低下するにしたがって単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限を弱めたり、あるいは、車輪１０の空気圧を検出して、該空気圧が低くなるにしたがって単位時間当たりの目標電流ＩｏｂｊＮの変化量の制限を弱めてもよい。これは次の理由による。ステアリングギヤボックス２０の温度が低いと、内部のギヤオイルの温度も低く粘性が大きくなってフリクションが増大し、また、車輪１０の空気圧が低いほどフリクションが増大する。このようにフリクションが大きいときにはモータ１１の駆動電流を大きくする必要があるので、前記制限を弱めるのである。   Further, the temperature of the steering gear box 20 is detected, and as the temperature decreases, the restriction on the amount of change in the target current IobjN per unit time is weakened, or the air pressure of the wheel 10 is detected to reduce the air pressure. Accordingly, the restriction on the amount of change in the target current IobjN per unit time may be weakened. This is due to the following reason. When the temperature of the steering gear box 20 is low, the temperature of the internal gear oil is also low and the viscosity is increased to increase the friction, and the friction increases as the air pressure of the wheel 10 is lower. Thus, when the friction is large, it is necessary to increase the drive current of the motor 11, so that the restriction is weakened.

この発明に係る電動ステアリング装置の一実施例の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of an embodiment of an electric steering apparatus according to the present invention. 前記実施例におけるモータの目標電流決定処理を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the target current determination process of the motor in the said Example. 前記目標電流決定処理において使用される基本目標電流マップの一例である。It is an example of the basic target current map used in the target current determination process.

符号の説明Explanation of symbols

７ ピニオン（ラックアンドピニオン機構）
８ ラック軸（ラックアンドピニオン機構）
１１ モータ
３０ 操舵トルクセンサ（操舵入力検出手段）
４０ 駆動回路（駆動手段）
４１ バッテリー（電源）
５０ ＥＣＵ（目標電流算出手段、制限手段）
６０ ラック位置センサ（ラック位置検出手段）
１００ 電動パワーステアリング装置 7 Pinion (rack and pinion mechanism)
8 Rack shaft (rack and pinion mechanism)
11 Motor 30 Steering torque sensor (steering input detection means)
40 Drive circuit (drive means)
41 Battery (Power)
50 ECU (target current calculating means, limiting means)
60 Rack position sensor (rack position detection means)
100 Electric power steering device

Claims (3)

操舵力を発生させるモータと、
操舵入力を検出する操舵入力検出手段と、
少なくとも前記操舵入力検出手段で検出した操舵入力に基づいて前記モータの目標電流を算出する目標電流算出手段と、
前記目標電流算出手段で算出した目標電流に応じて前記モータを駆動する駆動手段と、
車両の転舵を行うラックアンドピニオン機構と、
前記ラックの位置を検出するラック位置検出手段と、
を備え、前記目標電流算出手段は、前記目標電流の単位時間当たりの変化量を制限する制限手段を備え、
前記ラック位置検出手段で検出したラック位置が中点から離れるにしたがって前記制限手段により前記目標電流の単位時間当たりの許容する変化量を小さくすることを特徴とする電動ステアリング装置。 A motor that generates steering force;
Steering input detection means for detecting steering input;
Target current calculation means for calculating a target current of the motor based on at least a steering input detected by the steering input detection means;
Drive means for driving the motor in accordance with the target current calculated by the target current calculation means;
A rack and pinion mechanism that steers the vehicle;
Rack position detecting means for detecting the position of the rack;
The target current calculation means comprises a limiting means for limiting the amount of change per unit time of the target current ,
Electric steering system according to claim reduced to Rukoto the the allowable change amount per unit time of the target current by the limiting means with increasing distance from the rack position detected by said position detecting means midpoint. 操舵力を発生させるモータと、
操舵入力を検出する操舵入力検出手段と、
少なくとも前記操舵入力検出手段で検出した操舵入力に基づいて前記モータの目標電流を算出する目標電流算出手段と、
前記目標電流算出手段で算出した目標電流に応じて前記モータを駆動する駆動手段と、
前記モータの駆動力を車輪に伝達するギヤ装置を収納したステアリングギヤボックスの温度を検出する温度検出手段と、
を備え、前記目標電流算出手段は、前記目標電流の単位時間当たりの変化量を制限する制限手段を備え、
前記温度検出手段で検出した温度が低下するにしたがって、前記制限手段により前記目標電流の単位時間当たりの許容する変化量を大きくすることを特徴とする電動ステアリング装置。 A motor that generates steering force;
Steering input detection means for detecting steering input;
Target current calculation means for calculating a target current of the motor based on at least a steering input detected by the steering input detection means;
Drive means for driving the motor in accordance with the target current calculated by the target current calculation means;
Temperature detecting means for detecting the temperature of a steering gear box containing a gear device for transmitting the driving force of the motor to the wheels;
The target current calculation means comprises a limiting means for limiting the amount of change per unit time of the target current,
The temperature as the temperature is lowered detected by the detection means, said limiting means by the allowable change amount largely be Rukoto features and to that collector kinematic steering apparatus per unit of the target current time. 操舵力を発生させるモータと、
操舵入力を検出する操舵入力検出手段と、
少なくとも前記操舵入力検出手段で検出した操舵入力に基づいて前記モータの目標電流を算出する目標電流算出手段と、
前記目標電流算出手段で算出した目標電流に応じて前記モータを駆動する駆動手段と、
車輪の空気圧を検出する空気圧検出手段と、
を備え、前記目標電流算出手段は、前記目標電流の単位時間当たりの変化量を制限する制限手段を備え、
前記空気圧検出手段で検出した空気圧が低くなるにしたがって、前記制限手段により前記目標電流の単位時間当たりの許容する変化量を大きくすることを特徴とする電動ステアリング装置。 A motor that generates steering force;
Steering input detection means for detecting steering input;
Target current calculation means for calculating a target current of the motor based on at least a steering input detected by the steering input detection means;
Drive means for driving the motor in accordance with the target current calculated by the target current calculation means;
Air pressure detecting means for detecting the air pressure of the wheel;
The target current calculation means comprises a limiting means for limiting the amount of change per unit time of the target current,
Said pneumatic accordance pneumatic decreases detected by the detection means, said limiting means by the allowable change amount largely be Rukoto features and to that collector kinematic steering apparatus per unit of the target current time.
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