JPH0624350A - Motor driven power steering device - Google Patents

Motor driven power steering device

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Publication number
JPH0624350A
JPH0624350A JP19477692A JP19477692A JPH0624350A JP H0624350 A JPH0624350 A JP H0624350A JP 19477692 A JP19477692 A JP 19477692A JP 19477692 A JP19477692 A JP 19477692A JP H0624350 A JPH0624350 A JP H0624350A
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JP
Japan
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steering
viscosity
inertia
steering angular
vehicle speed
Prior art date
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Pending
Application number
JP19477692A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akio Okamura
彰夫 岡村
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
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Filing date
Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP19477692A priority Critical patent/JPH0624350A/en
Publication of JPH0624350A publication Critical patent/JPH0624350A/en
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  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve steering performance by effecting correction according to a steering state through fuzzy inference. CONSTITUTION:Fuzzy inference is performed by means of steering torque, a car speed, a steering angular velocity, and a steering angular acceleration, all serving as an input parameter according to a given fuzzy rule, and an inertia compensation gain Ka and a viscous compensation gain Kv are computed. An inertia compensation value and a viscous compensation value are respectively corrected by means of an inertia compensation gain and a viscous compensation gain. Thus, a gain is corrected through fuzzy inference according to a steering state and steering performance is improved.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、車両に用いて好適な電
動式パワーステアリング装置に係わり、詳しくはモータ
の回転出力によって操舵力を補助するパワーステアリン
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 suitable for use in a vehicle, and more particularly to a power steering device for assisting steering force by the rotational output of a motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、車両のパワーステアリング装置と
して油圧式に代えてモータを用いた電動式のものが使用
されており、モータはアクチュエータとして小型、軽量
等の利点から今後とも増加傾向にある。
2. Description of the Related Art In recent years, electric power steering systems using a motor instead of a hydraulic type have been used as a vehicle power steering device, and the motor has an increasing tendency in the future due to advantages such as small size and light weight as an actuator.

【0003】従来のパワーステアリング装置では、トル
クセンサによって操舵系の操舵トルクを検出するととも
に、車速センサによって車速を検出し、これらの検出結
果に基づいて操舵系に連結されたモータの駆動を制御
し、パワーアシストを行っている。そして、一般的には
車速感応型であり、低速域では軽く、高速域では重くな
るようにトルクセンサ入力に応じてアシスト力を制御し
ている。
In the conventional power steering system, the torque sensor detects the steering torque of the steering system, the vehicle speed sensor detects the vehicle speed, and the drive of the motor connected to the steering system is controlled based on the detection results. , Power assist is done. Generally, it is a vehicle speed sensitive type, and the assist force is controlled according to the torque sensor input so that it is light in the low speed range and heavy in the high speed range.

【0004】図5は、従来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。この図において、操舵ハンドル1の回転力はハンド
ル軸を介してピニオンギアを含むステアリングギア2に
伝達されるとともに、上記ピニオンギアによりラック軸
3に伝達され、さらにナックルアーム等を経て車輪4が
転向される。
FIG. 5 is a block diagram showing an example of a steering mechanical system to which a conventional power steering device is applied. In this figure, the rotational force of the steering wheel 1 is transmitted to the steering gear 2 including a pinion gear via the handle shaft, is transmitted to the rack shaft 3 by the pinion gear, and the wheels 4 are turned through the knuckle arm and the like. To be done.

【0005】また、コントロール装置5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)6の
回転力はピニオンギアを含むステアリングギア7とラッ
ク軸3との噛み合いによりラック軸3に伝達され、ハン
ドル1による操舵を補助することになる。ハンドル1と
モータ6の回転軸はギア2、7およびラック軸3により
機械的に連結されている。
The rotational force of the steering assist (auxiliary) motor (DC motor) 6 controlled and controlled by the control device 5 is transmitted to the rack shaft 3 by the meshing of the steering gear 7 including a pinion gear and the rack shaft 3. This assists steering by the steering wheel 1. The rotating shafts of the handle 1 and the motor 6 are mechanically connected by gears 2 and 7 and a rack shaft 3.

【0006】一方、後述の操舵トルクセンサ21(図6
参照)により、操舵トルク(戻りトルク)が検出され、
車速センサ22(図6参照)より車速が検出される。そ
して、これらの検出トルク、車速等に基づきコントロー
ル装置5によってモータ6が制御される。コントロール
装置5およびモータ6には車両に搭載されたバッテリ8
から、その動作電力が供給される。
On the other hand, a steering torque sensor 21 (see FIG.
Steering torque (return torque) is detected by
The vehicle speed is detected by the vehicle speed sensor 22 (see FIG. 6). Then, the motor 6 is controlled by the control device 5 based on the detected torque, the vehicle speed, and the like. The control device 5 and the motor 6 have a battery 8 mounted on the vehicle.
Is supplied with its operating power.

【0007】コントロール装置5は電流検出器、電圧検
出器等の検出器、モータ6を駆動する駆動回路、モータ
6の全体的な制御を統括するコンピュータ(CPU、例
えばマイクロプロセッサ)、メモリ、コンピュータと上
記入/出力機器とのインターフェース回路等から構成さ
れている。
The control device 5 includes detectors such as a current detector and a voltage detector, a drive circuit for driving the motor 6, a computer (CPU, for example, microprocessor) that controls the motor 6 as a whole, a memory, and a computer. It is composed of an interface circuit with the input / output device.

【0008】次に、図6はコントロール装置5に内蔵さ
れたコンピュータの各種機能をブロック的に、他の入/
出力機器、各種回路を示すブロックとともに、描いたも
のである。この図において、アシスト指令部20にはト
ルクセンサ(操舵トルク検出手段)21の検出トルクV
Tと車速センサ(車速検出手段)22の検出車速VS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6によ
って発生すべきアシストトルクを表す指令値を出力す
る。
Next, FIG. 6 is a block diagram showing various functions of a computer incorporated in the control device 5 in a different manner.
It is drawn together with blocks showing output devices and various circuits. In this figure, the assist command unit 20 includes a detection torque V of a torque sensor (steering torque detection means) 21.
T and the vehicle speed V S detected by the vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means) 22 are given. The assist torque value instruction function unit 23 in the assist command unit 20 outputs a command value representing the assist torque to be generated by the motor 6 according to the detected torque V T.

【0009】また、乗算定数関数部24は検出車速VS
に応じて定数を発生し、この定数が乗算演算部25にお
いて上記アシストトルク指令値に乗じられる。この結
果、乗算演算部25から出力されるアシストトルク値
(又はモータ電流指令値)は図7に示すように、検出ト
ルクVTと検出車速VSによって定められた値となる。
Further, the multiplication constant function unit 24 detects the detected vehicle speed V S
A constant is generated according to the above, and this constant is multiplied by the above-mentioned assist torque command value in the multiplication calculator 25. As a result, the assist torque value (or motor current command value) output from the multiplication calculator 25 becomes a value determined by the detected torque V T and the detected vehicle speed V S , as shown in FIG. 7.

【0010】図7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、また車速VSに応じて、車速
Sが速いときにはモータ電流(アシストトルク)を少
なくし、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、モータ6を制御するための
アシスト指令が発生することを表している。
[0010] Figure 7 according to the steering torque V T, which substantially proportional to the motor current (assist torque is generated) flows against the steering torque V T of a range, when it exceeds the above range, as constant motor current flows (the assist torque is generated), also according to the vehicle speed V S, the motor current (assist when when the vehicle speed V S is high to reduce the motor current (assist torque), the vehicle speed V S is low It indicates that an assist command for controlling the motor 6 is generated so as to increase the torque.

【0011】検出トルクVTは位相補償部26にも与え
られ、この位相補償部26によって検出トルクVT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、
アシスト指令部20の出力(基準電流指令値)となって
電流制御部60に供給されるる。
The detected torque V T is also given to the phase compensator 26, and the differential value of the detected torque V T is added to the output of the multiplication calculator 25 by the phase compensator 26.
The output (reference current command value) of the assist command unit 20 is supplied to the current control unit 60.

【0012】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1つでよい)の
ための指令値が加算(又は減算)された後、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6
0はその全部をハードウエアの回路で構成してもよい
し、その一部をコンピュータ・ソフトウエアで実現する
こともできる。
The reference current command value is added (or subtracted) with a command value for angular position, velocity and acceleration control (which may be at least one), which will be described later, and then as a target current command value, the current control unit 60. Given to. Current control unit 6
All of 0s may be configured by hardware circuits, or part of them may be realized by computer software.

【0013】電流制御部60は、例えば4個のスイッチ
ング素子を含むHブリッジ駆動法に従うPWM(Pulse
Width Modulation)パルスを用いたチョッパ動作によっ
てモータ6を駆動制御するもので、電流フィードバック
制御を行う。すなわち、電機子電流検出部66によって
モータ6の電機子電流ia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ia
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、この絶対値に基づきデューティ生成部
65でPWMパルスのデューティ比が決定される。
The current control unit 60 is a PWM (Pulse) that follows the H-bridge drive method including, for example, four switching elements.
The motor 6 is driven and controlled by a chopper operation using a (Width Modulation) pulse, and current feedback control is performed. That is, the armature current detection unit 66 detects the armature current ia of the motor 6, and the target current command value and the detected current ia given by the current deviation calculation unit 61 are detected.
The deviation between and is calculated. The absolute value of this deviation is obtained by the absolute value converter 64, and the duty ratio of the PWM pulse is determined by the duty generator 65 based on this absolute value.

【0014】一方、上記偏差の極性(正又は負)が正負
判別部62で判別され、生成されたデューティ比と判別
された極性はモータ駆動部63に与えられ、モータ駆動
部63はこれらの値に基づいて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
6を駆動する。
On the other hand, the polarity (positive or negative) of the deviation is discriminated by the positive / negative discriminating unit 62, the generated duty ratio and the discriminated polarity are given to the motor driving unit 63, and the motor driving unit 63 determines these values. Based on the above, the four switching elements wired in the H-bridge type are turned on / off to drive the motor 6.

【0015】操舵角速度dθ/dt(図面ではθ:シー
タドットで表す)は操舵角速度検出/算出手段35によ
って検出され、粘性補償値指示関数部31に出力され
る。操舵角速度dθ/dtは、操舵量に対応するもので
ある。また、操舵角加速度d2θ/dt2(図面ではθ:
シータツウドットで表す)は操舵角加速度検出/算出手
段44によって検出され、慣性補償値指示関数部41に
出力される。操舵角加速度d2θ/dt2は、操舵加速度
に対応するものである。
The steering angular velocity dθ / dt (θ: represented by a theta dot in the drawing) is detected by the steering angular velocity detection / calculation means 35 and output to the viscosity compensation value instruction function section 31. The steering angular velocity dθ / dt corresponds to the steering amount. Further, the steering angular acceleration d 2 θ / dt 2 (in the drawing, θ:
(Indicated by theta-dot) is detected by the steering angular acceleration detection / calculation means 44 and output to the inertia compensation value instruction function unit 41. The steering angular acceleration d 2 θ / dt 2 corresponds to the steering acceleration.

【0016】なお、以下の説明において、図面上は通常
通りに操舵角速度をθを用いてドットを文字の上に付加
して表すが、明細書本文ではドット表示が困難であるた
め、操舵角速度をdθ/dt、操舵角加速度をd2θ/
dt2として適宜表すことにする。
In the following description, the steering angular velocity is represented as usual by using .theta. In the drawings and dots are added on the letters. However, since the dot display is difficult in the text of the specification, the steering angular velocity is represented by dθ / dt, steering angular acceleration is d 2 θ /
It will be appropriately expressed as dt 2 .

【0017】したがって、操舵角速度dθ/dtは舵角
速度等の負帰還を行う粘性制御部30に、操舵角加速度
2θ/dt2は舵角加速度の正帰還を行う慣性制御部4
0にそれぞれ与えられることになり、モータ6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
御のうち何れか1つ又は2つを行ってもよく、全部を行
ってもよい。
Therefore, the steering angular velocity dθ / dt is fed to the viscosity control unit 30 which performs negative feedback of the steering angular velocity and the like, and the steering angular acceleration d 2 θ / dt 2 is fed to the inertia control unit 4 which feeds positive feedback of the steering angular acceleration.
0, respectively, and the position of the motor 6,
Used for speed and acceleration control. Any one or two of these controls may be performed, or all of them may be performed.

【0018】粘性制御部(モータ粘性制御手段)30は
舵角の運動に対して粘性力を与えるとともに、車速に応
じて粘性力の大きさを切換えるものである。操舵角速度
dθ/dtは粘性補償値指示関数部31に与えられ、こ
の粘性補償値指示関数部31は速度dθ/dtが大きい
程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 viscosity control unit (motor viscosity control means) 30 applies a viscous force to the movement of the steering angle and switches the magnitude of the viscous force according to the vehicle speed. The steering angular velocity dθ / dt is given to the viscosity compensation value instruction function unit 31, and this viscosity compensation value instruction function unit 31 outputs a command value that produces a larger absolute value and reverse torque as the velocity dθ / dt increases. .

【0019】一方、車速センサ22によって検出された
車速Vsは車速演算定数関数部34に与えられ、この関
数部34は車速Vsが大きい程大きな定数を出力する。
この車速演算定数は乗算演算部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。
On the other hand, the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 22 is given to a vehicle speed calculation constant function section 34, and this function section 34 outputs a larger constant as the vehicle speed Vs is higher.
This vehicle speed calculation constant is calculated by the multiplication calculation unit 32 in the function unit 31.
The command value output from is multiplied.

【0020】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、粘性制御
部30の出力は舵角速度dθ/dtが大きい程アシスト
指令部20の出力をより大きく減らすように働く。ま
た、車速Vsが大きくなる程より大きな定数が乗算され
るために大きくなり、粘性制動の効果は大きくなる。
This multiplication result is subtracted from the reference current command value output from the assist command unit 20 via the viscosity command output command unit 33. In this way, the output of the viscosity control unit 30 works to reduce the output of the assist command unit 20 to a greater extent as the steering angular velocity dθ / dt increases. Further, the larger the vehicle speed Vs is, the larger the constant becomes so that it is multiplied, and the effect of viscous braking becomes larger.

【0021】これによって高車速時ほど不安定になる傾
向にある手放し戻り時の不安定を抑え、良好なハンドル
・フィーリングが達成される。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、ハンドルの粘
性感が減少し、良好なハンドル・フィーリングが得られ
ることになる。
As a result, the instability when returning to the vehicle, which tends to become unstable as the vehicle speed increases, is suppressed, and a good steering feel is achieved. Further, at a low vehicle speed, the compensation that reduces the viscosity works, so that the viscous feeling of the steering wheel is reduced and a good steering wheel feeling is obtained.

【0022】慣性制御部40はモータ6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6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、手放し時の戻りスピー
ドを早くしたりするように作用する。操舵角加速度d2
θ/dt2は慣性補償値指示関数部41に与えられ、こ
の慣性補償値指示関数部41は操舵角加速度d2θ/d
2に応じてモータ6のロータ慣性を補償するような値
を演算して乗算演算部42に出力する。
The inertia control unit 40 controls the rotor inertia of the motor 6 as if the rotor inertia had decreased. The inertia control unit 40 eliminates the weight generated when the motor 6 does not follow the rotation of the steering wheel at the time of a sudden steering operation, or when the steering wheel is released. It acts to speed up the return speed. Steering angular acceleration d 2
θ / dt 2 is given to the inertia compensation value instruction function unit 41, and this inertia compensation value instruction function unit 41 operates the steering angular acceleration d 2 θ / d.
A value that compensates for the rotor inertia of the motor 6 is calculated according to t 2 and output to the multiplication calculation unit 42.

【0023】一方、車速センサ22によって検出された
車速Vsは車速演算定数関数部43に与えられ、この車
速演算定数関数部43は車速Vsが大きい程大きな定数
を出力する。この車速演算定数は乗算演算部42におい
て慣性補償値指示関数部41から出力される指令値に乗
算される。そして、この乗算結果はアシスト指令部20
から出力される基準電流指令値に加算されることにな
る。上記アシスト指令部20および電流制御部60は制
御手段100を構成する。
On the other hand, the vehicle speed Vs detected by the vehicle speed sensor 22 is given to the vehicle speed calculation constant function section 43, and this vehicle speed calculation constant function section 43 outputs a larger constant as the vehicle speed Vs increases. This vehicle speed calculation constant is multiplied by the command value output from the inertia compensation value instruction function unit 41 in the multiplication calculation unit 42. Then, the multiplication result is the assist command unit 20.
Will be added to the reference current command value output from. The assist command section 20 and the current control section 60 constitute the control means 100.

【0024】したがって、粘性制御部30により操舵補
助トルクに負帰還がかけられるとともに、車速に応じて
モータ角速度の負帰還ゲインが変えられる。すなわち、
低速ではモータ角速度の負帰還ゲインが低く、高速では
モータ角速度の負帰還ゲインが高くなるように制御され
る。
Therefore, the viscosity control unit 30 applies negative feedback to the steering assist torque, and also changes the negative feedback gain of the motor angular velocity according to the vehicle speed. That is,
The negative feedback gain of the motor angular velocity is low at a low speed, and the negative feedback gain of the motor angular velocity is high at a high speed.

【0025】[0025]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電動式パワーステアリング装置にあっては、
慣性制御部40の加速度正帰還ゲインKaと、粘性制御
部30の速度負帰還ゲインKvが一定である構成となっ
ていたため、速度応答性を高めるために、例えば加速度
正帰還ゲイン(慣性補償ゲイン)Kaを上げ過ぎると、
制御系が発振し、安定性(減衰性)を確保するために速
度負帰還ゲイン(粘性補償ゲイン)Kvを上げ過ぎる
と、通常の操舵時に不必要な粘性感が生じるというとい
う問題点があった。したがって、このままでは操舵性能
向上に限界があった。
However, in such a conventional electric power steering apparatus,
Since the acceleration positive feedback gain Ka of the inertia control unit 40 and the speed negative feedback gain Kv of the viscosity control unit 30 are constant, in order to improve the speed response, for example, an acceleration positive feedback gain (inertia compensation gain). If Ka is raised too high,
When the control system oscillates and the velocity negative feedback gain (viscosity compensation gain) Kv is increased too much in order to ensure stability (damping property), there is a problem that an unnecessary viscous feeling is generated during normal steering. . Therefore, there is a limit to improving the steering performance as it is.

【0026】そこで本発明は、ファジー推論によって操
舵状態に応じた補正を行い、操舵性能を向上させること
のできる電動式パワーステアリング装置を提供すること
を目的としている。
Therefore, it is an object of the present invention to provide an electric power steering apparatus capable of improving steering performance by performing correction according to a steering state by fuzzy reasoning.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1記載の発明による電動式パワーステアリン
グ装置は、操舵系に連結され、操舵補助トルクを発生す
るモータと、操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、前記操舵
系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、前記
操舵系の操舵角加速度を検出する操舵角加速度検出手段
と、前記操舵角加速度検出手段の出力に基づいてモータ
の慣性を補償する慣性補償値を演算する慣性制御手段
と、操舵角速度検出手段の出力に基づいてモータの粘性
を補償する粘性補償値を演算する粘性制御手段と、前記
操舵トルク検出手段および車速検出手段の出力に基づい
て前記モータの駆動を制御するアシスト指令値を演算す
るとともに、このアシスト指令値を前記慣性補償値およ
び粘性補償値によって補正する制御手段と、を備えた電
動式パワーステアリング装置において、前記操舵トル
ク、車速、操舵角速度、操舵角加速度を入力パラメータ
として、所定のファジールールに従ってファジー推論を
行い、前記慣性制御手段の慣性補償ゲインおよび粘性制
御手段の粘性補償ゲインを演算するファジー推論手段を
設け、前記慣性制御手段は、ファジー推論手段の出力に
基づいて前記慣性補償値を補正し、前記粘性制御手段
は、ファジー推論手段の出力に基づいて前記粘性補償値
を補正することを特徴とする。
In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention is provided with an electric power steering apparatus, which is connected to a steering system and generates a steering assist torque, and a steering torque of the steering system. Steering torque detecting means for detecting the vehicle speed, vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed, steering angular velocity detecting means for detecting the steering angular velocity of the steering system, steering angular acceleration detecting means for detecting the steering angular acceleration of the steering system, An inertia control means for calculating an inertia compensation value for compensating the inertia of the motor based on the output of the steering angular acceleration detecting means, and a viscosity for calculating a viscosity compensation value for compensating the viscosity of the motor based on the output of the steering angular velocity detecting means. The assist command value for controlling the drive of the motor is calculated based on the outputs of the control means, the steering torque detection means and the vehicle speed detection means, and the assist command value is calculated. And a control means for correcting the command value with the inertia compensation value and the viscosity compensation value, in a predetermined fuzzy rule using the steering torque, the vehicle speed, the steering angular velocity, and the steering angular acceleration as input parameters. Fuzzy inference is performed according to, and fuzzy inference means for calculating the inertia compensation gain of the inertia control means and the viscosity compensation gain of the viscosity control means is provided, and the inertia control means determines the inertia compensation value based on the output of the fuzzy inference means. The viscosity control means corrects the viscosity compensation value based on the output of the fuzzy inference means.

【0028】請求項2記載の発明による電動式パワース
テアリング装置は、操舵系に連結され、操舵補助トルク
を発生するモータと、操舵系の操舵トルクを検出する操
舵トルク検出手段と、車速を検出する車速検出手段と、
前記操舵系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段
と、前記操舵系の操舵角加速度を検出する操舵角加速度
検出手段と、前記操舵角加速度検出手段の出力に基づい
てモータの慣性を補償する慣性補償値を演算する慣性制
御手段と、操舵角速度検出手段の出力に基づいてモータ
の粘性を補償する粘性補償値を演算する粘性制御手段
と、前記操舵トルク検出手段および車速検出手段の出力
に基づいて前記モータの駆動を制御するアシスト指令値
を演算するとともに、このアシスト指令値を前記慣性補
償値および粘性補償値によって補正する制御手段と、を
備えた電動式パワーステアリング装置において、前記操
舵トルク、車速、操舵角速度、操舵角加速度を入力パラ
メータとして、所定のファジールールに従ってファジー
推論を行い、前記アシスト指令値を補正する補正値を演
算するファジー推論手段を設け、前記制御手段は、ファ
ジー推論手段の出力に基づいて前記アシスト指令値を補
正することを特徴とする。
The electric power steering apparatus according to the second aspect of the present invention is connected to a steering system and generates a steering assist torque, a steering torque detecting means for detecting a steering torque of the steering system, and a vehicle speed. Vehicle speed detection means,
Steering angular velocity detecting means for detecting the steering angular velocity of the steering system, steering angular acceleration detecting means for detecting the steering angular acceleration of the steering system, and inertia for compensating the inertia of the motor based on the output of the steering angular acceleration detecting means. Inertia control means for calculating a compensation value, viscosity control means for calculating a viscosity compensation value for compensating the viscosity of the motor based on the output of the steering angular velocity detection means, and based on the outputs of the steering torque detection means and the vehicle speed detection means In the electric power steering apparatus, the electric power steering apparatus includes: a control unit that calculates an assist command value for controlling the drive of the motor and corrects the assist command value by the inertia compensation value and the viscosity compensation value. , The steering angular velocity and the steering angular acceleration are input parameters, fuzzy inference is performed according to a predetermined fuzzy rule, and the Fuzzy inference means for calculating a correction value for correcting the strike command value provided, the control means, and corrects the assist command value based on the output of the fuzzy inference means.

【0029】[0029]

【作用】請求項1記載の発明では、操舵トルク、車速、
操舵角速度、操舵角加速度を入力パラメータとして、所
定のファジールールに従ってファジー推論が行われ、慣
性補償ゲインおよび粘性補償ゲインが演算される。そし
て、これらの慣性補償ゲインおよび粘性補償ゲインによ
って慣性補償値および粘性補償値が、それぞれ補正され
る。したがって、ファジー推論によって操舵状態に応じ
たゲイン補正が行われることとなり、操舵性能が向上す
る。
According to the invention of claim 1, the steering torque, the vehicle speed,
Fuzzy inference is performed according to a predetermined fuzzy rule using the steering angular velocity and the steering angular acceleration as input parameters, and the inertia compensation gain and the viscosity compensation gain are calculated. Then, the inertia compensation value and the viscosity compensation value correct the inertia compensation value and the viscosity compensation value, respectively. Therefore, the gain correction according to the steering state is performed by the fuzzy inference, and the steering performance is improved.

【0030】請求項2記載の発明では、操舵トルク、車
速、操舵角速度、操舵角加速度を入力パラメータとし
て、所定のファジールールに従ってファジー推論が行わ
れ、アシスト指令値が補正される。すなわち、モータへ
の電流指令値が直接にファジー推論結果によって補正さ
れる。したがって、同様にファジー推論によって操舵状
態に応じたアシスト指令補正が行われ、操舵性能が向上
する。
According to the second aspect of the invention, fuzzy inference is performed according to a predetermined fuzzy rule using the steering torque, the vehicle speed, the steering angular velocity, and the steering angular acceleration as input parameters, and the assist command value is corrected. That is, the current command value to the motor is directly corrected by the fuzzy inference result. Therefore, similarly, the assist command correction according to the steering state is performed by the fuzzy inference, and the steering performance is improved.

【0031】[0031]

【実施例】以下、本発明を図面に基づいて説明する。図
1、図2は請求項1記載の発明に係る電動式パワーステ
アリング装置の一実施例を示す図である。図1は本装置
の全体を機能的に示すブロック図である。図1の説明に
当り、従来例と同一構成部分には同一符号を付して重複
説明を省略する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below with reference to the drawings. 1 and 2 are views showing an embodiment of an electric power steering apparatus according to the invention of claim 1. FIG. 1 is a block diagram functionally showing the entire apparatus. In the description of FIG. 1, the same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and duplicate description will be omitted.

【0032】図1において、70はファジー演算関数部
(ファジー推論手段)であり、ファジー演算関数部70
には操舵角速度dθ/dt、操舵角加速度d2θ/d
2、操舵トルクVTおよび車速VSが入力パラメータと
して入力されている。
In FIG. 1, reference numeral 70 denotes a fuzzy operation function unit (fuzzy inference means), which is a fuzzy operation function unit 70.
Steering angular velocity dθ / dt and steering angular acceleration d 2 θ / d
The t 2 , the steering torque V T, and the vehicle speed V S are input as input parameters.

【0033】なお、操舵角速度dθ/dtは操舵角速度
検出/算出手段(操舵角速度検出手段)35によって検
出され、操舵角加速度d2θ/dt2は操舵角加速度検出
/算出手段(操舵角加速度検出手段)44によって検出
され、操舵トルクVTはトルクセンサ(操舵トルク検出
手段)21によって検出され、さらに車速VSは車速セ
ンサ(車速検出手段)22によって検出される。
The steering angular velocity dθ / dt is detected by the steering angular velocity detection / calculation means (steering angular velocity detection means) 35, and the steering angular acceleration d 2 θ / dt 2 is detected by the steering angular acceleration detection / calculation means (steering angular acceleration detection). Means 44), the steering torque V T is detected by a torque sensor (steering torque detecting means) 21, and the vehicle speed V S is detected by a vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means) 22.

【0034】ファジー演算関数部70は操舵角速度dθ
/dt、操舵角加速度d2θ/dt2、操舵トルクVT
よび車速VSを入力パラメータとして所定のファジール
ールに従ってファジー推論を行い、加速度正帰還ゲイン
(慣性補償ゲイン)Kaおよび速度負帰還ゲイン(粘性
補償ゲイン)Kvを演算して、それぞれ慣性制御部40
および粘性制御部30の各乗算演算部42、32に出力
する。
The fuzzy arithmetic function unit 70 operates the steering angular velocity dθ.
/ Dt, steering angular acceleration d 2 θ / dt 2 , steering torque V T and vehicle speed V S as input parameters, fuzzy inference is performed according to a predetermined fuzzy rule, and acceleration positive feedback gain (inertia compensation gain) Ka and speed negative feedback gain Ka (Viscosity compensation gain) Kv is calculated, and the inertia control unit 40 is operated.
And to the respective multiplication calculation units 42 and 32 of the viscosity control unit 30.

【0035】加速度正帰還ゲイン(慣性補償ゲイン)K
aは、慣性制御部40の乗算演算部42において慣性補
償値指示関数部41から出力される指令値に乗算され
る。そして、この乗算結果はアシスト指令部20から出
力される基準電流指令値に加算される。
Acceleration positive feedback gain (inertia compensation gain) K
a is multiplied by the command value output from the inertia compensation value instruction function unit 41 in the multiplication operation unit 42 of the inertia control unit 40. Then, this multiplication result is added to the reference current command value output from the assist command unit 20.

【0036】一方、速度負帰還ゲイン(粘性補償ゲイ
ン)Kvは、粘性制御部30の乗算演算部32において
粘性補償値指示関数部31から出力される指令値に乗算
される。そして、この乗算結果は粘性指令出力指令部3
3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。
On the other hand, the velocity negative feedback gain (viscosity compensation gain) Kv is multiplied by the command value output from the viscosity compensation value instruction function unit 31 in the multiplication operation unit 32 of the viscosity control unit 30. The result of this multiplication is the viscosity command output command unit 3
3 is subtracted from the reference current command value output from the assist command unit 20.

【0037】なお、操舵角速度検出手段は、例えばタコ
ジェネレータ、エンコーダのようなものであってもよい
し、センサの代えて舵角速度を推定するオブザーバを設
けてもよい。このオブザーバは、モータ6の端子電圧と
電機子電流とに基づいて、又はモータ6への電流指令値
と測定した電機子電流とに基づいて舵角速度を推定す
る。また、操舵角加速度検出手段は舵角速度を微分して
算出してもよい。
The steering angular velocity detecting means may be, for example, a tacho generator or an encoder, or an observer for estimating the steering angular velocity may be provided instead of the sensor. This observer estimates the steering angular velocity based on the terminal voltage of the motor 6 and the armature current, or based on the current command value to the motor 6 and the measured armature current. Further, the steering angular acceleration detection means may be calculated by differentiating the steering angular velocity.

【0038】ここで、各補償ゲイン演算のファジールー
ルについて説明する。図2(A)は各補償ゲイン演算に
おける前件部のメンバーシップ関数で、操舵トルク
T、モータ速度(すなわち、操舵角速度)dθ/d
t、モータ加速度(すなわち、操舵角加速度)d2θ/
dt2を入力パラメータとするものである。また、図2
(B)は前件部のメンバーシップ関数で、車速VSを入
力パラメータとするものである。なお、前件部のメンバ
ーシップ関数は三角形状のみならず、他の任意の形状の
メンバーシップ関数を採用してもよいことは勿論であ
る。
Here, the fuzzy rule of each compensation gain calculation will be described. FIG. 2 (A) is a membership function of the antecedent part in each compensation gain calculation. Steering torque V T , motor speed (that is, steering angular speed) dθ / d
t, motor acceleration (that is, steering angular acceleration) d 2 θ /
It uses dt 2 as an input parameter. Also, FIG.
(B) is a membership function of the antecedent part, which uses the vehicle speed V S as an input parameter. Of course, the membership function of the antecedent part is not limited to the triangular shape, and it is needless to say that the membership function of any other shape may be adopted.

【0039】図2(C)は後件部におけるファジー出力
であり、シングルトーン位置で表したメンバーシップ関
数で、各補償ゲインKa、Kvを出力値としている。な
お、ここではファジー出力をシングルトーン位置で表現
しているが、これに限らず、例えば三角形又は他の形状
のメンバーシップ関数で表現してもよい。
FIG. 2C shows a fuzzy output in the consequent part, which is a membership function represented by a single tone position, and the compensation gains Ka and Kv are output values. Although the fuzzy output is represented by a single tone position here, the present invention is not limited to this, and may be represented by a membership function of, for example, a triangle or another shape.

【0040】各メンバーシップ関数におけるラベルの意
味は、次の通りである。 PL:Positive Large(正方向に大きい) PS:Positive Small(正方向に小さい) ZR:ゼロ(中立) NS:Negative Small(負方向に小さい) NL:Negative Large(負方向に大きい)
The meaning of the label in each membership function is as follows. PL: Positive Large PS: Positive Small ZR: Zero Neutral NS: Negative Small NL: Negative Large

【0041】ファジィルールは次の表1のように示され
る。
The fuzzy rules are shown in Table 1 below.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】ファジィルールは式を用いて表すと、次の
ようになる。ルールはいわゆるIF、THEN(もし、
ならば)の形式で表現される。代表例としてファジィル
ールR1を説明すると、次のようになる。 R1.IF VS=PL、VT=ZR、dθ/dt=PL AND d2θ/dt2=ZR THEN ファジー出力(Ka)=ZR ファジー出力(Kv)=PL
The fuzzy rule is expressed by the following equation. The rule is so-called IF, THEN (if
If) is expressed in the form of. The fuzzy rule R1 will be described as a typical example as follows. R1. IF V S = PL, V T = ZR, dθ / dt = PL AND d 2 θ / dt 2 = ZR THEN fuzzy output (Ka) = ZR fuzzy outputs (Kv) = PL

【0044】ファジィルールR1は、「もし、車速が大
きく、操舵トルクがゼロ(中立)、モータ速度(すなわ
ち、操舵角速度)が正方向に大きく、かつモータ加速度
(すなわち、操舵角加速度)がゼロ(中立)である場合
には、ファジー出力としての慣性補償ゲインKaはゼロ
で、ファジー出力としての粘性補償ゲインKvは正方向
に大きい。」という意味である。以下、他のルールも同
様の手法で判断される。
The fuzzy rule R1 is "if the vehicle speed is high, the steering torque is zero (neutral), the motor speed (that is, steering angular speed) is large in the positive direction, and the motor acceleration (that is, steering angular acceleration) is zero ( In the case of neutral, the inertia compensation gain Ka as a fuzzy output is zero, and the viscosity compensation gain Kv as a fuzzy output is large in the positive direction. ” Hereinafter, other rules are determined by the same method.

【0045】表1に示すファジィルールの基本的な思想
は、ハンドル切り始めあるいはハンドル手放し時の戻り
始めをファジー推定し、この場合には慣性補償ゲインK
aを大きめにし、一方、走行中のハンドル手放し戻り時
のハンドル中立点をファジー推定し、この場合には粘性
補償ゲインKvを大きめにするというものである。
The basic idea of the fuzzy rule shown in Table 1 is to fuzzy estimate the start of turning the steering wheel or the start of returning when the steering wheel is released. In this case, the inertia compensation gain K
On the other hand, a is increased, and on the other hand, the neutral point of the steering wheel when the steering wheel is released and returned while running is fuzzy estimated, and in this case, the viscosity compensation gain Kv is increased.

【0046】ファジー演算関数部70はバイナリィ・デ
ジタル・コンピュータを用いて実現してもよいし、ある
いはファジー推論演算専用のアーキテクチャを持つデジ
タル又はアナログ・タイプのファジー・プロセッサによ
って実現することもできる。
The fuzzy operation function unit 70 may be realized by using a binary digital computer, or may be realized by a digital or analog type fuzzy processor having an architecture dedicated to fuzzy inference operation.

【0047】動作説明 次に、パワーステアリング制御の動作について説明す
る。イグニションスイッチがオンすると、まず通常のパ
ワーアシスト処理が実行され、これにより、車速感応型
の制御、すなわち低速域では軽く、高速域では重くなる
ようにトルクセンサ入力に応じてアシスト力が制御され
る。
Description of Operation Next, the operation of the power steering control will be described. When the ignition switch is turned on, a normal power assist process is first executed, and as a result, vehicle speed sensitive control, that is, assist force is controlled according to the torque sensor input so that it is light in the low speed range and heavy in the high speed range. .

【0048】一方、ハンドル1の切り始めあるいはハン
ドル1の手放し時の戻り始めには、その状態がファジー
演算関数部70によってファジー推定され、慣性補償ゲ
インKaおよび粘性補償ゲインKvが演算されてそれぞ
れ慣性制御部40および粘性制御部30の各乗算演算部
42、32に出力される。そして、慣性補償ゲインKa
は、慣性制御部40の乗算演算部42において慣性補償
値指示関数部41から出力される指令値に乗算され、こ
の乗算結果はアシスト指令部20から出力される基準電
流指令値に加算される。
On the other hand, at the beginning of turning the handle 1 or at the beginning of returning when the handle 1 is released, the state is fuzzy estimated by the fuzzy calculation function unit 70, and the inertia compensation gain Ka and the viscosity compensation gain Kv are calculated to calculate the inertia. It is output to each multiplication calculation unit 42, 32 of the control unit 40 and the viscosity control unit 30. Then, the inertia compensation gain Ka
Is multiplied by the command value output from the inertia compensation value instruction function unit 41 in the multiplication calculation unit 42 of the inertia control unit 40, and the multiplication result is added to the reference current command value output from the assist command unit 20.

【0049】また、粘性補償ゲインKvは粘性制御部3
0の乗算演算部32において粘性補償値指示関数部31
から出力される指令値に乗算され、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。このようにして
最終的にアシスト力が補正制御される。
The viscosity compensation gain Kv is calculated by the viscosity control unit 3
In the multiplication calculation unit 32 of 0, the viscosity compensation value indicating function unit 31
Is multiplied by the command value output from the reference command value output from the assist command section 20 via the viscosity command output command section 33. In this way, the assist force is finally corrected and controlled.

【0050】具体的には、図2に示したメンバーシップ
関数による評価、すなわち、操舵トルクVT、モータ速
度(操舵角速度)dθ/dtおよびモータ加速度(操舵
角加速度)d2θ/dt2を入力パラメータとしてメンバ
ーシップ関数にどの程度適合するかの評価が行われ、表
1に示すファジールールに従ってファジー論理演算が実
行される。
Specifically, the evaluation by the membership function shown in FIG. 2, that is, the steering torque V T , the motor speed (steering angular speed) dθ / dt, and the motor acceleration (steering angular acceleration) d 2 θ / dt 2 are calculated. The degree of matching with the membership function as an input parameter is evaluated, and the fuzzy logic operation is executed according to the fuzzy rules shown in Table 1.

【0051】ファジィ論理演算過程では、その前件部で
上記入力パラメータが与えられ、ファジィルールの対応
するメンバーシップ関数にどの程度適合するかが求めら
れ、適合度の小さいものが選択されて後件部に与えら
れ、後件部では選択された適合度より出力のメンバーシ
ップ関数に制限をかけて例えば、台形状のメンバーシッ
プ関数を得る。
In the fuzzy logic operation process, the above-mentioned input parameters are given in the antecedent part of the fuzzy logic, the degree of conformity to the corresponding membership function of the fuzzy rule is determined, and the one with a small degree of conformity is selected and the consequent is selected. In the consequent part, the membership function of the output is limited by the selected fitness in the consequent part to obtain, for example, a trapezoidal membership function.

【0052】次いで、上記メンバーシップ関数をMAX
合成処理によって重ね合わせて合成出力を生成し、その
後、デファジファイヤによってこの合成出力の重心を確
定出力として操舵状態の推定値に応じた各補償ゲインK
a、Kvが非線形に補償演算され、これらの各ゲインに
よって慣性補償および粘性補償制御が補正される。
Then, the membership function is MAX
A composite output is generated by superimposing the composite output, and then the defuzzifier sets the center of gravity of the composite output as the definite output, and each compensation gain K corresponding to the estimated value of the steering state.
a and Kv are non-linearly compensated and calculated, and inertia compensation and viscosity compensation control are corrected by these gains.

【0053】そのため、特にハンドルの切り始めあるい
はハンドルの手放し時の戻り始めが有効にファジー推定
され、慣性補償ゲインKaが大きくなってハンドル切り
始めの慣性感を軽減することができる。また、ハンドル
手放し時の戻り速度が向上し、収斂性を高めることがで
きる。一方、走行中のハンドル手放し戻り時のハンドル
中立点もファジー推定され、粘性補償ゲインKvが大き
くなる。したがって、ハンドル手放し時の収斂性におけ
る減衰特性を向上させることができる。
For this reason, the start of turning the steering wheel or the start of returning the steering wheel when the steering wheel is released is effectively fuzzy estimated, and the inertia compensation gain Ka is increased to reduce the inertia feeling at the start of turning the steering wheel. In addition, the returning speed when the handle is released can be improved, and the convergence can be enhanced. On the other hand, the neutral point of the steering wheel when the steering wheel is released while traveling is also fuzzy estimated, and the viscosity compensation gain Kv increases. Therefore, it is possible to improve the damping characteristic of the convergence when the handle is released.

【0054】このように、慣性制御部40の加速度正帰
還ゲインKaと、粘性制御部30の速度負帰還ゲインK
vをファジー推論によって演算しているので、最適な慣
性補償ゲインKaにより制御系の発振を回避しつつ速度
応答性を高めることができ、また、最適な粘性補償ゲイ
ンKvにより安定性(減衰性)を確保しつつ、通常の操
舵時における不必要な粘性感の発生を抑制して操舵性能
を向上させることができる。
As described above, the acceleration positive feedback gain Ka of the inertia control unit 40 and the speed negative feedback gain K of the viscosity control unit 30.
Since v is calculated by fuzzy inference, the speed response can be improved while avoiding oscillation of the control system by the optimum inertia compensation gain Ka, and the stability (damping property) can be obtained by the optimum viscosity compensation gain Kv. It is possible to improve the steering performance by suppressing the generation of unnecessary viscous feeling during normal steering while ensuring the above.

【0055】次に、図3、図4は請求項2記載の発明に
係る電動式パワーステアリング装置の一実施例を示す図
である。図3は本装置の全体を機能的に示すブロック図
である。図3の説明に当り、従来例と同一構成部分には
同一符号を付して重複説明を省略する。
Next, FIGS. 3 and 4 are views showing an embodiment of the electric power steering apparatus according to the invention of claim 2. FIG. 3 is a block diagram functionally showing the entire apparatus. In the description of FIG. 3, the same components as those of the conventional example will be denoted by the same reference numerals, and redundant description will be omitted.

【0056】図3において、80はファジー演算関数部
(ファジー推論手段)であり、ファジー演算関数部80
には操舵角速度dθ/dt、操舵角加速度d2θ/d
2、操舵トルクVTおよび車速VSが入力パラメータと
して入力されている。
In FIG. 3, reference numeral 80 denotes a fuzzy operation function unit (fuzzy inference means), which is a fuzzy operation function unit 80.
Steering angular velocity dθ / dt and steering angular acceleration d 2 θ / d
The t 2 , the steering torque V T, and the vehicle speed V S are input as input parameters.

【0057】ファジー演算関数部80は操舵角速度dθ
/dt、操舵角加速度d2θ/dt2、操舵トルクVT
よび車速VSを入力パラメータとして所定のファジール
ールに従ってファジー推論を行い、慣性/粘性補償値K
avを演算して、アシスト指令部20から出力される基
準電流指令値に加算する。すなわち、本実施例ではファ
ジー演算によって電流指令値を直接に補正する方式で、
いわゆるファジーハイブリッド制御の構成になってい
る。
The fuzzy calculation function unit 80 calculates the steering angular velocity dθ.
/ Dt, steering angular acceleration d 2 θ / dt 2 , steering torque V T and vehicle speed V S as input parameters, fuzzy inference is performed according to a predetermined fuzzy rule, and inertia / viscosity compensation value K
av is calculated and added to the reference current command value output from the assist command unit 20. That is, in this embodiment, the current command value is directly corrected by the fuzzy calculation,
The configuration is so-called fuzzy hybrid control.

【0058】ここで、慣性/粘性補償値Kav演算のフ
ァジールールについて説明する。この場合、前件部のメ
ンバーシップ関数は前述した図2(A)、(B)に示す
ものと同様であり(図示略)、後件部のメンバーシップ
関数のみが異なっている。図4は後件部のメンバーシッ
プ関数におけるファジー出力であり、シングルトーン位
置で表したメンバーシップ関数で、慣性/粘性補償値K
avを出力値としている。
Here, the fuzzy rule of the inertia / viscosity compensation value Kav calculation will be described. In this case, the membership function of the antecedent part is the same as that shown in FIGS. 2A and 2B described above (not shown), and only the membership function of the consequent part is different. Fig. 4 shows the fuzzy output of the membership function in the consequent part, which is the membership function expressed by the single tone position, and the inertia / viscosity compensation value K
The output value is av.

【0059】ファジィルールは次の表2のように示され
る。
The fuzzy rules are shown in Table 2 below.

【0060】[0060]

【表2】 [Table 2]

【0061】ファジィルールは式を用いて表すと、次の
ようになる。ルールはいわゆるIF、THEN(もし、
ならば)の形式で表現される。代表例としてファジィル
ールR1を説明すると、次のようになる。 R1.IF VS=PL、VT=ZR、dθ/dt=PL AND d2θ/dt2=ZR THEN ファジー出力(Kav)=NL
The fuzzy rule is expressed by the following equation. The rule is so-called IF, THEN (if
If) is expressed in the form of. The fuzzy rule R1 will be described as a typical example as follows. R1. IF V S = PL, V T = ZR, dθ / dt = PL AND d 2 θ / dt 2 = ZR THEN Fuzzy output (Kav) = NL

【0062】ファジィルールR1は、「もし、車速が大
きく、操舵トルクがゼロ(中立)、モータ速度(すなわ
ち、操舵角速度)が正方向に大きく、かつモータ加速度
(すなわち、操舵角加速度)がゼロ(中立)である場合
には、ファジー出力としての慣性/粘性補償値Kavは
負方向に大きい。」という意味である。以下、他のルー
ルも同様の手法で判断される。
The fuzzy rule R1 is "if the vehicle speed is high, the steering torque is zero (neutral), the motor speed (that is, steering angular speed) is large in the positive direction, and the motor acceleration (that is, steering angular acceleration) is zero ( In the case of neutral), the inertia / viscosity compensation value Kav as a fuzzy output is large in the negative direction. ” Hereinafter, other rules are determined by the same method.

【0063】表2に示すファジィルールの基本的な思想
は、ハンドル切り始めあるいはハンドル手放し時の戻り
始めをファジー推定し、この場合には慣性/粘性補償値
Kavを正にし、一方、走行中のハンドル手放し戻り時
のハンドル中立点をファジー推定し、この場合には慣性
/粘性補償値Kavを負にするというものである。
The basic idea of the fuzzy rule shown in Table 2 is to fuzzy-estimate the start of turning the steering wheel or the start of returning when the steering wheel is released. In this case, the inertia / viscosity compensation value Kav is made positive, while The neutral point of the steering wheel when the steering wheel is released is fuzzy estimated, and in this case, the inertia / viscosity compensation value Kav is made negative.

【0064】以上の構成において、本実施例ではハンド
ル1の切り始めあるいはハンドル1の手放し時の戻り始
めには、その状態がファジー演算関数部80によってフ
ァジー推定され、慣性/粘性補償値Kavが演算されて
アシスト指令部20から出力される基準電流指令値に加
算される。
In the above-described structure, in the present embodiment, when the handle 1 is turned off or returned when the handle 1 is released, the state is fuzzy estimated by the fuzzy operation function unit 80, and the inertia / viscosity compensation value Kav is calculated. Then, the reference current command value output from the assist command unit 20 is added.

【0065】そのため、特にハンドルの切り始めあるい
はハンドルの手放し時の戻り始めに慣性/粘性補償値K
avが正の値になって基準電流指令値に加算され、ハン
ドル切り始めの慣性感を軽減することができるととも
に、ハンドル手放し時の戻り速度を向上させて収斂性を
高めることができる。また、走行中のハンドル手放し戻
り時のハンドル中立点もファジー推定され、慣性/粘性
補償値Kavが負の値になるため、ハンドル手放し時の
収斂性における減衰特性を向上させることができる。
For this reason, the inertial / viscosity compensation value K is set especially at the beginning of turning the handle or returning when the handle is released.
When av becomes a positive value and is added to the reference current command value, it is possible to reduce the feeling of inertia when the steering wheel is turned off, and it is possible to improve the returning speed when the steering wheel is released and improve the convergence. Further, the neutral point of the steering wheel when the steering wheel is released while the vehicle is traveling is fuzzy estimated, and the inertial / viscosity compensation value Kav becomes a negative value, so that it is possible to improve the damping characteristic of the convergence when the steering wheel is released.

【0066】[0066]

【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、慣性補償
ゲインと、粘性補償ゲインをファジー推論によって演算
しているので、最適な慣性補償ゲインにより制御系の発
振を回避しつつ速度応答性を高めることができ、また、
最適な粘性補償ゲインにより安定性(減衰性)を確保し
つつ、通常の操舵時における不必要な粘性感の発生を抑
制して操舵性能を向上させることができる。
According to the first aspect of the present invention, since the inertia compensation gain and the viscosity compensation gain are calculated by fuzzy reasoning, the optimum inertia compensation gain avoids oscillation of the control system and speed response. Can also increase
It is possible to improve the steering performance by suppressing the generation of unnecessary viscous feeling during normal steering while ensuring stability (damping property) by the optimum viscosity compensation gain.

【0067】また、請求項2記載の発明によれば、アシ
スト指令値をファジー推論によって演算しているので、
同様に最適な慣性/粘性補償値により制御系の発振を回
避しつつ速度応答性を高めることができるとともに、安
定性(減衰性)を確保しつつ、通常の操舵時における不
必要な粘性感の発生を抑制して操舵性能を向上させるこ
とができる。
According to the second aspect of the invention, since the assist command value is calculated by fuzzy inference,
Similarly, the optimum inertia / viscosity compensation value can improve the speed response while avoiding oscillation of the control system, while ensuring stability (damping property) while avoiding unnecessary viscous feeling during normal steering. It is possible to suppress the occurrence and improve the steering performance.

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

【図1】請求項1記載の発明に係る電動式パワーステア
リング装置の一実施例の機能的ブロック図である。
FIG. 1 is a functional block diagram of an embodiment of an electric power steering apparatus according to the invention of claim 1.

【図2】同実施例のメンバーシップ関数を示す図であ
る。
FIG. 2 is a diagram showing a membership function of the same example.

【図3】請求項2記載の発明に係る電動式パワーステア
リング装置の一実施例の機能的ブロック図である。
FIG. 3 is a functional block diagram of an embodiment of the electric power steering apparatus according to the invention of claim 2.

【図4】同実施例のメンバーシップ関数を示す図であ
る。
FIG. 4 is a diagram showing a membership function of the same example.

【図5】従来のパワーステアリング機械系の一例を示す
図である。
FIG. 5 is a diagram showing an example of a conventional power steering mechanical system.

【図6】従来のパワーステアリング装置の機能的ブロッ
ク図である。
FIG. 6 is a functional block diagram of a conventional power steering device.

【図7】従来のパワーステアリング装置のアシストトル
クの特性を示す図である。
FIG. 7 is a diagram showing characteristics of assist torque of a conventional power steering device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 操舵ハンドル 6 モータ 20 アシスト指令部 21 操舵トルクセンサ(操舵トルク検出手段) 22 車速センサ(車速検出手段) 30 粘性制御部(モータ粘性制御手段) 35 操舵角速度検出/算出手段(操舵角速度検出手
段) 40 慣性制御部(慣性制御手段) 44 操舵角加速度検出/算出手段(操舵角加速度検出
手段) 60 電流制御部 70、80 ファジー演算関数部(ファジー推論手段) 100 制御手段
1 Steering Handle 6 Motor 20 Assist Command Unit 21 Steering Torque Sensor (Steering Torque Detection Unit) 22 Vehicle Speed Sensor (Vehicle Speed Detection Unit) 30 Viscosity Control Unit (Motor Viscosity Control Unit) 35 Steering Angular Velocity Detection / Calculation Unit (Steering Angular Velocity Detection Unit) 40 Inertia Control Section (Inertial Control Means) 44 Steering Angular Acceleration Detection / Calculation Means (Steering Angular Acceleration Detection Means) 60 Current Control Sections 70, 80 Fuzzy Calculation Function Section (Fuzzy Inference Means) 100 Control Means

フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 137:00 Continuation of the front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Office reference number FI technical display location B62D 137: 00

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 操舵系に連結され、操舵補助トルクを発
生するモータと、 操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記操舵系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段
と、 前記操舵系の操舵角加速度を検出する操舵角加速度検出
手段と、 前記操舵角加速度検出手段の出力に基づいてモータの慣
性を補償する慣性補償値を演算する慣性制御手段と、 操舵角速度検出手段の出力に基づいてモータの粘性を補
償する粘性補償値を演算する粘性制御手段と、 前記操舵トルク検出手段および車速検出手段の出力に基
づいて前記モータの駆動を制御するアシスト指令値を演
算するとともに、このアシスト指令値を前記慣性補償値
および粘性補償値によって補正する制御手段と、を備え
た電動式パワーステアリング装置において、 前記操舵トルク、車速、操舵角速度、操舵角加速度を入
力パラメータとして、所定のファジールールに従ってフ
ァジー推論を行い、前記慣性制御手段の慣性補償ゲイン
および粘性制御手段の粘性補償ゲインを演算するファジ
ー推論手段を設け、 前記慣性制御手段は、ファジー推論手段の出力に基づい
て前記慣性補償値を補正し、 前記粘性制御手段は、ファジー推論手段の出力に基づい
て前記粘性補償値を補正することを特徴とする電動式パ
ワーステアリング装置。
1. A motor connected to a steering system for generating a steering assist torque, a steering torque detecting means for detecting a steering torque of the steering system, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a steering angular velocity of the steering system. Steering angular velocity detecting means for detecting, steering angular acceleration detecting means for detecting steering angular acceleration of the steering system, and inertial control for calculating an inertia compensation value for compensating the inertia of the motor based on the output of the steering angular acceleration detecting means. Means, a viscosity control means for calculating a viscosity compensation value for compensating the viscosity of the motor based on the output of the steering angular velocity detection means, and a drive of the motor based on the outputs of the steering torque detection means and the vehicle speed detection means. Electric power comprising: control means for calculating an assist command value and correcting the assist command value with the inertia compensation value and the viscosity compensation value. In the tearing device, fuzzy inference is performed according to a predetermined fuzzy rule using the steering torque, the vehicle speed, the steering angular velocity, and the steering angular acceleration as input parameters, and the inertia compensation gain of the inertia control means and the viscosity compensation gain of the viscosity control means are calculated. Fuzzy inference means is provided, the inertia control means corrects the inertia compensation value based on the output of the fuzzy inference means, and the viscosity control means corrects the viscosity compensation value based on the output of the fuzzy inference means. An electric power steering device characterized by:
【請求項2】 操舵系に連結され、操舵補助トルクを発
生するモータと、 操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 前記操舵系の操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段
と、 前記操舵系の操舵角加速度を検出する操舵角加速度検出
手段と、 前記操舵角加速度検出手段の出力に基づいてモータの慣
性を補償する慣性補償値を演算する慣性制御手段と、 操舵角速度検出手段の出力に基づいてモータの粘性を補
償する粘性補償値を演算する粘性制御手段と、 前記操舵トルク検出手段および車速検出手段の出力に基
づいて前記モータの駆動を制御するアシスト指令値を演
算するとともに、このアシスト指令値を前記慣性補償値
および粘性補償値によって補正する制御手段と、を備え
た電動式パワーステアリング装置において、 前記操舵トルク、車速、操舵角速度、操舵角加速度を入
力パラメータとして、所定のファジールールに従ってフ
ァジー推論を行い、前記アシスト指令値を補正する補正
値を演算するファジー推論手段を設け、 前記制御手段は、ファジー推論手段の出力に基づいて前
記アシスト指令値を補正することを特徴とする電動式パ
ワーステアリング装置。
2. A motor connected to a steering system for generating a steering assist torque, a steering torque detecting means for detecting a steering torque of the steering system, a vehicle speed detecting means for detecting a vehicle speed, and a steering angular velocity of the steering system. Steering angular velocity detecting means for detecting, steering angular acceleration detecting means for detecting steering angular acceleration of the steering system, and inertial control for calculating an inertia compensation value for compensating the inertia of the motor based on the output of the steering angular acceleration detecting means. Means, a viscosity control means for calculating a viscosity compensation value for compensating the viscosity of the motor based on the output of the steering angular velocity detection means, and a drive of the motor based on the outputs of the steering torque detection means and the vehicle speed detection means. Electric power comprising: control means for calculating an assist command value and correcting the assist command value with the inertia compensation value and the viscosity compensation value. In the tearing device, the steering torque, the vehicle speed, the steering angular velocity, the steering angular acceleration is used as an input parameter, fuzzy inference is performed according to a predetermined fuzzy rule, and a fuzzy inference unit that calculates a correction value for correcting the assist command value is provided, The electric power steering apparatus, wherein the control means corrects the assist command value based on the output of the fuzzy inference means.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103171614A (en) * 2011-12-23 2013-06-26 联创汽车电子有限公司 Torque control device used in electric power steering system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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