JPH03176272A - Motor-driven power steering device - Google Patents

Motor-driven power steering device

Info

Publication number
JPH03176272A
JPH03176272A JP1314345A JP31434589A JPH03176272A JP H03176272 A JPH03176272 A JP H03176272A JP 1314345 A JP1314345 A JP 1314345A JP 31434589 A JP31434589 A JP 31434589A JP H03176272 A JPH03176272 A JP H03176272A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
motor
steering
detected
value
steering assist
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.)
Granted
Application number
JP1314345A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2767637B2 (en
Inventor
Koji Imamura
今村 浩司
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP31434589A priority Critical patent/JP2767637B2/en
Publication of JPH03176272A publication Critical patent/JPH03176272A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2767637B2 publication Critical patent/JP2767637B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Abstract

PURPOSE:To determine the angular position, revolving speed, and acceleration of a steering assist motor without using a rotational position sensor or speed sensor by calculating at least one of the angular position, speed, and acceleration of the motor through the use of the sensed voltage and current. CONSTITUTION:Voltage and current of a steering assist motor 10 are sensed by sensors 51, 66, and using these values sensed, at least one of the rotational angular position, speed, and acceleration of the steering assist motor 10 is calculated by calculating parts 53, 54. This permits accomplishment of cost-down and lessening of the number of wirings to lead to preclusion of trouble generation originating from wire severance etc.

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 技術分野 この発明はモータの回転出力によって操舵力を補助する
電動式パワー・ステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device that assists steering force with the rotational output of a motor.

従来技術とその問題点 従来の電動式パワー・ステアリング装置においては、操
舵トルク検出値および車速検出値に基づいて操舵アシス
ト(補助)モータを制御し、操舵アシスト・トルクを発
生していた。モータおよびステアリング機械系の慣性、
粘性、摩擦等を考慮した慣性補償、粘性補償等を行なう
ために操舵アシスト・モータの回転位置制御、速度制御
、加速度制御をする場合、従来はエンコーダまたはタコ
ジェネレータ等の検出器から角度位置または回転速度を
表わす信号を得ていた。そのために従来の電動式パワー
・ステアリング装置は高価なものとなっていた。
Prior Art and Its Problems In a conventional electric power steering device, a steering assist (auxiliary) motor is controlled based on a detected steering torque value and a detected vehicle speed value to generate steering assist torque. inertia of the motor and steering mechanical system;
When controlling the rotational position, speed, or acceleration of a steering assist motor to perform inertia compensation, viscosity compensation, etc. that take into account viscosity, friction, etc., conventionally, the angular position or rotation was determined from a detector such as an encoder or tachogenerator. I was getting a signal that represented my speed. This has made conventional electric power steering devices expensive.

発明の概要 発明の目的 コノ発明はエンコーダ、タコジェネレータ等ノ回転位置
、速度検出器を用いることなく操舵アシスト・モータの
角度位置1回転速度、加速度を得ることができるように
することを目的とする。
Summary of the Invention Purpose of the Invention The object of the invention is to make it possible to obtain the angular position, rotational speed, and acceleration of a steering assist motor without using an encoder, tachogenerator, etc. rotational position or speed detector. .

発明の構成1作用および効果 第1の発明は、操舵トルク検出値、車速検出値等に基づ
いて操舵アシスト・モータを制御し、操舵アシスト・ト
ルクを発生する電動式パワー・ステアリング装置におい
て、上記操舵アシスト・モータの印加電圧を検出する手
段、上記操舵アシスト・モータに流れる電流を検出する
手段、ならびに上記の検出電圧および検出電流を用いて
、上記モータの角度位置、速度および加速度のうち少な
くともいずれか1つを算出する手段を備えていることを
特徴とする。
Structure 1 of the invention Operation and effect The first invention provides an electric power steering device that controls a steering assist motor based on a detected steering torque value, a detected vehicle speed value, etc. and generates a steering assist torque. A means for detecting a voltage applied to the assist motor, a means for detecting a current flowing through the steering assist motor, and at least one of the angular position, speed, and acceleration of the motor using the detected voltage and detected current. The method is characterized by comprising means for calculating one.

この発明によると、操舵アシスト・モータの電圧および
電流を検出し、この検出電圧値および検出電流値を用い
て、操舵アシスト・モータの回転角度位置、速度および
加速度のうちの少なくともいずれか1つを算出している
ので、これらの値を得るために従来のようにエンコーダ
、タコジェネレータ等の検出器を必要としない。したが
って。
According to this invention, the voltage and current of the steering assist motor are detected, and the detected voltage value and the detected current value are used to determine at least one of the rotational angular position, speed, and acceleration of the steering assist motor. Since these values are calculated, there is no need for conventional detectors such as encoders and tacho generators to obtain these values. therefore.

コストダウンを図ることができるとともに、配線数を少
なくすることができるので、断線等による故障発生の防
止を図ることができる。
Since it is possible to reduce costs and reduce the number of wiring lines, it is possible to prevent failures due to disconnection or the like.

第2の発明は、操舵トルク検出値、車速検出値等に基づ
いて操舵アシスト・モータを制御し、操舵アシスト・ト
ルクを発生する電動式パワー・ステアリング装置におい
て、上記操舵アシスト・モータに電流指令値を与える手
段、上記操舵アシスト・モータに流れる電流を検出する
手段、ならびに上記電流指令値および検出電流値を用い
て。
A second invention is an electric power steering device that controls a steering assist motor based on a detected steering torque value, a detected vehicle speed value, etc. and generates a steering assist torque, in which a current command value is applied to the steering assist motor. means for detecting the current flowing through the steering assist motor, and the current command value and the detected current value.

上記モータの角度位置、速度および加速度のうち少なく
ともいずれか1つを算出する手段を備えていることを特
徴とする。
The present invention is characterized by comprising means for calculating at least one of the angular position, speed, and acceleration of the motor.

第2の発明によると、実際に検出するのはモータ電流の
みでよく、モータ電流の検出は操舵アシスト・モータの
フィードバック制御にも必要なことであるから、角度位
置、速度および加速度の検出のために新たに検出器を設
けることが不要となり、−層のコスト・ダウン、省配線
化を図ることができる。
According to the second invention, what is actually detected is only the motor current, and since the detection of the motor current is also necessary for the feedback control of the steering assist motor, it is possible to detect the angular position, velocity, and acceleration. It is no longer necessary to newly provide a detector in the second layer, and the cost and wiring of the - layer can be reduced.

第1および第2の発明において、上記算出手段における
角度位置、速度、加速度の算出処理ではモータの電機子
抵抗、自己インダクタンス、トルク定数、速度起電力定
数、ロータ・イナーシャ。
In the first and second inventions, the calculation process of the angular position, velocity, and acceleration in the calculation means calculates the armature resistance, self-inductance, torque constant, speed electromotive force constant, and rotor inertia of the motor.

粘性係数等のモータの内部パラメータに基づいて計算さ
れたパラメータを用いる。上記のモータの内部パラメー
タはモータの内部1周囲温度の変化により変化するので
、角度位置、速度、加速度の計算値と実際の値との間に
誤差が生じる。
Parameters calculated based on motor internal parameters such as viscosity coefficient are used. Since the internal parameters of the motor described above change due to changes in the ambient temperature inside the motor, errors occur between the calculated values and the actual values of the angular position, velocity, and acceleration.

第3の発明はモータの温度変化に基づく算出誤差の発生
を防止できるようにするもので、第1または第2の発明
による電動式パワー・ステアリング装置において、さら
に上記操舵アシスト・モータの温度を測定する手段、お
よび測定温度に基づいて、上記算出手段における算出処
理のためのパラメータを修正する手段を備えていること
を特徴とする。
A third invention is to prevent the occurrence of calculation errors due to temperature changes in the motor, and in the electric power steering device according to the first or second invention, the temperature of the steering assist motor is further measured. and means for correcting parameters for calculation processing in the calculation means based on the measured temperature.

第3の発明によると、モータの印加電圧値、電流値を用
いてモータ・ロータの位置、速度、加速度を算出するさ
いに、モータの温度を測定し、この測定温度によって使
用するモータの内部パラメータをその温度特性にしたが
って修正するようにしたので、温度変化による計算値の
誤差を最小にすることができる。したがって、算出され
た値を用いてモータの位置、速度、加速度制御を正確に
行ない、好ましいフィーリングの操舵感が得られるよう
になる。
According to the third invention, when calculating the position, speed, and acceleration of the motor/rotor using the applied voltage value and current value of the motor, the temperature of the motor is measured, and the internal parameters of the motor to be used are determined based on the measured temperature. is corrected according to its temperature characteristics, so errors in calculated values due to temperature changes can be minimized. Therefore, the position, speed, and acceleration of the motor can be accurately controlled using the calculated values, and a desirable steering feeling can be obtained.

実施例の説明 まず第1の発明について説明する。Description of examples First, the first invention will be explained.

第1図は第1の発明による電動式パワー・ステアリング
装置の実施例の全体を機能的に示すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram functionally showing the entire embodiment of an electric power steering device according to the first invention.

第2図はこのパワー・ステアリング装置が適用されるス
テアリング機械系の一例を示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a steering mechanical system to which this power steering device is applied.

まず第2図に示すパワー・ステアリング機械系について
説明しておく。
First, the power steering mechanical system shown in FIG. 2 will be explained.

操舵ハンドル71の回転力はハンドル軸を経てピニオン
・ギヤを含むステアリング・ギヤ72に伝達され、さら
に上記ピニオン・ギヤによりラック軸74に伝達され、
ナックル・アーム等を経て車輪75が転向される。また
、コントロール装置11により制御駆動される操舵アシ
スト(補助)モータ(DCモータ) 1Gの回転力はピ
ニオン−ギヤを含むステアリング・ギヤ73とラック軸
74との噛み合いによりラック軸74に伝達され、ハン
ドル71による操舵を補助することになる。ハンドル7
1とモータ10の回転軸はギヤ72.73およびラック
軸74により機械的に連結されている。操舵トルク・セ
ンサ21により操舵トルク(捩りトルク)が検出され。
The rotational force of the steering handle 71 is transmitted through the handle shaft to a steering gear 72 including a pinion gear, and further transmitted to the rack shaft 74 by the pinion gear.
The wheel 75 is turned through the knuckle arm and the like. In addition, the 1G rotational force of a steering assist (auxiliary) motor (DC motor) controlled and driven by the control device 11 is transmitted to the rack shaft 74 through the engagement between the steering gear 73 including a pinion gear and the rack shaft 74, and is transmitted to the steering wheel. This will assist the steering by 71. Handle 7
The rotating shafts of the motor 1 and the motor 10 are mechanically connected by gears 72, 73 and a rack shaft 74. A steering torque sensor 21 detects steering torque (torsion torque).

また車速センサ22により車速が検出され、後述するよ
う°にこれらの検出トルク、車速等に基づいてコントロ
ール装置11はモータlOを制御する。コントロール装
置11およびモータ10には車両に搭裁されたバッテリ
12からその動作電力が供給される。
The vehicle speed is also detected by the vehicle speed sensor 22, and the control device 11 controls the motor 10 based on the detected torque, vehicle speed, etc., as will be described later. Operating power is supplied to the control device 11 and the motor 10 from a battery 12 mounted on the vehicle.

コントロール装置11は、電流検出器、電圧検出器等の
検出器、モータ10を駆動する駆動回路。
The control device 11 is a drive circuit that drives the motor 10 and detectors such as a current detector and a voltage detector.

モータlOの全体的な制御を統括するコンピュータ(C
PU、たとえばマイクロプロセッサ)、メモリ、コンピ
ュータと上記の人、出力機器とのインターフェイス回路
等から構成されている。第1図は、コントロール装置1
1に内蔵されたコンピュータの各種機能をブロック的に
、他の人、出力機器、各種回路を示すブロックとともに
描いたものと位置付けることができる。
A computer (C
It consists of a PU (for example, a microprocessor), memory, and an interface circuit between the computer and the above-mentioned people and output devices. Figure 1 shows the control device 1.
It can be positioned as a block diagram of the various functions of the computer built in 1, along with blocks representing other people, output devices, and various circuits.

第1図において、アシスト指令部20にはトルク・セン
サ21の検出トルクvTと車速センサ22の検出車速v
8とが与えられる。アシスト指令部20内のアシスト・
トルク値指示関数部23は検出トルクVTに応じてモー
タ10によって発生すべきアシスト・トルクを表わす指
令値を出力する。また乗算定数関数部24は検出車速v
8に応じて定数を発生し、この定数が乗算演算部25に
おいて上記のアシスト・トルク指令値に乗じられる。こ
の結果。
In FIG. 1, an assist command unit 20 has a torque vT detected by a torque sensor 21 and a vehicle speed vT detected by a vehicle speed sensor 22.
8 is given. Assist in the assist command unit 20
The torque value instruction function unit 23 outputs a command value representing the assist torque to be generated by the motor 10 in accordance with the detected torque VT. Further, the multiplication constant function unit 24 has a detected vehicle speed v
8, and this constant is multiplied by the above-mentioned assist torque command value in the multiplication calculation section 25. As a result.

乗算演算部25から出力されるアシスト−トルク値(ま
たはモータ電流指令値)は、第3図に示すように、検出
トルクV と検出車速Vsによりて定められた値となる
。第3図は、操舵トルクvTに応じて、一定範囲の操舵
トルクVTに対してはこれにほぼ比例するモータ電流が
流れ(アシスト参トルクが発生し)、上記範囲を超える
とある一定のモータ電流が流れる(アシスト・トルクが
発生する)ように、そして、車速Vsに応じて、車速V
sが速いときにはモータ電流(アシスト参トルク)を少
なくシ、車速Vsが遅いときにはモータ電流(アシスト
・トルク)を多くするように。
As shown in FIG. 3, the assist torque value (or motor current command value) output from the multiplication calculation unit 25 is a value determined by the detected torque V 1 and the detected vehicle speed Vs. Figure 3 shows that depending on the steering torque vT, a motor current approximately proportional to the steering torque VT within a certain range flows (assist reference torque is generated), and when the above range is exceeded, a certain motor current flows. (assist torque is generated), and the vehicle speed V is adjusted according to the vehicle speed Vs.
When s is fast, the motor current (assist torque) is decreased, and when the vehicle speed Vs is slow, the motor current (assist torque) is increased.

モーターOを制御するためのアシスト指令が発生するこ
とを表わしている。検出トルクVTは位相補償部2Bに
も与えられ、この位相補償部2Bによって検出トルクV
Tの微分値が乗算演算部25の出力に加算されることに
より、最終的にアシスト指令部20の出力(基準電流指
令値)となる。
This indicates that an assist command for controlling motor O is generated. The detected torque VT is also given to the phase compensation section 2B, and the detected torque VT is
By adding the differential value of T to the output of the multiplication calculation section 25, it finally becomes the output (reference current command value) of the assist command section 20.

この基準電流指令値には後述する角度位置、速度および
加速度制御(少なくともいずれか1つでよい)のための
指令値が加算(または減算)されたのち、目標電流指令
値として電流制御部60に与えられる。電流制御部60
はその全部をハードウェアの回路で構成してもよいし、
その一部をコンピュータ・ソフトウェアで実現すること
もてきる。
After adding (or subtracting) command values for angular position, velocity, and acceleration control (at least one of them), which will be described later, to this reference current command value, the command value is sent to the current control unit 60 as a target current command value. Given. Current control section 60
may be composed entirely of hardware circuits, or
Part of this can also be realized using computer software.

電流制御部80はたとえば、4個のスイッチング素子を
含むHブリッジ駆動法にしたがうPWM(Pu1se 
Width Modulation)パルスを用いたチ
ョッパ動作によってモーター0を駆動制御するものであ
り、電流フィードバック制御を行なう。電機子電流検出
部6Bによってモーター0の電機子電流i が検出され
、電流偏差演算部61において、与えられた目標電流指
令値と検出電流i との偏差が演算される。この偏差の
絶対値が絶対値変換部64で得られ、この絶対値に基づ
いてPWMパルスのデユーティ比が決定される。一方、
上記偏差の極性(正または負)が正負判別部62で判別
される。生成されたデユーティ比と判別された極性はモ
ータ駆動部B3に与えられ、モータ駆動部63はこれら
に基づいてHブリッジ型に配線された4個のスイッチン
グ素子をオン、オフ制御してモーター0を駆動する。
The current control unit 80 is, for example, a PWM (Pulse
The motor 0 is driven and controlled by a chopper operation using Width Modulation (width modulation) pulses, and current feedback control is performed. The armature current i 2 of the motor 0 is detected by the armature current detection unit 6B, and the deviation between the given target current command value and the detected current i 2 is calculated in the current deviation calculation unit 61. The absolute value of this deviation is obtained by the absolute value converter 64, and the duty ratio of the PWM pulse is determined based on this absolute value. on the other hand,
The polarity (positive or negative) of the deviation is determined by the positive/negative determining section 62. The generated duty ratio and the determined polarity are given to the motor drive unit B3, and the motor drive unit 63 controls the on/off of four switching elements wired in an H-bridge type based on these to drive the motor 0. drive

モーター0の印加電圧Vは印加電圧検出部51によって
検出される。検出された印加電圧Vおよび上述の電機子
電流i は舵角速度推定手段52に与えられる。この舵
角速度推定手段52は、与えられたモータ電圧Vとモー
タ電流i とからモーター0の回転速度すを推定するオ
ブザーバである。推定値には八を付け、たとえばθで表
わす。
The applied voltage V of the motor 0 is detected by the applied voltage detection section 51. The detected applied voltage V and the above-mentioned armature current i are provided to the steering angular velocity estimating means 52. This steering angular speed estimating means 52 is an observer that estimates the rotational speed of the motor 0 from the given motor voltage V and motor current i. The estimated value is marked with eight and is expressed, for example, as θ.

舵角速度推定手段52の機能的構成例が第4図に示され
ている。第4図のブロック図は次の演算式の演算を実現
するものである。
An example of the functional configuration of the steering angular velocity estimating means 52 is shown in FIG. The block diagram in FIG. 4 realizes the calculation of the following arithmetic expression.

z(t)−Fz(t)+Gi  (t)+LOv(t)
Nio+ε(t) −0となるようにFを決める。
z(t)−Fz(t)+Gi(t)+LOv(t)
Determine F so that Nio+ε(t) −0.

ここでz(t)、z(t)、F、G、LO,HおよびJ
Oはオブザーバにおけるパラメータである。
where z(t), z(t), F, G, LO, H and J
O is a parameter in the observer.

また第4図において、1/Sは積分要素を表わす。Further, in FIG. 4, 1/S represents an integral element.

上記のオブザーバのパラメータは、モーターOにおける
内部パラメータ、たとえば電機子抵抗R1自己インダク
タンスL、)ルク定数K 、速度誘起電圧定数K 、モ
ータ軸の粘性抵抗係数り。
The above observer parameters are internal parameters in the motor O, such as armature resistance R1 self-inductance L,) torque constant K, speed induced voltage constant K, and viscous resistance coefficient of the motor shaft.

ロータ・イナーシャJ等を用いて算出される。Calculated using rotor inertia J, etc.

このようにして舵角速度推定手段52から得られる推定
速度θは微分演算部53で微分されることにより推定加
速度θに変換され、また積分演算部54で積分されるこ
とにより推定角度位置θに変換される。このようにして
、モーターOの加速度、速度および位置が推定されるこ
とになる。微分演算部53、積分演算部54を用いずに
オブザーバによって直接に加速度1位置を推定するよう
にすることもできる。
The estimated speed θ obtained from the steering angular velocity estimating means 52 in this way is differentiated by the differential calculation unit 53 and converted into an estimated acceleration θ, and is also integrated by the integral calculation unit 54 and converted into an estimated angular position θ. be done. In this way, the acceleration, speed, and position of the motor O will be estimated. It is also possible to directly estimate the acceleration 1 position using the observer without using the differential calculation section 53 and the integral calculation section 54.

負帰還を行なう粘性指令部30に、推定された加速度θ
は舵角加速度の正帰還を行なう慣性補償部40にそれぞ
れ与えられ、モータ10の位置、速度および加速度制御
のために用いられる。これらの制御のうちいずれか1つ
または2つを行なってもよく、全部を行なってもよい。
The estimated acceleration θ is sent to the viscosity command unit 30 that performs negative feedback.
are respectively given to the inertia compensator 40 that performs positive feedback of the steering angle acceleration, and are used to control the position, speed, and acceleration of the motor 10. Any one or two of these controls may be performed, or all of them may be performed.

粘性指令部30は基本的には舵角の中立位置へ戻す力、
すなわち復元力を生じさせるものである。
The viscosity command unit 30 basically generates a force that returns the steering angle to the neutral position.
In other words, it generates restoring force.

推定された速度θは粘性補償値指示関数部31に与えら
れ、この関数部31は速度θが大きいほど絶対値が大き
くかつ逆方向のトルクを発生させる指令値を出力する。
The estimated speed θ is given to a viscosity compensation value instruction function unit 31, and this function unit 31 outputs a command value that has a larger absolute value and generates a torque in the opposite direction as the speed θ increases.

一方、車速センサ22によって検出された車両v8は車
速演算定数関数部34に与えられ、この関数部34は車
両v8が大きいほど大きな定数を出力する。この車速演
算定数は乗算演算部35(これについては後述する)を
経て乗算演算部32において関数部31から出力される
指令値に乗算される。この乗算結果は粘性指令出力指令
部33を経て、アシスト指令部20から出力される基準
電流指令値から減算されることになる。このようにして
、粘性指令部30の出力は舵角速度θが大きいほどアシ
スト指令部20の出力をより大きく減らすように働(。
On the other hand, vehicle v8 detected by vehicle speed sensor 22 is given to vehicle speed calculation constant function section 34, and this function section 34 outputs a larger constant as vehicle v8 becomes larger. This vehicle speed calculation constant is multiplied by the command value output from the function part 31 in the multiplication calculation part 32 via the multiplication calculation part 35 (described later). This multiplication result passes through the viscosity command output command section 33 and is subtracted from the reference current command value output from the assist command section 20. In this way, the output of the viscosity command section 30 works to reduce the output of the assist command section 20 more as the steering angular velocity θ increases.

また車速v8が大きくなるほどより大きな定数が掛けら
れるために大きくなり、粘性制動の効果は大きくなる。
Furthermore, as the vehicle speed v8 increases, a larger constant is applied, so the effect of viscous braking increases.

これによって高車速時はど不安定になる傾向にある手放
し戻り時の不安定を抑え、良好なハンドル・フィーリン
グが得られる。また低車速時には粘性を減らせるような
補償が働くことになりハンドルの活性感を減らせること
ができ良好なフィーリングが得られることになる。
This suppresses the instability that tends to occur at high vehicle speeds when you release the wheel and return it, giving you a good steering feel. Also, at low vehicle speeds, compensation works to reduce viscosity, which reduces the sense of activation of the steering wheel and provides a good feeling.

また、推定された舵角位置θは乗算定数関数部36に与
えられる。この関数部36は舵角位置の絶対値が大きい
ほど小さな定数を出力し、この定数は関数部34から出
力される上記定数と乗算演算部35で乗算され、この結
果が乗算演算部32に与えられることになる。一方、粘
性指令出力指令部33は。
Further, the estimated steering angle position θ is given to the multiplication constant function section 36. This function section 36 outputs a constant that becomes smaller as the absolute value of the steering angle position increases, and this constant is multiplied by the constant outputted from the function section 34 in the multiplication operation section 35, and this result is given to the multiplication operation section 32. It will be done. On the other hand, the viscosity command output command section 33.

状態と判定し、この場合にのみ乗算演算部32の出力を
アシスト指令部20の出力から減算させ、それ以外は粘
性指令部30の出力を零とする。このようにして、粘性
指令部30の出力は手放し状態時にのみ出力され、その
大きさは舵角θの絶対値が小さいほど大きい値になる。
Only in this case, the output of the multiplication calculation unit 32 is subtracted from the output of the assist command unit 20, and in other cases, the output of the viscosity command unit 30 is set to zero. In this way, the output of the viscosity command unit 30 is output only in the hands-off state, and its magnitude increases as the absolute value of the steering angle θ decreases.

したがって手放し時においてハンドルが中立付近で不安
定になるのを粘性制動によって抑えることができる。し
かも制動の効き始めは比較的大きい舵角であるためこの
ときは制動力は小さく、中立付近に近づくにしたがい大
きな制動力を得られるため中立位置への収束のし方が自
然になる。
Therefore, viscous braking can prevent the steering wheel from becoming unstable near neutral when the user releases the grip. Furthermore, since the braking starts to take effect at a relatively large steering angle, the braking force is small at this time, and as the vehicle approaches neutrality, a greater braking force is obtained, which makes convergence to the neutral position more natural.

上述した機能ブロック31.32.33.34による粘
性補償のみを行なってもよく1機能ブロック31゜32
(35)、 33.36による粘性補償のみを行なって
もよく、これらすべての粘性補償を行なってもよい。
Only the viscosity compensation by the above-mentioned functional blocks 31, 32, 33, and 34 may be performed.
Only the viscosity compensation according to (35) and 33.36 may be performed, or all of these viscosity compensations may be performed.

慣性補償部40はモータ10のロータ慣性があたかも小
さくなったかのように制御するもので、急ハンドル時に
モータ10がハンドルの回転に追従しないことにより生
じる重さを解消したり1手放し時の房りスピードを早く
したりするように作用する。推定された舵角加速度θは
慣性補償値指示関数部41に与えられ、この関数部41
から出力される指令値に乗算演算部42で適当な定数が
重しられることにより得られる指令値がアシスト指令部
20の基準電流指令値に加算される。
The inertia compensator 40 controls the rotor inertia of the motor 10 as if it had become smaller, and it eliminates the weight caused by the motor 10 not following the rotation of the steering wheel when the steering wheel is suddenly turned, and improves the locking speed when the handle is released. It acts to speed up the process. The estimated steering angle acceleration θ is given to the inertia compensation value instruction function section 41, and this function section 41
The command value obtained by multiplying the command value outputted from the assist command unit 42 by an appropriate constant in the multiplication calculation unit 42 is added to the reference current command value of the assist command unit 20.

第5図は第2の発明の実施例を示している。第1図に示
すものと同一物には同一符号を付し、説明を省略する。
FIG. 5 shows an embodiment of the second invention. Components that are the same as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

第2図との対比で述べると、第5図では印加電圧検出部
51は設けられていない。舵角速度推定手段52Aには
、上述の検出電機子電流l と、アシスト指令部20か
ら出力される電流指合価i とが与えられている。電流
指令値i、としては1図示のようにアシスト指令部20
の基準電流指令値に粘性指令部30の指令値を加えた値
のみならず、上記基準電流指令値、または電流制御部6
0に与えられる目標電流指令値を用いてもよい。
In comparison with FIG. 2, the applied voltage detection section 51 is not provided in FIG. The above-mentioned detected armature current l 1 and the current command value i outputted from the assist command section 20 are given to the steering angular velocity estimating means 52A. The current command value i is determined by the assist command unit 20 as shown in FIG.
In addition to the value obtained by adding the command value of the viscosity command unit 30 to the reference current command value of , the reference current command value or the current control unit 6
A target current command value given to 0 may also be used.

舵角速度推定手段52Aの機能ブロック図が第6図・に
示されている。ブロック構成は第4図に示すものと同じ
であるが、入力および各ブロックのパラメータの値が異
なるものとなっている。第6図のブロック図は次の演算
を行なうようにそのパラメータが上述したモーター0の
内部パラメータにしたがって決定される。
A functional block diagram of the steering angular velocity estimating means 52A is shown in FIG. The block configuration is the same as that shown in FIG. 4, but the input and parameter values of each block are different. In the block diagram of FIG. 6, the parameters are determined according to the internal parameters of motor 0 described above so as to perform the following calculations.

z(t) −F z(t) +c t  (t) + 
LOia (t)fll−ε(t)−0となるようにF
を決める。
z(t) −F z(t) +c t(t) +
F so that LOia (t)fll-ε(t)-0
decide.

第7図は第3の発明の実施例を示している。第7図にお
いても第1図に示すものと同一物には同一符号を付し、
説明を省略する。
FIG. 7 shows an embodiment of the third invention. In Fig. 7, the same parts as shown in Fig. 1 are given the same reference numerals.
The explanation will be omitted.

モータ10の上述した内部パラメータは温度によって変
化するので、これに基づいて算出された第4図または第
6図の機能ブロック図の各要素のパラメータも温度によ
って変化する。温度変化に度θが推定できるように、第
3の発明はモータの内部パラメータをモータの検出温度
に応じて補正するものである。これにより、正確な位置
、速度および加速度制御が達成できることとなる。
Since the above-mentioned internal parameters of the motor 10 change depending on the temperature, the parameters of each element in the functional block diagram of FIG. 4 or FIG. 6 calculated based on these also change depending on the temperature. The third invention corrects the internal parameters of the motor according to the detected temperature of the motor so that the degree θ can be estimated based on the temperature change. This allows accurate position, velocity and acceleration control to be achieved.

第8図はモータlOの温度を検出するための構成例を示
している。この図において、温度検出のためのサーミス
タ101はモータ10のケース110の内面に取付けら
れている。サーミスタは温度に応じてその抵抗値が変化
するので、これによりモータ10の内部温度を測定する
ことができる。サーミスター01はリード線102を介
してモータ温度検出部55(第7図)の温度検出回路に
接続されている。
FIG. 8 shows an example of a configuration for detecting the temperature of the motor IO. In this figure, a thermistor 101 for temperature detection is attached to the inner surface of a case 110 of a motor 10. Since the resistance value of the thermistor changes depending on the temperature, the internal temperature of the motor 10 can be measured thereby. The thermistor 01 is connected to a temperature detection circuit of a motor temperature detection section 55 (FIG. 7) via a lead wire 102.

サーミスター01は他の場所に取付けることも可能であ
るのはいうまでもない。第8図における他の構成要素を
述べると次の通りである。103は永久磁石、104は
電機子鉄心、105は電機子コイル。
It goes without saying that the thermistor 01 can be installed at other locations. The other components in FIG. 8 are as follows. 103 is a permanent magnet, 104 is an armature core, and 105 is an armature coil.

106は整流子、107はブラシ、108はモータ駆動
用リード線、109はモータの回転軸である。
106 is a commutator, 107 is a brush, 108 is a motor drive lead wire, and 109 is a rotating shaft of the motor.

第7図において、モータ温度検出部55で検出された温
度はモータ内部パラメータ・テーブル(メモリ)5Bに
与えられる。このテーブル56には、第9図にその一例
を示すように、電機子抵抗R9自己インダクタンスL、
  トルク定数K 、速度誘起電圧定数K 、モータ軸
の粘性抵抗係数り、ロータ・イナーシャJについて、こ
れらの温度特性を表わすデータがあらかじめ格納されて
いる。テーブル56は与えられた温度に対応した各モー
タ内部パラメータの値またはその温度補正値を出力して
舵角速度推定手段52に与える。このようにして。
In FIG. 7, the temperature detected by the motor temperature detection section 55 is given to the motor internal parameter table (memory) 5B. This table 56 includes armature resistance R9 self-inductance L, an example of which is shown in FIG.
Data representing temperature characteristics of torque constant K, speed induced voltage constant K, viscous resistance coefficient of the motor shaft, and rotor inertia J are stored in advance. The table 56 outputs the value of each motor internal parameter corresponding to a given temperature or its temperature correction value and supplies it to the steering angular velocity estimating means 52. In this way.

モータの内部温度をリアル・タイムに検知して。Detects the internal temperature of the motor in real time.

検出温度に応じて補正された内部パラメータを用いて推
定手段52において舵角速度が推定されるので、正確な
推定値が得られることとなる。
Since the steering angular velocity is estimated by the estimating means 52 using the internal parameters corrected according to the detected temperature, an accurate estimated value can be obtained.

第3の発明は第5図に示す第2の発明にも適用可能であ
るのはいうまでもない。
It goes without saying that the third invention is also applicable to the second invention shown in FIG.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は第1の発明の実施例を示すal能ブロック図で
ある。 第2図はパワー・ステアリング機械系の一例を示す構成
図である。 第3図は操舵トルクおよび車両速度に基づいて基準電流
指令値を求めるためのグラフである。 第4図は第1図に示す舵角速度推定手段の構成を示す機
能ブロック図である。 第5図は第2の発明の実施例を示す機能ブロック図、第
6図は、第5図における舵角速度推定手段の構成を示す
機能ブロック図である。 第7図は第3の発明の実施例を示す機能ブロック図、第
8図はモータの内部温度検出位置を示す断面図、第9図
(A)〜(P)は各種内部パラの温度特性を示すグラフ
である。 10・・・操舵アシスト・モータ。 20・・・アシスト指令部。 21・・・トルク・センサ。 22・・・車速センサ。 30・・・粘性指令部。 40・・・慣性補償部。 51・・・印加電圧検出部。 52、52A・・・舵角速度推定手段。 53・・・微分演算部。 54・・・積分演算部。 55・・・モータ温度検出部。 56・・・モータ内部パラメータ・ 60・・・電流制御部。 66・・・電機子電流検出部。 テーブル。 メータ 以
FIG. 1 is an AL function block diagram showing an embodiment of the first invention. FIG. 2 is a configuration diagram showing an example of a power steering mechanical system. FIG. 3 is a graph for determining the reference current command value based on the steering torque and vehicle speed. FIG. 4 is a functional block diagram showing the configuration of the steering angular velocity estimating means shown in FIG. 1. FIG. 5 is a functional block diagram showing an embodiment of the second invention, and FIG. 6 is a functional block diagram showing the configuration of the steering angular velocity estimating means in FIG. Fig. 7 is a functional block diagram showing an embodiment of the third invention, Fig. 8 is a sectional view showing the internal temperature detection position of the motor, and Figs. 9 (A) to (P) show the temperature characteristics of various internal parameters. This is a graph showing. 10... Steering assist motor. 20...Assist command unit. 21...Torque sensor. 22...Vehicle speed sensor. 30...Viscosity command section. 40...Inertia compensation section. 51... Applied voltage detection section. 52, 52A: Rudder angular speed estimating means. 53...Differential calculation section. 54... Integral calculation section. 55...Motor temperature detection section. 56...Motor internal parameters 60...Current control section. 66... Armature current detection section. table. More than meter

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)操舵トルク検出値、車速検出値等に基づいて操舵
アシスト・モータを制御し、操舵アシスト・トルクを発
生する電動式パワー・ステアリング装置において、 上記操舵アシスト・モータの印加電圧を検出する手段、 上記操舵アシスト・モータに流れる電流を検出する手段
、ならびに 上記の検出電圧および検出電流を用いて、上記モータの
角度位置、速度および加速度のうち少なくともいずれか
1つを算出する手段、 を備えたことを特徴とする電動式パワー・ステアリング
装置。
(1) In an electric power steering device that controls a steering assist motor and generates steering assist torque based on a detected steering torque value, a detected vehicle speed value, etc., means for detecting the voltage applied to the steering assist motor. , means for detecting a current flowing through the steering assist motor, and means for calculating at least one of the angular position, speed, and acceleration of the motor using the detected voltage and detected current. An electric power steering device characterized by:
(2)操舵トルク検出値、車速検出値等に基づいて操舵
アシスト・モータを制御し、操舵アシスト・トルクを発
生する電動式パワー・ステアリング装置において、 上記操舵アシスト・モータに電流指令値を与える手段、 上記操舵アシスト・モータに流れる電流を検出する手段
、ならびに 上記電流指令値および検出電流値を用いて、上記モータ
の角度位置、速度および加速度のうち少なくともいずれ
か1つを算出する手段、 を備えたことを特徴とする電動式パワー・ステアリング
装置。
(2) In an electric power steering device that controls a steering assist motor based on a detected steering torque value, a detected vehicle speed value, etc. and generates a steering assist torque, means for giving a current command value to the steering assist motor. , means for detecting a current flowing through the steering assist motor, and means for calculating at least one of the angular position, velocity, and acceleration of the motor using the current command value and the detected current value. An electric power steering device characterized by:
(3)上記操舵アシスト・モータの温度を測定する手段
、および 測定温度に基づいて、上記算出手段における算出処理の
ためのパラメータを修正する手段、をさらに備えた請求
項(1)または(2)に記載の電動式パワー・ステアリ
ング装置。
(3) Claim (1) or (2) further comprising means for measuring the temperature of the steering assist motor, and means for correcting parameters for calculation processing in the calculation means based on the measured temperature. The electric power steering device described in .
(4)上記算出手段によって算出された値に基づいて、
上記操舵アシスト・モータの位置制御、速度制御または
加速度制御の少なくともいずれかを実行する制御手段を
さらに備えた請求項(1),(2)または(3)に記載
の電動式パワー・ステアリング装置。
(4) Based on the value calculated by the above calculation means,
The electric power steering device according to claim 1, further comprising a control means for performing at least one of position control, speed control, and acceleration control of the steering assist motor.
JP31434589A 1989-12-05 1989-12-05 Electric power steering system Expired - Lifetime JP2767637B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31434589A JP2767637B2 (en) 1989-12-05 1989-12-05 Electric power steering system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP31434589A JP2767637B2 (en) 1989-12-05 1989-12-05 Electric power steering system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03176272A true JPH03176272A (en) 1991-07-31
JP2767637B2 JP2767637B2 (en) 1998-06-18

Family

ID=18052211

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP31434589A Expired - Lifetime JP2767637B2 (en) 1989-12-05 1989-12-05 Electric power steering system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2767637B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5740040A (en) * 1994-12-21 1998-04-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering apparatus with enhanced road feel
JPH10236323A (en) * 1997-02-25 1998-09-08 Nippon Seiko Kk Control device of motor operated power steering device
US6999862B2 (en) 2004-02-13 2006-02-14 Favess Co., Ltd. Electric power steering apparatus

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0374262A (en) * 1989-08-04 1991-03-28 Koyo Seiko Co Ltd Power steering device

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0374262A (en) * 1989-08-04 1991-03-28 Koyo Seiko Co Ltd Power steering device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5740040A (en) * 1994-12-21 1998-04-14 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering apparatus with enhanced road feel
JPH10236323A (en) * 1997-02-25 1998-09-08 Nippon Seiko Kk Control device of motor operated power steering device
US6999862B2 (en) 2004-02-13 2006-02-14 Favess Co., Ltd. Electric power steering apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
JP2767637B2 (en) 1998-06-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5028863B2 (en) Control device for electric power steering device
EP2234266A1 (en) Motor control device and electric power steering device
JP3641514B2 (en) Electric power steering device
JP2668235B2 (en) Method for detecting abnormality in torsional torque signal of electric power steering device
JP3082483B2 (en) Electric power steering device
JP3047598B2 (en) Electric power steering device
JP2874275B2 (en) DC motor rotation speed and acceleration detector
JP3036197B2 (en) Electric power steering device
JPH03176272A (en) Motor-driven power steering device
JP3235112B2 (en) Motor control device
JP2782254B2 (en) Electric power steering system
JPH08244635A (en) Motor-driven power steering system
JP3874973B2 (en) Electric power steering device
JPH05155352A (en) Electromotive power steering device
JP4003104B2 (en) Electric power steering device
JP2785398B2 (en) Electric power steering system
JP2824926B2 (en) Electric power steering system
JP3191520B2 (en) Electric power steering device
JP2773325B2 (en) Electric power steering system
JPH06144268A (en) Motor-driven power steering
JPH03178872A (en) Electrically driven power steering device
JP3084937B2 (en) Electric power steering device
JP2004066999A (en) Electric power steering device
JPH02193768A (en) Motor-driven power steering device
JPH03182881A (en) Electrically driven power steering device

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090410

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100410

Year of fee payment: 12

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100410

Year of fee payment: 12