JP5491721B2 - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents

電動パワーステアリング装置の制御装置 Download PDF

Info

Publication number
JP5491721B2
JP5491721B2 JP2008289496A JP2008289496A JP5491721B2 JP 5491721 B2 JP5491721 B2 JP 5491721B2 JP 2008289496 A JP2008289496 A JP 2008289496A JP 2008289496 A JP2008289496 A JP 2008289496A JP 5491721 B2 JP5491721 B2 JP 5491721B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
state
target current
torque
return
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008289496A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010115991A (ja
Inventor
吉裕 大庭
康夫 清水
茂 山脇
和重 菅俣
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP2008289496A priority Critical patent/JP5491721B2/ja
Priority to US12/617,293 priority patent/US8326489B2/en
Priority to EP09175802A priority patent/EP2186709B1/en
Priority to AT09175802T priority patent/ATE539943T1/de
Publication of JP2010115991A publication Critical patent/JP2010115991A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5491721B2 publication Critical patent/JP5491721B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0466Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position

Description

本発明は、電動機の補助トルクによって操舵アシストを行う電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に、電動機による補助トルクのヒステリシス特性を利用して操舵フィーリングを改善した電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
電動パワーステアリング装置は、車両の操舵トルクの大きさに応じた補助トルクをモータ(電動機)によって発生させ、この補助トルクをステアリング系に伝達して、運転者がハンドルを操舵するときの操舵力を軽減させるための操舵力支援装置である。このような電動パワーステアリング装置では、ステアリングホイールの操舵トルクに応じて設定するベース電流指令値から、ステアリングホイールの操舵速度に応じて設定するトルク電流補正値を減算して、電動機の駆動電流指令値としている。これによって、電動機が、ヒステリシス特性を有し、かつ、操舵速度に応じて適切な補助トルクをステアリングホイールに与えるので、良好な操舵フィーリングが得られる(例えば、特許文献1参照)。ところが、この技術では操舵速度に応じてトルク電流補正値を設定しているため、例えば、曲線区間を走行中の旋回保舵時などにおいては、ステアリングホイールの操舵速度がゼロの状態になる。したがって、トルク電流補正値がゼロになるため、電動機による補助トルクのヒステリシス幅が小さくなり、その結果、操舵フィーリングが低下してしまうおそれがある。
そこで、操舵速度がゼロのときでもトルク電流の補正を行うことによって、電動機による補助トルクのヒステリシス幅を大きくして操舵フィーリングを向上させる技術が開示されている(例えば、特許文献2参照)。この技術によれば、操舵トルクの方向(符合)と電動機の回転速度の方向(符合)との関係によってステアリングホイールの『往き』と『戻り』の状態を判定している。すなわち、操舵トルクの方向(符合:+/−)と電動機の回転速度の方向(符合:+/−)とが一致しているときは『往き』状態と判定し、操舵トルクの方向(符合:+/−)と電動機の回転速度の方向(符合:+/−)とが不一致のときは『戻り』状態と判定している。言い換えると、モータトルク(電動機による補助トルク)が操舵アシストとして作用しているときは『往き』状態と判定し、モータトルクが操舵アシストに反作用を及ぼしているときは『戻り』状態と判定している。そして、『往き』と『戻り』の状態によってトルク電流補正値の切り換えを行っている。このとき、『往き』と『戻り』の切り替わり時において、『往き』状態のときはトルク電流補正値をゼロとするが、『戻り』状態のときはトルク電流補正値がゼロにならないようにしている。これによって、電動機による補助トルクのヒステリシス幅を大きくすることができるので、操舵フィーリングを向上させることが可能となる。
特許第3176899号公報 特許第4034294号公報
しかしながら、特許文献2の技術によれば、ステアリングホイールの『往き』と『戻り』の切り替わり時において、トルク電流補正値がゼロの値(0)からゼロ以外の値(±α)に急激に変化するため、電動機の駆動電流指令値が不連続的に急激に変化する。その結果、『往き』と『戻り』の切り替わり時に操舵トルクが大きく変動するために操舵フィーリングが低下してしまう。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、ステアリングホイールの『往き』と『戻り』の切り替わり時において電動機の駆動電流指令値が変化しないようにし、操舵トルクの変動がなく良好な操舵フィーリングが得られるようにヒステリシス特性を改善した電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することを目的とする。
上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の電動パワーステアリング装置の制御装置は、ステアリング系を駆動させるハンドルからのトルクを検出するトルク検出手段と、前記ステアリング系に補助トルクを供給する電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、前記ハンドルの往き/戻り状態を前記検出されるトルクの方向と前記検出される電動機の回転速度の方向とに基づき判定する操舵状態判定手段と、少なくとも前記トルク検出手段からのトルクの値と前記操舵状態判定手段からの往き/戻り状態とに応じて算出された目標電流によって電動機を駆動させる電動機制御手段と、を備え、前記電動機制御手段は、前記操舵状態判定手段からの往き/戻り状態が切り替わった後の目標電流を、該操舵状態判定手段からの往き/戻り状態が切り替わる前の実電流値と略同等にするように構成されている。
さらに、この際、前記電動機制御手段は、前記操舵状態判定手段からの前記往き/戻り状態が、往き状態から戻り状態に切り替わったときは、前記目標電流が直前の往き状態のときの実電流値を超えないように制御し、前記操舵状態判定手段からの前記往き/戻り状態が、戻り状態から往き状態に切り替わったときは、前記目標電流が直前の戻り状態のときの実電流値を下回らないように制御している。
この構成によれば、ハンドルの往き/戻り状態が切り替わったタイミングにおいて、電動機を駆動するための目標電流(駆動電流)が変化しないために、電動機による補助トルクの急激な変動が発生しない。したがって、ハンドルの操作を往き/戻り状態に切り換えたときの操舵フィーリングは良好な状態に維持される。
なお、トルク検出手段としては磁歪式トルクセンサを用いることが望ましい。
本発明によれば、ステアリングホイールの『往き』/『戻り』の変化があった場合でも、モータトルクと駆動電流指令値との関係特性のヒステリシスにおける駆動電流指令値を連続的にすることができる。その結果、『往き』/『戻り』の変化時において駆動電流指令値に急激な変化がないので、良好な操舵フィーリングを得ることができる。
《本実施形態の概要》
本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御装置は、ステアリングホイールが『往き』から『戻り』の状態に変化したときには、『戻り』に切り替わったときの駆動電流指令値(目標電流)が、『戻り』に変化する直前の駆動電流指令値を超えないように制限する。また、『戻り』から『往き』の状態に変化したときには、『往き』に切り替わったときの駆動電流指令値(目標電流)が、『往き』に変化する直前の駆動電流指令値を下回らないように制限する。これにより、ステアリングホイールの『往き』/『戻り』が変化する際の駆動電流指令値(目標電流)が急激に変化しないので、操舵トルクの急激な変動がなくなって、良好な操舵フィーリングを実現するヒステリシス制御を行うことが可能となる。すなわち、ステアリングホイールの『往き』/『戻り』状態が変化する前の駆動電流指令値を保持し、『往き』から『戻り』に状態が変化した後には、状態が変化する直前の駆動電流指令値を超えないようにすることにより、『往き』から『戻り』への状態の変化があった場合でも、ヒステリシス特性におけるにおける駆動電流指令値を連続的にすることができるので、良好な操舵フィーリングを実現することが可能となる。なお、『戻り』から『往き』に状態が変化した場合も同様である。
《実施形態》
以下、図面を参照しながら、本発明における電動パワーステアリング装置の制御装置の実施形態について詳細に説明する。まず、本実施形態に適用される電動パワーステアリング装置について説明する。
(電動パワーステアリング装置)
図1は、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。図1に示すように、車両用の電動パワーステアリング装置100は、ハンドル(操舵手段)2に連結されたステアリングシャフト1を備えている。ステアリングシャフト1は、ハンドル2に一体結合されたメインステアリングシャフト3と、ラック&ピニオン機構のピニオン7が設けられたピニオン軸5とが、ユニバーサルジョイント4によって連結されて構成されている。
ピニオン軸5は、その下部、中間部、および上部を軸受6a,6b,6cによって支持されており、ピニオン7はピニオン軸5の下端部に設けられている。このピニオン7は、車幅方向に往復動し得るラック軸8のラック歯8aに噛合し、ラック軸8の両端には、タイロッド9を介して転舵輪として駆動する左右の前輪10が連結されている。この構成により、ハンドル2の操舵時において通常のラック&ピニオン式の転舵操作が可能であり、左右の前輪10を転舵させて車両の向きを変えることができる。ここで、ラック軸8、ラック歯8a、タイロッド9は転舵機構を構成する。
また、電動パワーステアリング装置100は、ハンドル2による運転者の操舵力を軽減させるために補助操舵力(補助トルク)を供給する電動機11を備えている。この電動機11の出力軸に設けられたウォームギヤ12が、ピニオン軸5において中間部の軸受6bの下側に設けられたウォームホイールギヤ13に噛合している。
また、ピニオン軸5において、中間部の軸受6bと上部の軸受6cとの間には、磁歪に起因する磁気特性の変化に基づいてトルクを検出する磁歪式トルクセンサ(トルク検出手段)30が配置されている。この磁歪式トルクセンサ30は、ピニオン軸5の外周面に周方向全周に亘って環状に設けられた第1磁歪膜31および第2磁歪膜32と、第1磁歪膜31に対向配置された第1検出コイル33aと第2検出コイル33b、および第2磁歪膜32に対向配置された第3検出コイル34aと第4検出コイル34b、第1〜第4検出コイル33a〜34bに接続された検出回路35を主要構成としている。
第1、第2磁歪膜31,32は、歪みに対して透磁率の変化が大きい素材からなる金属膜であり、例えば、ピニオン軸5の外周にメッキ法で形成したNi−Fe系の合金膜からなる。また、第1磁歪膜31は、ピニオン軸5の軸線に対して約45度傾斜した方向に磁気異方性を備えるように構成されており、第2磁歪膜32は、第1磁歪膜31の磁気異方性の方向に対して約90度傾斜した方向に磁気異方性を備えるように構成されている。すなわち、2つの磁歪膜31,32の磁気異方性は互いに約90度位相を異にしている。
第1検出コイル33aおよび第2検出コイル33bは、第1磁歪膜31の周囲にこれと所定の隙間を有した状態で同軸状に配置されている。一方、第3検出コイル34aおよび第4検出コイル34bは、第2磁歪膜32の周囲にこれと所定の隙間を有した状態で同軸状に配置されている。
第1、第2磁歪膜31,32の磁気異方性を前述のように設定したことにより、ハンドル2を操作してピニオン軸5に操舵トルクが作用した状態では、第1、第2磁歪膜31,32の一方に圧縮力が作用し、他方に引っ張り力が作用するようになり、その結果、一方の磁歪膜(例えば、第1磁歪膜31)の透磁率が増加し、他方の磁歪膜(例えば、第2磁歪膜32)の透磁率が減少する。そして、これに応じて、一方の磁歪膜(例えば、第1磁歪膜31)の周囲に配置された検出コイル(例えば、第1検出コイル33aと第2検出コイル33b)のインダクタンスが増加し、他方の磁歪膜(例えば、第2磁歪膜32)の周囲に配置された検出コイル(例えば、第3検出コイル34aと第4検出コイル34b)のインダクタンスが減少する。
検出回路35は、前記各検出コイル33a,33b,34a,34bのインダクタンスの変化を検出して、これらの検出情報を故障検出信号VT1,VT2およびトルク信号VT3に変換してECU(制御装置)50へ出力する。
ECU50は、検出回路35の出力するトルク信号VT3(操舵トルク)、電動機11の回転速度を検出する回転速度検出手段14からのモータ回転速度、および車両の走行速度を検出する速度検出手段(図示せず)からの車速に基づいて目標電流(すなわち、電動機11の駆動電流指令値)を算出し、算出された目標電流と電動機11に流れる駆動電流とが一致するように電動機11を駆動制御することにより、電動機11に所望の補助トルクを発生させてハンドル2による操舵力を軽減させる。
すなわち、電動機11の回転トルクに基づく補助操舵力(補助トルク)は、ウォームギヤ12およびウォームホイールギヤ13を含むトルク伝達手段を介して、ステアリングシャフト1に連結されたピニオン軸5に作用し、ラック&ピニオン機構によってラック軸8に伝達される。以上のようにして、電動機11を駆動させることにより、その電動機11が発生する補助トルクによって、ハンドル2に加えられる運転者による操舵力が軽減されて操舵アシストが行われる。
(制御装置)
次に、電動パワーステアリング装置100の制御装置であるECU50が行う電動機11の駆動制御について、図2を参照しながら詳細に説明する。図2は、図1に示す電動パワーステアリング装置の制御装置(ECU50)の内部構成を示すブロック図である。
まず、図2に示す制御装置(ECU50)の構成について説明する。図2に示すように、ECU50は、トルク検出手段(図1の磁歪式トルクセンサ30)によって検出された操舵トルクと車速とに基づいてベース信号を演算するべ一ス信号演算手段51と、操舵トルクと図1の回転速度検出手段14によって検出されたモータ回転速度とに基づいて『往き』状態と『戻り』状態を判定する操舵状態判定手段52と、操舵状態判定手段52によって判定された『往き』状態と『戻り』状態とで異なる値の補正をベース信号に対して行って目標電流を算出する目標電流算出手段53と、後記する目標電流保持手段55によって保持されている状態変化直前の目標電流によって、目標電流算出手段53で算出された新たな目標電流の大きさを制限する目標電流制限手段54と、操舵状態が『往き』状態と『戻り』状態とで切り替わる際に、切り替わる直前の目標電流を保持する目標電流保持手段55と、電動機11に流れる電流が目標電流と一致するように電動機11を駆動制御する電動機駆動手段56とを備えて構成されている。なお、請求項で述べる電動機制御手段は、べ一ス信号演算手段51と目標電流算出手段53と目標電流制限手段54と電動機駆動手段56とによって実現される。
また、ベース信号演算手段51には、図示しない速度検出手段からの車速と、図1の磁歪式トルクセンサ30から検出回路35を経由して送信された操舵トルク(トルク信号VT3)とが入力される。さらに、操舵状態判定手段52には、前記操舵トルク(トルク信号VT3)と、図1の回転速度検出手段14から送信された電動機11の回転速度(モータ回転速度)とが入力される。なお、前記モータ回転速度は目標電流算出手段53へも入力される。
次に、各構成要素の機能についてさらに詳細に説明する。ベース信号演算手段51は、入力された操舵トルクおよび車速に基づいて、電動機11の目標電流(駆動電流指令値)を決定するためのベース信号を演算する。操舵状態判定手段52は、入力された操舵トルクおよびモータ回転速度に基づいて、ステアリング系の『往き』状態と『戻り』状態を判定する。なお、操舵トルクの方向(符合:+/−)と電動機11の回転速度(モータ回転速度)の方向(符合:+/−)とが一致しているときが『往き』状態であり、操舵トルクの方向(符合:+/−)とモータ回転速度の方向(符合:+/−)とが不一致のときが『戻り』状態である。
目標電流算出手段53は、特許文献2と同様に、ベース信号の補正値を、『往き』状態と、『戻り』状態とで、異なるものにしている。また同様に、目標電流算出手段53は、『往き』状態のベース信号の補正値を、操舵速度が0ならば0にする。一方、目標電流算出手段53は、『戻り』状態のベース信号の補正値(補正信号)を、操舵速度が0でも0にはしない(特許文献2の段落0015〜0025、特に段落0018,0024参照)。このため、「目標電流−操舵トルク(アシストトルク)」の対応関係は、後記する図5に示すように、『往き』状態と『戻り』状態とで経路が異なり、かつ、『往き』状態と『戻り』状態の切り替わり時に目標電流値が急変するというヒステリシスを持ったものになる。
補足説明すると、操舵速度が0の場合、『往き』状態の補正値は0であるが、『戻り』状態の補正値は0ではない(特許文献2の段落0024参照)。このため、『往き』状態から『戻り』状態に切り替わる際において(操舵速度がゼロをまたぐ瞬間)、目標電流算出手段53が算出する目標電流は、急上昇する(図5に符号Cで示す不連続部分)。一方、『戻り』状態から『往き』状態に切り替わる際において(操舵速度がゼロをまたぐ瞬間)、目標電流算出手段53が算出する目標電流は、急下降する(図5に符号Dで示す不連続部分)。
次に、目標電流保持手段55は、操舵状態判定手段52により判定された操舵状態が『往き』/『戻り』に切り替わったタイミングで、切り替わる直前の目標電流(駆動電流指令値)を保持する。
目標電流制限手段54は、操舵状態判定手段52によって判定された結果が『往き』状態である場合は、目標電流算出手段53の算出した目標電流と、『戻り』状態時の目標電流保持値とを比較し、目標電流が目標電流保持値よりも小さい場合には、目標電流を目標電流保持値に置き換えることで電流制限をかける。一方、操舵状態判定手段52によって判定された結果が『戻り』状態である場合は、目標電流算出手段53の算出した目標電流と、『往き』状態時の目標電流保持値とを比較し、目標電流が目標電流保持値よりも小さい場合には、その目標電流を目標電流保持値に置き換えることで電流制限をかける。電動機駆動手段56は、目標電流制限手段54から出力された電流制限された目標電流(駆動電流指令値)に基づいて電動機11を駆動する。
次に、図2に示す電動パワーステアリング装置100の制御装置の動作についてフローチャートを用いて説明する。図3は、図2に示す電動パワーステアリング装置の制御装置が目標電流の制限を行う動作を示すフローチャートである。
図3において、電動パワーステアリング装置100の制御装置(ECU50)が電動機11の目標電流(駆動電流指令値)に制限をかける場合、まず、目標電流算出手段53が、操作状態判定手段52から『往き』状態か『戻り』状態の何れかの状態情報を入力する(ステップS1)。さらに、目標電流算出手段53はモータ回転速度を入力する(ステップS2)。そして、目標電流算出手段53は、入力されたモータ回転速度などに応じて、『往き』状態の場合と『戻り』状態の場合とで、異なる補正値によりベース信号演算手段51から入力したベース信号に対して補正を行い、目標電流を算出する(ステップS3)。このため、前記した図5のようなヒステリシスを持ち、かつ、『往き』状態と『戻り』状態の切り替わり(操舵速度が0の瞬間)に目標電流値が急変する、目標電流−操舵トルクの対応関係となる。
次に、目標電流制限手段54は、操舵状態判定手段52によって判定された切り替わり結果が『往き』であるか『戻り』であるかを判定し(ステップS4)、切り替わったタイミングの状態が『往き』であれば、目標電流算出手段53の算出した目標電流と、直前の『戻り』状態時の目標電流保持値Irとを比較し(ステップS5)、目標電流が目標電流保持値Irよりも小さい(目標電流<Irである)場合には(ステップS5でYes)、その目標電流を目標電流保持値Irに置き換えて、つまり、目標電流=Irとして(ステップS6)、この目標電流(すなわち、目標電流保持値Ir)で電流制限をかけて電動機駆動手段56へ出力すると共に、『往き』状態のときの目標電流(目標電流保持値If)として目標電流保持手段55へ保持する(ステップS7)。なお、ステップS5で、目標電流が目標電流保持値Irよりも小さくない場合には(ステップS5でNo)、その目標電流をそのまま使って電動機駆動手段56へ出力すると共に、『往き』状態のときの目標電流(目標電流保持値If)として目標電流保持手段55へ保持する(ステップS7)。
一方、ステップS4で、操舵状態判定手段52によって判定された切り替わったタイミングの状態が『戻り』である場合は、目標電流算出手段53の算出した目標電流と、直前の『往き』状態時の目標電流保持値Ifとを比較し(ステップS8)、目標電流が目標電流保持値Ifよりも大きい(目標電流>Ifである)場合には(ステップS8でYes)、その目標電流を目標電流保持値Ifに置き換えて、つまり、目標電流=Ifとして(ステップS9)、この目標電流(すなわち、目標電流保持値Ir)で電流制限をかけて電動機駆動手段56へ出力すると共に、『戻り』状態のときの目標電流(目標電流保持値Ir)として目標電流保持手段55へ保持する(ステップS10)。なお、ステップS8で、目標電流が目標電流保持値Ifよりも大きくない場合には(ステップS8でNo)、その目標電流をそのまま使って電動機駆動手段56へ出力すると共に、『戻り』状態のときの目標電流(目標電流保持値Ir)として目標電流保持手段55へ保持する(ステップS10)。
図4は、図2に示す電動パワーステアリング装置の制御装置が行う操舵トルクと目標電流との関係を示すヒステリシス特性であり、横軸に操舵トルク、縦軸に目標電流(つまり、電動機11の駆動電流指令値)を示している。すなわち、電動パワーステアリング装置100の制御装置が図3のフローチャートで示したような制御を行うことにより、『往き』から『戻り』への切り替わり時(矢印A)において目標電流が変化せず(ステップS6参照)、かつ、『戻り』から『往き』への切り替わり時(矢印B)においても目標電流が変化しない(ステップS9参照)。つまり、『戻り』/『往き』の切り替わりタイミングにおいて目標電流は変化しないので、電動機11の補助トルクが急激に変化することがない。したがって、操舵フィーリングは良好な状態に保たれる。
すなわち、本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、目標電流算出手段53は、ハンドル2の操作の『往き』状態では、操舵速度(モータ回転速度)に応じた値の補正をベース信号に対して行うため、操舵速度が“0”の場合には補正量も“0”となる。一方、『戻り』状態では、操舵速度に応じた値の補正が行われると共に、操舵速度が“0”の場合には補正量が“0”とならない補正をベース信号に対して行うため、ハンドル操舵の切り返しのように、操舵速度が“0”の状態を跨いで『往き』状態から『戻り』状態に切り替わる場合、あるいは、『戻り』状態から『往き』状態へ切り替わる場合は、算出された目標電流は不連続となる。これに対して、目標電流保持手段55が操舵状態が切り替わる直前の目標電流を保持し、さらに、目標電流制限手段54が、目標電流算出手段53によって算出された新たな目標電流の大きさを、『往き』/『戻り』状態が切り替わる直前の目標電流によって制限するため、制限された後の目標電流は操舵状態の切り替わりで不連続となることがなくなり、操舵トルクの変動を引き起こすことがなくなる。その結果、ハンドル2の操作時おいては常に良好な操舵フィールを維持することができる。
《比較例》
本発明と同一出願人によって先に提案された前述の特許文献2の技術によれば、操舵速度(モータ回転速度)が“0”のときでもトルク電流(電動機の駆動電流)の補正を行うことによって、電動機による補助トルクのヒステリシス幅を大きくして操舵フィーリングを向上させることができる。すなわち、特許文献2の電動パワーステアリングにおいても、操舵トルクの方向(符号)と操舵速度(モータ回転速度)の方向(符号)とを比較して『往き』と『戻り』の状態を判定している。また、操舵速度に応じた補正は、『往き』と『戻り』の状態に応じて異なった補正値が決定され、『往き』と『戻り』によって切り換えられる切換手段によってベース信号指令値に対してそれぞれ異なった補正値が加えられる。さらに、『戻り』状態にあるときには、操舵速度がゼロのときでも補正値がゼロとならないように2次補正手段によって第2の補正値が加えられてヒステリシスが付与されるようになっている。なお、『往き』状態にあるときは第2の補正値は加えない。このようにして、『往き』と『戻り』によって異なった補正値を加えると共に、『戻り』のときのみ第2の補正値を加えることによって、図5に示すようにヒステリシス幅を広くすることができる。
図5は、特許文献2の電動パワーステアリング装置の制御装置が行う操舵トルクと目標電流との関係を示すヒステリシス特性であり、横軸に操舵トルク、縦軸に目標電流(つまり、電動機の駆動電流指令値)を示している。特許文献2の制御装置の構成において、ハンドルの切り返しによる『往き』と『戻り』の切り替わりで操舵速度が“0”を跨いだ場合は、『往き』の補正値が“0”であるのに対して、『戻り』の補正値が“0以外”であるため、図5に示すように、『往き』から『戻り』に切り替わるとき(矢印C)、及び『戻り』から『往き』に切り替わるとき(矢印D)に、電流指令値(目標電流)が急に変化して、電流指令値が不連続な状態となる。そのため、電動機による補助トルクが急激に変化するため、操舵トルクが大きく変動して操舵フィールが低下するおそれがある。特に、磁歪式トルクセンサを使った電動パワーステアリング装置においては、検出応答の遅れなどに起因して、補助トルクの急激な変動がダイレクトに運転者に伝わるおそれがある。そこで、前述の実施形態で述べたような制御方法によって、『往き』と『戻り』の切り替わり時に電流指令値(目標電流)が変化しないようにすることにより、良好な操舵フィーリングを実現することができる。
本発明の実施形態に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。 図1に示す電動パワーステアリング装置の制御装置の内部構成を示すブロック図である。 図2に示す電動パワーステアリング装置の制御装置が目標電流の制限を行う動作を示すフローチャートである。 図2に示す電動パワーステアリング装置の制御装置が行う操舵トルクと目標電流との関係を示すヒステリシス特性である。 特許文献2の電動パワーステアリング装置の制御装置が行う操舵トルクと目標電流との関係を示すヒステリシス特性である。
符号の説明
1 ステアリングシャフト
2 ハンドル(操舵手段)
3 メインステアリングシャフト
4 ユニバーサルジョイント
5 ピニオン軸
6a,6b,6c 軸受
7 ピニオン
8 ラック軸
8a ラック歯
9 タイロッド
10 前輪
11 電動機
12 ウォームギヤ
13 ウォームホイールギヤ
30 磁歪式トルクセンサ(トルク検出手段)
31 第1磁歪膜
32 第2磁歪膜
33a,33b,34a,34b 検出コイル
35 検出回路
50 ECU
51 ベース信号演算手段
52 操舵状態判定手段
53 目標電流算出手段
54 目標電流制限手段
55 目標電流保持手段
56 電動機駆動手段
100 電動パワーステアリング装置

Claims (2)

  1. ステアリング系を駆動させるハンドルからのトルクを検出するトルク検出手段と、
    前記ステアリング系に補助トルクを供給する電動機の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
    前記ハンドルの往き/戻り状態を、前記検出されるトルクの方向と前記検出される電動機の回転速度の方向とに基づき判定する操舵状態判定手段と、
    少なくとも前記トルク検出手段からのトルクの値と前記操舵状態判定手段からの往き/戻り状態とに応じて算出された目標電流によって前記電動機を駆動させる電動機制御手段と、
    を備え、
    前記電動機制御手段は、前記操舵状態判定手段からの往き/戻り状態が切替わった後の目標電流を、該操舵状態判定手段からの往き/戻り状態が切替わる前の実電流値と略同等にするに際し、
    前記電動機制御手段は、
    前記操舵状態判定手段からの前記往き/戻り状態が、往き状態から戻り状態に切替わったときは、前記目標電流が直前の往き状態のときの実電流値を超えないように制御し、
    前記操舵状態判定手段からの前記往き/戻り状態が、戻り状態から往き状態に切替わったときは、前記目標電流が直前の戻り状態のときの実電流値を下回らないように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の制御装置。
  2. 前記トルク検出手段は、磁歪式トルクセンサであることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
JP2008289496A 2008-11-12 2008-11-12 電動パワーステアリング装置の制御装置 Expired - Fee Related JP5491721B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008289496A JP5491721B2 (ja) 2008-11-12 2008-11-12 電動パワーステアリング装置の制御装置
US12/617,293 US8326489B2 (en) 2008-11-12 2009-11-12 Controller of electric power-assist steering system
EP09175802A EP2186709B1 (en) 2008-11-12 2009-11-12 Controller of electric power-assist steering system
AT09175802T ATE539943T1 (de) 2008-11-12 2009-11-12 Steuergerät für ein elektrisches servolenkungssystem

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2008289496A JP5491721B2 (ja) 2008-11-12 2008-11-12 電動パワーステアリング装置の制御装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010115991A JP2010115991A (ja) 2010-05-27
JP5491721B2 true JP5491721B2 (ja) 2014-05-14

Family

ID=41571639

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008289496A Expired - Fee Related JP5491721B2 (ja) 2008-11-12 2008-11-12 電動パワーステアリング装置の制御装置

Country Status (4)

Country Link
US (1) US8326489B2 (ja)
EP (1) EP2186709B1 (ja)
JP (1) JP5491721B2 (ja)
AT (1) ATE539943T1 (ja)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8296011B2 (en) * 2007-12-12 2012-10-23 Steering Solutions IP Holding Corporations Systems and methods involving quadrant dependent active damping
JP5467852B2 (ja) * 2009-12-11 2014-04-09 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置、電動パワーステアリング装置の制御方法およびプログラム
KR101285464B1 (ko) * 2011-06-28 2013-07-12 주식회사 만도 조향각센서 페일 검출 시스템
JP5821659B2 (ja) * 2011-12-22 2015-11-24 トヨタ自動車株式会社 車両用操舵装置
JP6146204B2 (ja) * 2013-08-26 2017-06-14 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP2015127194A (ja) * 2013-11-27 2015-07-09 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
DE102016221500B4 (de) * 2015-11-13 2020-02-27 Denso Corporation Lenksteuerung

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0710672B2 (ja) * 1985-07-03 1995-02-08 株式会社日立製作所 電動式パワ−ステアリング制御装置
EP0350817B1 (en) 1988-07-11 1995-04-19 Koyo Seiko Co., Ltd. Motor-driven power steering apparatus
JPH0295977A (ja) * 1988-09-30 1990-04-06 Jidosha Kiki Co Ltd 電気式動力舵取制御方法
DE69007162T2 (de) * 1989-05-17 1994-06-16 Koyo Seiko Co Motorgetriebene Servolenkvorrichtung.
JPH0656046A (ja) * 1992-08-11 1994-03-01 Honda Motor Co Ltd 電動式パワーステアリング装置
JP3123295B2 (ja) * 1993-03-11 2001-01-09 トヨタ自動車株式会社 パワーステアリング装置
JP3218950B2 (ja) 1995-12-11 2001-10-15 トヨタ自動車株式会社 車両用操舵制御装置
JP3572471B2 (ja) * 1996-02-21 2004-10-06 光洋精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2852640B2 (ja) * 1996-04-12 1999-02-03 光洋精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP3176899B2 (ja) 1999-06-21 2001-06-18 本田技研工業株式会社 車両用操舵装置
JP3874973B2 (ja) 1999-10-12 2007-01-31 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP2001296193A (ja) * 2000-04-17 2001-10-26 Suzuki Motor Corp 操舵力検出用磁歪式トルクセンサ
JP3777961B2 (ja) 2000-09-11 2006-05-24 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置
DE10162017A1 (de) * 2001-12-18 2003-07-10 Bosch Gmbh Robert Vorrichtung und Verfahren zur Regelung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs
JP4411514B2 (ja) * 2003-09-08 2010-02-10 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4120570B2 (ja) * 2003-11-21 2008-07-16 日産自動車株式会社 電動パワーステアリング装置
JP4034294B2 (ja) 2004-07-12 2008-01-16 本田技研工業株式会社 反力制御装置
JP4725132B2 (ja) * 2005-03-01 2011-07-13 日産自動車株式会社 操舵制御装置
JP4400544B2 (ja) * 2005-10-12 2010-01-20 トヨタ自動車株式会社 車両の操舵装置
JP2008254602A (ja) * 2007-04-05 2008-10-23 Nsk Ltd 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP2008068777A (ja) * 2006-09-15 2008-03-27 Toyota Motor Corp 電動パワーステアリング装置

Also Published As

Publication number Publication date
US8326489B2 (en) 2012-12-04
ATE539943T1 (de) 2012-01-15
US20100121531A1 (en) 2010-05-13
EP2186709B1 (en) 2012-01-04
JP2010115991A (ja) 2010-05-27
EP2186709A1 (en) 2010-05-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5491721B2 (ja) 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP5971426B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
US7974752B2 (en) Steering assistance device for vehicle
US8798862B2 (en) Electric power steering device
KR101156899B1 (ko) 조타 제어 장치
JP5139688B2 (ja) 車両用操舵装置
RU2380265C1 (ru) Устройство рулевого управления транспортным средством
JP4579056B2 (ja) 車両用操舵装置
JP6001122B1 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5327265B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2008114641A (ja) 電動パワーステアリング装置
EP2572963B1 (en) Electric power steering apparatus
JP2004175196A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP6131208B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2013212715A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2012183881A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP6222895B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5034744B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5975741B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2007283954A (ja) 操舵装置
JP2009184370A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP3159665B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5407406B2 (ja) 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP5212173B2 (ja) 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法
JP2006298274A (ja) 操舵制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101125

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120717

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120719

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120918

A02 Decision of refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20121211

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130307

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130315

A911 Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911

Effective date: 20130508

A912 Re-examination (zenchi) completed and case transferred to appeal board

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A912

Effective date: 20130712

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140228

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5491721

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees