JP5687166B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5687166B2 JP5687166B2 JP2011208938A JP2011208938A JP5687166B2 JP 5687166 B2 JP5687166 B2 JP 5687166B2 JP 2011208938 A JP2011208938 A JP 2011208938A JP 2011208938 A JP2011208938 A JP 2011208938A JP 5687166 B2 JP5687166 B2 JP 5687166B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- torque
- detected
- detection
- steering
- 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.)
- Active
Links
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 71
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 36
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 230000008859 change Effects 0.000 description 13
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000008569 process Effects 0.000 description 8
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 3
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
Description
例えば、特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置は、ステアリングの操舵機構に動力を与えてステアリングの操舵力を補助する電動モータと、ステアリングの操舵力を検出するトルクセンサと、このトルクセンサにより検出された操舵力の大きさに応じて電動モータに流す電流量を制御する制御回路とを備えている。そして、トルクセンサは、入力軸と出力軸とを同軸上に連結するトーションバー、入力軸の端部に取り付けられる磁石、出力軸の端部に取り付けられる一組の磁気ヨーク、及びこの一組の磁気ヨーク間に生じる磁束密度を検出する磁気センサ等より構成されている。
したがって、ヒステリシスを考慮して電動モータに供給する電流量を制御することで、操舵フィーリングの向上および安全性の向上を図ることが望ましい。
また、前記補正手段は、前記検出手段が検出した検出値に基づいて前記補正値を決定する決定手段と、当該検出手段が検出した検出値に対して当該決定手段が決定した補正値を用いた四則演算を行うことにより当該検出手段が検出した検出値を補正するとともに補正した検出値を出力する出力手段と、を備えるとよい。
図1は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置100の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置100(以下、単に「ステアリング装置100」と称する場合もある。)は、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては自動車に適用した構成を例示している。
そして、ステアリング装置100は、電動モータ110の作動を制御する制御装置10を備えている。制御装置10には、上述したトルクセンサ109の出力値、自動車の移動速度である車速Vcを検出する車速センサ170の出力値が入力される。
図2は、ステアリング装置100の制御装置10の概略構成図である。
制御装置10は、CPU11、ROM12、RAM13等からなる算術論理演算回路である。
制御装置10には、上述したトルクセンサ109から出力された電気信号と、車速センサ170にて検出された車速Vcが出力信号に変換された車速信号vなどが入力される。
そして、制御装置10は、トルクセンサ109から入力される信号に基づいて操舵トルクTに応じた値を検出するトルク検出部210と、トルク検出部210からの出力値(Tp)を補正し、補正後のトルク信号である制御トルク信号Tdを出力するトルク値補正部220とを有している。また、トルク値補正部220から出力された制御トルク信号Tdに基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ110が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出部20と、目標電流算出部20が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部30とを有している。
トルク検出部210は、トルクセンサ109から入力される信号に基づいて操舵トルクTを算出し、算出した操舵トルクTを電気信号(電圧信号)に変換した検出トルク信号Tpをトルク値補正部220へ出力する。トルクセンサ109から出力される電気信号と、操舵トルクTとの関係を示すマップをROM12に記憶しておき、トルク検出部210は、このマップに、トルクセンサ109からの電気信号を代入することにより操舵トルクTを算出する。又は、トルクセンサ109からの電気信号と操舵トルクTとの関係を示す関数を組み込んでおき、トルク検出部210は、この関数にトルクセンサ109からの電気信号を代入して操舵トルクTを算出してもよい。なお、トルク検出部210は、トーションバーの捩れ量が零の状態を中点にし、右回転方向の操舵トルクTをプラス、左回転方向の操舵トルクTをマイナスの値として出力する。
トルク値補正部220については、後で詳述する。
目標電流算出部20は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流を算出するベース電流算出部21と、電動モータ110の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部22と、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部23とを備えている。また、目標電流算出部20は、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23などからの出力に基づいて目標電流を決定する目標電流決定部25を備えている。さらに、目標電流算出部20は、制御トルク信号Tdの位相補償を行う位相補償部26を備えている。
なお、制御装置10には、車速センサ170などからの信号がアナログ信号として入力されるので、図示しないA/D変換部によりアナログ信号をデジタル信号に変換し、目標電流算出部20に取り込んでいる。
制御部30は、電動モータ110の作動を制御するモータ駆動制御部31と、電動モータ110を駆動させるモータ駆動部32と、電動モータ110に実際に流れる実電流Imを検出するモータ電流検出部33とを有している。
モータ駆動制御部31は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流と、モータ電流検出部33にて検出された電動モータ110へ供給される実電流Imとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部40と、電動モータ110をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部60とを有している。
偏差演算部41は、目標電流算出部20からの出力値である目標電流信号ITFとモータ電流検出部33からの出力値であるモータ電流信号Imsとの偏差の値を偏差信号41aとして出力する。
PWM信号生成部60は、フィードバック制御部40からの出力値に基づいてPWM信号60aを生成し、生成したPWM信号60aを出力する。
モータ電流検出部33は、モータ駆動部32に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ110に流れる実電流Imの値を検出して、検出した実電流Imをモータ電流信号Imsに変換して出力する。
かかる事項に鑑み、本実施の形態に係るステアリング装置100においては、トルク検出部210から出力された検出トルク信号Tpを、ヒステリシスを考慮した値に補正するためにトルク値補正部220を備えている。
トルク値補正部220は、トルク検出部210から出力された検出トルク信号Tpに基づいて補正量αを決定する補正量決定部221と、トルク検出部210から出力された検出トルク信号Tpに基づいて操舵トルクTの増減を判定する増減度合い判定部222と、を備えている。また、トルク値補正部220は、トルク検出部210から出力された検出トルク信号Tp、補正量決定部221にて決定された補正量αおよび増減度合い判定部222にて判定された操舵トルクTの増減に基づいて制御トルク信号Tdを決定するとともに、決定した制御トルク信号Tdを目標電流算出部20へ出力する出力部223を備えている。
補正量決定部221は、トルク検出部210から出力された検出トルク信号Tpに基づいて補正量αを決定する。例えば、予め経験則に基づいてトルク検出部210から出力される検出トルク信号Tpに応じた最適な補正量αを図6に示すように導き出しておく。そして、補正量決定部221は、予め作成しROM12に記憶しておいた、検出トルク信号Tpと補正量αとの対応を示すマップに、検出トルク信号Tpを代入することにより補正量αを算出する。あるいは、予め作成した検出トルク信号Tpと補正量αとの関係式に検出トルク信号Tpを代入することにより補正量αを算出してもよい。
より具体的には、増減度合い判定部222は、RAM13に記憶された検出トルク信号Tpの内、最新の検出トルク信号Tp(n)を含む過去k個分の検出トルク信号Tpの平均値である今回平均値Tpave(n)を算出するとともに、最新の検出トルク信号Tp(n)を含まない、つまり最新の検出トルク信号Tp(n)より前に入力された過去k個分のトルク信号Tpの平均値である前回平均値Tpave(n−1)を算出する。例えば、kが2である場合、Tpave(n)=(Tp(n)+Tp(n−1))/2、Tpave(n−1)=(Tp(n−1)+Tp(n−2))/2である。
図7は、補正量決定部221が行う補正量決定処理の手順を示すフローチャートである。補正量決定部221は、定期的に、例えば10ms毎にこの補正量決定処理を実行する。
補正量決定部221は、先ず、トルク検出部210から出力され、RAM13に記憶された最新の検出トルク信号Tp(n)を読み込む(ステップ(以下、単に、「S」と記す。)701)。
次に、補正量決定部221は、S701にて読み込んだ最新の検出トルク信号Tp(n)とROM12に記憶されたマップとに基づいて補正量αを決定する(S702)。
図8は、増減度合い判定部222が行う増減度合い判定処理の手順を示すフローチャートである。増減度合い判定部222は、定期的に、例えば10ms毎にこの増減判定処理を実行する。
増減度合い判定部222は、先ず、トルク検出部210から出力され、RAM13に記憶された検出トルク信号Tp(n)を読み込む(S801)。その後、今回平均値Tpave(n)を算出する(S802)とともに前回平均値Tpave(n−1)を算出し(S803)、平均値変化ΔTpaveを算出する(ΔTpave=Tpave(n)−Tpave(n−1))(S804)。
一方、平均値変化ΔTpaveが第1の判定値よりも大きくない場合(S805でNo)、S804にて算出された平均値変化ΔTpaveが第2の判定値よりも小さいか否かを判別する(S808)。そして、平均値変化ΔTpaveが第2の判定値よりも小さい場合(S808でYes)、減少判定をRAM13にセットし(S809)、RAM13にセットされた増加判定をクリアする(S810)。他方、平均値変化ΔTpaveが第2の判定値よりも小さくない場合(S808でNo)、言い換えれば、平均値変化ΔTpaveが、第2の判定値以上、第1の判定値以下である場合、RAM13にセットされた増加判定をクリアし(S811)、減少判定をクリアする(S812)。
図9は、出力部223が行う出力処理の手順を示すフローチャートである。出力部223は、定期的に、例えば10ms毎にこの出力処理を実行する。
出力部223は、先ず、RAM13に増加判定がセットされているかどうかを判別する(S901)。そして、増加判定がセットされている場合(S901でYes)、トルク検出部210から今回出力された検出トルク信号Tp(n)が示す値に補正量決定部221が決定した補正量αを加算した値(Tp(n)+α)に応じた電気信号を今回の制御トルク信号Td(n)として出力する(S902)。
上述したように、トルクセンサ109からの出力値にはヒステリシスが生じることから、操舵トルクTに対するトルク検出部210から出力された検出トルク信号Tpは、図10の破線で示したように、ステアリングホイール101の右回転時の検出トルク信号Tpの値と、左回転時の検出トルク信号Tpの値とで異なる。
また、図6に例示した、検出トルク信号Tpと補正量αとの関係を、任意に変更することで、操舵トルクTに対する制御トルク信号Tdの値(ヒステリシス)を任意に変更することができる。それゆえ、本実施の形態に係るステアリング装置100が搭載される車両毎に、容易にヒステリシスを変更することが可能となる。
Claims (4)
- ステアリングホイールの操舵トルクに応じた値を検出する検出手段と、
実際の操舵トルクと前記検出手段が検出する検出値との間のヒステリシスを考慮して当該検出手段が検出した検出値を補正する補正手段と、
前記補正手段が補正した検出値に基づいて電動モータに供給する目標電流を算出する目標電流算出手段と、
を備え、
前記操舵トルクの方向が、前記ステアリングホイールの一方の回転方向である場合をプラス、他方の回転方向である場合をマイナスとした場合に、
前記補正手段は、前記検出手段が検出した検出値に基づいて補正値を決定し、前記操舵トルクの値に関わらず、当該操舵トルクが増加している場合には、当該検出手段が検出した検出値に当該補正値を加算し、当該操舵トルクが減少している場合には、当該検出値から当該補正値を減算し、当該操舵トルクが小さい場合には前記ヒステリシスを小さく、当該操舵トルクが大きい場合には当該ヒステリシスを大きくするように当該検出値を補正することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記補正手段の前記補正値は、前記検出手段が検出した検出値の絶対値が予め定められた値よりも小さい場合と大きい場合とで符号が反転す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。
- 前記補正手段は、前記検出手段が検出した検出値に基づいて前記補正値を決定する決定手段と、当該検出手段が検出した検出値に対して当該決定手段が決定した補正値を用いた四則演算を行うことにより当該検出手段が検出した検出値を補正するとともに補正した検出値を出力する出力手段と、を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記操舵トルクの方向が、前記ステアリングホイールの一方の回転方向である場合をプラス、他方の回転方向である場合をマイナスとした場合に、
前記補正手段の前記決定手段は、前記補正値の符号を、前記検出手段が検出した検出値の絶対値が予め定められた値よりも小さい場合にはプラス、大きい場合にはマイナスに決定し、前記出力手段は、前記操舵トルクが増加している場合には、当該検出手段が検出した検出値に当該決定手段が決定した補正値を加算し、当該操舵トルクが減少している場合には、当該検出手段が検出した検出値から当該決定手段が決定した補正値を減算することにより当該検出手段が検出した検出値を補正することを特徴とする請求項3に記載の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011208938A JP5687166B2 (ja) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
CN201210071444.5A CN103010292B (zh) | 2011-09-26 | 2012-03-16 | 电动助力转向装置 |
US13/422,877 US9302699B2 (en) | 2011-09-26 | 2012-03-16 | Electric power steering apparatus |
EP12160462.3A EP2572963B1 (en) | 2011-09-26 | 2012-03-21 | Electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2011208938A JP5687166B2 (ja) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2013067340A JP2013067340A (ja) | 2013-04-18 |
JP2013067340A5 JP2013067340A5 (ja) | 2014-07-24 |
JP5687166B2 true JP5687166B2 (ja) | 2015-03-18 |
Family
ID=45976094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2011208938A Active JP5687166B2 (ja) | 2011-09-26 | 2011-09-26 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9302699B2 (ja) |
EP (1) | EP2572963B1 (ja) |
JP (1) | JP5687166B2 (ja) |
CN (1) | CN103010292B (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP6160860B2 (ja) * | 2013-06-11 | 2017-07-12 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
CN104340262B (zh) * | 2013-08-08 | 2017-10-27 | 现代摩比斯株式会社 | 电动式转向装置的驱动装置及方法 |
DE102014222699B4 (de) * | 2014-11-06 | 2024-02-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Bestimmung eines an einer elektromechanischen Lenkung anliegenden Lenkmoments |
JP6404756B2 (ja) * | 2015-03-24 | 2018-10-17 | 株式会社ショーワ | 電動パワーステアリング装置 |
JP7014028B2 (ja) * | 2018-04-19 | 2022-02-15 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5236056A (en) | 1988-12-16 | 1993-08-17 | Robert Bosch Gmbh | Method for assisting the steering forces to be produced in a vehicle |
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 |
US6039144A (en) * | 1998-06-24 | 2000-03-21 | General Motors Corporation | Apparatus and method for producing a desired return torque in a vehicle power steering system having a rotational steering position sensor |
JP3826582B2 (ja) * | 1998-09-22 | 2006-09-27 | 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 |
DE10222118B4 (de) | 2001-05-18 | 2006-10-05 | Denso Corp., Kariya | Drehmomentsensor und elektrisches Servolenkungssystem mit Drehmomentsensor |
JP3874642B2 (ja) | 2001-05-18 | 2007-01-31 | 株式会社デンソー | トルクセンサ及びこのトルクセンサを具備する電動パワーステアリング装置 |
JP3933536B2 (ja) * | 2002-07-03 | 2007-06-20 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
JP4379261B2 (ja) * | 2004-08-30 | 2009-12-09 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵装置 |
JP4513659B2 (ja) * | 2005-06-14 | 2010-07-28 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の操舵装置 |
JP5430673B2 (ja) | 2009-11-20 | 2014-03-05 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
-
2011
- 2011-09-26 JP JP2011208938A patent/JP5687166B2/ja active Active
-
2012
- 2012-03-16 CN CN201210071444.5A patent/CN103010292B/zh active Active
- 2012-03-16 US US13/422,877 patent/US9302699B2/en active Active
- 2012-03-21 EP EP12160462.3A patent/EP2572963B1/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EP2572963B1 (en) | 2018-05-09 |
CN103010292A (zh) | 2013-04-03 |
JP2013067340A (ja) | 2013-04-18 |
US9302699B2 (en) | 2016-04-05 |
CN103010292B (zh) | 2016-12-14 |
US20130075191A1 (en) | 2013-03-28 |
EP2572963A2 (en) | 2013-03-27 |
EP2572963A3 (en) | 2014-05-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5687166B2 (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 | |
JP6222895B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP6291314B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置、プログラム | |
JP5467852B2 (ja) | 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 | |
JP5975741B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5530886B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5265410B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置とその制御方法およびプログラム | |
JP2008006919A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5265413B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2017043114A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5875931B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP6059063B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2014125036A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP6401637B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP5323531B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置とその制御方法およびプログラム | |
JP6180959B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置、レゾルバ故障検出装置、レゾルバ故障検出方法 | |
JP3902046B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2014088138A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP6966951B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2016165953A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP6168659B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2015143074A (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP6357326B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
JP2014148244A (ja) | 電動パワーステアリング装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20140606 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20140606 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20140606 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20141006 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20141006 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20141014 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20141205 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150113 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20150121 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5687166 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |