JP5050539B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of suppressing the generation of gear rattling noise when applying inversely input stress. <P>SOLUTION: A motor 21 as a drive source of an EPS actuator 22 is connected to a column shaft via a reduction gear mechanism engaged with a reduction gear provided at the column shaft and a motor gear provided at a motor shaft. An ECU 23 detects the rotational angular velocity of the reduction gear (the pinion angular velocity &omega;ap) as a first angular velocity, and a second angular velocity (the converted pinion angular velocity &omega;p_cnv) which converts the rotational angular velocity of the motor gear into the rotational angular velocity of the reduction gear. The differential value (the angular velocity &Delta;&omega;p) between the first angular velocity and the second angular velocity is calculated, and when the differential value (the absolute value of the differential angular velocity &Delta;&omega;p) exceeds a predetermined threshold, the operation of the EPS actuator 22 is controlled so as to reduce an assist force to be given to a steering system. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus.

従来、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置(EPS)には、ステアリングシャフトを回転駆動することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与するものがある。通常、このようなEPSにおいて、モータは、第1及び第2のギヤを噛合してなる減速機構(例えばウォーム&ホイール等)を介してステアリングシャフトに連結されている。そして、同モータの回転は、この減速機構により減速されてステアリングシャフトに伝達されるようになっている(例えば、特許文献1参照)。
特開2004−291718号公報
2. Description of the Related Art Conventionally, some electric power steering devices (EPS) using a motor as a drive source apply a motor torque as an assist force to a steering system by rotationally driving a steering shaft. Usually, in such EPS, the motor is connected to the steering shaft via a speed reduction mechanism (for example, a worm and wheel) formed by meshing the first and second gears. The rotation of the motor is decelerated by the speed reduction mechanism and transmitted to the steering shaft (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-291718 A

ところで、EPSは、図16に示すようなステアリングと転舵輪とを連結する操舵伝達系(ステアリングシャフト71)の途中に設けられたトーションバー72の捻れ角に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサ73を備えている。尚、図16は、EPS用トルクセンサとして広く採用されているもの、即ちトーションバー72の両端に設けられた一対の角度センサ74a,74b(レゾルバ)により同トーションバー72の捻れ角を検出する所謂ツインレゾルバ型トルクセンサの概略構成を示す模式図である。そして、そのトルクセンサにより検出された操舵トルクに基づいて、操舵反力を低減する方向にアシスト力を付与する構成となっている。   By the way, the EPS uses a torque sensor 73 for detecting a steering torque based on a torsion angle of a torsion bar 72 provided in the middle of a steering transmission system (steering shaft 71) connecting a steering wheel and a steered wheel as shown in FIG. I have. FIG. 16 shows what is widely used as an EPS torque sensor, that is, a so-called torsion angle of the torsion bar 72 detected by a pair of angle sensors 74 a and 74 b (resolvers) provided at both ends of the torsion bar 72. It is a schematic diagram which shows schematic structure of a twin resolver type | mold torque sensor. Based on the steering torque detected by the torque sensor, an assist force is applied in a direction to reduce the steering reaction force.

しかしながら、上記のような第1及び第2のギヤを噛合してなる減速機構を介してモータとステアリングシャフトとが駆動連結されたEPSでは、上記のように操舵反力を低減すべくモータが回転することにより、場合によって、減速機構を構成する両ギヤの噛合部において歯打ち音(ラトル音)が発生するおそれがある。   However, in the EPS in which the motor and the steering shaft are drivingly connected via the speed reduction mechanism that meshes the first and second gears as described above, the motor rotates to reduce the steering reaction force as described above. By doing so, there is a possibility that rattling noise (rattle noise) may be generated at the meshing portions of both gears constituting the speed reduction mechanism.

即ち、例えば、不整路面走行時等、転舵輪に逆入力応力が印加された場合には、ステアリングシャフトは、その逆入力応力に基づき回転する。このとき、同ステアリングシャフトに設けられたトルクセンサにおいては、その逆入力応力に基づくトルクが操舵反力として検出される。そして、その操舵反力を低減する(打ち消す)方向にアシスト力を付与すべく、モータが回転する。   That is, for example, when reverse input stress is applied to the steered wheels when traveling on an irregular road surface, the steering shaft rotates based on the reverse input stress. At this time, in the torque sensor provided on the steering shaft, torque based on the reverse input stress is detected as a steering reaction force. Then, the motor rotates in order to apply an assist force in a direction to reduce (cancel) the steering reaction force.

つまり、図17に示すように、このような逆入力応力の印加時には、ステアリングシャフトとともに一体回転する第1のギヤ(リダクションギヤ)75と、モータ駆動により回転する第2のギヤ(モータギヤ)76とが相反する方向に回転することになり、その結果、互いに噛合されたそれぞれの歯75a,76aが互いに衝突することになる。さらに、転舵輪に印加された逆入力応力は、振動として操舵系に残存する。このため、第1及び第2のギヤ75,76は、それぞれ、その回転方向を反転しつつ、上記のような衝突を繰り返すことになり、その衝撃が歯打ち音として外部に伝達されるおそれがある。   That is, as shown in FIG. 17, when such reverse input stress is applied, the first gear (reduction gear) 75 that rotates integrally with the steering shaft, and the second gear (motor gear) 76 that rotates by driving the motor, Will rotate in opposite directions, and as a result, the teeth 75a and 76a engaged with each other will collide with each other. Furthermore, the reverse input stress applied to the steered wheels remains in the steering system as vibration. For this reason, each of the first and second gears 75 and 76 repeats the collision as described above while reversing the rotation direction, and the impact may be transmitted to the outside as a rattling sound. is there.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、逆入力応力印加時における歯打ち音の発生を抑制することのできる電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device capable of suppressing the occurrence of rattling noise when reverse input stress is applied. .

上記問題点を解決するために、請求項1に記載の発明は、モータを駆動源としてステアリングシャフトを回転駆動することにより操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記モータへの駆動電力の供給を通じて前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記モータは、第1及び第2のギヤを噛合してなる減速機構を介して前記ステアリングシャフトに駆動連結された電動パワーステアリング装置であって、前記第1のギヤの回転角速度を第1の角速度として検出する第1の角速度検出手段と、前記第2のギヤの回転角速度を前記第1ギヤの回転角速度に換算した第2の角速度として検出する第2の角速度検出手段とを備え、前記制御手段は、前記検出される前記第1及び第2の角速度の差分値を演算し、該差分値の絶対値が所定の閾値を超える場合には、前記アシスト力を低減すべく前記制御すること、を要旨とする。 In order to solve the above-described problems, the invention according to claim 1 is a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to a steering system by rotationally driving a steering shaft using a motor as a drive source. And control means for controlling the operation of the steering force assisting device through supply of driving power to the motor, the motor via the speed reduction mechanism formed by meshing the first and second gears. An electric power steering device drivingly connected to a shaft, wherein the first angular velocity detecting means detects the rotational angular velocity of the first gear as a first angular velocity, and the rotational angular velocity of the second gear is the first angular velocity. of a second angular velocity detecting means for detecting a second angular velocity in terms of the rotational angular velocity of the gear, said control means, said first and second of said detected Calculates the difference value of the speed, when the absolute value of said difference value exceeds a predetermined threshold, to the control in order to reduce the assist force, and the gist.

即ち、減速機構における歯打ち音は、第1のギヤ(の歯)と第2のギヤ(の歯)とが衝突することにより発生する。そして、逆入力応力印加時には、第1のギヤと第2のギヤとが相反する方向に高速で回転、即ち両者間の回転角速度差が大きい状態で繰り返し衝突することにより、大きな歯打ち音が発生する。   That is, the rattling noise in the speed reduction mechanism is generated by the collision between the first gear (the teeth) and the second gear (the teeth). When reverse input stress is applied, the first gear and the second gear rotate at high speeds in opposite directions, that is, repeatedly collide with a large rotational angular velocity difference between them, generating a large rattling noise. To do.

この点、上記構成のように、第1及び第2の角速度の差分値として逆入力応力の印加に対応する値が検出された場合には、操舵系に付与するアシスト力を低減する構成とすれば、第1及び第2のギヤのうち、モータにより回転駆動される側のギヤがステアリングシャフトと一体回転する側のギヤと反対方向に回転する際の回転角速度を抑えることができる。これにより、両者が衝突する際の回転角速度差を小さくすることでき、その結果、減速機構における歯打ち音の発生を効果的に抑制することができる。   In this regard, as in the above configuration, when a value corresponding to the application of reverse input stress is detected as the difference value between the first and second angular velocities, the assist force applied to the steering system is reduced. For example, it is possible to suppress the rotational angular velocity when the gear on the side rotated by the motor among the first and second gears rotates in the opposite direction to the gear on the side rotating integrally with the steering shaft. Thereby, the rotation angular velocity difference at the time of both collision can be made small, As a result, generation | occurrence | production of the rattling sound in a deceleration mechanism can be suppressed effectively.

請求項2に記載の発明は、前記制御手段は、前記差分値の絶対値が大きいほど、前記アシスト力を大きく低減すべく前記制御すること、を要旨とする。
上記構成によれば、第1のギヤと第2のギヤとが強く衝突することになる第1及び第2の角速度の差分値(の絶対値)が大きい場合ほど、モータにより回転駆動される側のギヤの回転角速度を抑えて、その衝撃を緩和することができる。その結果、より効果的に歯打ち音の発生を抑制することができる。
The gist of the invention described in claim 2 is that the control means performs the control to greatly reduce the assist force as the absolute value of the difference value is larger.
According to the above configuration, as the difference value (absolute value) between the first and second angular velocities at which the first gear and the second gear collide strongly is larger, the side that is rotationally driven by the motor. The rotational angular speed of the gear can be suppressed and the impact can be mitigated. As a result, generation of rattling noise can be more effectively suppressed.

請求項3に記載の発明は、前記制御手段は、車速が所定の車速領域にある場合に限定して、前記アシスト力の低減を行うこと、を要旨とする。
即ち、操舵系に振動として残留する逆入力応力の振幅は、転舵輪を支承するサスペンションの振動特性に依存し、当該サスペンションに共振が発生する所定の車速領域において増幅される。そして、減速機構において発生する歯打ち音もまた、この所定の車速領域において特に顕著となる傾向がある。つまり、逆説的にいえば、車速が当該所定の車速領域にない場合には、減速機構における歯打ち音は特に問題にならない。従って、上記構成のように、車速が所定の車速領域にある場合に限定してアシスト力の低減を行うことにより、操舵フィーリングを損ねることなく、効果的に減速機構における歯打ち音の発生を抑制することができる。
The gist of the invention described in claim 3 is that the control means reduces the assist force only when the vehicle speed is in a predetermined vehicle speed region.
That is, the amplitude of the reverse input stress remaining as vibration in the steering system depends on the vibration characteristics of the suspension that supports the steered wheels, and is amplified in a predetermined vehicle speed region where resonance occurs in the suspension. The rattling noise generated in the speed reduction mechanism also tends to be particularly noticeable in this predetermined vehicle speed region. That is, paradoxically speaking, when the vehicle speed is not in the predetermined vehicle speed region, the rattling noise in the speed reduction mechanism is not particularly problematic. Accordingly, by reducing the assist force only when the vehicle speed is in a predetermined vehicle speed region as in the above configuration, the rattling sound is effectively generated in the speed reduction mechanism without impairing the steering feeling. Can be suppressed.

請求項4に記載の発明は、前記制御手段は、操舵角の絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を要旨とする。
請求項5に記載の発明は、前記制御手段は、操舵速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を要旨とする。
The gist of the invention of claim 4 is that the control means does not reduce the assist force when the absolute value of the steering angle is equal to or greater than a predetermined threshold.
The gist of the invention described in claim 5 is that the control means does not reduce the assist force when the absolute value of the steering speed is a predetermined threshold value or more.

請求項6に記載の発明は、前記制御手段は、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を要旨とする。
請求項7に記載の発明は、前記制御手段は、車両のヨーレイトの絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を要旨とする。
The gist of the invention described in claim 6 is that the control means does not reduce the assist force when the absolute value of the steering torque is not less than a predetermined threshold value.
The gist of the invention described in claim 7 is that the control means does not reduce the assist force when the absolute value of the yaw rate of the vehicle is equal to or greater than a predetermined threshold value.

請求項に記載の発明は、前記制御手段は、車両制動時には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を要旨とする。
上記構成のように、車両制動時には、操舵系へのアシスト力付与を優先することにより、当該制動に伴い操舵系に伝達される振動にも対処することができる。その結果、操舵フィーリングを損ねることなく、効果的に減速機構における歯打ち音の発生を抑制することができる。
The gist of the invention described in claim 8 is that the control means does not reduce the assist force during vehicle braking.
As described above, when the vehicle is braked, priority is given to the application of assist force to the steering system, so that vibration transmitted to the steering system accompanying the braking can be dealt with. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of rattling noise in the speed reduction mechanism without impairing the steering feeling.

請求項に記載の発明は、前記制御手段は、基本アシスト成分に、前記第1及び第2の角速度の差分値に基づく補償量を重畳することにより、前記アシスト力の低減を行うこと、を要旨とする。 The invention according to claim 9 is characterized in that the control means reduces the assist force by superimposing a compensation amount based on a difference value between the first and second angular velocities on a basic assist component. The gist.

請求項1に記載の発明は、前記制御手段は、基本アシスト成分に、前記第1及び第2の角速度の差分値に基づき演算される補償ゲインを乗ずることにより、前記アシスト力の低減を行うこと、を要旨とする。 The invention according to claim 1 0, wherein, the basic assist component, by multiplying the calculated the compensation gain based on the difference value of the first and second angular velocity, performing reduction of the assist force This is the gist.

上記各構成によれば、精緻なアシスト力の低減を行うことができる。
請求項1に記載の発明は、前記制御手段は、基本アシスト成分に、操舵トルクの微分値に基づく補償量を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算すること、を要旨とする。
According to each said structure, reduction of precise assist force can be performed.
The invention of claim 1 1, wherein the control means, the basic assist component, by superimposing a compensation amount based on the differential value of the steering torque, calculates a target assist force to be generated in the steering force assist device This is the gist.

即ち、このような操舵トルクの微分値に基づく補償制御を実行することにより、第1及び第2のギヤのうちモータに回転駆動される側のギヤは、その位相がずれる(90°進む)ことになる。このため、こうした操舵トルクの微分値に基づく補償制御を実行するものにおいては、第1及び第2の角速度の差分値(の絶対値)が大となりやすく、これにより生ずる歯打ち音もまた顕著となりやすい傾向がある。従って、このような補償制御を行うものについて、上記請求項1〜請求項1の構成を適用することで、より顕著な効果を得ることができる。 That is, by executing compensation control based on the differential value of the steering torque, the phase of the first and second gears that are rotationally driven by the motor is shifted (90 ° advance). become. For this reason, in the case of executing the compensation control based on the differential value of the steering torque, the difference value (absolute value) between the first and second angular velocities tends to be large, and the rattling noise generated thereby becomes also remarkable. It tends to be easy. Thus, for those performing such compensation control, by applying the configuration of the claims 1 to 1 0, it is possible to obtain a more remarkable effect.

本発明によれば、逆入力応力印加時における歯打ち音の発生を抑制することが可能な電動パワーステアリング装置を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electric power steering apparatus which can suppress generation | occurrence | production of the rattling sound at the time of reverse input stress application can be provided.

(第1の実施形態)
以下、本発明をコラム型の電動パワーステアリング装置(EPS)に具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment in which the present invention is embodied in a column-type electric power steering apparatus (EPS) will be described with reference to the drawings.

図1に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置(EPS)1において、ステアリング2が固定されたステアリングシャフト3は、ラックアンドピニオン機構4を介してラック軸5と連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト3の回転は、ラックアンドピニオン機構4によりラック軸5の往復直線運動に変換される。具体的には、本実施形態のステアリングシャフト3は、自在継手7a,7bを介して、コラムシャフト8、インターミディエイトシャフト9、及びピニオンシャフト10を連結してなり、上記ラックアンドピニオン機構4は、ピニオンシャフト10の一端に形成されたピニオン歯10aとラック軸5側のラック歯5aとを噛合させることにより構成される。そして、このステアリングシャフト3の回転に伴うラック軸5の往復直線運動が、同ラック軸5の両端に連結されたタイロッド11を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪12の舵角、即ち車両の進行方向が変更されるように構成されている。   As shown in FIG. 1, in the electric power steering apparatus (EPS) 1 of the present embodiment, a steering shaft 3 to which a steering 2 is fixed is connected to a rack shaft 5 via a rack and pinion mechanism 4, and the steering The rotation of the steering shaft 3 accompanying the operation is converted into a reciprocating linear motion of the rack shaft 5 by the rack and pinion mechanism 4. Specifically, the steering shaft 3 of the present embodiment is formed by connecting a column shaft 8, an intermediate shaft 9, and a pinion shaft 10 via universal joints 7a and 7b. The rack and pinion mechanism 4 includes: The pinion teeth 10a formed at one end of the pinion shaft 10 are engaged with the rack teeth 5a on the rack shaft 5 side. The reciprocating linear motion of the rack shaft 5 accompanying the rotation of the steering shaft 3 is transmitted to a knuckle (not shown) via tie rods 11 connected to both ends of the rack shaft 5, whereby the steered angle of the steered wheels 12. That is, the traveling direction of the vehicle is changed.

本実施形態のEPS1は、モータ21を駆動源としてステアリングシャフト3を回転駆動することにより操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与するEPSアクチュエータ22と、該EPSアクチュエータ22の作動を制御するECU23とを備えている。   The EPS 1 according to the present embodiment controls the operation of the EPS actuator 22 by providing an assist force for assisting the steering operation to the steering system by rotating the steering shaft 3 using the motor 21 as a drive source. ECU23 which performs.

詳述すると、本実施形態のEPSアクチュエータ22は、コラムシャフト8にアシスト力を付与する所謂コラム型のEPSアクチュエータとして構成されており、駆動源であるモータ21は、減速機構24を介してコラムシャフト8と駆動連結されている。本実施形態では、減速機構24は、コラムシャフト8に対して相対回転不能に設けられたリダクションギヤ25と、モータ軸21aに対して相対回転不能に設けられたモータギヤ26とを噛合することにより構成されている。尚、本実施形態では、第1ギヤとしてのリダクションギヤ25にはウォームホイールが用いられ、第2ギヤとしてのモータギヤ26にはウォームギヤが用いられている。即ち、本実施形態の減速機構24は、所謂ウォーム&ホイールにより構成されている。そして、操舵力補助装置としてのEPSアクチュエータ22は、駆動源であるモータ21の回転を減速機構24により減速してコラムシャフト8に伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与するように構成されている。 More specifically, the EPS actuator 22 of the present embodiment is configured as a so-called column-type EPS actuator that applies assist force to the column shaft 8, and the motor 21 that is a drive source is connected to the column shaft via the speed reduction mechanism 24. 8 is drive-coupled. In this embodiment, the speed reduction mechanism 24 is configured by meshing a reduction gear 25 provided so as not to rotate relative to the column shaft 8 and a motor gear 26 provided so as not to rotate relative to the motor shaft 21a. Has been. In the present embodiment, the reduction gear 25 as a first gear worm wheel is used, the motor gear 26 as the second gear is used worm gear. That is, the speed reduction mechanism 24 of the present embodiment is configured by a so-called worm and wheel. The EPS actuator 22 as a steering force assisting device decelerates the rotation of the motor 21 that is a driving source by the speed reduction mechanism 24 and transmits it to the column shaft 8, thereby giving the motor torque as an assist force to the steering system. It is configured as follows.

一方、制御手段としてのECU23は、EPSアクチュエータ22の駆動源であるモータ21に対して駆動電力を供給する。そして、その駆動電力の供給を通じてモータ21の回転、即ちEPSアクチュエータ22の作動を制御するように構成されている。   On the other hand, the ECU 23 as control means supplies driving power to the motor 21 that is a driving source of the EPS actuator 22. And it is comprised so that rotation of the motor 21, ie, the action | operation of the EPS actuator 22, may be controlled through the supply of the drive electric power.

さらに詳述すると、ECU23には、コラムシャフト8に設けられたトルクセンサ31が接続されている。本実施形態では、コラムシャフト8は、ステアリング2側の第1シャフト8aとインターミディエイトシャフト9(ピニオンシャフト10)側の第2シャフト8bとを、トーションバー33を介して連結することにより形成されている。そして、トルクセンサ31は、トーションバー33、及び同トーションバー33の両端(第1シャフト8aの端部及び第2シャフト8bの端部)に設けられた一対の角度センサ34a,34b(レゾルバ)により構成されている。   More specifically, the ECU 23 is connected to a torque sensor 31 provided on the column shaft 8. In this embodiment, the column shaft 8 is formed by connecting a first shaft 8 a on the steering 2 side and a second shaft 8 b on the intermediate shaft 9 (pinion shaft 10) side via a torsion bar 33. Yes. The torque sensor 31 includes a torsion bar 33 and a pair of angle sensors 34a and 34b (resolvers) provided at both ends of the torsion bar 33 (the end of the first shaft 8a and the end of the second shaft 8b). It is configured.

即ち、本実施形態のトルクセンサ31は、図16に示されるトルクセンサ73と同様、ツインレゾルバ型のトルクセンサとして構成されており、ECU23は、第1の角度センサ34aにより第1シャフト8aの回転角(操舵角θs)を検出するとともに、第2の角度センサ34bにより第2シャフト8bの回転角(ピニオン角θp)を検出する。そして、これら両角度センサ34a,34bにより検出された両回転角の差分、即ちトーションバー33の捻れ角に基づいて、操舵トルクτを検出する。   That is, the torque sensor 31 of the present embodiment is configured as a twin resolver type torque sensor, similar to the torque sensor 73 shown in FIG. 16, and the ECU 23 rotates the first shaft 8a by the first angle sensor 34a. The angle (steering angle θs) is detected, and the rotation angle (pinion angle θp) of the second shaft 8b is detected by the second angle sensor 34b. Then, the steering torque τ is detected based on the difference between the rotation angles detected by the both angle sensors 34a and 34b, that is, the twist angle of the torsion bar 33.

また、本実施形態では、ECU23には、車速センサ35により検出された車速V、ヨーレイトセンサ36により検出されたヨーレイトγ、及びブレーキ操作の有無を示すブレーキ信号Sbkが入力される。そして、ECU23は、これらの各センサにより検出される車両状態量に基づいて、操舵系に付与すべき目標アシスト力を決定し、当該目標アシスト力をEPSアクチュエータ22に発生させるべく、モータ21に対する駆動電力の供給を実行する。   In the present embodiment, the ECU 23 receives the vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 35, the yaw rate γ detected by the yaw rate sensor 36, and the brake signal Sbk indicating the presence or absence of a brake operation. Then, the ECU 23 determines a target assist force to be applied to the steering system based on the vehicle state quantities detected by these sensors, and drives the motor 21 to generate the target assist force in the EPS actuator 22. Execute power supply.

次に、本実施形態のEPSにおけるアシスト制御の態様について説明する。
図2に示すように、ECU23は、モータ制御信号を出力するマイコン41と、そのモータ制御信号に基づいて、EPSアクチュエータ22の駆動源であるモータ21に駆動電力を供給する駆動回路42とを備えて構成されている。
Next, an aspect of assist control in the EPS of the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, the ECU 23 includes a microcomputer 41 that outputs a motor control signal, and a drive circuit 42 that supplies drive power to the motor 21 that is a drive source of the EPS actuator 22 based on the motor control signal. Configured.

本実施形態では、ECU23には、モータ21に通電される実電流値Iを検出するための電流センサ43、及びモータ回転角θmを検出するための回転角センサ44(図1参照)が接続されている。そして、マイコン41は、上記各車両状態量、並びにこれら電流センサ43及び回転角センサ44の出力信号に基づき検出されたモータ21の実電流値I及びモータ回転角θmに基づいて、駆動回路42に出力するモータ制御信号を生成する。   In the present embodiment, the ECU 23 is connected with a current sensor 43 for detecting the actual current value I supplied to the motor 21 and a rotation angle sensor 44 (see FIG. 1) for detecting the motor rotation angle θm. ing. Then, the microcomputer 41 controls the drive circuit 42 based on each vehicle state quantity and the actual current value I of the motor 21 and the motor rotation angle θm detected based on the output signals of the current sensor 43 and the rotation angle sensor 44. A motor control signal to be output is generated.

尚、以下に示す各制御ブロックは、マイコン41が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、同マイコン41は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。   Each control block shown below is realized by a computer program executed by the microcomputer 41. Then, the microcomputer 41 detects each state quantity at a predetermined sampling period, and generates a motor control signal by executing each arithmetic processing shown in the following control blocks at every predetermined period.

詳述すると、マイコン41は、操舵系に付与するアシスト力の目標値、すなわち目標アシスト力に対応した電流指令値Iq*を演算する電流指令値演算部45と、電流指令値演算部45により算出された電流指令値Iq*に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部46とを備えている。   More specifically, the microcomputer 41 is calculated by a current command value calculation unit 45 that calculates a target value of assist force to be applied to the steering system, that is, a current command value Iq * corresponding to the target assist force, and a current command value calculation unit 45. And a motor control signal output unit 46 for outputting a motor control signal based on the current command value Iq *.

本実施形態の電流指令値演算部45は、目標アシスト力の基礎的制御成分である基本アシスト制御量Ias*を演算する基本アシスト制御部47と、その補償成分として、操舵トルクτの微分値(操舵トルク微分値dτ)に基づくトルク慣性補償量Iti*を演算するトルク慣性補償制御部48とを備えている。   The current command value calculation unit 45 of this embodiment includes a basic assist control unit 47 that calculates a basic assist control amount Ias *, which is a basic control component of the target assist force, and a differential value ( And a torque inertia compensation control unit 48 for calculating a torque inertia compensation amount Iti * based on the steering torque differential value dτ).

本実施形態では、基本アシスト制御部47には、操舵トルクτ及び車速Vが入力されるようになっている。そして、該基本アシスト制御部47は、これら操舵トルクτ及び車速Vに基づいて、その操舵トルクτが大きいほど、また車速Vが小さいほど、より大きな基本アシスト制御量Ias*を演算する。   In this embodiment, the steering torque τ and the vehicle speed V are input to the basic assist control unit 47. Then, based on the steering torque τ and the vehicle speed V, the basic assist control unit 47 calculates a larger basic assist control amount Ias * as the steering torque τ increases and the vehicle speed V decreases.

一方、本実施形態のトルク慣性補償制御部48には、操舵トルク微分値dτに加え、車速Vが入力される。そして、トルク慣性補償制御部48は、これらの各状態量に基づいてトルク慣性補償制御を実行する。尚、「トルク慣性償補制御」は、モータやアクチュエータ等、EPSの慣性による影響を補償する制御、即ちステアリング操作における「切り始め」時の「引っ掛かり感(追従遅れ)」、及び「切り終わり」時の「流れ感(オーバーシュート)」を抑制するための制御である。   On the other hand, in addition to the steering torque differential value dτ, the vehicle speed V is input to the torque inertia compensation control unit 48 of the present embodiment. The torque inertia compensation control unit 48 executes torque inertia compensation control based on these state quantities. “Torque inertia compensation control” is control that compensates for the effects of EPS inertia, such as motors and actuators, that is, “feeling of catching (following delay)” at the time of “start of cutting” and “end of cutting” in steering operation. This is a control for suppressing the “flow feeling (overshoot)” at the time.

具体的には、図3に示すように、本実施形態のトルク慣性補償制御部48は、操舵トルク微分値dτと基礎補償量εtiとが関連付けられたマップ48a、及び車速Vと補間係数Aとが関連付けられたマップ48bを備えている。マップ48aにおいて、基礎補償量εtiは、入力される操舵トルク微分値dτの絶対値が大きいほど、基本アシスト制御部47において演算された基本アシスト制御量Ias*(の絶対値)をより増加させる値となるように設定されている。また、マップ48bにおいて、補間係数Aは、低車速領域では車速Vが大きくなるほど大きな値となるように、高車速領域では、車速が大きくなるほど小さな値となるように設定されている。そして、トルク慣性補償制御部48は、これらの各マップ48a,48bを参照することにより求められた基礎補償量εti及び補間係数Aを乗ずることによりトルク慣性補償量Iti*を演算する。   Specifically, as shown in FIG. 3, the torque inertia compensation control unit 48 of the present embodiment includes a map 48a in which the steering torque differential value dτ and the basic compensation amount εti are associated, the vehicle speed V, the interpolation coefficient A, and the like. Is associated with a map 48b. In the map 48a, the basic compensation amount εti is a value that increases the basic assist control amount Ias * (absolute value) calculated by the basic assist control unit 47 as the absolute value of the input steering torque differential value dτ increases. It is set to become. Further, in the map 48b, the interpolation coefficient A is set so as to increase as the vehicle speed V increases in the low vehicle speed region, and to decrease as the vehicle speed increases in the high vehicle speed region. Then, the torque inertia compensation controller 48 calculates the torque inertia compensation amount Iti * by multiplying the basic compensation amount εti and the interpolation coefficient A obtained by referring to these maps 48a and 48b.

図2に示すように、基本アシスト制御部47において演算された基本アシスト制御量Ias*、及びトルク慣性補償制御部48において演算されたトルク慣性補償量Iti*は、加算器49に入力される。そして、電流指令値演算部45は、この加算器49において基本アシスト制御量Ias*にトルク慣性補償量Iti*を重畳することにより、目標アシスト力としての電流指令値Iq*を演算する。   As shown in FIG. 2, the basic assist control amount Ias * calculated in the basic assist control unit 47 and the torque inertia compensation amount Iti * calculated in the torque inertia compensation control unit 48 are input to the adder 49. The current command value calculation unit 45 calculates the current command value Iq * as the target assist force by superimposing the torque inertia compensation amount Iti * on the basic assist control amount Ias * in the adder 49.

電流指令値演算部45が出力する電流指令値Iq*は、電流センサ43により検出された実電流値I、及び回転角センサ44により検出されたモータ回転角θmとともに、モータ制御信号出力部46に入力される。そして、モータ制御信号出力部46は、この目標アシスト力に対応する電流指令値Iq*に実電流値Iを追従させるべくフィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を演算する。   The current command value Iq * output from the current command value calculation unit 45 is output to the motor control signal output unit 46 together with the actual current value I detected by the current sensor 43 and the motor rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 44. Entered. The motor control signal output unit 46 calculates a motor control signal by executing feedback control so that the actual current value I follows the current command value Iq * corresponding to the target assist force.

具体的には、本実施形態では、モータ21には、三相(U,V,W)の駆動電力の供給により回転するブラシレスモータが用いられている。そして、モータ制御信号出力部46は、実電流値Iとして検出されたモータ21の相電流値(Iu,Iv,Iw)をd/q座標系のd,q軸電流値に変換(d/q変換)することにより、上記電流フィードバック制御を行う。   Specifically, in the present embodiment, a brushless motor that rotates by supplying three-phase (U, V, W) driving power is used as the motor 21. Then, the motor control signal output unit 46 converts the phase current values (Iu, Iv, Iw) of the motor 21 detected as the actual current value I into d, q axis current values in the d / q coordinate system (d / q The current feedback control is performed by performing conversion.

即ち、電流指令値Iq*は、q軸電流指令値としてモータ制御信号出力部46に入力され、モータ制御信号出力部46は、回転角センサ44により検出されたモータ回転角θmに基づいて相電流値(Iu,Iv,Iw)をd/q変換する。また、モータ制御信号出力部46は、そのd,q軸電流値及びq軸電流指令値に基づいてd,q軸電圧指令値を演算する。そして、そのd,q軸電圧指令値をd/q逆変換することにより相電圧指令値(Vu*,Vv*,Vw*)を演算し、当該相電圧指令値に基づいてモータ制御信号を生成する。   That is, the current command value Iq * is input to the motor control signal output unit 46 as a q-axis current command value, and the motor control signal output unit 46 is based on the motor rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 44. The value (Iu, Iv, Iw) is d / q converted. Further, the motor control signal output unit 46 calculates the d and q axis voltage command values based on the d and q axis current values and the q axis current command value. Then, the phase voltage command values (Vu *, Vv *, Vw *) are calculated by performing d / q inverse conversion on the d and q axis voltage command values, and a motor control signal is generated based on the phase voltage command values. To do.

そして、本実施形態のECU23は、上記のように生成されたモータ制御信号をマイコン41が駆動回路42に出力し、該駆動回路42がその当該モータ制御信号に基づく三相の駆動電力をモータ21に供給することにより、EPSアクチュエータ22の作動を制御する構成となっている。   In the ECU 23 of the present embodiment, the microcomputer 41 outputs the motor control signal generated as described above to the drive circuit 42, and the drive circuit 42 supplies the three-phase drive power based on the motor control signal to the motor 21. Is configured to control the operation of the EPS actuator 22.

[ラトル音抑制補償制御]
次に、本実施形態のEPSにおけるラトル音(歯打ち音)抑制補償制御の態様について説明する。
[Rattle noise suppression compensation control]
Next, an aspect of rattle noise (tooth rattling noise) suppression compensation control in the EPS of the present embodiment will be described.

上述のように、モータトルクをステアリングシャフトに伝達することにより操舵系にアシスト力を付与する所謂コラム型(ピニオン型)EPSの多く、即ち第1及び第2のギヤを噛合してなる減速機構を介してモータとステアリングシャフトとが駆動連結されたEPSには、逆入力応力印加時、減速機構において歯打ち音が発生するという問題がある。   As described above, most of the so-called column type (pinion type) EPS that applies an assist force to the steering system by transmitting the motor torque to the steering shaft, that is, a reduction mechanism formed by meshing the first and second gears. The EPS in which the motor and the steering shaft are connected to each other has a problem that rattling noise is generated in the speed reduction mechanism when reverse input stress is applied.

この点を踏まえ、本実施形態のEPS1では、ECU23は、減速機構24を構成する第1のギヤとしてのリダクションギヤ25及び第2のギヤとしてのモータギヤ26の回転角速度(換算角速度)を検出する。そして、その回転角速度差に基づいて、上記のような減速機構24における歯打ち音の発生を抑制するためのラトル音抑制補償制御を実行する。   In consideration of this point, in the EPS 1 of the present embodiment, the ECU 23 detects the rotational angular velocities (converted angular velocities) of the reduction gear 25 as the first gear and the motor gear 26 as the second gear that constitute the speed reduction mechanism 24. And based on the rotation angular velocity difference, the rattle noise suppression compensation control for suppressing generation | occurrence | production of the rattling sound in the above deceleration mechanisms 24 is performed.

具体的には、ECU23は、コラムシャフト8とともに一体回転するリダクションギヤ25の回転角速度(ピニオン角速度ωp)を第1の角速度として検出するとともに、他方、モータ21により回転駆動されるモータギヤ26の回転角速度をリダクションギヤ25の回転角速度に換算した第2の角速度(換算ピニオン角速度ωp_cnv)を検出する。そして、これら第1及び第2の角速度の差分値(角速度Δωp)を演算し、その差分値(の絶対値)が所定の閾値を超える場合には、操舵系に付与するアシスト力を低減するようにEPSアクチュエータ22の作動を制御する。   Specifically, the ECU 23 detects the rotational angular velocity (pinion angular velocity ωp) of the reduction gear 25 that rotates together with the column shaft 8 as the first angular velocity, and on the other hand, the rotational angular velocity of the motor gear 26 that is rotationally driven by the motor 21. The second angular velocity (converted pinion angular velocity ωp_cnv) converted from the rotational angular velocity of the reduction gear 25 is detected. Then, a difference value (angular velocity Δωp) between the first and second angular velocities is calculated, and when the difference value (absolute value thereof) exceeds a predetermined threshold value, the assist force applied to the steering system is reduced. The operation of the EPS actuator 22 is controlled.

即ち、減速機構24における歯打ち音は、第1のギヤとしてのリダクションギヤ25(の歯)と第2のギヤとしてのモータギヤ26(の歯)とが衝突することにより発生する。そして、逆入力応力印加時には、リダクションギヤ25とモータギヤ26とが相反する方向に高速で回転、即ち両者間の回転角速度差が大きい状態で繰り返し衝突することにより、大きな歯打ち音が発生する。   That is, the rattling sound in the speed reduction mechanism 24 is generated when the reduction gear 25 (the teeth) as the first gear collides with the motor gear 26 (the teeth) as the second gear. When reverse input stress is applied, the reduction gear 25 and the motor gear 26 rotate at high speeds in opposite directions, that is, repeatedly collide with a large difference in rotational angular velocity between the two, thereby generating a large rattling noise.

この点に着目し、本実施形態のECU23は、逆入力応力の印加に対応する回転角速度差が検出された場合には、操舵系に付与するアシスト力を低減することにより、モータギヤ26がリダクションギヤ25と反対方向に回転する際の回転角速度を抑制する。そして、両者が衝突する際の回転角速度差を小さくすることにより、歯打ち音の発生を抑制するように構成されている。   Focusing on this point, the ECU 23 of the present embodiment reduces the assist force applied to the steering system when the rotational angular velocity difference corresponding to the application of the reverse input stress is detected, so that the motor gear 26 is reduced to the reduction gear. The rotational angular velocity when rotating in the opposite direction to 25 is suppressed. And it is comprised so that generation | occurrence | production of a rattling sound may be suppressed by making small the rotational angular velocity difference at the time of both colliding.

詳述すると、図2に示すように、マイコン41は、トルクセンサ31を構成する角度センサ34b(角度センサ34a,34bのうち、第2シャフト8bに設けられたもの、図1参照)により検出されるピニオン角θpを微分することにより、ピニオン角速度ωp、即ち第2シャフト8bとともに一体回転するリダクションギヤ25の回転角速度を検出する。   More specifically, as shown in FIG. 2, the microcomputer 41 is detected by an angle sensor 34b constituting the torque sensor 31 (among the angle sensors 34a and 34b, the one provided on the second shaft 8b, see FIG. 1). The pinion angular velocity ωp, that is, the rotational angular velocity of the reduction gear 25 that rotates integrally with the second shaft 8b is detected by differentiating the pinion angle θp.

また、マイコン41は、回転角センサ44により検出されるモータ回転角θm、即ちモータ軸21aに設けられたモータギヤ26の回転角に基づいて、同モータギヤ26の回転角をリダクションギヤ25の回転角、即ちピニオン角θpに換算した換算ピニオン角θp_cnvを演算する。尚、本実施形態のマイコン41には、回転角変換部44aが設けられており、回転角センサ44により検出されたモータ回転角θm(電気角)は、この回転角変換部44aにおいて、換算ピニオン角θp_cnvに変換される。そして、マイコン41は、この換算ピニオン角θp_cnvを微分することにより、リダクションギヤ25の回転角速度に換算した場合のモータギヤ26の回転角速度、即ち換算ピニオン角速度ωp_cnvを検出する。   Further, the microcomputer 41 determines the rotation angle of the motor gear 26 based on the motor rotation angle θm detected by the rotation angle sensor 44, that is, the rotation angle of the motor gear 26 provided on the motor shaft 21a, That is, the converted pinion angle θp_cnv converted to the pinion angle θp is calculated. The microcomputer 41 of this embodiment is provided with a rotation angle conversion unit 44a, and the motor rotation angle θm (electrical angle) detected by the rotation angle sensor 44 is converted into a converted pinion in the rotation angle conversion unit 44a. Converted to angle θp_cnv. The microcomputer 41 differentiates the converted pinion angle θp_cnv to detect the rotational angular velocity of the motor gear 26 when converted into the rotational angular velocity of the reduction gear 25, that is, the converted pinion angular velocity ωp_cnv.

このようにして演算された第1の角速度としてのピニオン角速度ωp、及び第2の角速度としての換算ピニオン角速度ωp_cnvは、減算器50に入力される。そして、マイコン41は、この減算器50において、ピニオン角速度ωpから換算ピニオン角速度ωp_cnvを減算することにより、その差分値、即ち角速度差分値Δωpを演算する。   The calculated pinion angular velocity ωp as the first angular velocity and the converted pinion angular velocity ωp_cnv as the second angular velocity are input to the subtractor 50. In the subtractor 50, the subtracter 50 subtracts the converted pinion angular velocity ωp_cnv from the pinion angular velocity ωp to calculate the difference value, that is, the angular velocity difference value Δωp.

また、本実施形態では、上記電流指令値演算部45には、ラトル音抑制補償演算部51が設けられており、減算器50において演算された角速度差分値Δωpは、このラトル音抑制補償演算部51に入力される。そして、ラトル音抑制補償演算部51は、入力された角速度差分値Δωpの絶対値が所定の閾値を超える領域において、電流指令値演算部45が出力する電流指令値Iq*(の絶対値)を低減する、即ちEPSアクチュエータ22が発生するアシスト力を小さくするようなラトル音抑制補償量Ira*を演算する。   Further, in the present embodiment, the current command value calculation unit 45 is provided with a rattle sound suppression compensation calculation unit 51, and the angular velocity difference value Δωp calculated by the subtractor 50 is the rattle sound suppression compensation calculation unit. 51 is input. The rattle noise suppression compensation calculation unit 51 then calculates the current command value Iq * (absolute value) output by the current command value calculation unit 45 in a region where the absolute value of the input angular velocity difference value Δωp exceeds a predetermined threshold. The rattle noise suppression compensation amount Ira * is calculated so that the assist force generated by the EPS actuator 22 is reduced.

ラトル音抑制補償量Ira*において演算されたラトル音抑制補償量Ira*は、基本アシスト制御部47が出力する基本アシスト制御量Ias*(及びトルク慣性補償制御部48が出力するトルク慣性補償量Iti*)とともに、加算器49に入力される。そして、電流指令値演算部45は、この加算器49において基本アシスト制御量Ias*(及びトルク慣性補償量Iti*)にラトル音抑制補償量Ira*を重畳した値を、電流指令値Iq*としてモータ制御信号出力部46に出力し、これにより、EPSアクチュエータ22の発生するアシスト力が低減される構成となっている。   The rattle noise suppression compensation amount Ira * calculated in the rattle noise suppression compensation amount Ira * is the basic assist control amount Ias * output by the basic assist control unit 47 (and the torque inertia compensation amount Iti output by the torque inertia compensation control unit 48). *) And input to the adder 49. Then, the current command value calculation unit 45 sets a value obtained by superimposing the rattle noise suppression compensation amount Ira * on the basic assist control amount Ias * (and the torque inertia compensation amount Iti *) in the adder 49 as the current command value Iq *. This is output to the motor control signal output unit 46, whereby the assist force generated by the EPS actuator 22 is reduced.

次に、ラトル音抑制補償演算部の構成について説明する。
図4に示すように、本実施形態のラトル音抑制補償演算部51は、角速度差分値Δωpに基づいて、ラトル音抑制補償量Ira*の基礎成分である基礎補償量εraを演算する基礎補償量演算部52を備えている。図5に示すように、基礎補償量演算部52は、角速度差分値Δωpと基礎補償量εraとが関連付けられたマップ52aを有している。そして、同基礎補償量演算部52は、入力された角速度差分値Δωpを、このマップ52aに参照することにより、基礎補償量εraを演算する。
Next, the configuration of the rattle noise suppression compensation calculation unit will be described.
As shown in FIG. 4, the rattle noise suppression compensation calculation unit 51 of the present embodiment calculates a basic compensation amount εra that is a basic component of the rattle noise suppression compensation amount Ira * based on the angular velocity difference value Δωp. A calculation unit 52 is provided. As shown in FIG. 5, the basic compensation amount calculation unit 52 includes a map 52a in which the angular velocity difference value Δωp and the basic compensation amount εra are associated with each other. The basic compensation amount calculation unit 52 calculates the basic compensation amount εra by referring to the input angular velocity difference value Δωp in the map 52a.

詳述すると、マップ52aは、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が所定の閾値α1を超える領域にある場合において所定の基礎補償量εraが演算されるように構成されている。具体的には、同マップ52aにおいて、基礎補償量εraは、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が閾値α1以下である場合には「0」に設定されている。そして、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が閾値α1を超える領域においては、当該角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が大となるほど、その絶対値(|εra|)が大、即ち、電流指令値演算部45が出力する電流指令値Iq*(の絶対値)を大きく低減する値となるように設定されている。   More specifically, the map 52a is configured such that a predetermined basic compensation amount εra is calculated when the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp exceeds a predetermined threshold value α1. Specifically, in the map 52a, the basic compensation amount εra is set to “0” when the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp is equal to or less than the threshold value α1. In the region where the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp exceeds the threshold α1, the absolute value (| εra |) of the angular velocity difference value Δωp increases as the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp increases. That is, the current command value Iq * (absolute value) output by the current command value calculation unit 45 is set to a value that greatly reduces.

そして、これにより、本実施形態の基礎補償量演算部52は、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が閾値α1を超える領域において、該角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が大きいほど、操舵系に付与されるアシスト力を大きく低減するような基礎補償量εraを演算するように構成されている。   Thereby, the basic compensation amount calculation unit 52 of the present embodiment has an absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp in a region where the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp exceeds the threshold value α1. The basic compensation amount .epsilon.ra is calculated so that the assist force applied to the steering system is greatly reduced as.

また、本実施形態のラトル音抑制補償演算部51は、車両状態量に基づき補正ゲインを演算する複数の補正ゲイン演算部を有している。そして、これら各補正ゲイン演算部により演算された各補正ゲインを上記基礎補償量εraに乗ずることにより、車両状態に応じたラトル音抑制補償量Ira*を演算する。   Further, the rattle noise suppression compensation calculation unit 51 of the present embodiment includes a plurality of correction gain calculation units that calculate a correction gain based on the vehicle state quantity. Then, each of the correction gains calculated by the respective correction gain calculation units is multiplied by the basic compensation amount εra to calculate a rattle noise suppression compensation amount Ira * corresponding to the vehicle state.

具体的には、ラトル音抑制補償演算部51は、車速ゲインKvを演算する車速ゲイン演算部53、舵角ゲインKθを演算する舵角ゲイン演算部54、操舵速度ゲインKωを演算する操舵速度ゲイン演算部55、トルクゲインKτを演算するトルクゲイン演算部56、及びヨーレイトゲインKγを演算するヨーレイトゲイン演算部57を備えている。これら各補正ゲイン演算部より演算された補正ゲイン、即ち車速ゲインKv、舵角ゲインKθ、操舵速度ゲインKω、トルクゲインKτ及びヨーレイトゲインKγは、基礎補償量演算部52が出力する基礎補償量εraとともに乗算器58に入力される。そして、これらの各補正ゲイン(Kθ,Kω,Kτ,Kγ)は、この乗算器58において、基礎補償量εraに乗ぜられる。   Specifically, the rattle noise suppression compensation calculation unit 51 includes a vehicle speed gain calculation unit 53 that calculates a vehicle speed gain Kv, a steering angle gain calculation unit 54 that calculates a steering angle gain Kθ, and a steering speed gain that calculates a steering speed gain Kω. A calculation unit 55, a torque gain calculation unit 56 for calculating the torque gain Kτ, and a yaw rate gain calculation unit 57 for calculating the yaw rate gain Kγ are provided. The correction gains calculated by the respective correction gain calculation units, that is, the vehicle speed gain Kv, the steering angle gain Kθ, the steering speed gain Kω, the torque gain Kτ, and the yaw rate gain Kγ are the basic compensation amount εra output by the basic compensation amount calculation unit 52. And input to the multiplier 58. These correction gains (Kθ, Kω, Kτ, Kγ) are multiplied by the basic compensation amount εra in the multiplier 58.

次に、上記各補正ゲイン、及び各補正ゲイン演算部の構成について説明する。
車速ゲインKvは、車速Vに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するための補正ゲインである。図6に示すように、車速ゲイン演算部53には、車速Vと車速ゲインKvとが関連付けられたマップ53aが設けられている。具体的には、このマップ53aにおいて、車速ゲインKvは、車速Vが所定の車速V1以下である場合(V≦V1)及び所定の車速V2以上である場合(V≧V2)には「0」、車速Vが所定の車速V1´以上、所定の車速V2´以下である場合(V1´≦V≦V2´)には「1」となるように設定されている。尚、車速Vが車速V1から車速V1´までの範囲にある場合(V1<V<V1´)には、車速ゲインKvは、車速Vが速いほど大となるように(「0」→「1」)、また車速Vが車速V2´から車速V2までの範囲にある場合(V2´<V<V2)には、車速ゲインKvは車速Vが速いほど小となる(「1」→「0」)ように設定されている。そして、車速ゲイン演算部53は、入力される車速Vを、このマップ53aに参照することにより車速ゲインKvを演算する。
Next, the configuration of each correction gain and each correction gain calculation unit will be described.
The vehicle speed gain Kv is a correction gain for correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the vehicle speed V. As shown in FIG. 6, the vehicle speed gain calculation unit 53 is provided with a map 53a in which the vehicle speed V and the vehicle speed gain Kv are associated with each other. Specifically, in this map 53a, the vehicle speed gain Kv is “0” when the vehicle speed V is equal to or lower than a predetermined vehicle speed V1 (V ≦ V1) and when the vehicle speed V is equal to or higher than a predetermined vehicle speed V2 (V ≧ V2). When the vehicle speed V is not less than the predetermined vehicle speed V1 ′ and not more than the predetermined vehicle speed V2 ′ (V1 ′ ≦ V ≦ V2 ′), the vehicle speed V is set to be “1”. When the vehicle speed V is in the range from the vehicle speed V1 to the vehicle speed V1 ′ (V1 <V <V1 ′), the vehicle speed gain Kv increases as the vehicle speed V increases (“0” → “1 In addition, when the vehicle speed V is in the range from the vehicle speed V2 ′ to the vehicle speed V2 (V2 ′ <V <V2), the vehicle speed gain Kv decreases as the vehicle speed V increases (“1” → “0”). ) Is set as follows. The vehicle speed gain calculation unit 53 calculates the vehicle speed gain Kv by referring to the input vehicle speed V in the map 53a.

即ち、操舵系に振動として残留する逆入力応力の振幅は、転舵輪12を支承するサスペンションの振動特性に依存し、当該サスペンションに共振が発生する所定の車速領域(V1<V<V2)において増幅される。そして、減速機構24において発生する歯打ち音もまた、この所定の車速領域において特に顕著となる傾向がある。つまり、逆説的にいえば、車速Vが当該所定の車速領域にない場合(V≦V1又はV≧V2)には、減速機構24における歯打ち音は特に問題にならない。   That is, the amplitude of the reverse input stress remaining as vibration in the steering system depends on the vibration characteristics of the suspension that supports the steered wheels 12, and is amplified in a predetermined vehicle speed region (V1 <V <V2) where resonance occurs in the suspension. Is done. The rattling noise generated in the speed reduction mechanism 24 also tends to be particularly noticeable in this predetermined vehicle speed region. That is, paradoxically speaking, when the vehicle speed V is not in the predetermined vehicle speed range (V ≦ V1 or V ≧ V2), the rattling noise in the speed reduction mechanism 24 is not particularly problematic.

この点を踏まえ、本実施形態では、車速ゲイン演算部53は、車速Vが上記所定の車速領域にない場合には、車速ゲインKvとして「0」を演算する。即ち、ラトル音抑制補償量Ira*を「0」に補正することで操舵系に付与するアシスト力を低減させない。そして、これにより、操舵フィーリングを損ねることなく、効果的に減速機構24における歯打ち音の発生を抑制する構成となっている。   Considering this point, in the present embodiment, the vehicle speed gain calculation unit 53 calculates “0” as the vehicle speed gain Kv when the vehicle speed V is not in the predetermined vehicle speed region. That is, the assist force applied to the steering system is not reduced by correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * to “0”. And thereby, it has the structure which suppresses generation | occurrence | production of the rattling sound in the deceleration mechanism 24 effectively, without impairing steering feeling.

また、舵角ゲインKθは、操舵角θsに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するための補正ゲインである。図7に示すように、舵角ゲイン演算部54には、操舵角θsと舵角ゲインKθとが関連付けられたマップ54aが設けられている。具体的には、このマップ54aにおいて、舵角ゲインKθは、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ1以上である場合(|θs|≧θ1)には「0」、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ1´以下である場合(|θs|≦θ1´)には「1」となるように設定されている。尚、操舵角θsの絶対値が閾値θ1から閾値θ1´までの範囲にある場合(θ1<θs<θ1´)には、舵角ゲインKθは、操舵角θsの絶対値が大となるほど小さくなる(「1」→「0」)ように設定されている。そして、舵角ゲイン演算部54は、入力される操舵角θsを、このマップ54aに参照することにより舵角ゲインKθを演算する。   The steering angle gain Kθ is a correction gain for correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the steering angle θs. As shown in FIG. 7, the steering angle gain calculator 54 is provided with a map 54a in which the steering angle θs and the steering angle gain Kθ are associated with each other. Specifically, in this map 54a, the steering angle gain Kθ is “0” when the absolute value of the steering angle θs is greater than or equal to a predetermined threshold θ1 (| θs | ≧ θ1), and the absolute value of the steering angle θs. Is equal to or less than a predetermined threshold θ1 ′ (| θs | ≦ θ1 ′), it is set to be “1”. When the absolute value of the steering angle θs is in the range from the threshold value θ1 to the threshold value θ1 ′ (θ1 <θs <θ1 ′), the steering angle gain Kθ decreases as the absolute value of the steering angle θs increases. (“1” → “0”). Then, the steering angle gain calculator 54 calculates the steering angle gain Kθ by referring to the input steering angle θs in the map 54a.

操舵速度ゲインKωは、操舵速度ωsに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するための補正ゲインである。図8に示すように、操舵速度ゲイン演算部55には、操舵速度ωsと操舵速度ゲインKωとが関連付けられたマップ55aが設けられている。具体的には、このマップ55aにおいて、操舵速度ゲインKωは、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω1以上である場合(|ωs|≧ω1)には「0」、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω1´以下である場合(|ωs|≦ω1´)には「1」となるように設定されている。尚、操舵速度ωsの絶対値が閾値ω1から閾値ω1´までの範囲にある場合(ω1<ωs<ω1´)には、操舵速度ゲインKωは、操舵速度ωsの絶対値が大となるほど小さくなる(「1」→「0」)ように設定されている。そして、操舵速度ゲイン演算部55は、入力される操舵速度ωsを、このマップ55aに参照することにより操舵速度ゲインKωを演算する。   The steering speed gain Kω is a correction gain for correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the steering speed ωs. As shown in FIG. 8, the steering speed gain calculator 55 is provided with a map 55a in which the steering speed ωs and the steering speed gain Kω are associated with each other. Specifically, in this map 55a, the steering speed gain Kω is “0” when the absolute value of the steering speed ωs is greater than or equal to a predetermined threshold ω1 (| ωs | ≧ ω1), and the absolute value of the steering speed ωs. Is less than or equal to a predetermined threshold value ω1 ′ (| ωs | ≦ ω1 ′), it is set to be “1”. When the absolute value of the steering speed ωs is in the range from the threshold value ω1 to the threshold value ω1 ′ (ω1 <ωs <ω1 ′), the steering speed gain Kω decreases as the absolute value of the steering speed ωs increases. (“1” → “0”). Then, the steering speed gain calculation unit 55 calculates the steering speed gain Kω by referring to the input steering speed ωs in the map 55a.

トルクゲインKτは、操舵トルクτに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するための補正ゲインである。図9に示すように、トルクゲイン演算部56には、操舵トルクτとトルクゲインKτとが関連付けられたマップ56aが設けられている。具体的には、このマップ56aにおいて、トルクゲインKτは、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ1以上である場合(|τ|≧τ1)には「0」、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ1´以下である場合(|τ|≦τ1´)には「1」となるように設定されている。尚、操舵トルクτの絶対値が閾値τ1から閾値τ1´までの範囲にある場合(τ1<τ<τ1´)には、トルクゲインKτは、操舵トルクτの絶対値が大となるほど小さくなる(「1」→「0」)ように設定されている。そして、トルクゲイン演算部56は、入力される操舵トルクτを、このマップ56aに参照することによりトルクゲインKτを演算する。   The torque gain Kτ is a correction gain for correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the steering torque τ. As shown in FIG. 9, the torque gain calculation unit 56 is provided with a map 56a in which the steering torque τ and the torque gain Kτ are associated with each other. Specifically, in this map 56a, the torque gain Kτ is “0” when the absolute value of the steering torque τ is greater than or equal to a predetermined threshold τ1 (| τ | ≧ τ1), and the absolute value of the steering torque τ is When it is equal to or smaller than the predetermined threshold value τ1 ′ (| τ | ≦ τ1 ′), it is set to be “1”. When the absolute value of the steering torque τ is in the range from the threshold value τ1 to the threshold value τ1 ′ (τ1 <τ <τ1 ′), the torque gain Kτ becomes smaller as the absolute value of the steering torque τ increases ( “1” → “0”). The torque gain calculator 56 calculates the torque gain Kτ by referring to the input steering torque τ in the map 56a.

ヨーレイトゲインKγは、ヨーレイトγに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するための補正ゲインである。図10に示すように、ヨーレイトゲイン演算部57には、ヨーレイトγとヨーレイトゲインKγとが関連付けられたマップ57aが設けられている。具体的には、このマップ57aにおいて、ヨーレイトゲインKγは、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ1以上である場合(|γ|≧γ1)には「0」、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ1´以下である場合(|γ|≦γ1´)には「1」となるように設定されている。尚、ヨーレイトγの絶対値が閾値γ1から閾値γ1´までの範囲にある場合(γ1<γ<γ1´)には、ヨーレイトゲインKγは、ヨーレイトγの絶対値が大となるほど小さくなる(「1」→「0」)ように設定されている。そして、ヨーレイトゲイン演算部57は、入力されるヨーレイトγを、このマップ57aに参照することによりヨーレイトゲインKγを演算する。   The yaw rate gain Kγ is a correction gain for correcting the rattle sound suppression compensation amount Ira * according to the yaw rate γ. As shown in FIG. 10, the yaw rate gain calculation unit 57 is provided with a map 57a in which the yaw rate γ and the yaw rate gain Kγ are associated with each other. Specifically, in this map 57a, the yaw rate gain Kγ is “0” when the absolute value of the yaw rate γ is equal to or larger than a predetermined threshold value γ1 (| γ | ≧ γ1), and the absolute value of the yaw rate γ is a predetermined value. When it is less than or equal to the threshold value γ1 ′ (| γ | ≦ γ1 ′), it is set to be “1”. When the absolute value of the yaw rate γ is in the range from the threshold value γ1 to the threshold value γ1 ′ (γ1 <γ <γ1 ′), the yaw rate gain Kγ decreases as the absolute value of the yaw rate γ increases (“1 "→" 0 "). The yaw rate gain calculation unit 57 calculates the yaw rate gain Kγ by referring to the input yaw rate γ in the map 57a.

即ち、運転者による積極的なステアリング操作が発生している場合には、歯打ち音の抑制よりも当該ステアリング操作のアシストを優先することが望ましい。この点を踏まえ、本実施形態では、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ1以上(|θs|≧θ1)、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω1以上(|ωs|≧ω1)、又は操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ1以上(|τ|≧τ1)、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ1以上(|γ|≧γ1)である場合には、運転者による積極的なステアリング操作が発生しているものと推定する。   That is, when an aggressive steering operation by the driver is occurring, it is desirable to give priority to the assist of the steering operation over suppression of the rattling noise. In view of this point, in the present embodiment, the absolute value of the steering angle θs is equal to or greater than a predetermined threshold θ1 (| θs | ≧ θ1), the absolute value of the steering speed ωs is equal to or greater than a predetermined threshold ω1 (| ωs | ≧ ω1), Alternatively, if the absolute value of the steering torque τ is greater than or equal to the predetermined threshold τ1 (| τ | ≧ τ1) and the absolute value of the yaw rate γ is greater than or equal to the predetermined threshold γ1 (| γ | ≧ γ1), the driver actively It is presumed that the steering operation has occurred.

つまり、本実施形態では、上記の各閾値θ1、ω1、τ1、γ1は、運転者による積極的なステアリング操作によるものと推定可能な値に設定されている。そして、このような運転者による積極的なステアリング操作が発生しているものと推定される場合、上記の各補正ゲイン演算部(54,55,56,57)は、その出力する補正ゲイン(Kθ,Kω,Kτ,Kγ)として、それぞれ「0」を演算する。即ち、ラトル音抑制補償量Ira*を「0」に補正することで操舵系に付与するアシスト力を低減させない。そして、これにより、操舵フィーリングを損ねることなく、効果的に減速機構24における歯打ち音の発生を抑制する構成となっている。   That is, in the present embodiment, each of the threshold values θ1, ω1, τ1, and γ1 is set to a value that can be estimated as a result of an aggressive steering operation by the driver. When it is estimated that such an aggressive steering operation by the driver is occurring, each of the correction gain calculation units (54, 55, 56, 57) outputs the correction gain (Kθ) to be output. , Kω, Kτ, Kγ), “0” is calculated. That is, the assist force applied to the steering system is not reduced by correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * to “0”. And thereby, it has the structure which suppresses generation | occurrence | production of the rattling sound in the deceleration mechanism 24 effectively, without impairing steering feeling.

特に、ステアリング操作方向を反転する所謂「切り返し操舵」が発生した場合にも、上記角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)は大きな値となるが、操舵トルクτを監視することで、こうした切り返し操舵の発生と転舵輪12への逆入力の印加の発生とを識別することができる。   In particular, even when the so-called “turnback steering” that reverses the steering operation direction occurs, the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp becomes a large value. However, by monitoring the steering torque τ, It is possible to distinguish between occurrence of turning-back steering and occurrence of application of reverse input to the steered wheels 12.

また、図4に示すように、本実施形態のラトル音抑制補償演算部51には、切り替え制御部59が設けられている。そして、乗算器58において上記の各補正ゲイン(Kθ,Kω,Kτ,Kγ)が乗ぜられた後の基礎補償量εra´は、ブレーキ信号Sbkとともに、この切り替え制御部59に入力される。   As shown in FIG. 4, the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 of the present embodiment is provided with a switching control unit 59. The basic compensation amount εra ′ after the multiplication of the correction gains (Kθ, Kω, Kτ, Kγ) by the multiplier 58 is input to the switching control unit 59 together with the brake signal Sbk.

本実施形態の切り替え制御部59は、入力されたブレーキ信号Sbkが「オフ」である場合、即ち非車両制動時には、その出力として基礎補償量εra´を選択し、ブレーキ信号Sbkが「オン」である場合、即ち車両制動時には、その出力として「0」を選択するように構成されている。そして、ラトル音抑制補償演算部51は、この切り替え制御部59から出力される基礎補償量εra´又は「0」を、ラトル音抑制補償量Ira*として、上記加算器49に出力する。   The switching control unit 59 of the present embodiment selects the basic compensation amount εra ′ as the output when the input brake signal Sbk is “off”, that is, during non-vehicle braking, and the brake signal Sbk is “on”. In some cases, that is, when the vehicle is braked, "0" is selected as the output. Then, the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 outputs the basic compensation amount εra ′ or “0” output from the switching control unit 59 to the adder 49 as the rattle sound suppression compensation amount Ira *.

即ち、車両制動時には、歯打ち音の抑制よりも、当該制動に伴い操舵系に伝達される振動に対処するために、操舵系へのアシスト力付与を優先すべきである。そして、本実施形態では、車両制動時には、ラトル音抑制補償量Ira*を「0」として、操舵系に付与するアシスト力を低減しないことにより、該車両制動時における良好な操舵フィーリングを確保する構成となっている。   That is, when braking the vehicle, priority should be given to applying assist force to the steering system in order to deal with vibrations transmitted to the steering system as a result of braking, rather than suppression of rattling noise. In the present embodiment, when the vehicle is braked, the rattle noise suppression compensation amount Ira * is set to “0”, and the assist force applied to the steering system is not reduced, thereby ensuring a good steering feeling during the vehicle braking. It has a configuration.

以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
(1)EPSアクチュエータ22の駆動源であるモータ21は、コラムシャフト8に設けられたリダクションギヤ25及びモータ軸21aに設けられたモータギヤ26を噛合してなる減速機構24を介してコラムシャフト8に連結される。ECU23は、リダクションギヤ25の回転角速度(ピニオン角速度ωp)を第1の角速度として検出するとともに、モータギヤ26の回転角速度をリダクションギヤ25の回転角速度に換算した第2の角速度(換算ピニオン角速度ωp_cnv)を検出する。そして、これら第1及び第2の角速度の差分値(角速度Δωp)を演算し、その差分値(角速度差分値Δωpの絶対値)が所定の閾値を超える場合には、操舵系に付与するアシスト力を低減するようにEPSアクチュエータ22の作動を制御する。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The motor 21 that is the drive source of the EPS actuator 22 is connected to the column shaft 8 via a reduction gear 24 that is engaged with a reduction gear 25 provided on the column shaft 8 and a motor gear 26 provided on the motor shaft 21a. Connected. The ECU 23 detects the rotational angular velocity (pinion angular velocity ωp) of the reduction gear 25 as the first angular velocity, and also calculates a second angular velocity (converted pinion angular velocity ωp_cnv) obtained by converting the rotational angular velocity of the motor gear 26 into the rotational angular velocity of the reduction gear 25. To detect. Then, when the difference value (angular velocity Δωp) between the first and second angular velocities is calculated and the difference value (absolute value of the angular velocity difference value Δωp) exceeds a predetermined threshold, the assist force applied to the steering system The operation of the EPS actuator 22 is controlled so as to reduce.

即ち、減速機構24における歯打ち音は、第1のギヤとしてのリダクションギヤ25(の歯)と第2のギヤとしてのモータギヤ26(の歯)とが衝突することにより発生する。そして、逆入力応力印加時には、リダクションギヤ25とモータギヤ26とが相反する方向に高速で回転、即ち両者間の回転角速度差が大きい状態で繰り返し衝突することにより、大きな歯打ち音が発生する。   That is, the rattling sound in the speed reduction mechanism 24 is generated when the reduction gear 25 (the teeth) as the first gear collides with the motor gear 26 (the teeth) as the second gear. When reverse input stress is applied, the reduction gear 25 and the motor gear 26 rotate at high speeds in opposite directions, that is, repeatedly collide with a large difference in rotational angular velocity between the two, thereby generating a large rattling noise.

しかしながら、上記構成のように、逆入力応力の印加に対応する大きな角速度差分値Δωp(の絶対値)が検出された場合には、操舵系に付与するアシスト力を低減することにより、モータギヤ26がリダクションギヤ25と反対方向に回転する際の回転角速度を抑えることができる。これにより、両者が衝突する際の回転角速度差を小さくすることでき、その結果、減速機構24における歯打ち音の発生を効果的に抑制することができる。   However, when a large angular velocity difference value Δωp (absolute value) corresponding to the application of reverse input stress is detected as in the above configuration, the motor gear 26 is reduced by reducing the assist force applied to the steering system. The rotational angular velocity when rotating in the direction opposite to the reduction gear 25 can be suppressed. Thereby, the rotation angular velocity difference at the time of both collision can be made small, As a result, generation | occurrence | production of the rattling sound in the deceleration mechanism 24 can be suppressed effectively.

(2)電流指令値演算部45は、角速度差分値Δωpに基づき目標アシスト力に対応する電流指令値Iq*(の絶対値)を低減するためのラトル音抑制補償量Ira*を演算するラトル音抑制補償演算部51を備え、該ラトル音抑制補償演算部51は、ラトル音抑制補償量Ira*の基礎成分である基礎補償量εraを演算する基礎補償量演算部52を備える。そして、基礎補償量演算部52は、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が閾値α1を超える領域において、該角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が大きいほどアシスト力を大きく低減するような基礎補償量εraを演算する。   (2) The current command value calculation unit 45 calculates a rattle sound suppression amount Ira * for reducing the current command value Iq * (absolute value) corresponding to the target assist force based on the angular velocity difference value Δωp. A suppression compensation calculation unit 51 is provided, and the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 includes a basic compensation amount calculation unit 52 that calculates a basic compensation amount εra that is a basic component of the rattle sound suppression compensation amount Ira *. The basic compensation amount calculation unit 52 increases the assist force as the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp increases in a region where the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp exceeds the threshold α1. A basic compensation amount εra to be reduced is calculated.

上記構成によれば、リダクションギヤ25とモータギヤ26とが強く衝突することになる角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が大きい場合ほど、リダクションギヤ25の回転角速度を抑えて、その衝撃を緩和することができる。その結果、より効果的に歯打ち音の発生を抑制することができる。   According to the above configuration, as the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp at which the reduction gear 25 and the motor gear 26 collide strongly increases, the rotational angular velocity of the reduction gear 25 is suppressed and the impact is reduced. Can be relaxed. As a result, generation of rattling noise can be more effectively suppressed.

(3)ラトル音抑制補償演算部51は、車速Vに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するための車速ゲインKvを演算する車速ゲイン演算部53を備える。そして、車速ゲイン演算部53は、車速Vが所定の車速領域にない場合(V≦V1又はV≧V2)には、車速ゲインKvとして「0」を演算する。   (3) The rattle noise suppression compensation calculation unit 51 includes a vehicle speed gain calculation unit 53 that calculates a vehicle speed gain Kv for correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the vehicle speed V. Then, the vehicle speed gain calculation unit 53 calculates “0” as the vehicle speed gain Kv when the vehicle speed V is not in the predetermined vehicle speed region (V ≦ V1 or V ≧ V2).

上記構成によれば、減速機構24における歯打ち音が特に問題にならない車速では、ラトル音抑制補償量Ira*は「0」に補正され、これにより操舵系に付与するアシスト力は低減されない。つまり、アシスト力の低減は、車速Vが所定の車速領域にある場合(V1<V<V2)に限定して行われる。その結果、操舵フィーリングを損ねることなく、効果的に減速機構24における歯打ち音の発生を抑制することができる。   According to the above-described configuration, the rattle noise suppression compensation amount Ira * is corrected to “0” at a vehicle speed at which the rattling noise in the speed reduction mechanism 24 does not particularly cause a problem, whereby the assist force applied to the steering system is not reduced. That is, the assist force is reduced only when the vehicle speed V is in a predetermined vehicle speed range (V1 <V <V2). As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of rattling noise in the speed reduction mechanism 24 without impairing the steering feeling.

(4)ラトル音抑制補償演算部51は、操舵角θsに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するための舵角ゲインKθを演算する舵角ゲイン演算部54を備える。そして、舵角ゲイン演算部54は、操舵角θsの絶対値が所定の閾値θ1以上である場合(|θs|≧θ1)には、舵角ゲインKθとして「0」を出力する。   (4) The rattle noise suppression compensation calculation unit 51 includes a steering angle gain calculation unit 54 that calculates a steering angle gain Kθ for correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the steering angle θs. Then, the steering angle gain calculation unit 54 outputs “0” as the steering angle gain Kθ when the absolute value of the steering angle θs is equal to or greater than a predetermined threshold θ1 (| θs | ≧ θ1).

(5)ラトル音抑制補償演算部51は、操舵速度ωsに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するため操舵速度ゲインKωを演算する操舵速度ゲイン演算部55を備える。そして、操舵速度ゲイン演算部55は、操舵速度ωsの絶対値が所定の閾値ω1以上である場合(|ωs|≧ω1)には、操舵速度ゲインKωとして「0」を出力する。   (5) The rattle noise suppression compensation calculation unit 51 includes a steering speed gain calculation unit 55 that calculates a steering speed gain Kω to correct the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the steering speed ωs. When the absolute value of the steering speed ωs is equal to or greater than the predetermined threshold ω1 (| ωs | ≧ ω1), the steering speed gain calculation unit 55 outputs “0” as the steering speed gain Kω.

(6)ラトル音抑制補償演算部51は、操舵トルクτに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するためのトルクゲインKτを演算するトルクゲイン演算部56を備える。そして、トルクゲイン演算部56は、操舵トルクτの絶対値が所定の閾値τ1以上である場合(|τ|≧τ1)には、ヨーレイトゲインKγとして「0」を出力する。   (6) The rattle noise suppression compensation calculation unit 51 includes a torque gain calculation unit 56 that calculates a torque gain Kτ for correcting the rattle noise suppression compensation amount Ira * according to the steering torque τ. When the absolute value of the steering torque τ is greater than or equal to a predetermined threshold τ1 (| τ | ≧ τ1), the torque gain calculation unit 56 outputs “0” as the yaw rate gain Kγ.

(7)ラトル音抑制補償演算部51は、ヨーレイトγに応じてラトル音抑制補償量Ira*を補正するためのヨーレイトゲインKγを演算するヨーレイトゲイン演算部57を備える。そして、ヨーレイトゲイン演算部57は、ヨーレイトγの絶対値が所定の閾値γ1以上である場合(|γ|≧γ1)には、ヨーレイトゲインKγとして「0」を出力する。   (7) The rattle sound suppression compensation calculation unit 51 includes a yaw rate gain calculation unit 57 that calculates a yaw rate gain Kγ for correcting the rattle sound suppression compensation amount Ira * according to the yaw rate γ. The yaw rate gain calculation unit 57 outputs “0” as the yaw rate gain Kγ when the absolute value of the yaw rate γ is equal to or greater than the predetermined threshold value γ1 (| γ | ≧ γ1).

即ち、運転者による積極的なステアリング操作が発生している場合には、歯打ち音の抑制よりも当該ステアリング操作のアシストを優先することが望ましい。そして、所定の閾値θ1以上の操舵角θs、所定の閾値ω1以上の操舵速度ωs、所定の閾値τ1の操舵トルクτ、或いは所定の閾値γ1以上のヨーレイトγの存在は、運転者による積極的なステアリング操作によるものとみなすことができる。   That is, when an aggressive steering operation by the driver is occurring, it is desirable to give priority to the assist of the steering operation over suppression of the rattling noise. The presence of the steering angle θs greater than or equal to the predetermined threshold θ1, the steering speed ωs greater than or equal to the predetermined threshold ω1, the steering torque τ greater than the predetermined threshold τ1, or the yaw rate γ greater than or equal to the predetermined threshold γ1 is positive by the driver. This can be regarded as a result of steering operation.

従って、上記(4)〜(7)の構成によれば、運転者による積極的なステアリング操作が発生している場合には、ラトル音抑制補償量Ira*を「0」に補正して、当該ステアリング操作のアシストを優先することができる。その結果、操舵フィーリングを損ねることなく、効果的に減速機構24における歯打ち音の発生を抑制することができる。   Therefore, according to the above configurations (4) to (7), when an active steering operation is performed by the driver, the rattle noise suppression compensation amount Ira * is corrected to “0” and Priority can be given to assisting steering operation. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of rattling noise in the speed reduction mechanism 24 without impairing the steering feeling.

(8)ラトル音抑制補償演算部51は、切り替え制御部59を備え、同切り替え制御部59には、各補正ゲイン(Kθ,Kω,Kτ,Kγ)が乗ぜられた後の基礎補償量εra´とともに、ブレーキ信号Sbkが入力される。そして、切り替え制御部59は、ブレーキ信号Sbkが「オン」である場合、即ち車両制動時には、その出力として「0」を選択し、ラトル音抑制補償演算部51は、当該切り替え制御部59から出力された「0」を、ラトル音抑制補償量Ira*として出力する。   (8) The rattle noise suppression compensation calculation unit 51 includes a switching control unit 59, and the basic compensation amount εra ′ after each correction gain (Kθ, Kω, Kτ, Kγ) is multiplied by the switching control unit 59. At the same time, a brake signal Sbk is input. Then, when the brake signal Sbk is “ON”, that is, when the vehicle is braked, the switching control unit 59 selects “0” as the output, and the rattle sound suppression compensation calculating unit 51 outputs from the switching control unit 59. The output “0” is output as the rattle noise suppression compensation amount Ira *.

上記構成によれば、車両制動時には、ラトル音抑制補償量Ira*を「0」として、操舵系へのアシスト力付与を優先することにより、当該制動に伴い操舵系に伝達される振動にも対処することができる。その結果、操舵フィーリングを損ねることなく、効果的に減速機構24における歯打ち音の発生を抑制することができる。   According to the above configuration, when the vehicle is braked, the rattle noise suppression compensation amount Ira * is set to “0” to give priority to giving the assist force to the steering system, so that the vibration transmitted to the steering system accompanying the braking is also dealt with. can do. As a result, it is possible to effectively suppress the occurrence of rattling noise in the speed reduction mechanism 24 without impairing the steering feeling.

(9)電流指令値演算部45は、基本アシスト制御量Ias*の補償成分として、操舵トルクτの微分値(操舵トルク微分値dτ)に基づくトルク慣性補償量Iti*を演算するトルク慣性補償制御部48とを備える。そして、電流指令値演算部45は、このトルク慣性補償量Iti*を基本アシスト制御量Ias*に重畳することにより、目標アシスト力としての電流指令値Iq*を演算する。   (9) The current command value calculation unit 45 calculates a torque inertia compensation amount Iti * based on a differential value of the steering torque τ (steering torque differential value dτ) as a compensation component of the basic assist control amount Ias *. Part 48. Then, the current command value calculation unit 45 calculates the current command value Iq * as the target assist force by superimposing the torque inertia compensation amount Iti * on the basic assist control amount Ias *.

即ち、このような操舵トルク微分値dτに基づく補償制御を実行することにより、モータギヤ26(モータ21)は、その位相がずれる(90°進む)ことになる。このため、こうした操舵トルク微分値dτに基づく補償制御を実行するものにおいては、上記角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が大となりやすく、これにより生ずる歯打ち音もまた顕著となりやすい傾向がある。従って、このような補償制御を行うものについて、上記(1)〜(8)の構成を適用することで、より顕著な効果を得ることができる。   That is, by executing compensation control based on such a steering torque differential value dτ, the phase of the motor gear 26 (motor 21) is shifted (advanced by 90 °). For this reason, when performing compensation control based on such steering torque differential value dτ, the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp tends to be large, and the rattling noise caused by this tends to be prominent. There is. Therefore, a more remarkable effect can be obtained by applying the configurations (1) to (8) above to those that perform such compensation control.

(第2の実施形態)
以下、本発明をコラム型の電動パワーステアリング装置(EPS)に具体化した第2の実施形態を図面に従って説明する。尚、本実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、ラトル音抑制補償制御の態様のみである。このため、説明の便宜上、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
(Second Embodiment)
Hereinafter, a second embodiment in which the present invention is embodied in a column-type electric power steering device (EPS) will be described with reference to the drawings. The main difference between this embodiment and the first embodiment is only the mode of the rattle noise suppression compensation control. For this reason, for convenience of explanation, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the explanation thereof is omitted.

図11に示すように、本実施形態では、電流指令値演算部60には、上記第1の実施形態の電流指令値演算部45におけるラトル音抑制補償演算部51に相当するものとして、ラトル音抑制ゲイン演算部61が設けられている。そして、ラトル音抑制ゲイン演算部61は、入力された角速度差分値Δωpの絶対値が所定の閾値β1を超える領域において、電流指令値演算部60が出力する電流指令値Iq*(の絶対値)を低減する、即ちEPSアクチュエータ22が発生するアシスト力を小さくするようなラトル音抑制補ゲインKraを演算するように構成されている。   As shown in FIG. 11, in the present embodiment, the current command value calculation unit 60 corresponds to the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 in the current command value calculation unit 45 of the first embodiment. A suppression gain calculation unit 61 is provided. The rattle noise suppression gain calculation unit 61 then outputs a current command value Iq * (absolute value) output from the current command value calculation unit 60 in a region where the absolute value of the input angular velocity difference value Δωp exceeds a predetermined threshold β1. The rattle noise suppression supplement gain Kra is calculated so as to reduce the assist force generated by the EPS actuator 22.

ラトル音抑制ゲイン演算部61により演算されたラトル音抑制補ゲインKraは、加算器62においてトルク慣性補償量Iti*が重畳された後の基本アシスト制御量Ias**とともに、乗算器63に入力される。そして、本実施形態の電流指令値演算部60は、この乗算器63において、基本アシスト制御量Ias**にラトル音抑制補ゲインKraを乗じた値を、電流指令値Iq*としてモータ制御信号出力部46に出力し、これにより、EPSアクチュエータ22の発生するアシスト力が低減される構成となっている。   The rattle noise suppression supplement gain Kra calculated by the rattle noise suppression gain calculation unit 61 is input to the multiplier 63 together with the basic assist control amount Ias ** after the torque inertia compensation amount Iti * is superimposed in the adder 62. The In the multiplier 63, the current command value calculation unit 60 of the present embodiment outputs a motor control signal as a current command value Iq *, which is a value obtained by multiplying the basic assist control amount Ias ** by the rattle noise suppression supplement gain Kra. Thus, the assist force generated by the EPS actuator 22 is reduced.

次に、ラトル音抑制ゲイン演算部の構成について説明する。
図12に示すように、ラトル音抑制ゲイン演算部61は、上記第1の実施形態におけるラトル音抑制補償演算部51の基礎補償量演算部52に相当するものとして基礎ゲイン演算部64を備えており、同基礎ゲイン演算部64は、入力された角速度差分値Δωpに基づいてラトル音抑制補ゲインKraの基礎成分である基礎ゲインKbsを演算する。
Next, the configuration of the rattle sound suppression gain calculation unit will be described.
As shown in FIG. 12, the rattle sound suppression gain calculation unit 61 includes a basic gain calculation unit 64 that corresponds to the basic compensation amount calculation unit 52 of the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 in the first embodiment. The basic gain calculator 64 calculates a basic gain Kbs, which is a basic component of the rattle noise suppression supplement gain Kra, based on the input angular velocity difference value Δωp.

基礎ゲイン演算部64において演算された基礎ゲインKbsは、乗算器65に入力される。この乗算器65には、該基礎ゲインKbsとともに、車速ゲイン演算部53が出力する車速ゲインKv、舵角ゲイン演算部54が出力する舵角ゲインKθ、操舵速度ゲイン演算部55が出力する操舵速度ゲインKω、トルクゲイン演算部56が出力するトルクゲインKτ、及びヨーレイトゲイン演算部57が出力するヨーレイトゲインKγが入力される。また、ラトル音抑制ゲイン演算部61は、加速度センサ(図示略)により検出された車両の前後加速度Gに基づいて加速度ゲインKgを演算する加速度ゲイン演算部66を備えており、同加速度ゲイン演算部66により演算された加速度ゲインKgもまた乗算器65に入力される。そして、これらの各補正ゲイン演算部(53,54,55,56,57,66)が出力する各補正ゲイン(Kv,Kθ,Kω,Kτ,Kγ,Kg)は、乗算器65において基礎ゲインKbsに乗ぜられる。   The basic gain Kbs calculated by the basic gain calculation unit 64 is input to the multiplier 65. The multiplier 65 includes the basic gain Kbs, the vehicle speed gain Kv output from the vehicle speed gain calculator 53, the steering angle gain Kθ output from the steering angle gain calculator 54, and the steering speed output from the steering speed gain calculator 55. The gain Kω, the torque gain Kτ output from the torque gain calculation unit 56, and the yaw rate gain Kγ output from the yaw rate gain calculation unit 57 are input. The rattle noise suppression gain calculator 61 includes an acceleration gain calculator 66 that calculates an acceleration gain Kg based on the longitudinal acceleration G of the vehicle detected by an acceleration sensor (not shown). The acceleration gain Kg calculated by 66 is also input to the multiplier 65. The correction gains (Kv, Kθ, Kω, Kτ, Kγ, Kg) output from the correction gain calculators (53, 54, 55, 56, 57, 66) are converted into basic gains Kbs in the multiplier 65. To get on.

ここで、本実施形態では、乗算器65において各補正ゲイン(Kv,Kθ,Kω,Kτ,Kγ,Kg)が乗ぜられた後の基礎ゲインKbs´は、減算器67に入力される。そして、ラトル音抑制ゲイン演算部61は、この減算器67において演算される「1」から基礎ゲインKbs´を減算した値(1−Kbs´)をラトル音抑制補ゲインKraとして、上記の乗算器63に出力する。従って、基礎ゲイン演算部64により演算される基礎ゲインKbsは、その値が「1」に近いほど、より大きく電流指令値演算部60が出力する電流指令値Iq*(の絶対値)を低減する、即ちEPSアクチュエータ22が発生するアシスト力を小さくするものとなっている。   Here, in the present embodiment, the basic gain Kbs ′ after multiplication of each correction gain (Kv, Kθ, Kω, Kτ, Kγ, Kg) in the multiplier 65 is input to the subtractor 67. Then, the rattle noise suppression gain calculation unit 61 uses the value (1−Kbs ′) obtained by subtracting the basic gain Kbs ′ from “1” calculated by the subtractor 67 as the rattle noise suppression complementary gain Kra, and the above multiplier. To 63. Accordingly, the basic gain Kbs calculated by the basic gain calculation unit 64 is larger and the current command value Iq * (absolute value) output from the current command value calculation unit 60 is reduced as the value is closer to “1”. That is, the assist force generated by the EPS actuator 22 is reduced.

図13に示すように、基礎ゲイン演算部64は、角速度差分値Δωpと基礎ゲインKbsとが関連付けられたマップ64aを有している。そして、基礎ゲイン演算部64は、入力された角速度差分値Δωpを、このマップ64aに参照することにより、基礎ゲインKbsを演算する。   As shown in FIG. 13, the basic gain calculator 64 has a map 64a in which the angular velocity difference value Δωp and the basic gain Kbs are associated with each other. The basic gain calculator 64 calculates the basic gain Kbs by referring to the input angular velocity difference value Δωp in the map 64a.

詳述すると、マップ64aにおいて、基礎ゲインKbsは、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が所定の閾値β1以下である場合(|Δωp|≦β1)には「0」、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が所定の閾値β1´以上である場合(|Δωp|≧β1´)には「1」となるように設定されている。そして、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が閾値β1から閾値β1´までの範囲にある場合(β1<|Δωp|<β1´)にある場合には、該絶対値(|Δωp|)が大となるほど大となるように設定されている。   More specifically, in the map 64a, the basic gain Kbs is “0” when the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp is equal to or smaller than a predetermined threshold value β1 (| Δωp | ≦ β1). When the absolute value (| Δωp |) of Δωp is equal to or greater than a predetermined threshold value β1 ′ (| Δωp | ≧ β1 ′), it is set to be “1”. When the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp is in the range from the threshold value β1 to the threshold value β1 ′ (β1 <| Δωp | <β1 ′), the absolute value (| Δωp | ) Is set to increase as the value increases.

即ち、本実施形態の基礎ゲイン演算部64は、角速度差分値Δωpの絶対値(|Δωp|)が所定の閾値β1を超える領域にある場合において、より大きく電流指令値演算部60が出力する電流指令値Iq*(の絶対値)を低減するような基礎ゲインKbsを演算するように構成されている。そして、これにより、逆入力応力の印加に対応する大きな角速度差分値Δωp(の絶対値)が検出された場合には、操舵系に付与するアシスト力を低減、即ちモータギヤ26がリダクションギヤ25と反対方向に回転する際の回転角速度を抑えて、減速機構24において発生する歯打ち音の抑制を図る構成となっている。   That is, the basic gain calculation unit 64 of the present embodiment has a larger current output from the current command value calculation unit 60 when the absolute value (| Δωp |) of the angular velocity difference value Δωp exceeds the predetermined threshold value β1. The basic gain Kbs is calculated so as to reduce the command value Iq * (absolute value thereof). As a result, when a large angular velocity difference value Δωp (absolute value) corresponding to application of reverse input stress is detected, the assist force applied to the steering system is reduced, that is, the motor gear 26 is opposite to the reduction gear 25. The rotational angular velocity when rotating in the direction is suppressed, and the rattling noise generated in the speed reduction mechanism 24 is suppressed.

また、図14に示すように、加速度ゲイン演算部66は、前後加速度Gと加速度ゲインKgとが関連付けられたマップ66aを有している。このマップ66aにおいて、加速度ゲインKgは、前後加速度Gが所定の閾値G1より「−」側の値である場合には「0」、前後加速度Gが所定の閾値G1´より「+」側の値である場合には「1」となるように設定されている。ここで、上記の閾値G1には、車両が制動状態にあると推定可能な「−」の値が設定されている。尚、前後加速度Gが閾値G1から閾値G1´までの範囲にある場合(G1<G<G1´)には、加速度ゲインKgは、前後加速度Gがより大きな「−」の値をとるほど小さくなる(「1」→「0」)ように設定されている。そして、加速度ゲイン演算部66は、入力される前後加速度Gを、このマップ66aに参照することにより加速度ゲインKgを演算する。   Further, as shown in FIG. 14, the acceleration gain calculation unit 66 has a map 66a in which the longitudinal acceleration G and the acceleration gain Kg are associated with each other. In this map 66a, the acceleration gain Kg is “0” when the longitudinal acceleration G is a value “−” from the predetermined threshold G1, and the acceleration gain Kg is a value “+” from the predetermined threshold G1 ′. Is set to be “1”. Here, a value of “−” that can be estimated that the vehicle is in a braking state is set as the threshold G1. When the longitudinal acceleration G is in the range from the threshold value G1 to the threshold value G1 ′ (G1 <G <G1 ′), the acceleration gain Kg decreases as the longitudinal acceleration G takes a larger “−” value. (“1” → “0”). The acceleration gain calculation unit 66 calculates the acceleration gain Kg by referring to the map 66a for the input longitudinal acceleration G.

即ち、本実施形態では、加速度ゲイン演算部66は、入力される前後加速度Gが、車両が制動状態にあると推定可能な領域にある場合には、加速度ゲインKgとして「0」を演算するように構成されている。そして、これにより、車両制動時には、同加速度ゲインKgを乗じた後の基礎ゲインKbs´を「0」とする、即ち操舵系へのアシスト力付与を優先することにより、当該制動に伴い操舵系に伝達される振動にも対処可能な構成となっている。   That is, in the present embodiment, the acceleration gain calculation unit 66 calculates “0” as the acceleration gain Kg when the input longitudinal acceleration G is in a region where it can be estimated that the vehicle is in a braking state. It is configured. As a result, when the vehicle is braked, the basic gain Kbs ′ after multiplication by the acceleration gain Kg is set to “0”, that is, priority is given to assisting the steering system. The configuration can cope with transmitted vibration.

以上、本実施形態のように電流指令値演算部60及びラトル音抑制ゲイン演算部61を構成しても、上記第1の実施形態と同様の効果を得ることができる。
なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
As described above, even when the current command value calculation unit 60 and the rattle sound suppression gain calculation unit 61 are configured as in the present embodiment, the same effects as those of the first embodiment can be obtained.
In addition, you may change each said embodiment as follows.

・上記各実施形態では、本発明を所謂コラム型のEPS1に具体化したが、本発明は、第1及び第2のギヤを噛合してなる減速機構を介してモータとステアリングシャフトとが駆動連結される構成を有するものであれば、例えばピニオンシャフトに対してアシスト力を付与する所謂ピニオン型のEPSに適用してもよい。   In each of the above-described embodiments, the present invention is embodied as a so-called column-type EPS 1. However, in the present invention, the motor and the steering shaft are driven and connected via a speed reduction mechanism that meshes the first and second gears. For example, the present invention may be applied to a so-called pinion type EPS that applies assist force to the pinion shaft.

・上記各実施形態では、本発明を、操舵トルクτの微分値(操舵トルク微分値dτ)に基づく補償制御(トルク慣性補償制御)を行うEPS1に具体化したが、本発明は、このような操舵トルクτの微分値に基づく補償制御を行わないものについて適用してもよい。   In each of the above embodiments, the present invention is embodied in EPS 1 that performs compensation control (torque inertia compensation control) based on the differential value of steering torque τ (steering torque differential value dτ). You may apply to what does not perform the compensation control based on the derivative value of steering torque (tau).

・上記各実施形態では、リダクションギヤ25を第1のギヤとし、モータギヤ26を第2のギヤとしたが、これを逆転させてもよい。即ち、上記各実施形態では、リダクションギヤ25の回転角速度であるピニオン角速度ωpを基準(第1の角速度)として、モータギヤ26の回転角速度をリダクションギヤ25の回転角速度に換算することにより第2の角速度(換算ピニオン角速度ωp_cnv)を検出した。しかし、これに限らず、モータギヤ26の回転角速度であるモータ角速度を第1の角速度として、リダクションギヤ25の回転角速度をモータギヤ26の回転角速度に換算することにより第2の角速度(換算モータ角速度)を検出する構成としてもよい。   In each of the above embodiments, the reduction gear 25 is the first gear and the motor gear 26 is the second gear. However, this may be reversed. That is, in each of the above embodiments, the second angular velocity is obtained by converting the rotational angular velocity of the motor gear 26 into the rotational angular velocity of the reduction gear 25 with the pinion angular velocity ωp that is the rotational angular velocity of the reduction gear 25 as a reference (first angular velocity). (Conversion pinion angular velocity ωp_cnv) was detected. However, the present invention is not limited to this, and the second angular velocity (converted motor angular velocity) is obtained by converting the rotational angular velocity of the reduction gear 25 into the rotational angular velocity of the motor gear 26 with the motor angular velocity which is the rotational angular velocity of the motor gear 26 as the first angular velocity. It is good also as a structure to detect.

・上記第1の実施形態におけるラトル音抑制補償演算部51、並びに上記第2の実施形態におけるラトル音抑制ゲイン演算部61において実行された各補正演算(補正ゲイン演算)については、必ずしもこれらの全てを実行する必要はなく、適宜、選択或いは任意に変更してもよい。   The correction calculations (correction gain calculations) executed in the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 in the first embodiment and the rattle sound suppression gain calculation unit 61 in the second embodiment are not necessarily all of these. Is not necessary, and may be selected or arbitrarily changed as appropriate.

例えば、車速ゲイン演算部53、舵角ゲイン演算部54、操舵速度ゲイン演算部55、並びにヨーレイトゲイン演算部57のような機能が略等しいものについては、必ずしもこれらの全ての補正演算を実行する必要はなく、適宜選択し任意に組み合わせてもよい。   For example, for those having substantially the same functions as the vehicle speed gain calculation unit 53, the steering angle gain calculation unit 54, the steering speed gain calculation unit 55, and the yaw rate gain calculation unit 57, it is necessary to execute all these correction calculations. However, they may be appropriately selected and arbitrarily combined.

また、第1の実施形態においてラトル音抑制補償演算部51に設けられた切り替え制御部59、及び第2の実施形態においてラトル音抑制ゲイン演算部61に設けられた加速度ゲイン演算部66についても、これらのうちの何れを選択してもよい。例えば、上記第1の実施形態のようなラトル音抑制補償量Ira*を重畳することによりアシスト力の低減させる構成において、加速度ゲイン演算部66を設けることにより、車両制動時におけるアシスト力付与の優先を図る構成としてもよい。   Further, the switching control unit 59 provided in the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 in the first embodiment and the acceleration gain calculation unit 66 provided in the rattle sound suppression gain calculation unit 61 in the second embodiment are also described. Any of these may be selected. For example, in the configuration in which the assist force is reduced by superimposing the rattle noise suppression compensation amount Ira * as in the first embodiment, the acceleration gain calculation unit 66 is provided to give priority to assist force application during vehicle braking. It is good also as a structure which aims at.

・さらに、直接的に、積極的なステアリング操作の有無を判定し、該積極的なステアリング操作がある場合には、アシスト力の低減を行わない構成としてもよい。
・上記各実施形態では、ラトル音抑制補償演算部51、及びラトル音抑制ゲイン演算部61におけるマップ演算において、アシスト力低減制御を実行するか否かの判定を行うこととした。しかし、これに限らず、より直接的に、角速度差分値Δωpに基づく判定を行う構成としてもよい。
Further, it may be configured such that the presence or absence of an aggressive steering operation is directly determined, and the assist force is not reduced when the active steering operation is performed.
In each embodiment described above, it is determined whether or not the assist force reduction control is executed in the map calculation in the rattle sound suppression compensation calculation unit 51 and the rattle sound suppression gain calculation unit 61. However, the present invention is not limited to this, and a configuration in which determination based on the angular velocity difference value Δωp is more directly performed may be employed.

即ち、図15のフローチャートに示すように、角速度差分値Δωpの絶対値が所定の閾値ω0を超えるか否かを判定する(ステップ101)。そして、所定の閾値ω0を超える場合(|Δωp|>ω0、ステップ101:YES)には、アシスト力低減制御を実行し(ステップ102)、閾値ω0を超えない場合(|Δωp|≦ω0、ステップ101:NO)には、アシスト力の低減を実行しない(通常制御、ステップ103)構成としてもよい。   That is, as shown in the flowchart of FIG. 15, it is determined whether or not the absolute value of the angular velocity difference value Δωp exceeds a predetermined threshold value ω0 (step 101). If the predetermined threshold value ω0 is exceeded (| Δωp |> ω0, step 101: YES), assist force reduction control is executed (step 102). If the threshold value ω0 is not exceeded (| Δωp | ≦ ω0, step 101: NO), the assist force may not be reduced (normal control, step 103).

電動パワーステアリング装置(EPS)の概略構成図。The schematic block diagram of an electric power steering device (EPS). 第1の実施形態におけるEPSの制御ブロック図。The control block diagram of EPS in 1st Embodiment. トルク慣性補償制御部の制御ブロック図。The control block diagram of a torque inertia compensation control part. ラトル音抑制補償演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a rattle sound suppression compensation calculating part. 基礎補償量演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a basic compensation amount calculating part. 車速ゲイン演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a vehicle speed gain calculating part. 舵角ゲイン演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a steering angle gain calculating part. 操舵速度ゲイン演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a steering speed gain calculating part. トルクゲイン演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a torque gain calculating part. ヨーレイトゲイン演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a yaw rate gain calculating part. 第2の実施形態におけるEPSの制御ブロック図。The control block diagram of EPS in 2nd Embodiment. ラトル音抑制ゲイン演算部の制御ブロック図。The control block diagram of a rattle sound suppression gain calculating part. 基礎ゲイン演算部の概略構成図。The schematic block diagram of a basic gain calculating part. 加速度ゲイン演算部の概略構成図。The schematic block diagram of an acceleration gain calculating part. 別例のラトル音抑制補償制御の処理手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the process sequence of the rattle noise suppression compensation control of another example. トルクセンサの構成を概略的に示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of a torque sensor roughly. 減速機構における歯打ち音(ラトル音)の発生メカニズムを示す説明図。Explanatory drawing which shows the generation | occurrence | production mechanism of the rattling sound (rattle sound) in a deceleration mechanism.

符号の説明Explanation of symbols

1…電動パワーステアリング装置(EPS)、2…ステアリング、3…ステアリングシャフト、8…コラムシャフト、8a…第1シャフト、8b…第2シャフト、9…インターミディエイトシャフト、10…ピニオンシャフト、12…転舵輪、21…モータ、21a…モータ軸、22…EPSアクチュエータ、23…ECU、24…減速機構、25…リダクションギヤ、26…モータギヤ、31…トルクセンサ、33…トーションバー、34a…第1の角度センサ、34b…第2の角度センサ、35…車速センサ、36…ヨーレイトセンサ、41…マイコン、42…駆動回路、44…回転角センサ、45,60…電流指令値演算部、46…モータ制御信号出力部、47…基本アシスト制御部、48…トルク慣性補償制御部、51…ラトル音抑制補償演算部、52…基礎補償量演算部、53…車速ゲイン演算部、54…舵角ゲイン演算部、55…操舵速度ゲイン演算部、56…トルクゲイン演算部、57…ヨーレイトゲイン演算部、59…切り替え制御部、61…ラトル音抑制ゲイン演算部、64…基礎ゲイン演算部、66…加速度ゲイン演算部、Iq*…電流指令値、Ias*,Ias**…基本アシスト制御量、Iti*…トルク慣性補償量、Ira*…ラトル音抑制補償量、εra,εra´…基礎補償量、Kra*…ラトル音抑制ゲイン、Kbs,Kbs´…基礎ゲイン、θp…ピニオン角、ωp…ピニオン角速度、θm…モータ回転角、θp_cnv…換算ピニオン角、ωp_cnv…換算ピニオン角速度、Δωp…角速度差分値、α1,β1,β1´,ω0…閾値、θs…操舵角、θ1,θ1´…閾値、Kθ…舵角ゲイン、ωs…操舵速度、ω1,ω1´…閾値、Kω…操舵速度ゲイン、V,V1,V1´,V2,V2´…車速、Kv…車速ゲイン、τ…操舵トルク、τ1,τ1´…閾値、dτ…操舵トルク微分値、Kτ…トルクゲイン、γ…ヨーレイト、γ1,γ1´…閾値、Kγ…ヨーレイトゲイン、G…前後加速度、Kg…加速度ゲイン、G1,G1´…閾値、Sbk…ブレーキ信号。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device (EPS), 2 ... Steering, 3 ... Steering shaft, 8 ... Column shaft, 8a ... First shaft, 8b ... Second shaft, 9 ... Intermediate shaft, 10 ... Pinion shaft, 12 ... Roll Steering wheel, 21 ... motor, 21a ... motor shaft, 22 ... EPS actuator, 23 ... ECU, 24 ... deceleration mechanism, 25 ... reduction gear, 26 ... motor gear, 31 ... torque sensor, 33 ... torsion bar, 34a ... first angle Sensor 34b ... Second angle sensor 35 ... Vehicle speed sensor 36 ... Yaw rate sensor 41 ... Microcomputer 42 ... Drive circuit 44 ... Rotation angle sensor 45, 60 ... Current command value calculation unit 46 ... Motor control signal Output unit 47 ... Basic assist control unit 48 ... Torque inertia compensation control unit 51 ... Rattle noise suppression Compensation calculation unit, 52 ... basic compensation amount calculation unit, 53 ... vehicle speed gain calculation unit, 54 ... steering angle gain calculation unit, 55 ... steering speed gain calculation unit, 56 ... torque gain calculation unit, 57 ... yaw rate gain calculation unit, 59 ... switching control unit, 61 ... rattle sound suppression gain calculation unit, 64 ... basic gain calculation unit, 66 ... acceleration gain calculation unit, Iq * ... current command value, Ias *, Ias ** ... basic assist control amount, Iti * ... Torque inertia compensation amount, Ira * ... Rattle sound suppression compensation amount, εra, εra '... Basic compensation amount, Kra * ... Rattle sound suppression gain, Kbs, Kbs' ... Basic gain, θp ... Pinion angle, ωp ... Pinion angular velocity, θm ... Motor rotation angle, θp_cnv ... converted pinion angle, ωp_cnv ... converted pinion angular velocity, Δωp ... angular velocity difference value, α1, β1, β1 ', ω0 ... threshold, θs ... steering angle, θ1, θ1' ... threshold, Kθ ... steering angle Gain, ωs ... steering speed, ω1, ω '... threshold, Kω ... steering speed gain, V, V1, V1', V2, V2 '... vehicle speed, Kv ... vehicle speed gain, τ ... steering torque, τ1, τ1' ... threshold, dτ ... steering torque differential value, Kτ ... Torque gain, γ ... yaw rate, γ1, γ1 '... threshold, Kγ ... yaw rate gain, G ... longitudinal acceleration, Kg ... acceleration gain, G1, G1' ... threshold, Sbk ... brake signal.

Claims (11)

モータを駆動源としてステアリングシャフトを回転駆動することにより操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記モータへの駆動電力の供給を通じて前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記モータは、第1及び第2のギヤを噛合してなる減速機構を介して前記ステアリングシャフトに駆動連結された電動パワーステアリング装置であって、
前記第1のギヤの回転角速度を第1の角速度として検出する第1の角速度検出手段と、
前記第2のギヤの回転角速度を前記第1ギヤの回転角速度に換算した第2の角速度として検出する第2の角速度検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記検出される前記第1及び第2の角速度の差分値を演算し、該差分値の絶対値が所定の閾値を超える場合には、前記アシスト力を低減すべく前記制御すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
A steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to the steering system by rotationally driving a steering shaft using a motor as a drive source, and the operation of the steering force assisting device through the supply of driving power to the motor And an electric power steering device that is drivingly connected to the steering shaft via a speed reduction mechanism that meshes the first and second gears,
First angular velocity detection means for detecting a rotational angular velocity of the first gear as a first angular velocity;
And a second angular velocity detecting means for detecting a rotational angular velocity of the second gear as the second angular velocity in terms of angular velocity of said first gear,
The control means calculates a difference value between the detected first and second angular velocities, and when the absolute value of the difference value exceeds a predetermined threshold, performs the control to reduce the assist force. An electric power steering device characterized by that.
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、前記差分値の絶対値が大きいほど、前記アシスト力を大きく低減すべく前記制御すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
The electric power steering apparatus characterized in that the control means performs the control so as to greatly reduce the assist force as the absolute value of the difference value is larger.
請求項1又は請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、車速が所定の車速領域にある場合に限定して、前記アシスト力の低減を行うこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to claim 1 or 2,
The electric power steering apparatus characterized in that the control means reduces the assist force only when the vehicle speed is in a predetermined vehicle speed range.
請求項1〜請求項3の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、操舵角の絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 3,
The control means does not reduce the assist force when the absolute value of the steering angle is greater than or equal to a predetermined threshold value.
請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、操舵速度の絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 4,
The control means does not reduce the assist force when the absolute value of the steering speed is greater than or equal to a predetermined threshold value.
請求項1〜請求項5の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、操舵トルクの絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The control means does not reduce the assist force when the absolute value of the steering torque is equal to or greater than a predetermined threshold value.
請求項1〜請求項6の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、車両のヨーレイトの絶対値が所定の閾値以上である場合には、前記アシスト力の低減を行わないこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 6,
The control means does not reduce the assist force when the absolute value of the yaw rate of the vehicle is greater than or equal to a predetermined threshold value.
請求項1〜請求項の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、車両制動時には、前記アシスト力の低減を行わないこと、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 7 ,
The control means does not reduce the assist force during vehicle braking;
An electric power steering device.
請求項1〜請求項の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、基本アシスト成分に、前記第1及び第2の角速度の差分値に基づく補償量を重畳することにより、前記アシスト力の低減を行うこと、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 8 ,
The control means reduces the assist force by superimposing a compensation amount based on a difference value between the first and second angular velocities on a basic assist component;
An electric power steering device.
請求項1〜請求項の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、基本アシスト成分に、前記第1及び第2の角速度の差分値に基づき演算される補償ゲインを乗ずることにより、前記アシスト力の低減を行うこと、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 8 ,
The control means reduces the assist force by multiplying a basic assist component by a compensation gain calculated based on a difference value between the first and second angular velocities.
An electric power steering device.
請求項1〜請求項10の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、基本アシスト成分に、操舵トルクの微分値に基づく補償量を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算すること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。
In the electric power steering device according to any one of claims 1 to 10,
The control means calculates a target assist force to be generated by the steering force assisting device by superimposing a compensation amount based on a differential value of the steering torque on the basic assist component;
An electric power steering device.
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