JP5683417B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

この発明は、操向ハンドル(ステアリングホイール)等の操作部材による車両の操舵時に、操舵系(ステアリング系)にモータ(電動機)の動力を操舵アシスト力(操舵補助力)として伝え、運転者による操向ハンドル等の操作部材の操作負担を軽減する電動パワーステアリング装置に関し、一層詳細には、前記モータの弱め界磁制御を行う電動パワーステアリング装置に関する。   According to the present invention, when a vehicle is steered by an operation member such as a steering handle (steering wheel), the power of a motor (electric motor) is transmitted to the steering system (steering system) as a steering assist force (steering assist force), and the operation by the driver is performed. More particularly, the present invention relates to an electric power steering apparatus that performs field weakening control of the motor.

電動パワーステアリング装置のモータには、車両停止中に操向ハンドルを操舵する据え切り時のような高トルク低回転性能と、走行中にオーバーステアが発生したとき操向ハンドルを後輪の滑り出した方向に素早く操作(早切り操舵ともいう。)しカウンターステアを当てる時のような低トルク高回転性能と、が要求される。   The motor of the electric power steering device has a high torque and low rotation performance as when steering the steering wheel while the vehicle is stopped, and the steering wheel slides out of the rear wheel when oversteer occurs during driving. There is a demand for low torque and high rotation performance as when applying quick steering (also known as fast-turn steering) in the direction and applying counter-steer.

上記の高トルク低回転性能と低トルク高回転性能を両立するため、電動パワーステアリング装置では、高トルク低回転型定格を備える比較的に小型で低コストのモータを搭載し、この高トルク低回転型定格のモータに弱め界磁制御を行うことにより、低トルク高回転性能を得るようにしている。   In order to achieve both the above-mentioned high-torque low-rotation performance and low-torque high-rotation performance, the electric power steering device is equipped with a relatively small and low-cost motor with a high-torque low-rotation type rating. By performing field-weakening control on a mold-rated motor, low torque and high rotation performance is obtained.

より具体的に説明すると、高トルク低回転定格を備えるモータに流れる電流に応じて、換言すれば、トルクに応じて、低トルク側ではモータの界磁を弱めて回転数を増加させることで低トルク高回転性能を確保し、高トルク側ではモータの界磁を弱めないで、高トルク低回転性能を確保することで、2つの性能を両立させている(特許文献1)。   More specifically, according to the current flowing through the motor having a high torque low rotation rating, in other words, depending on the torque, the low torque side reduces the motor field and increases the rotation speed. The torque high rotation performance is ensured, and the high torque low rotation performance is ensured without weakening the motor field on the high torque side, thereby achieving both of the two performances (Patent Document 1).

特開2007−116849号公報([0016]、図14、[0030]、[0035]、[0043])Japanese Unexamined Patent Publication No. 2007-116849 ([0016], FIG. 14, [0030], [0035], [0043])

特許文献1の[0030]には、「このようにわずかな回転数の変化でd軸電流指令値が急変する場合、電流制御部の応答性が十分でないと出力トルクの変動によってトルクリップルや振動が発生し、電動パワーステアリング装置の場合には、運転者に不快感を与えてしまう。出力トルクの変動を抑えるために、電流制御の応答性を高める手法もあるが、電流制御の応答性はマイコンの処理能力やノイズ耐性を考慮して決められるために限界があり、十分に出力トルクの変動を抑えることはできない。」との記載があり、運転者への不快感を与える例として、特許文献1の[0035]には、操向ハンドルに振動や異常音が伝達される場合があると記載されている。   [0030] of Patent Document 1 states that “when the d-axis current command value changes suddenly with such a slight change in the rotational speed, if the current control unit is not sufficiently responsive, torque ripple and vibration are caused by fluctuations in the output torque. In the case of an electric power steering device, there is a method of increasing the responsiveness of current control in order to suppress fluctuations in output torque, but the responsiveness of current control is There is a limit because it can be determined in consideration of the processing capacity and noise resistance of the microcomputer, and fluctuations in the output torque cannot be sufficiently suppressed. "As an example that gives driver discomfort, a patent [0035] of Literature 1 describes that vibrations and abnormal sounds may be transmitted to the steering handle.

これらの課題を解決するために、特許文献1では、弱め界磁電流であるd軸電流の指令値の変化率を、変化率制限値以下に制御するようにしている(特許文献1の[0042]、[0043])。   In order to solve these problems, in Patent Document 1, the change rate of the command value of the d-axis current that is the field weakening current is controlled to be equal to or less than the change rate limit value ([0042 of Patent Document 1] ], [0043]).

しかしながら、特許文献1に係る技術では、d軸電流の指令値の変化率を、変化率制限値以下に抑制すること、換言すれば、d軸電流の指令値の変化率を、変化率上限値以下に抑制しているので、このような制御であると、状況によっては、変化率上限値に到達するまでの立ち上がり時間に差が発生し、立ち上がり時間が変動して安定しない場合がある。立ち上がり時間が変動して安定しないと、弱め界磁電流の増減時の高周波成分の周波数が変化して、モータトルクに大きなインパルス的な変動が発生する場合があり、改良の余地がある。   However, in the technique according to Patent Document 1, the change rate of the command value of the d-axis current is suppressed to be equal to or less than the change rate limit value, in other words, the change rate of the command value of the d-axis current is set to the change rate upper limit value. Since the following is suppressed, in such a control, depending on the situation, a difference may occur in the rise time until the change rate upper limit value is reached, and the rise time may fluctuate and become unstable. If the rise time fluctuates and becomes unstable, the frequency of the high-frequency component when the field-weakening current increases or decreases changes, and a large impulse fluctuation may occur in the motor torque, and there is room for improvement.

この発明は、上述した技術及び課題に関連してなされたものであって弱め界磁電流指令値の急変による異音や振動の発生が許容範囲となる最適な弱め界磁電流指令値の変化率の制御、すなわち最適な弱め界磁電流指令値の時間微分値の的確な制御を可能とする電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in connection with the above-described technique and problem, and is the optimum rate of change of the field weakening current command value in which the generation of abnormal noise and vibration due to a sudden change in the field weakening current command value is within an allowable range. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can control the time differential value of an optimum field weakening current command value.

この発明に係る電動パワーステアリング装置は、運転者の操舵入力に応じて操舵アシスト用のモータを駆動制御する電動パワーステアリング装置であって、以下の特徴[1]−[6]を有する。   An electric power steering apparatus according to the present invention is an electric power steering apparatus that drives and controls a steering assist motor in accordance with a driver's steering input, and has the following features [1]-[6].

[1]前記操舵入力の大きさを検出する操舵入力検出部と、前記操舵入力検出部からの信号に基づいて、前記モータのトルク電流指令値を設定するトルク電流設定部と、前記モータの界磁を弱めるための、基準値からの弱め界磁電流指令値を設定する弱め界磁電流設定部と、前記トルク電流設定部によって設定されたトルク電流指令値及び前記弱め界磁電流設定部によって設定された弱め界磁電流指令値に基づき前記モータを駆動制御するモータ駆動制御部と、を備え、前記弱め界磁電流設定部は、前記基準値から前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの少なくとも一部区間での時間微分値を一定としたことを特徴とする。   [1] A steering input detection unit that detects the magnitude of the steering input, a torque current setting unit that sets a torque current command value of the motor based on a signal from the steering input detection unit, and a field of the motor A field weakening current setting unit for setting a field weakening current command value from a reference value for weakening the magnetism, a torque current command value set by the torque current setting unit, and a setting by the field weakening current setting unit A motor drive control unit that drives and controls the motor based on the field-weakening current command value that has been set, and the field-weakening current setting unit is configured to reach the field-weakening current command value from the reference value. It is characterized in that a time differential value in at least a partial section is constant.

この特徴[1]を有する発明によれば、弱め界磁電流指令値の急変による異音や振動の発生が許容範囲となる立ち上がり、立下り時間が設定でき、且つ常に条件に合致する最適な立ち上がり、立下り時間を取れるので、特許文献1のように、状況によって立ち上がり時間が遅くなったり早くなったりすることがない。例えば、無駄に立ち上がり時間が遅くなることがない。よって、弱め界磁電流指令値の急変による異音や振動の発生が許容範囲となる最適な弱め界磁電流指令値の変化率の制御、すなわち的確な弱め界磁電流指令値の時間微分値の制御ができる。   According to the invention having the feature [1], the rise and fall times can be set so that the generation of abnormal noise and vibration due to a sudden change in the field weakening current command value is within the allowable range, and the optimum rise always matching the conditions. Since the fall time can be taken, the rise time does not become slow or fast depending on the situation as in Patent Document 1. For example, there is no wasteful rise time. Therefore, it is possible to control the rate of change of the optimum field weakening current command value in which the generation of noise and vibration due to a sudden change in the field weakening current command value is within the allowable range, that is, the time differential value of the accurate field weakening current command value. Can control.

[2]上記の特徴[1]を有する発明において、前記弱め界磁電流設定部は、前記弱め界磁電流指令値の絶対値が増加する場合と減少する場合で、前記弱め界磁電流指令値の時間微分値に差を設けたことを特徴とする。   [2] In the invention having the above-mentioned feature [1], the field weakening current setting unit is configured to reduce the field weakening current command value when the absolute value of the field weakening current command value increases or decreases. A difference is provided in the time differential value of.

差を設けたので、例えば、スポーツ車、乗用車、商用車等の車種の違い、あるいは省エネ性等の用途の違いによって、弱め界磁電流の時間微分値の使い分けができる。   Since the difference is provided, for example, the time differential value of the field weakening current can be properly used depending on the type of a vehicle such as a sports car, a passenger car, a commercial vehicle, or a use such as energy saving.

例えば、弱め界磁制御が不要な状況であるd軸電流指令値の絶対値が減少するときの時間微分値を、増加するときの時間微分値より大きくすることで、早急に弱め界磁電流を小さくすることができ、無駄に弱め界磁電流を流さないで済むこととなり、省エネ性に貢献する。   For example, the weak field current is quickly reduced by increasing the time differential value when the absolute value of the d-axis current command value decreases, which is a situation in which the field weakening control is not required, larger than the time differential value when increasing. Therefore, it is not necessary to pass a field current weakly, which contributes to energy saving.

[3]上記の特徴[2]を有する発明において、前記弱め界磁電流設定部は、前記弱め界磁電流指令値の絶対値が増加する場合の時間微分値に対して、前記弱め界磁電流指令値の絶対値が減少する場合の時間微分値を小さく設定したことを特徴とする。   [3] In the invention having the above-mentioned feature [2], the field weakening current setting unit may reduce the field weakening current with respect to a time differential value when the absolute value of the field weakening current command value increases. The time differential value when the absolute value of the command value decreases is set to be small.

立ち上がりを早く制御でき、早急に目標の弱め界磁電流になるので、処理の遅れがない。且つ、早急に目標の弱め界磁電流にする必要がない立ち下がりでは、遅く制御でき、より異音や振動を低減できる。   Since the rise can be controlled quickly and the target field weakening current is quickly achieved, there is no processing delay. In addition, at the time of the fall when it is not necessary to make the target field weakening current as soon as possible, the control can be performed slowly, and abnormal noise and vibration can be further reduced.

[4]上記の特徴[1]−[3]のいずれかを有する発明において、前記弱め界磁電流設定部は、前記基準値から前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの立ち上がりの全区間で前記時間微分値を第1の一定値にするとともに、前記弱め界磁電流指令値から前記基準値に戻るまでの立ち下がりの全区間で前記時間微分値を前記第1の一定値と同値又は第2の一定値にすることを特徴とする。   [4] In the invention having any one of the above-mentioned features [1] to [3], the field weakening current setting unit is configured to cause the entire field to rise from the reference value until reaching the field weakening current command value. The time differential value is set to the first constant value, and the time differential value is the same as the first constant value in the entire fall period from the field weakening current command value to the reference value or The second constant value is used.

立ち上がり立ち下がりの全区間で一定とすることで時間微分値の制御が簡単になり、また、立ち上がり立ち下がりの各全区間でそれぞれ異なる一定値に制御することで、トルク変動による異音や振動を抑制することができ、電動パワーステアリングの軽快な操舵フィーリングを実現できる。   The time differential value can be controlled easily by making it constant throughout the rise and fall intervals, and by controlling the differential value to a different value for each rise and fall interval, noise and vibration due to torque fluctuations can be reduced. It can be suppressed, and a light steering feeling of the electric power steering can be realized.

[5]上記の特徴[1]を有する発明において、前記弱め界磁電流設定部は、前記基準値から前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの少なくとも一部区間で時間微分値を一定にする際、前記弱め界磁電流指令値の絶対値が前記基準値から増加する場合の時間微分値を徐々に増加させ前記一部区間で前記一定の時間微分値にしたことを特徴とする。 [5] In the invention having the above feature [1], the field weakening current setting unit may make the time differential value constant in at least a partial section from the reference value to the field weakening current command value. In this case, the time differential value when the absolute value of the field weakening current command value increases from the reference value is gradually increased to the constant time differential value in the partial section.

立ち上がりの開始時において、時間微分値の変化を滑らかにすることができるので、モータトルクに発生するインパルス的な変動の振幅を小さくできる。   Since the change of the time differential value can be smoothed at the start of rising, the amplitude of the impulse-like fluctuation generated in the motor torque can be reduced.

[6]上記の特徴[1]を有する発明において、前記弱め界磁電流設定部は、前記弱め界磁電流指令値の絶対値の増加中に、前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの少なくとも一部区間で時間微分値を一定とした後、前記時間微分値を徐々に減少させ前記弱め界磁電流指令値にしたことを特徴とする。 [6] In the invention having the above characteristics [1], wherein the weak field current setting unit, while an increase in the absolute value of the field weakening current command value, to reach the field-weakening current command value The time differential value is made constant at least in a certain section, and then the time differential value is gradually decreased to the field weakening current command value.

立ち上がりの終了時において、時間微分値の変化を滑らかにすることができるので、同様に、モータトルクに発生するインパルス的な変動の振幅を小さくできる。   Since the change of the time differential value can be smoothed at the end of the rising, similarly, the amplitude of the impulsive fluctuation generated in the motor torque can be reduced.

なお、上記の特徴[5]及び[6]を同時に実施することもこの出願に係る発明に含まれる。また、上記の特徴[5]及び[6]を立ち下がりに適用することもこの発明に含まれる。   Note that the simultaneous implementation of the above features [5] and [6] is also included in the invention according to this application. Further, the present invention also includes applying the above features [5] and [6] to the falling edge.

この発明によれば、弱め界磁電流指令値の急変による異音や振動の発生が許容範囲となる的確な弱め界磁電流指令値の時間微分値の設定制御ができる。   According to the present invention, it is possible to accurately set and control the time differential value of the field weakening current command value in which the generation of abnormal noise or vibration due to a sudden change in the field weakening current command value is within an allowable range.

この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。It is a lineblock diagram of the electric power steering device concerning one embodiment of this invention. 図1例の電動パワーステアリング装置中、制御装置とモータ駆動制御装置を備えるモータ制御システムの構成図である。It is a block diagram of a motor control system provided with a control apparatus and a motor drive control apparatus in the electric power steering apparatus of the example of FIG. d軸電流設定部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a d-axis current setting unit. q軸指令電圧対応処理部に格納されるq軸指令電圧対応マップの説明図である。It is explanatory drawing of the q-axis command voltage corresponding | compatible map stored in a q-axis command voltage corresponding | compatible process part. q軸実電流対応処理部に格納されるq軸実電流対応マップの説明図である。It is explanatory drawing of the q-axis actual current corresponding | compatible map stored in a q-axis actual current corresponding | compatible process part. モータ回転速度対応処理部に格納されるモータ回転速度対応マップの説明図である。It is explanatory drawing of the motor rotational speed corresponding | compatible map stored in a motor rotational speed corresponding | compatible process part. 時間微分値設定部の機能ブロック図である。It is a functional block diagram of a time differential value setting part. 比較例と実施例の弱め界磁電流波形の比較説明図である。It is comparison explanatory drawing of the field weakening current waveform of a comparative example and an Example. 図9Aは、比較例に係るトルク変動を示す波形図である。図9Bは、実施例に係るトルク変動を示す波形図である。FIG. 9A is a waveform diagram showing torque fluctuation according to a comparative example. FIG. 9B is a waveform diagram illustrating torque fluctuation according to the embodiment. 弱め界磁電流指令値の立ち上がり及び立ち下がりにおける時間微分値の設定の説明に供されるモータ出力特性図である。It is a motor output characteristic figure with which it uses for description of the setting of the time differential value in the rise and fall of a field weakening current command value. 図11Aは、立ち上がりの全区間で時間微分値が一定の場合の弱め界磁電流指令値を示す波形図、図11Bは、立ち上がりの開始部の時間微分値を滑らかに増加させた状態を示す波形図、図11Cは、立ち上がりの終了部の時間微分値を滑らかに減少させた状態を示す波形図、図11Dは、立ち上がりの開始部で時間微分値を滑らかに増加させ、立ち上がりの終了部で時間微分値を滑らかに減少させた状態を示す波形図である。FIG. 11A is a waveform diagram showing a field-weakening current command value when the time differential value is constant in the entire rise period, and FIG. 11B is a waveform showing a state in which the time differential value at the start part of the rise is smoothly increased. FIG. 11C is a waveform diagram showing a state in which the time differential value at the end portion of the rising edge is smoothly decreased, and FIG. 11D is a diagram showing a state in which the time differential value is smoothly increased at the start portion of the rising edge and the time at the end portion of the rising edge. It is a wave form diagram which shows the state which decreased the differential value smoothly.

以下、この発明の実施形態について図面を参照して説明する。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

図1は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置10の構成図である。   FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering apparatus 10 according to an embodiment of the present invention.

車両(不図示)に搭載された電動パワーステアリング装置10は、操向ハンドル12に連結されたステアリング軸14に対して、運転者が与える操舵トルクを補助するトルク(補助トルク)を与えるように構成される。   An electric power steering device 10 mounted on a vehicle (not shown) is configured to give a torque (auxiliary torque) for assisting a steering torque given by a driver to a steering shaft 14 connected to a steering handle 12. Is done.

ステアリング軸14の上端は操向ハンドル12に連結され、下端にはピニオン16が取り付けられている。ピニオン16に噛み合うラック18を設けたラック軸20が配置されている。ピニオン16とラック18によってラック・ピニオン機構22が形成される。ラック軸20の両端にはタイロッド24が設けられ、各タイロッド24の外側端には前輪(転舵輪)26が取り付けられている。   An upper end of the steering shaft 14 is connected to the steering handle 12, and a pinion 16 is attached to the lower end. A rack shaft 20 provided with a rack 18 that meshes with the pinion 16 is disposed. A rack and pinion mechanism 22 is formed by the pinion 16 and the rack 18. Tie rods 24 are provided at both ends of the rack shaft 20, and front wheels (steered wheels) 26 are attached to the outer ends of the tie rods 24.

ステアリング軸14に対して、減速機構である動力伝達機構28を介してモータ(ブラシレスモータ)30が設けられている。モータ30は、操舵トルクを補助するための回転力を出力する。この回転力は、上記補助トルクとして、動力伝達機構28を経由して増力されステアリング軸14に与えられる。   A motor (brushless motor) 30 is provided for the steering shaft 14 via a power transmission mechanism 28 that is a speed reduction mechanism. The motor 30 outputs a rotational force for assisting the steering torque. This rotational force is increased as the auxiliary torque via the power transmission mechanism 28 and is given to the steering shaft 14.

ステアリング軸14には、また、操舵トルクセンサ32が設けられている。操舵トルクセンサ32は、運転者が操向ハンドル12を操作することによって生じる操舵トルクをステアリング軸14に加えたとき、ステアリング軸14に加わる当該操舵トルクの大きさと方向を検出し、検出した操舵トルクの大きさに応じた電気信号である操舵トルクTqと方向を出力する。操舵トルクセンサ32は例えばトーションバーを利用して構成されている。   A steering torque sensor 32 is also provided on the steering shaft 14. The steering torque sensor 32 detects the magnitude and direction of the steering torque applied to the steering shaft 14 when the steering torque generated by the driver operating the steering handle 12 is applied to the steering shaft 14, and the detected steering torque is detected. The steering torque Tq, which is an electrical signal corresponding to the magnitude of the torque, is output. The steering torque sensor 32 is configured using, for example, a torsion bar.

ステアリング軸14には、さらに、ステアリング軸14の回転による操舵角すなわち舵角を操舵方向を含めて検出し、検出した舵角に応じた電気信号である舵角θsを出力する舵角センサ34が設けられている。   The steering shaft 14 further includes a steering angle sensor 34 that detects a steering angle by the rotation of the steering shaft 14, that is, a steering angle including a steering direction, and outputs a steering angle θs that is an electrical signal corresponding to the detected steering angle. Is provided.

電動パワーステアリング装置10の搭載車両には、当該車両の走行速度に対応した電気信号である車速Vsを検出して出力する車速センサ36が設けられている。   A vehicle equipped with the electric power steering device 10 is provided with a vehicle speed sensor 36 that detects and outputs a vehicle speed Vs that is an electric signal corresponding to the traveling speed of the vehicle.

さらにまた、電動パワーステアリング装置10は、制御装置40を含むモータ駆動制御装置42を備える。制御装置40を含むモータ駆動制御装置42に対して、上述した操舵トルクセンサ32、舵角センサ34、車速センサ36、モータ30、及び回転角センサ38等が電気的に接続されている。   Furthermore, the electric power steering device 10 includes a motor drive control device 42 including a control device 40. The above-described steering torque sensor 32, rudder angle sensor 34, vehicle speed sensor 36, motor 30, rotation angle sensor 38, and the like are electrically connected to a motor drive control device 42 including the control device 40.

図2は、図1に示した、電動パワーステアリング装置10のモータ30を駆動制御する、制御装置(モータ制御装置)40を含むモータ駆動制御装置42を備えるモータ制御システム50の構成図である。   FIG. 2 is a configuration diagram of a motor control system 50 including a motor drive control device 42 including a control device (motor control device) 40 that controls the drive of the motor 30 of the electric power steering device 10 shown in FIG.

制御装置40は、ECU(Electronic Control Unit)であり、前記ECUは、CPU、ROM、RAM、並びにA/D変換器、D/A変換器等の入出力インタフェース、タイマ等を備えるマイクロコンピュータを含み、該マイクロコンピュータの前記CPUが各種入力に基づき前記ROMに記憶されているプログラムを実行することで各種機能部(各種機能手段)として動作する。   The control device 40 is an ECU (Electronic Control Unit), and the ECU includes a CPU, a ROM, a RAM, a microcomputer having an input / output interface such as an A / D converter and a D / A converter, a timer, and the like. The CPU of the microcomputer operates as various functional units (various functional means) by executing programs stored in the ROM based on various inputs.

モータ30は、dq軸電流成分に基づくベクトル制御により、モータ駆動制御装置42によって駆動制御される。   The motor 30 is driven and controlled by the motor drive control device 42 by vector control based on the dq-axis current component.

モータ30には、モータ30のロータの回転角を検出し、電気信号であるロータ回転角、すなわち所定の基準回転位置からのロータの磁極の回転角度に係る状態量を検出して出力するレゾルバ等の回転角センサ38が設けられている。   The motor 30 detects a rotation angle of the rotor of the motor 30, and detects and outputs a rotor rotation angle, which is an electric signal, that is, a state quantity related to the rotation angle of the magnetic pole of the rotor from a predetermined reference rotation position. The rotation angle sensor 38 is provided.

制御装置40内のRD(レゾルバ・デジタル)コンバータ46により回転角センサ38の出力からモータ30のロータ回転角θm及びモータ30の回転速度(モータ回転速度、モータ回転数、又は回転数ともいう。)Nmがデジタル信号として出力される。   An RD (resolver / digital) converter 46 in the control device 40 outputs the rotor rotation angle θm of the motor 30 and the rotation speed of the motor 30 from the output of the rotation angle sensor 38 (also referred to as motor rotation speed, motor rotation speed, or rotation speed). Nm is output as a digital signal.

モータ駆動制御装置42は、操舵トルクセンサ32からの操舵トルクTq、舵角センサ34からの舵角θs、車速センサ36からの車速Vs及び回転角センサ38からのモータ回転角(RDコンバータ46からのロータ回転角θm)等に基づき、モータ30を回転駆動するモータ電流Im{U、V、Wの3相の相電流(U相電流)Iu、相電流(V相電流)Iv、相電流(W相電流)Iw}をモータ30に対して出力する。   The motor drive control device 42 has a steering torque Tq from the steering torque sensor 32, a steering angle θs from the steering angle sensor 34, a vehicle speed Vs from the vehicle speed sensor 36, and a motor rotation angle (from the RD converter 46). The motor current Im {U, V, W, three-phase phase current (U-phase current) Iu, phase current (V-phase current) Iv, phase current (W Phase current) Iw} is output to the motor 30.

この場合、電動パワーステアリング装置10は、制御装置40を構成するPWM変換部52からのU、V、W各相のPWM信号に基づいて、バッテリ60から供給される電力を、例えばFETフルブリッジ構成のインバータ54によって電力変換(直流→三相交流変換)することによりモータ30を駆動し、モータ30の各巻線に正弦波の相電流Iu、Iv、Iwを通電してベクトル制御を行うことで、補助トルクを発生させる。上述したように、モータ30の補助トルクは、運転者の操向ハンドル12の操作をアシストする。   In this case, the electric power steering device 10 converts the electric power supplied from the battery 60 based on the PWM signals of the U, V, and W phases from the PWM conversion unit 52 constituting the control device 40 into, for example, an FET full bridge configuration. By driving the motor 30 by performing power conversion (direct current → three-phase alternating current conversion) by the inverter 54, and performing vector control by energizing each winding of the motor 30 with sine wave phase currents Iu, Iv, Iw, Generate auxiliary torque. As described above, the auxiliary torque of the motor 30 assists the driver's operation of the steering handle 12.

モータ30に実際に流れるモータ電流Im(Iu、Iv、Iw)を構成する3つの相電流Iu、Iv、Iw中、相電流Iu及び相電流Ivの大きさと流れる方向とがモータ電流センサ56によりそれぞれ検出され、電気信号としてのU相電流IuとV相電流Ivとされ、dq変換部58にフィードバック出力される。残りの相電流Iwは、演算部59によりIw=−(Iu+Iv)として計算され、dq変換部58にフィードバック出力される。   Of the three phase currents Iu, Iv, Iw that constitute the motor current Im (Iu, Iv, Iw) that actually flows through the motor 30, the magnitude of the phase current Iu and the phase current Iv and the direction of flow are respectively measured by the motor current sensor 56. The detected U-phase current Iu and V-phase current Iv are output as electrical signals and fed back to the dq converter 58. The remaining phase current Iw is calculated as Iw = − (Iu + Iv) by the calculation unit 59 and is fed back to the dq conversion unit 58.

dq変換部58は、相電流Iu、Iv、Iwをデジタル信号とした後、dq変換を行う。   The dq converter 58 converts the phase currents Iu, Iv, and Iw into digital signals, and then performs dq conversion.

ベクトル制御におけるdq座標とは、例えば2極のロータを有するモータ30において、永久磁石による界磁極の磁束方向をd軸(界磁軸)とし、このd軸と直交する方向をq軸(トルク軸)とする回転直交座標であり、モータ30のロータと共に同期して回転する。   The dq coordinate in the vector control is, for example, in the motor 30 having a two-pole rotor, the magnetic flux direction of the field pole by the permanent magnet is defined as the d axis (field axis), and the direction orthogonal to the d axis is the q axis (torque axis). ), Which rotates in synchronization with the rotor of the motor 30.

制御装置40が、q軸を基準とした電流位相を与えることにより、インバータ54からモータ30の各相に供給される交流信号に対する電流指令として、直流的な信号であるd軸電流id及びq軸電流iqを与えるようになっている。   The control device 40 gives a current phase with reference to the q axis, and as a current command for an AC signal supplied from the inverter 54 to each phase of the motor 30, the d axis current id and q axis that are DC signals are used. A current iq is applied.

制御装置40は、2相回転磁界座標系(dq座標系)で記述されるベクトル制御によって、指令トルクTqcomに応じたモータ30の制御を行う。すなわち、操向ハンドル12に加わる操舵トルクTqを操舵トルクセンサ32により検出し、検出した操舵トルクTqに応じたアシストトルクが得られるようにモータ30をベクトル制御することにより、手動操舵のアシストを行う。   The control device 40 controls the motor 30 according to the command torque Tqcom by vector control described in a two-phase rotating magnetic field coordinate system (dq coordinate system). That is, the steering torque Tq applied to the steering handle 12 is detected by the steering torque sensor 32, and the motor 30 is vector-controlled so that the assist torque according to the detected steering torque Tq is obtained, thereby assisting manual steering. .

基本的には、以上のように構成され動作する制御装置40及びモータ駆動制御装置42の基本動作についてさらに詳細な構成を説明しながら、電動パワーステアリング装置10との関係において以下に説明する。   Basically, the basic operations of the control device 40 and the motor drive control device 42 that are configured and operate as described above will be described below in relation to the electric power steering device 10 while explaining more detailed configurations.

制御装置40は、先ず、指令トルク算出部67において、操舵トルクセンサ32が検出して出力する操舵トルクTq、舵角センサ34が検出して出力する操舵角θsから算出した操舵角速度dθs/dt、及び車速センサ36が検出して出力する車速Vs等に基づき、指令トルクTqcomを求める。この指令トルクTqcomから、目標電流設定部68において、モータ電流Imの目標電流Itが設定され、q軸目標電流設定部70に出力される。   First, in the command torque calculation unit 67, the control device 40 detects the steering torque Tq output by the steering torque sensor 32 and the steering angular velocity dθs / dt calculated from the steering angle θs detected and output by the steering angle sensor 34. Based on the vehicle speed Vs detected and output by the vehicle speed sensor 36, the command torque Tqcom is obtained. From the command torque Tqcom, the target current It of the motor current Im is set in the target current setting unit 68 and output to the q-axis target current setting unit 70.

q軸目標電流設定部70は、目標電流Itに基づいて、トルク電流指令値であるq軸電流指令値iqcomを設定する。一方、d軸目標電流設定部72は、弱め界磁電流指令値であるd軸電流指令値idcomを基準値(ここでは、0値)に設定する。   The q-axis target current setting unit 70 sets a q-axis current command value iqcom that is a torque current command value based on the target current It. On the other hand, the d-axis target current setting unit 72 sets the d-axis current command value idcom, which is a field weakening current command value, to a reference value (here, 0 value).

一方、電流センサ56によって検出された、モータ30の三相電流Iu、Iv、Iwがロータ回転角θmに基づきdq変換部58によりd軸電流とq軸電流に変換され、d軸実電流値idr及びq軸実電流値iqrが求められる。   On the other hand, the three-phase currents Iu, Iv, and Iw of the motor 30 detected by the current sensor 56 are converted into d-axis current and q-axis current by the dq converter 58 based on the rotor rotation angle θm, and the d-axis actual current value idr. And the q-axis actual current value iqr.

減算部84は、q軸電流指令値iqcomとフィードバックされたq軸実電流値iqrとの偏差Δiqを算出する。   The subtracting unit 84 calculates a deviation Δiq between the q-axis current command value iqcom and the fed back q-axis actual current value iqr.

加算部86は、d軸電流指令値idcom(=0)に対して後述する時間微分値設定部62によりd軸電流設定部61で設定され出力されたd軸電流Id(<0)の立ち上がり及び(又は)立ち下がりの時間微分値dId/dt(d/dtは微分演算子)を設定処理したd軸電流Id(<0)を加算してd軸電流目標値idt(<0)を算出する。なお、d軸電流設定部61で設定され出力されたd軸電流Id(<0)の立ち上がり及び立ち下がりの時間微分値dId/dtは、非常に大きな値となりうる。すなわち、d軸電流設定部61では、ステップ関数的なd軸電流Id(<0)の波形が設定される。 The adder 86 rises the d-axis current Id (<0) that is set and output by the d-axis current setting unit 61 by the time differential value setting unit 62 described later with respect to the d-axis current command value idcom (= 0). (Or) The d-axis current target value idt (<0) is calculated by adding the d-axis current Id * (<0) in which the falling time differential value dId / dt (d / dt is a differential operator) is set. To do. The rise and fall time differential values dId / dt of the d-axis current Id (<0) set and output by the d-axis current setting unit 61 can be very large values. That is, the d-axis current setting unit 61 sets the waveform of the d-axis current Id (<0) in a step function.

減算部88は、d軸電流目標値idtとフィードバックされたd軸実電流値idrとの偏差Δidを算出する。   The subtraction unit 88 calculates a deviation Δid between the d-axis current target value idt and the fed back d-axis actual current value idr.

PI演算部80、82は、d軸電流偏差Δid及びq軸電流偏差Δiqに対してP(Proportional:比例)制御処理及びI(Integral:積分)制御処理を実行し、d軸電流偏差Δid及びq軸電流偏差Δiqをそれぞれ0に近づけようとするd軸指令電圧Vdcom及びq軸指令電圧Vqcomを算出し、dq逆変換部90に出力する。   The PI calculation units 80 and 82 execute a P (Proportional) control process and an I (Integral) control process on the d-axis current deviation Δid and the q-axis current deviation Δiq, and the d-axis current deviation Δid and q A d-axis command voltage Vdcom and a q-axis command voltage Vqcom that attempt to bring the shaft current deviation Δiq close to 0 are calculated and output to the dq inverse conversion unit 90.

dq逆変換部90は、dq座標上でのd軸指令電圧Vdcom及びq軸指令電圧Vqcomに対してロータ回転角θmを用いてdq逆変換を行い、静止座標である3相交流座標上でのU相交流指令電圧Vu、V相交流指令電圧Vv及びW相交流指令電圧Vwに変換する。   The dq inverse transformation unit 90 performs dq inverse transformation on the d-axis command voltage Vdcom and the q-axis command voltage Vqcom on the dq coordinate by using the rotor rotation angle θm, and on the three-phase AC coordinate that is a stationary coordinate. It converts into the U-phase alternating current command voltage Vu, the V-phase alternating current command voltage Vv, and the W-phase alternating current command voltage Vw.

PWM変換部52は、各指令電圧Vu、Vv、Vwを、インバータ54の各スイッチング素子をパルス幅変調(PWM)によりオン・オフ駆動させる各パルスからなるスイッチング指令(つまり、パルス幅変調信号)へと変換する。なお、各パルスのデューティは予めPWM変換部52に記憶されている。   The PWM converter 52 converts each command voltage Vu, Vv, Vw to a switching command (that is, a pulse width modulation signal) composed of each pulse for driving each switching element of the inverter 54 to be turned on / off by pulse width modulation (PWM). And convert. Note that the duty of each pulse is stored in the PWM converter 52 in advance.

各パルス幅変調信号によりインバータ54が駆動され、対応する相電流Iu、Iv、Iwがモータ30の固定子の各巻線に供給されることで、回転磁界が発生され、モータ30のロータ(回転子)が回転する。   The inverter 54 is driven by each pulse width modulation signal, and the corresponding phase currents Iu, Iv, Iw are supplied to the respective windings of the stator of the motor 30, so that a rotating magnetic field is generated and the rotor (rotor) of the motor 30 is generated. ) Rotates.

d軸電流設定部61により設定される弱め界磁電流であるd軸電流Id(負の値)は、図3の機能ブロック図に示すように生成される。   A d-axis current Id (negative value) that is a field weakening current set by the d-axis current setting unit 61 is generated as shown in the functional block diagram of FIG.

図3に示すように、d軸電流設定部61は、PI演算部82の出力であるq軸指令電圧Vqcomが入力されるq軸指令電圧対応処理部112と、dq変換部58からのq軸実電流値iqr(=Iqと置く。)が入力されるq軸実電流対応処理部114と、RDコンバータ46の出力であるモータ30の回転数Nmが入力されるモータ回転速度対応処理部116と、相乗積演算部118とから構成される。   As shown in FIG. 3, the d-axis current setting unit 61 includes a q-axis command voltage corresponding processing unit 112 to which a q-axis command voltage Vqcom that is an output of the PI calculation unit 82 is input, and a q-axis from the dq conversion unit 58. A q-axis actual current corresponding processing unit 114 to which an actual current value iqr (= Iq) is input; a motor rotation speed corresponding processing unit 116 to which the rotation speed Nm of the motor 30 that is an output of the RD converter 46 is input; , And a synergistic product calculation unit 118.

q軸指令電圧対応処理部112は、図4に示すq軸指令電圧対応マップ(特性)124を格納し、q軸実電流対応処理部114は、図5に示すq軸実電流対応マップ(特性)122を格納し、モータ回転速度対応処理部116は、図6に示すモータ回転速度対応マップ(特性)126を格納する。   The q-axis command voltage correspondence processing unit 112 stores the q-axis command voltage correspondence map (characteristic) 124 shown in FIG. 4, and the q-axis actual current correspondence processing unit 114 stores the q-axis actual current correspondence map (characteristic) shown in FIG. ) 122, and the motor rotation speed correspondence processing unit 116 stores a motor rotation speed correspondence map (characteristic) 126 shown in FIG.

q軸指令電圧対応処理部112は、q軸指令電圧Vqcomをアドレスとしてq軸指令電圧対応マップ124を検索することにより、補正電流要素(d軸電流要素)である出力C1を求める。q軸指令電圧対応マップ124では、q軸指令電圧Vqcomが小さい領域、すなわちq軸電流偏差Δiqが小さい領域部分では、出力C1が0に設定され、q軸指令電圧Vqcomが大きい領域、すなわちq軸電流偏差Δiqが大きい領域では、出力C1がほぼ一定の値となるように設定される。   The q-axis command voltage correspondence processing unit 112 obtains an output C1 that is a correction current element (d-axis current element) by searching the q-axis command voltage correspondence map 124 using the q-axis command voltage Vqcom as an address. In the q-axis command voltage correspondence map 124, in a region where the q-axis command voltage Vqcom is small, that is, a region where the q-axis current deviation Δiq is small, the output C1 is set to 0, and a region where the q-axis command voltage Vqcom is large, that is, the q-axis In the region where the current deviation Δiq is large, the output C1 is set to a substantially constant value.

この処理により、q軸指令電圧Vqcomが大きい領域、すなわちq軸電流偏差Δiqが大きい領域でのみ、弱め界磁電流であるd軸電流Idが流れてモータ30の界磁が減少し、モータ30の回転数Nmが増加する。その結果、走行中にゆっくり且つ小さく操向ハンドル12を操作した場合等では、弱め界磁電流が流れることが防止され、モータ30の電力消費が抑制される。   With this process, the d-axis current Id, which is a field weakening current, flows only in a region where the q-axis command voltage Vqcom is large, that is, a region where the q-axis current deviation Δiq is large, and the field of the motor 30 is reduced. The rotational speed Nm increases. As a result, when the steering handle 12 is operated slowly and small during traveling, the field weakening current is prevented from flowing, and the power consumption of the motor 30 is suppressed.

q軸実電流対応処理部114は、q軸実電流値iqrをアドレスとしてq軸実電流対応マップ122を検索することにより補正電流要素(d軸電流要素)である出力C2を求める。q軸実電流対応マップ122では、q軸実電流値iqrが小さい領域では出力C2がほぼ一定の値に設定され、q軸実電流値iqrが大きい領域では出力C2が0に設定される。この処理により、q軸実電流値iqrが小さい領域でのみ、弱め界磁電流であるd軸補正電流idcが流れてモータ30の界磁が減少し、モータ30の回転数Nmが増加する。その結果、モータ回転数Nmが高く、インバータ54の電圧飽和に至った状態でさらに早くステアリング操作をしようとする場合等に、操向ハンドル12の操作が急に重たくなる現象が防止される。   The q-axis actual current correspondence processing unit 114 obtains an output C2 that is a correction current element (d-axis current element) by searching the q-axis actual current correspondence map 122 using the q-axis actual current value iqr as an address. In the q-axis actual current correspondence map 122, the output C2 is set to a substantially constant value in the region where the q-axis actual current value iqr is small, and the output C2 is set to 0 in the region where the q-axis actual current value iqr is large. By this processing, only in the region where the q-axis actual current value iqr is small, the d-axis correction current idc that is a field weakening current flows, the field of the motor 30 decreases, and the rotation speed Nm of the motor 30 increases. As a result, a phenomenon in which the operation of the steering handle 12 suddenly becomes heavy is prevented, for example, when the steering operation is to be performed earlier in a state where the motor rotation speed Nm is high and the voltage saturation of the inverter 54 has been reached.

モータ回転速度対応処理部116は、モータ回転数(モータ回転速度)Nmをアドレスとしてモータ回転速度対応マップ126を検索することにより補正電流要素(d軸電流要素)である出力C3を求める。モータ回転速度対応マップ126では、モータ回転数Nmが小さい領域では出力C3が0に設定され、モータ回転数Nmが大きい領域では出力C3が一定の値に設定される。この処理により、操向ハンドル12をゆっくり操作した場合に、モータ30に弱め界磁電流であるd軸電流Idが流れることを防止でき、無駄な電流の消費、すなわち無駄な発熱を防止することができる。   The motor rotation speed correspondence processing unit 116 obtains an output C3 that is a correction current element (d-axis current element) by searching the motor rotation speed correspondence map 126 using the motor rotation speed (motor rotation speed) Nm as an address. In the motor rotation speed correspondence map 126, the output C3 is set to 0 when the motor rotation speed Nm is small, and the output C3 is set to a constant value when the motor rotation speed Nm is large. With this process, when the steering handle 12 is operated slowly, it is possible to prevent the d-axis current Id, which is a field weakening current, from flowing through the motor 30 and to prevent wasteful current consumption, that is, wasteful heat generation. it can.

q軸指令電圧対応処理部112の出力C1、q軸実電流対応処理部114の出力C2、及びモータ回転速度対応処理部116の出力C3は、相乗積演算部118で乗算され、この相乗積C1×C2×C3に比例するd軸電流(d軸基準電流ともいう。)Idが算出される。これにより、d軸電流補正を行う各要素(q軸指令電圧対応処理部112、q軸実電流対応処理部114、及びモータ回転速度対応処理部116)がそれぞれ独立に作用し、q軸指令電圧Vqcomが大きい場合、q軸実電流値iqrが小さい場合、及びモータ回転数Nmが小さい場合に、d軸電流Idが流れて弱め界磁制御が行われる。   The output C1 of the q-axis command voltage correspondence processing unit 112, the output C2 of the q-axis actual current correspondence processing unit 114, and the output C3 of the motor rotation speed correspondence processing unit 116 are multiplied by a synergistic product calculation unit 118, and this synergistic product C1 A d-axis current (also referred to as a d-axis reference current) Id proportional to × C2 × C3 is calculated. Thereby, each element (q-axis command voltage corresponding processing unit 112, q-axis actual current corresponding processing unit 114, and motor rotation speed corresponding processing unit 116) that performs d-axis current correction operates independently, and q-axis command voltage When Vqcom is large, when the q-axis actual current value iqr is small, and when the motor rotation speed Nm is small, the d-axis current Id flows and field weakening control is performed.

次に、この発明の要部に係わる時間微分値設定部62の構成及び動作について説明する。この場合、時間微分値設定部62は、上述のd軸電流設定部61の出力であるd軸電流Idの立ち上がり及び(又は)立ち下がりの時間微分値を設定し設定後のd軸電流Idを出力する。 Next, the configuration and operation of the time differential value setting unit 62 according to the main part of the present invention will be described. In this case, the time differential value setting unit 62 sets the time differential value of the rise and / or fall of the d-axis current Id, which is the output of the d-axis current setting unit 61, and sets the d-axis current Id * after setting . Is output.

なお、時間微分値設定部62における構成及び動作の説明に際し、理解の便宜のために、d軸電流Idの絶対値の増加方向(負の値が大きくなる方向)を正(立ち上がり)、d軸電流Idの絶対値の減少方向(負の値が小さくなる方向)を負(立ち下がり)として説明する。   In the description of the configuration and operation of the time differential value setting unit 62, for convenience of understanding, the increasing direction (the direction in which the negative value increases) of the absolute value of the d-axis current Id is positive (rising), and the d-axis A description will be given assuming that the decreasing direction of the absolute value of the current Id (the direction in which the negative value decreases) is negative (falling).

また、理解の便宜のために、時間微分値設定部62から出力されるd軸電流Idを、弱め界磁電流指令値Idともいう。その理由は、d軸目標電流設定部72で設定されるd軸電流指令値idcomをidcom=0値としているので、実質的に、時間微分値設定部62から出力されるd軸電流Idが弱め界磁電流の指令値となり、この弱め界磁電流指令値Idにより加算部86でd軸電流目標値idtが決定されるからである。その意味で、時間微分値設定部62は、モータ30の界磁を弱めるための弱め界磁電流指令値Idを設定する弱め界磁電流設定部として機能する(時間微分値設定部62=弱め界磁電流設定部)。 For convenience of understanding, the d-axis current Id * output from the time differential value setting unit 62 is also referred to as a field weakening current command value Id * . The reason is that the d-axis current command value idcom set by the d-axis target current setting unit 72 is set to idcom = 0, so that the d-axis current Id * output from the time differential value setting unit 62 is substantially equal. This is because the field weakening current command value is set, and the d-axis current target value idt is determined by the adder 86 based on the field weakening current command value Id * . In this sense, the time differential value setting unit 62 functions as a field weakening current setting unit that sets a field weakening current command value Id * for weakening the field of the motor 30 (time differential value setting unit 62 = weakening). Field current setting part).

図7は、時間微分値設定部62の一例のブロック構成図を示している。図7に示すように、時間微分値設定部62は、減算器202と、偏差時間微分値変換部204と、加算器206と、微少時間(クロック時間)dtの遅延器(Z−1)210とから構成される。 FIG. 7 shows a block configuration diagram of an example of the time differential value setting unit 62. As shown in FIG. 7, the time differential value setting unit 62 includes a subtractor 202, a deviation time differential value conversion unit 204, an adder 206, and a delay device (Z −1 ) 210 with a minute time (clock time) dt. It consists of.

減算器202の被減数入力端子には、d軸電流設定部61から時間微分値設定前のd軸電流Id(弱め界磁電流Idともいう。)が供給され、減数入力端子には、時間微分値設定後の前回(微少時間dt前)の、換言すれば1クロック前の弱め界磁電流指令値Id(Id(t−1)という。)が供給される。 The d-axis current Id (also referred to as field weakening current Id) before setting the time differential value is supplied from the d-axis current setting unit 61 to the subtracted input terminal of the subtractor 202, and the time differential value is supplied to the subtraction input terminal. The weak field current command value Id * (referred to as Id * (t−1)) of the previous time after setting (before the minute time dt), in other words, one clock before is supplied.

よって、減算器202の出力端子には、次の(1)式に示す差が、偏差d(Id)として出力され、偏差時間微分値変換部204に供給される。
d(Id)=Id(t)−Id(t−1) …(1)
Therefore, the difference shown in the following equation (1) is output as the deviation d (Id) to the output terminal of the subtractor 202 and supplied to the deviation time differential value conversion unit 204.
d (Id) = Id (t) −Id * (t−1) (1)

偏差時間微分値変換部204は、自己が格納する図7中の偏差時間微分値変換部204中の特性(マップ)212(微少増分付与マップ又は微少増分付与特性ともいう。)を参照し、前回と今回の微少時間(クロック時間)dt間の偏差d(Id)が正{d(Id)>0}の場合には、微少増分d(Id)としてd(Id)=D1を加算器206の一方の入力端子に出力し、微少時間dt間の偏差d(Id)が負{d(Id)<0}の場合には、微少増分d(Id)としてd(Id)=−D2(負の値であるので実際には、微少減少分)を加算器206の一方の入力端子に出力する。偏差d(Id)がd(Id)=0の場合にはd(Id)=0を加算器206の一方の入力端子に出力する。 The deviation time derivative conversion unit 204 refers to a characteristic (map) 212 (also referred to as a minute increment provision map or a minute increment provision characteristic) in the deviation time derivative conversion unit 204 in FIG. And the current minute time (clock time) dt is positive {d (Id)> 0}, d (Id) * = D1 is added as a minute increment d (Id) * When the deviation d (Id) between the minute times dt is negative {d (Id) <0}, the minute increment d (Id) * is set as d (Id) * = −. D2 (actually a slight decrease due to the negative value) is output to one input terminal of the adder 206. When the deviation d (Id) is d (Id) = 0, d (Id) * = 0 is output to one input terminal of the adder 206.

加算器206の他方の入力端子には、遅延演算子Z−1の遅延器210において、微少時間(1クロック時間)dtが遅延された前回の弱め界磁電流指令値Id(t−1)が供給されるので、加算器206の出力端子、すなわち、時間微分値設定部62の出力端子には、次の(2)式に示す時間微分値設定後の弱め界磁電流指令値Id(t)が出力される。 To the other input terminal of the adder 206, the delay unit 210 of the delay operator Z -1, short time (1 clock time) dt is delayed previous weak field current command value Id * (t-1) Is supplied to the output terminal of the adder 206, that is, the output terminal of the time differential value setting unit 62, the field weakening current command value Id * () after setting the time differential value shown in the following equation (2). t) is output.

Id(t)=Id(t−1)+d(Id) …(2)
なお、時間微分値は、次の(3)式で表される。
d(Id)/dt …(3)
Id * (t) = Id * (t−1) + d (Id) * (2)
The time differential value is expressed by the following equation (3).
d (Id) * / dt (3)

このようにして設定算出された弱め界磁電流指令値Idが、時間微分値設定部62から加算部86(図2参照)に供給され、加算部86からd軸電流目標値idt(idt=Id)が出力される。 The field weakening current command value Id * thus set and calculated is supplied from the time differential value setting unit 62 to the adding unit 86 (see FIG. 2), and the d-axis current target value idt (idt = idt = Id * ) is output.

図8は、時間微分値設定部62により設定された弱め界磁電流指令値Id*の絶対値│Id*│の波形例を実線で示している。線の波形は、d軸電流設定部61から出力されたd軸電流Idの波形を示している。なお、トルク電流であるq軸電流指令値iqcomは、iqcom=50[A]の一定値としている。 FIG. 8 shows a waveform example of the absolute value | Id * | of the field weakening current command value Id * set by the time differential value setting unit 62 by a solid line. Waveform of broken line shows a waveform of the d-axis current Id outputted from the d-axis current setting portion 61. The q-axis current command value iqcom, which is a torque current, is a constant value of iqcom = 50 [A].

この図8例では、増加時の微少増分D1の値が、減少時の微少増分D2の値に比較して大きな値に設定されている。これにより波形の立ち上がり部が立ち下がり部に比較してより急に立ち上がっている。すなわち、立ち上がりの時間微分値が立ち下がりの時間微分値より大きな値に設定されている。   In the example of FIG. 8, the value of the minute increment D1 at the time of increase is set to a larger value than the value of the minute increment D2 at the time of decrease. As a result, the rising part of the waveform rises more rapidly than the falling part. That is, the rising time differential value is set larger than the falling time differential value.

図8の時点t1において、弱め界磁電流指令値Idが初期値0[A]から指令値20[A]に立ち上がると、微少時間dt毎に微少増分D1ずつ大きくされ、初期値0[A]から20[A]まで一定の時間微分値で立ち上がる。また、時点t2において弱め界磁電流指令値Idが指令値20[A](初期値と考えることもできる。)から初期値0[A](指令値と考えることもできる。)に立ち下がると、微少時間dt毎に微少増分−D2毎に小さくされ、指令値20[A]から初期値0[A]まで立ち下がる。 When the field weakening current command value Id * rises from the initial value 0 [A] to the command value 20 [A] at the time point t1 in FIG. 8, it is increased by a small increment D1 every minute time dt, and the initial value 0 [A ] To 20 [A] with a constant time differential value. Further, at time t2, field weakening current command value Id * falls from command value 20 [A] (which can be considered as an initial value) to initial value 0 [A] (which can also be considered as a command value). Then, every minute time dt, the value is decreased by a minute increment −D2, and falls from the command value 20 [A] to the initial value 0 [A].

図9Aは、立ち上がり部及び立ち下がり部の時間微分値補正前の、d軸電流設定部61の出力であるd軸電流Id(図8の点線で示すId)を弱め界磁電流指令値とした場合の比較例の、モータトルクTmq[N]の変化波形を示している。時点t1及び時点t2において、モータトルクTmq=2.0[Nm]に対し、それぞれインパルス的なトルク変動が±0.6[Nm]発生していることが分かる。   In FIG. 9A, the d-axis current Id (Id indicated by the dotted line in FIG. 8), which is the output of the d-axis current setting unit 61 before the time differential value correction of the rising and falling parts, is used as the field weakening current command value. The change waveform of the motor torque Tmq [N] of the comparative example is shown. It can be seen that at time t1 and time t2, an impulse torque fluctuation occurs ± 0.6 [Nm] with respect to the motor torque Tmq = 2.0 [Nm].

これに対して、d軸電流目標値idtを、この実施例による立ち上がり立ち下がりの時間微分値補正後の時間微分値設定部62の出力である弱め界磁電流指令値Id(図8の実線で示すId)とした場合の図9Bに示すモータトルクTmq[Nm]の変化波形では、時点t1の立ち上がり部において、トルク変動が0.6[Nm]から0.3[Nm]と半分に減少し、時点t2の立ち下がり部においては、立ち上がり部よりも時間微分値が小さいことからトルク変動が0.6[Nm]から0.1[Nm]と1/6に減少していることが分かる。このように、弱め界磁電流指令値Idの立ち上がり部及び立ち下がり部における時間微分値{d(Id)/dt}を一定(一定値)に制御することによりモータ30の回転数Nmの急変化を原因として発生する振動や異音を安定して低減することができ、快適な操舵フィーリングが得られる的確な制御を行うことができる。 On the other hand, the d-axis current target value idt is set to the field weakening current command value Id * (solid line in FIG. 8) that is the output of the time differential value setting unit 62 after correcting the time differential value of rising and falling according to this embodiment. In the change waveform of the motor torque Tmq [Nm] shown in FIG. 9B in the case of Id * ) shown in FIG. 9B, the torque fluctuation is halved from 0.6 [Nm] to 0.3 [Nm] at the rising portion at time t1. In the falling portion at time t2, the time differential value is smaller than that in the rising portion, so that the torque fluctuation is reduced from 0.6 [Nm] to 0.1 [Nm] to 1/6. I understand. Thus, by controlling the time differential value {d (Id) * / dt} at the rising part and the falling part of the field weakening current command value Id * to be constant (constant value), the rotational speed Nm of the motor 30 can be reduced. Vibrations and abnormal noises caused by sudden changes can be stably reduced, and accurate control that provides a comfortable steering feeling can be performed.

上述したように、トルク変動の抑制効果は,弱め界磁電流指令値Idの時間微分値を小さくするほど、大きな効果が得られる。しかし、時間微分値を小さく設定すると、例えば、高速で操向ハンドル12が急に操舵された場合等に、弱め界磁制御の効果(回転数の円滑な増加)が間に合わず、操舵操作が引っかかってしまう可能性があり、電動パワーステアリング装置10における快適な操舵フィーリングが得られなくなってしまう場合がある。その結果、時間微分値は、弱め界磁電流の効果が間に合うように応答性を考慮すると、それほど小さな値には設定することができないという課題がある。 As described above, the effect of suppressing the torque fluctuation becomes larger as the time differential value of the field weakening current command value Id * is reduced. However, if the time differential value is set small, for example, when the steering handle 12 is steered suddenly at high speed, the effect of field weakening control (smooth increase in the number of revolutions) is not in time, and the steering operation is caught. There is a possibility that a comfortable steering feeling in the electric power steering apparatus 10 may not be obtained. As a result, there is a problem that the time differential value cannot be set to a very small value in consideration of responsiveness so that the effect of the field weakening current can be in time.

この課題を解決するために、図7、図8、及び図9Bを参照して説明したように、弱め界磁電流指令値Idの絶対値が増加する場合と、減少する場合とで、弱め界磁電流指令値Idの時間微分値に差をつけている。 In order to solve this problem, as described with reference to FIGS. 7, 8, and 9B, the absolute value of the field weakening current command value Id * increases and decreases when it decreases. The time differential value of the field current command value Id * is differentiated.

立ち上がり部と立ち上がり部の時間微分値の差の的確な制御について、図10の弱め界磁電流による変化するモータ出力特性を参照して説明する。   Exact control of the difference between the time differential values of the rising portion and the rising portion will be described with reference to the motor output characteristics that change due to the field weakening current in FIG.

電動パワーステアリング装置10において、操向ハンドル12が急に操作されて操舵速度、換言すればモータ回転数Nmが図10中の動作点Aから動作点Bの回転数に上がろうとする場合にはモータ30に弱め界磁電流を流してモータ30を高回転化する必要がある(特性220側から特性222側方向への変化)。次に、操舵速度が下がり、動作点Bから再び動作点Aに戻る場合には、モータ30に弱め界磁制御を施す必要がなくなるため、弱め界磁電流指令値Id(弱め界磁電流)は0[A]に戻される(特性222側から特性220への変化)。このようなモータ30の出力特性の変化を考慮すると、動作点Aから動作点Bに変化する場合は、弱め界磁電流の効果が間に合うように応答性を高めるべく、弱め界磁電流の時間微分値を大きく設定する必要がある。その一方、動作点Bから動作点Aに変化する場合は、弱め界磁制御を実施した状態でも動作点Aでの駆動は可能であることから、直ちに弱め界磁電流を初期値である0[A]に戻す必要はなく、弱め界磁電流の時間微分値を小さく設定することが可能になる。その結果、トルクの変動を効果的に抑制することができる。 In the electric power steering apparatus 10, when the steering handle 12 is suddenly operated and the steering speed, in other words, the motor rotational speed Nm is going to increase from the operating point A to the operating point B in FIG. It is necessary to flow the field weakening current through the motor 30 to increase the rotation of the motor 30 (change from the characteristic 220 side toward the characteristic 222 side). Next, when the steering speed decreases and the operating point B returns to the operating point A again, it is not necessary to perform field weakening control on the motor 30, so the field weakening current command value Id * (field weakening current) is 0. [A] is returned (change from the characteristic 222 side to the characteristic 220). Considering such a change in the output characteristics of the motor 30, when the operating point A changes to the operating point B, the time differentiation of the field weakening current is performed in order to improve the response so that the effect of the field weakening current is in time. It is necessary to set a large value. On the other hand, when the operating point B changes to the operating point A, since the driving at the operating point A is possible even in the state where the field weakening control is performed, the field weakening current is immediately set to the initial value 0 [A]. Therefore, it is possible to set the time differential value of the field weakening current small. As a result, torque fluctuation can be effectively suppressed.

電動パワーステアリング装置10においては、運転者による操向ハンドル12の操作を原因とする操舵トルクと操舵速度の変化により、弱め界磁電流指令値(ここでは、d軸電流Id)の増減が繰り返されて弱め界磁電流が安定しない場合がある。この場合に、増加時の時間微分値を大きく設定することにより、高速で急に操舵された場合に、振動や異音の発生を許容範囲に抑制しながら、弱め界磁制御の効果が間に合い、また、減少時の時間微分値を小さく設定することにより、弱め界磁電流を安定させて振動や異音を一層抑制することができる。   In the electric power steering apparatus 10, the field-weakening current command value (here, d-axis current Id) is repeatedly increased and decreased by changes in steering torque and steering speed caused by the driver's operation of the steering handle 12. Field weakening current may not be stable. In this case, by setting a large time differential value at the time of increase, the effect of field weakening control is in time while suppressing the occurrence of vibration and abnormal noise within an allowable range when steered at high speed, By setting the time differential value at the time of decrease small, it is possible to stabilize the field weakening current and further suppress vibration and noise.

すなわち、図8に示したように、時点t1での基準値0から弱め界磁電流指令値Idに到達するまでの立ち上がり区間での時間微分値(弱め界磁電流の時間変化率)を、時点t2での弱め界磁電流指令値Idから基準値0に到達するまでの立ち下がり区間での時間微分値(弱め界磁電流の時間変化率)に比較して大きな値に設定することで、時点t1における立ち上がり区間では、トルク変動を低減して異音や振動の発生を抑制しながら高速時に急に操舵された場合等における弱め界磁制御の効果の発生が間に合うようになり、時点t2における立ち下がり区間では、時間微分値を小さな値に設定しているので、より一層トルク変動を低減して異音や振動の発生をより抑制することができる。 That is, as shown in FIG. 8, the time differential value (time change rate of the field weakening current) in the rising section from the reference value 0 at the time point t1 until the field weakening current command value Id * is reached, By setting a larger value than the time differential value (time change rate of the field weakening current) in the falling section from the field weakening current command value Id * at the time point t2 until the reference value 0 is reached. In the rising section at time t1, the effect of field weakening control in time when the vehicle is suddenly steered at a high speed while reducing torque fluctuation and suppressing the generation of abnormal noise and vibration becomes in time, and the rising at time t2 In the descending section, since the time differential value is set to a small value, the torque fluctuation can be further reduced and the generation of abnormal noise and vibration can be further suppressed.

なお、上述した実施形態では、いわゆるベストモードとしての最適な実施形態を説明したが、以下に示すように、種々変更することができる。   In the above-described embodiment, the optimum embodiment as the so-called best mode has been described, but various modifications can be made as described below.

運転者の操向ハンドル12の操作による操舵入力に応じて操舵アシスト用のモータ30を駆動制御する電動パワーステアリング装置10であって、以下の技術的特徴[1]−[6]を有する。   An electric power steering apparatus 10 that drives and controls a steering assist motor 30 according to a steering input by the driver's operation of the steering handle 12, and has the following technical features [1]-[6].

[1]前記操舵入力の大きさを検出する操舵入力検出部としての操舵トルクセンサ32(舵角センサ34を含めて操舵入力検出部と考えてもよい。)と、操舵トルクセンサ32の出力信号である操舵トルクTqに基づいて、モータ30のトルク電流であるq軸電流指令値iqcomを設定するトルク電流設定部としてのq軸目標電流設定部70と、モータ30の界磁を弱めるための、基準値(d軸電流指令値idcom=0)からの弱め界磁電流指令値Idを設定する弱め界磁電流設定部としての時間微分値設定部62と、前記q軸目標電流設定部70によって設定されたq軸電流指令値iqcom及び前記時間微分値設定部62によって設定された弱め界磁電流指令値Idに基づきモータ30を駆動制御するモータ駆動制御部としてのモータ駆動制御装置42と、を備え、前記弱め界磁電流設定部としての時間微分値設定部62は、前記基準値から弱め界磁電流指令値Idに到達するまでの少なくとも一部区間での時間微分値を一定とするように変更してもよい。 [1] A steering torque sensor 32 (which may be considered as a steering input detection unit including the steering angle sensor 34) as a steering input detection unit for detecting the magnitude of the steering input, and an output signal of the steering torque sensor 32 A q-axis target current setting unit 70 as a torque current setting unit for setting a q-axis current command value iqcom that is a torque current of the motor 30 based on the steering torque Tq, and a field for weakening the field of the motor 30. By a time differential value setting unit 62 as a field weakening current setting unit for setting a field weakening current command value Id * from a reference value (d-axis current command value idcom = 0), and the q-axis target current setting unit 70 as the motor drive control unit for driving and controlling the motor 30 based on the set weak field current command value Id * by the q-axis current command value iqcom and the time differential value setting unit 62 that is set A motor drive control unit 42 includes a time differential value setting unit 62 as the field weakening current setting unit, at least some sections to reach the reference value from the weak field current command value Id * The time differential value may be changed to be constant.

この技術的特徴[1]を有する電動パワーステアリング装置10によれば、前記基準値から弱め界磁電流指令値Idに到達するまでの少なくとも一部区間での時間微分値を一定とするように設定制御しているので、弱め界磁電流指令値Idの急変(図8参照)による異音や振動の発生が許容範囲となる立ち上がり、立下り時間が設定でき、且つ常に条件に合致する的確な立ち上がり、立下り時間を取れるので、特許文献1のように、状況によって立ち上がり時間が遅くなったり早くなったりすることがない。例えば、無駄に立ち上がり時間が遅くなることがない。よって、弱め界磁電流指令値Idの急変による異音や振動の発生が許容範囲となる最適な弱め界磁電流指令値Idの変化率の制御、すなわち的確な弱め界磁電流指令値の時間微分値の制御ができる。 According to the electric power steering apparatus 10 having the technical feature [1], the time differential value in at least a part of the period from the reference value to the field weakening current command value Id * is constant. Since setting control is performed, the rise and fall times can be set so that the generation of abnormal noise and vibration due to a sudden change in the field weakening current command value Id (see FIG. 8) is within the allowable range, and an accurate match with the conditions is always possible. Since the rise and fall times can be taken, the rise time does not become slow or fast depending on the situation as in Patent Document 1. For example, there is no wasteful rise time. Therefore, the control of the change rate of the optimum field weakening current command value Id * in which the generation of abnormal noise and vibration due to the sudden change of the field weakening current command value Id is within the allowable range, that is, the time for the accurate field weakening current command value. The differential value can be controlled.

[2]上記の弱め界磁電流設定部としての時間微分値設定部62は、弱め界磁電流指令値Idの絶対値が増加する場合と減少する場合で、弱め界磁電流指令値Idの時間微分値に差を設けたことを特徴とする。 [2] The time differential value setting unit 62 as the field weakening current setting unit described above is used when the absolute value of the field weakening current command value Id * increases or decreases, and the field weakening current command value Id *. A difference is provided in the time differential value of.

差を設けたので、例えば、スポーツ車、乗用車、商用車等の車種の違い、あるいは省エネ性等の用途の違いによって、弱め界磁電流の時間微分値の使い分けができる。   Since the difference is provided, for example, the time differential value of the field weakening current can be properly used depending on the type of a vehicle such as a sports car, a passenger car, a commercial vehicle, or a use such as energy saving.

例えば、弱め界磁制御が不要な状況であるd軸電流指令値である弱め界磁電流指令値Idの絶対値が減少するときの時間微分値を、増加するときの時間微分値より大きくすることで、早急に弱め界磁電流を小さくすることができ、無駄に弱め界磁電流を流さないで済むこととなる。すなわち、無駄な電力消費を早急に解消することができる。 For example, by making the time derivative value when the absolute value of the field weakening current command value Id * , which is the d-axis current command value, which is a situation that does not require field weakening control, decrease, is larger than the time derivative value when increasing. As a result, the field weakening current can be quickly reduced, and the field current can be prevented from flowing unnecessarily. That is, wasteful power consumption can be eliminated quickly.

[3]上記の技術的特徴[2]を有する電動パワーステアリング装置10において、弱め界磁電流設定部としての時間微分値設定部62は、弱め界磁電流指令値Idの絶対値が増加する場合の時間微分値に対して、弱め界磁電流指令値Idの絶対値が減少する場合の時間微分値を小さく設定したことを特徴とする。 [3] In the electric power steering apparatus 10 having the technical feature [2] described above, the time differential value setting unit 62 as the field weakening current setting unit increases the absolute value of the field weakening current command value Id *. The time differential value when the absolute value of the field weakening current command value Id * decreases is set smaller than the time differential value in this case.

この技術的特徴[3]は、上述したベストモードに対応しており、この場合には、立ち上がりを早く制御でき、早急に目標の弱め界磁電流になるので、処理の遅れがない。且つ、立ち下がりは早急に目標の弱め界磁電流にする必要がないので、より異音や振動を低減できる遅い立ち上がり時間を設定できる。   This technical feature [3] corresponds to the above-mentioned best mode. In this case, the rise can be controlled quickly, and the target field weakening current is quickly obtained, so that there is no processing delay. In addition, since it is not necessary to make the falling field current a target field-weakening current as soon as possible, it is possible to set a slow rise time that can further reduce noise and vibration.

[4]弱め界磁電流設定部としての時間微分値設定部62は、前記基準値から弱め界磁電流指令値Idに到達するまでの立ち上がりの全区間で前記時間微分値を第1の一定値{例えば、上述したd(Id)/dt=D1/dt}にする(図11Aも参照)とともに、弱め界磁電流指令値Idから前記基準値に戻るまでの立ち下がりの全区間で前記時間微分値を前記第1の一定値と同値{d(Id)/dt=−D1/dt}又は第2の一定値{d(Id)/dt=−D2/dt}にすることを特徴とする(D1>D2又はD1<D2のいずれでも一定の効果が達成される。)。 [4] The time differential value setting unit 62 as the field weakening current setting unit sets the time differential value to a first constant in all the rising sections from the reference value until reaching the field weakening current command value Id *. The value {for example, d (Id) * / dt = D1 / dt} described above (see also FIG. 11A) and the entire fall period from the field weakening current command value Id * to the reference value. The time differential value is set equal to the first constant value {d (Id) * / dt = −D1 / dt} or the second constant value {d (Id) * / dt = −D2 / dt}. (D1> D2 or D1 <D2 achieves a certain effect).

すなわち、立ち上がり立ち下がりの全区間で一定とすることで時間微分値の制御が簡単になり、立ち上がり立ち下がりの各全区間でそれぞれ異なる一定値に制御することで、トルク変動による異音や振動を抑制することができ、電動パワーステアリングの軽快な操舵フィーリングを実現できる。   In other words, the control of the time differential value is simplified by making it constant throughout the rising and falling sections, and abnormal noise and vibration due to torque fluctuations are controlled by controlling each different constant value during each rising and falling section. It can be suppressed, and a light steering feeling of the electric power steering can be realized.

次に、図11A〜図11Dを参照して、他の変形例の技術的特徴について説明する。図11Aは、弱め界磁電流指令値Idの立ち上がりの時間微分値d(Id)/dtを一定とした場合の波形を示している。 Next, with reference to FIGS. 11A to 11D, technical features of other modified examples will be described. FIG. 11A shows a waveform when the time differential value d (Id) * / dt of the rise of the field weakening current command value Id is constant.

[5]上記の技術的特徴[1]を有する電動パワーステアリング装置10において、図11Bに示すように、前記弱め界磁電流設定部としての時間微分値設定部62は、前記基準値0から弱め界磁電流指令値Idに到達するまでの少なくとも一部区間で時間微分値を一定{d(Id)/dt=一定}にする際、弱め界磁電流指令値Idの絶対値が前記基準値0から増加する場合の時間微分値を徐々に(滑らかに)増加させ前記一部区間で前記一定の時間微分値としてもよい。 [5] In the electric power steering apparatus 10 having the technical feature [1] described above, as shown in FIG. 11B, the time differential value setting unit 62 as the field weakening current setting unit is weakened from the reference value 0. constant time derivative at least a partial section to reach the field current command value Id * {d (Id) * / dt = constant} when the weakening field current command value Id * of the absolute value of the The time differential value when increasing from the reference value 0 may be gradually (smoothly) increased to be the constant time differential value in the partial section.

立ち上がりの開始時、又は立ちがりの開始時において、時間微分値の変化を滑らかにすることができるので、モータトルクに発生するインパルス的な変動の振幅を小さくできる。 At the rising edge of the start or the falling of the start, it is possible to smooth the change in the time differential value, it is possible to reduce the amplitude of the impulse variations that occur in the motor torque.

[6]上記の技術的特徴[1]を有する電動パワーステアリング装置10において、図11Cに示すように、前記弱め界磁電流設定部としての時間微分値設定部62は、弱め界磁電流指令値Idの絶対値の増加中に、弱め界磁電流指令値Idに到達するまでの少なくとも一部区間で時間微分値を一定とした後、前記時間微分値を徐々に(滑らかに)減少させ前記弱め界磁電流指令値としてもよい。 [6] In the electric power steering apparatus 10 having the technical feature [1] described above, as shown in FIG. 11C, the time differential value setting unit 62 as the field weakening current setting unit includes a field weakening current command value. While the absolute value of Id * is increasing, the time differential value is made constant at least in a section until reaching the field weakening current command value Id *, and then the time differential value is gradually decreased (smoothly). The field weakening current command value may be used.

立ち上がりの終了時、又は立ちがりの終了時において、時間微分値の変化を滑らかにすることができるので、同様に、モータトルクに発生するインパルス的な変動の振幅を小さくできる。 During the rise of termination, or Falling at the end, it is possible to smooth the change in the time differential value, similarly, it is possible to reduce the amplitude of the impulse variations that occur in the motor torque.

なお、図11Dに示すように、上記の技術的特徴[5]及び[6]を同時に実施してもよい。   In addition, as shown to FIG. 11D, you may implement said technical characteristics [5] and [6] simultaneously.

時間微分値の変化を滑らかにする範囲は、基準値から弱め界磁電流指令値Idまでの全体振幅の立ち上がりと立ち下がりの開始部及び終了部で、例えば、それぞれ、5[%]〜20[%]程度、したがって、前記の時間微分値が一定の一部区間は、安定な制御を行うために、立ち上がり及び立ち下がりのそれぞれ95[%](例えば、立ち上がりの開始部のみ全振幅の5[%]程度、時間微分値の変化が滑らかにされている場合に相当する。)〜60[%](例えば、立ち上がりの開始部及び終了部の時間微分値の変化が、それぞれ全振幅の20[%]程度、滑らかにされている場合に相当する。)に選択することが好ましい。 The range in which the change of the time differential value is smooth is at the start and end of the rise and fall of the overall amplitude from the reference value to the field weakening current command value Id * , for example, 5 [%] to 20%, respectively. In order to perform stable control, the rise and fall are each 95 [%] (for example, only the start portion of the rise is 5% of the total amplitude). This corresponds to a case where the change in the time differential value is smoothed by about [%].) To 60 [%] (for example, the change in the time differential value at the start portion and the end portion of the rising edge is 20% of the total amplitude. [%] Corresponds to the case where the surface is smoothed.

なお、この発明は、上述した実施形態に限らず、この明細書の記載内容に基づき、種々の構成を採りうることができる。   Note that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various configurations can be adopted based on the description in this specification.

10…電動パワーステアリング装置 12…操向ハンドル
14…ステアリング軸 16…ピニオン
18…ラック 20…ラック軸
22…ラック・ピニオン機構 24…タイロッド
26…前輪 28…動力伝達機構
30…モータ 32…操舵トルクセンサ
34…舵角センサ 36…車速センサ
38…回転角センサ 40…制御装置
42…モータ駆動制御装置 50…モータ制御システム
56…モータ電流センサ 58…dq変換部
60…バッテリ 61…d軸電流設定部
62…時間微分値設定部 67…指令トルク算出部
68…目標電流設定部 70…q軸目標電流設定部
72…d軸目標電流設定部 90…dq逆変換部
112…q軸指令電圧対応処理部 114…q軸実電流対応処理部
116…モータ回転速度対応処理部 118…相乗積演算部
122…q軸実電流対応マップ 124…q軸指令電圧対応マップ
126…モータ回転速度対応マップ 204…偏差時間微分値変換部
212…微少増分付与マップ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electric power steering device 12 ... Steering handle 14 ... Steering shaft 16 ... Pinion 18 ... Rack 20 ... Rack shaft 22 ... Rack and pinion mechanism 24 ... Tie rod 26 ... Front wheel 28 ... Power transmission mechanism 30 ... Motor 32 ... Steering torque sensor 34 ... Steering angle sensor 36 ... Vehicle speed sensor 38 ... Rotation angle sensor 40 ... Control device 42 ... Motor drive control device 50 ... Motor control system 56 ... Motor current sensor 58 ... dq conversion unit 60 ... Battery 61 ... d-axis current setting unit 62 ... time differential value setting unit 67 ... command torque calculation unit 68 ... target current setting unit 70 ... q-axis target current setting unit 72 ... d-axis target current setting unit 90 ... dq inverse conversion unit 112 ... q-axis command voltage correspondence processing unit 114 ... q-axis actual current handling unit 116 ... motor rotation speed handling unit 118 ... synergistic operation unit 122 ... q-axis actual current Correspondence map 124 ... q-axis command voltage correspondence map 126 ... Motor rotation speed correspondence map 204 ... Deviation time differential value converter 212 ... Minute increment assignment map

Claims (5)

運転者の操舵入力に応じて操舵アシスト用のモータを駆動制御する電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵入力の大きさを検出する操舵入力検出部と、
前記操舵入力検出部からの信号に基づいて、前記モータのトルク電流指令値を設定するトルク電流設定部と、
前記モータの界磁を弱めるための、基準値からの弱め界磁電流指令値を設定する弱め界磁電流設定部と、
前記トルク電流設定部によって設定されたトルク電流指令値及び前記弱め界磁電流設定部によって設定された弱め界磁電流指令値に基づき前記モータを駆動制御するモータ駆動制御部と、を備え、
前記弱め界磁電流設定部は、
前記基準値から前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの少なくとも一部区間での時間微分値を一定にすると共に、前記弱め界磁電流指令値の絶対値が増加する場合と減少する場合で、前記弱め界磁電流指令値の時間微分値に差を設けた
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device that drives and controls a steering assist motor according to a driver's steering input,
A steering input detector for detecting the magnitude of the steering input;
A torque current setting unit for setting a torque current command value of the motor based on a signal from the steering input detection unit;
A field weakening current setting unit for setting a field weakening current command value from a reference value to weaken the field of the motor;
A motor drive control unit that drives and controls the motor based on the torque current command value set by the torque current setting unit and the field weakening current command value set by the field weakening current setting unit,
The field weakening current setting unit is
The time differential value in at least a part of the period from the reference value until reaching the field weakening current command value is made constant, and the absolute value of the field weakening current command value increases and decreases. An electric power steering apparatus characterized in that a difference is provided in the time differential value of the field weakening current command value .
請求項記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弱め界磁電流設定部は、
前記弱め界磁電流指令値の絶対値が増加する場合の時間微分値に対して、前記弱め界磁電流指令値の絶対値が減少する場合の時間微分値を小さく設定した
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 ,
The field weakening current setting unit is
The time differential value when the absolute value of the field weakening current command value decreases is set smaller than the time differential value when the absolute value of the field weakening current command value increases. Power steering device.
請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弱め界磁電流設定部は、前記基準値から前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの立ち上がりの全区間で前記時間微分値を第1の一定値にするとともに、前記弱め界磁電流指令値から前記基準値に戻るまでの立ち下がりの全区間で前記時間微分値を第2の一定値にする
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 apparatus according to claim 1 or 2 ,
The field weakening current setting unit sets the time differential value to a first constant value in the entire rising section from the reference value until reaching the field weakening current command value, and the field weakening current command The electric power steering apparatus, wherein the time differential value is set to a second constant value in all the falling intervals from the value to the reference value.
請求項1記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弱め界磁電流設定部は、前記基準値から前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの少なくとも一部区間で時間微分値を一定にする際、前記弱め界磁電流指令値の絶対値が前記基準値から増加する場合の時間微分値を徐々に増加させ前記一部区間で前記一定の時間微分値にした
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,
When the field weakening current setting unit makes the time differential value constant in at least part of the interval from the reference value to the field weakening current command value , the absolute value of the field weakening current command value is The electric power steering apparatus, wherein the time differential value when increasing from the reference value is gradually increased to the constant time differential value in the partial section.
請求項1記載の電動パワーステアリング装置において、
前記弱め界磁電流設定部は、前記弱め界磁電流指令値の絶対値の増加中に、前記弱め界磁電流指令値に到達するまでの少なくとも一部区間で時間微分値を一定とした後、前記時間微分値を徐々に減少させ前記弱め界磁電流指令値にした
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,
The weak field current setting unit, while an increase in the absolute value of the field weakening current command value, after a time differential value constant at least some sections to reach the field weakening current command value, The electric power steering device, wherein the time differential value is gradually reduced to the field weakening current command value.
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