JPH01218971A - Electrically driven power steering control device - Google Patents
Electrically driven power steering control deviceInfo
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- JPH01218971A JPH01218971A JP63044381A JP4438188A JPH01218971A JP H01218971 A JPH01218971 A JP H01218971A JP 63044381 A JP63044381 A JP 63044381A JP 4438188 A JP4438188 A JP 4438188A JP H01218971 A JPH01218971 A JP H01218971A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は電動パワーステアリングの制御装置に係り、特
に自動車等の操舵力をモータで補助し、操舵フィーリン
グに優れた電動パワーステアリング制御装置に関する。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an electric power steering control device, and more particularly to an electric power steering control device that uses a motor to assist the steering force of an automobile, etc. and provides an excellent steering feel. .
パワーステアリング装置は、操舵フィーリングの向上や
安全の面から操舵補助力を車速に応じて変える必要があ
る。しかし、フィーリングを向上させるために制御回路
のゲインを高くすると振動が発生する。A power steering device needs to change the steering assist force depending on the vehicle speed in order to improve the steering feeling and ensure safety. However, when the gain of the control circuit is increased to improve the feel, vibrations occur.
これらの問題の解決として、例えば、特開昭59−13
0780号公報や特開昭60−35664号公報等があ
るが、きめ細かな制御が困難となっている。そこで最近
はマイコンによる制御が多くなっている。As a solution to these problems, for example,
0780, Japanese Patent Laid-Open No. 60-35664, etc., but fine control is difficult. Therefore, recently, control by microcontrollers has become more common.
このことは、単にフィーリング向上だけでなく、故障時
などの異常状態に対する安全対策という点でもマイコン
制御が有効であることを示している。This shows that microcomputer control is effective not only for improving the feel of the vehicle, but also as a safety measure against abnormal conditions such as failures.
しかし、従来の制御回路゛の一部を単にマイコンによっ
て置換えただけでは、トルクセンサ出力信号や舵角セン
サの出力信号に応じて、マイコンによって演算処理し、
マイコン出力によってのみ、パワー回路を駆動している
ため、制御系に時間遅れが生じて自励振動が発生する。However, simply replacing part of the conventional control circuit with a microcomputer does not allow the microcomputer to process calculations according to the output signal of the torque sensor and the output signal of the steering angle sensor.
Since the power circuit is driven only by the microcomputer output, a time delay occurs in the control system and self-excited vibration occurs.
この自励振動は、ハンドルを通して感じるだけでなく、
車体全体が微小振動し、車内に騒音となって表われる。This self-excited vibration is not only felt through the handle, but also
The entire car body vibrates minutely, creating noise inside the car.
特に応答性を高めようとして、補償部ゲインを大きくす
ると一層発生しやすくなる。マイコンでの信号処理速度
を速くすると自励振動は発生しにくくなるが、処理速度
に限界があるため、完全には自励振動を防止できない。In particular, this problem becomes more likely to occur when the compensation section gain is increased in an attempt to improve responsiveness. If the signal processing speed of the microcomputer is increased, self-excited vibration becomes less likely to occur, but because there is a limit to processing speed, self-excited vibration cannot be completely prevented.
マイコンを用いた従来技術による制御装置では制御系に
時間遅れが生じ、これによって自励振動が発生する。し
たがって、従来においては、制御系の応答性を犠牲にし
て自励振動を防止している。In a conventional control device using a microcomputer, a time delay occurs in the control system, which causes self-excited vibration. Therefore, conventionally, self-excited vibrations are prevented at the expense of the responsiveness of the control system.
本発明の目的は、電動パワーステアリングの制御系の自
励振動を防止し、かつ応答性を高め、さらに車速や舵角
等に応じて操舵補助力を付与できる電動パワーステアリ
ング制御装置を提供することにある。An object of the present invention is to provide an electric power steering control device that can prevent self-excited vibrations in an electric power steering control system, improve responsiveness, and apply steering assist force according to vehicle speed, steering angle, etc. It is in.
上記目的は、操舵データ検知手段と、該操舵データに基
づき演算制御する演算制御手段と、該演算制御手段から
の出力によりモータを駆動制御するパワー回路とを有す
る電動パワーステアリング制御装置において、前記操舵
データ検知手段からのアナログ信号を入力し、前記演算
制御手段からの出力信号に応じてゲインを謂整し、前記
パワー回路への制御信号を出力するゲイン調整手段を設
けることによって達成される。The above object is to provide an electric power steering control device having a steering data detection means, a calculation control means for performing calculation control based on the steering data, and a power circuit for driving and controlling a motor based on the output from the calculation control means. This is achieved by providing gain adjustment means that inputs an analog signal from the data detection means, adjusts the gain according to the output signal from the arithmetic control means, and outputs a control signal to the power circuit.
操舵データ検知手段は各種センサからのセンサ信号を出
力し、演算制御手段は前記センサ信号を入力して制御信
号を出力し、ゲイン調整手段は前記操舵データ検知手段
からのアナログ信号を前記演算制御手段からの制御信号
に応じてゲイン調整し、パワー回路は前記ゲイン調整手
段からの出力に基づきモータ駆動をする。従って、前記
アナログ信号による制御では、ゲインを高くして応答性
を高めても自励振動を発生することがない。The steering data detection means outputs sensor signals from various sensors, the arithmetic control means inputs the sensor signals and outputs control signals, and the gain adjustment means converts the analog signal from the steering data detection means into the arithmetic control means. The gain is adjusted according to a control signal from the gain adjusting means, and the power circuit drives the motor based on the output from the gain adjusting means. Therefore, in the control using the analog signal, self-excited vibration does not occur even if the gain is increased to improve responsiveness.
以下、本発明の一実施例を第1図〜第3図を用いて説明
する。An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 3.
第1図は、マイコン12乗算器部2.パワー回路3から
なる電動パワーステアリング制御装置の制御回路の全体
構成を示す回である。この制御回路はトルクセンサの信
号T、舵角センサの信号θ、および車速信号Vによるパ
ワー回路3を駆動する基本的な構成になっている。他に
必要な信号があれば、マイコン1に入力すればよい。FIG. 1 shows a microcomputer 12 multiplier section 2. This section shows the overall configuration of the control circuit of the electric power steering control device including the power circuit 3. This control circuit has a basic configuration that drives the power circuit 3 using a torque sensor signal T, a steering angle sensor signal θ, and a vehicle speed signal V. If there are any other necessary signals, they can be input to the microcomputer 1.
T、θ各々の一方はマイコン1に入力され、−方は乗算
器部2に送られる。車速信号Vはマイコンのみに送られ
ている。乗算器部2に送られた信号T、θは各々分岐さ
れ、一方は補償器4,5を通り乗算器6,7に送られ、
他方は乗算器8,9に直接送られる。マイコンにおいて
は、T、0゜■により車の走行状況に応じて乗算器6,
7,8゜9に送るべき信号値を演算し、その結果をラッ
チ10.11,12.13を介して乗算器6,7゜8.
9に送っている。例えば、高速走行時は制御系のゲイン
を小さくしたり・、あるいはステアリングの復元力を得
るために舵角に部分的に比例した負のフィードバックが
かかるように演算処理している。どの乗算器にマイコン
1の演算結果を送るかは、デコーダ14によって選択さ
れる。乗算器6.7,8.9の出力は加算器15で加算
され、パワー回路3に送られる。One of each of T and θ is input to the microcomputer 1, and the - one is sent to the multiplier section 2. The vehicle speed signal V is sent only to the microcomputer. The signals T and θ sent to the multiplier section 2 are each branched, and one is sent to the multipliers 6 and 7 through compensators 4 and 5,
The other is sent directly to multipliers 8,9. In the microcomputer, the multiplier 6,
The signal values to be sent to the multipliers 6, 7° 8.
I am sending it to 9th. For example, when driving at high speeds, the gain of the control system is reduced, or arithmetic processing is performed so that negative feedback partially proportional to the steering angle is applied in order to obtain the restoring force of the steering. The decoder 14 selects which multiplier the calculation result of the microcomputer 1 is sent to. The outputs of multipliers 6.7 and 8.9 are added together in adder 15 and sent to power circuit 3.
パワー回路3においては、差動増幅器16によリモータ
18の電流検出信号17をネガティブフィードバックし
ていることから、モータ18に過大な電流を流すことな
く、乗算器部2の出力信号を増幅し、PWM19とコン
パレータ20に送っている。差動増幅器16の出力が、
ある基準値より高く、モータ18を正転させるべきであ
ると判断されると、AND回路21.が作動し増幅器2
2を通して正転用トランジスタ23をONする。逆転の
場合は、AND回路24が作動し増幅器25を通して逆
転用トランジスタ26をONする。In the power circuit 3, since the current detection signal 17 of the remoter 18 is negatively fed back by the differential amplifier 16, the output signal of the multiplier section 2 is amplified without passing an excessive current to the motor 18. It is sent to PWM 19 and comparator 20. The output of the differential amplifier 16 is
If the value is higher than a certain reference value and it is determined that the motor 18 should be rotated in the normal direction, the AND circuit 21. is activated and amplifier 2
2 to turn on the forward rotation transistor 23. In the case of reversal, the AND circuit 24 operates and turns on the reversing transistor 26 through the amplifier 25.
第2図は、第1図における乗算器6,7,8゜9の回路
例を示す図である。オペアンプ27に接続された抵抗2
8から32の抵抗値を順にR22R,4R,8R,16
Rとすると、ディジタル信号によってスイッチ33を開
閉することにより、アナログ信号を16通りに増幅でき
る。すなわち、この乗算器はディジタル信号によってア
ナログ信号のゲインを変えることができる。第1図と対
比すると、ディジタル信号はラッチ10,11゜1.2
.13を介したマイコン1の出力になっており、アナロ
グ信号は、T、θの信号または補償器4.5の出力信号
になっている。制御系の応答性向上や安定化のために補
償器として微分回路を用いるが、その場合周波数の高い
領域で自励振動が発生しやすい。特に、マイコンによっ
て直接制御すると1時間遅れ(位相遅れ)が生じるので
自励振動が発生する。本実施例では、周波数の高い領域
をアナログで処理し、車速V等の周波数の低い領域をマ
イコンによって処理しているので自励振動を防止できる
。FIG. 2 is a diagram showing a circuit example of the multipliers 6, 7, 8.9 in FIG. 1. Resistor 2 connected to operational amplifier 27
The resistance values from 8 to 32 are R22R, 4R, 8R, 16
If R, the analog signal can be amplified in 16 ways by opening and closing the switch 33 in response to the digital signal. That is, this multiplier can change the gain of the analog signal using the digital signal. Comparing with FIG. 1, the digital signal is
.. The analog signal is the T, θ signal or the output signal of the compensator 4.5. Differential circuits are used as compensators to improve responsiveness and stabilize control systems, but in this case self-excited vibrations tend to occur in high frequency regions. In particular, when directly controlled by a microcomputer, a one-hour delay (phase delay) occurs, resulting in self-excited vibration. In this embodiment, the high frequency range is processed by analog, and the low frequency range, such as vehicle speed V, is processed by the microcomputer, so self-excited vibration can be prevented.
第3図は、DA変換器の回路図の一例である。FIG. 3 is an example of a circuit diagram of a DA converter.
第1図の実施例を実現するためには、4個のDA変換器
が必要になる。これを1個のDA変換器で実現したもの
が第3図に示す回路図である。To realize the embodiment of FIG. 1, four DA converters are required. The circuit diagram shown in FIG. 3 realizes this with one DA converter.
第3図において、T、θ各々(7) 一方4:1.FE
T34.35のドレン端子に送られ、他方は補償器4.
5を介して、FET36,37のドレン端子に送られて
いる。マイコンの出方は、DA変換器38を介し、デコ
ーダ39によるスイッチ40の開閉によってホールド回
路41〜44に送られ、FET34〜37のゲート端に
それぞれ送られる。In FIG. 3, T and θ are each (7), while 4:1. FE
T34.35 is sent to the drain terminal, and the other is sent to the compensator 4.
5 to the drain terminals of FETs 36 and 37. The signals from the microcomputer are sent to hold circuits 41 to 44 via the DA converter 38 by opening and closing the switch 40 by the decoder 39, and are sent to the gate ends of the FETs 34 to 37, respectively.
FET34〜37のソース端子は、オペアンプ45〜4
8にそれぞれ接続され、各オペアンプの出力は加算器に
送られる。スイッチ4oでは同時に4個を開閉すること
もできるが、通常は1個ずつ開閉し、各ホールド回路に
順番にDA変換器の出力信号を送っている。The source terminals of FETs 34 to 37 are connected to operational amplifiers 45 to 4.
8, and the output of each operational amplifier is sent to an adder. Although four switches 4o can be opened and closed at the same time, normally they are opened and closed one at a time, and the output signal of the DA converter is sent to each hold circuit in turn.
ここでFET34〜37とオペアンプ45〜48の1つ
ずつが組みとなり乗算器となっている。Here, one each of FETs 34 to 37 and operational amplifiers 45 to 48 are combined to form a multiplier.
これは、FETのドレンとソース間抵抗がゲート電圧に
よって変わることを利用した乗算器である。This is a multiplier that utilizes the fact that the resistance between the drain and source of the FET changes depending on the gate voltage.
乗算器としては、第3図に示したもの以外にもあるので
、価格や特性を考慮して第3図のものと置換えてもよい
。Since there are multipliers other than those shown in FIG. 3, they may be replaced with the ones shown in FIG. 3 in consideration of price and characteristics.
本発明によれば操舵補助力の制御をアナログ回路によっ
て制御しているので時間おくれを生じることがなく、し
たがって自励振動の発生を防止できる。また、自動励動
が発生しないので、ゲインを高くすることができ応答性
の高い操舵補助力の制御ができるという効果がある。According to the present invention, since the steering assist force is controlled by an analog circuit, there is no time lag, and therefore the occurrence of self-excited vibration can be prevented. Furthermore, since automatic excitation does not occur, the gain can be increased and the steering assist force can be controlled with high responsiveness.
第1図は本発明による一実施例の電動パワーステアリン
グ制御装置の制御回路の全体病成を示す図、第2図は第
1図の乗算器の回路例を示す図、第3図は本発明に用い
られる乗算器の一実施例を示す図である。
1・・・マイコン、3・・・パワー回路、6〜9・・・
乗算器、18・・・モータ、T・・・トルクセンサ信号
、θ・・・舵角センサ信号、■・・・車速センサ信号。FIG. 1 is a diagram showing the overall structure of a control circuit of an electric power steering control device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing an example of the circuit of the multiplier shown in FIG. 1, and FIG. FIG. 2 is a diagram showing an example of a multiplier used in FIG. 1...Microcomputer, 3...Power circuit, 6-9...
Multiplier, 18... Motor, T... Torque sensor signal, θ... Rudder angle sensor signal, ■... Vehicle speed sensor signal.
Claims (1)
制御する演算制御手段と、該演算制御手段からの出力に
よりモータを駆動制御するパワー回路とを有する電動パ
ワーステアリング制御装置において、前記操舵データ検
知手段からのアナログ信号を入力し、前記演算制御手段
からの出力信号に応じてゲインを調整し、前記パワー回
路への制御信号を出力するゲイン調整手段を設けたこと
を特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 2、前記操舵データが、トルクセンサ信号と舵角センサ
信号および車速センサ信号であり、前記アナログ信号が
前記トルクセンサ信号および舵角センサ信号であること
を特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング制
御装置。[Claims] 1. An electric power steering control device having a steering data detection means, a calculation control means for performing calculation control based on the steering data, and a power circuit for driving and controlling a motor based on the output from the calculation control means. , further comprising gain adjustment means for inputting an analog signal from the steering data detection means, adjusting the gain according to the output signal from the arithmetic control means, and outputting a control signal to the power circuit. Electric power steering control device. 2. The electric power steering according to claim 1, wherein the steering data is a torque sensor signal, a steering angle sensor signal, and a vehicle speed sensor signal, and the analog signal is the torque sensor signal and the steering angle sensor signal. Control device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63044381A JPH01218971A (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Electrically driven power steering control device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63044381A JPH01218971A (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Electrically driven power steering control device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH01218971A true JPH01218971A (en) | 1989-09-01 |
Family
ID=12689927
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63044381A Pending JPH01218971A (en) | 1988-02-29 | 1988-02-29 | Electrically driven power steering control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH01218971A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5828973A (en) * | 1995-03-17 | 1998-10-27 | Nippondenso Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
-
1988
- 1988-02-29 JP JP63044381A patent/JPH01218971A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5828973A (en) * | 1995-03-17 | 1998-10-27 | Nippondenso Co., Ltd. | Electric power steering apparatus |
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