JPH0820350A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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Publication number
JPH0820350A
JPH0820350A JP15389194A JP15389194A JPH0820350A JP H0820350 A JPH0820350 A JP H0820350A JP 15389194 A JP15389194 A JP 15389194A JP 15389194 A JP15389194 A JP 15389194A JP H0820350 A JPH0820350 A JP H0820350A
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JP
Japan
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steering
electric motor
current
low
signal
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Withdrawn
Application number
JP15389194A
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Japanese (ja)
Inventor
Eiki Noro
栄樹 野呂
Yoshinobu Mukai
良信 向
Shinji Hironaka
慎司 広中
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH0820350A publication Critical patent/JPH0820350A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide an electric power steering device capable of generating the steering auxiliary force in response to the target current even when the reaction force from tires is applied. CONSTITUTION:This electric power steering device is provided with a control means 20 constituted of a target current setting means 15, a deviation determining means 16, a drive control section 17 including at least a proportional integration(PI) control means, a low pass filter (L) 21, a low pass filter (H) 22, and a switching means 23.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は、電動機の動力を操舵
補助力としてステアリング系に直接作用させ、ドライバ
の操舵力の軽減を図る電動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 system for reducing the steering force of a driver by directly applying the power of an electric motor as a steering assist force to a steering system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電動パワーステアリングにおい
て、操舵トルクセンサが検出する操舵トルクと車速セン
サが検出する車速に基づいて目標電流を設定して電動機
を駆動するとともに、目標電流と電動機に実際に流れる
電動機電流との偏差を比例・積分制御手段(PI制
御)、または比例・積分・微分制御手段(PID制御)
を介して位相遅れならびに偏差を補償するように構成さ
れたものは知られている。
2. Description of the Related Art In a conventional electric power steering system, a target current is set based on a steering torque detected by a steering torque sensor and a vehicle speed detected by a vehicle speed sensor to drive the motor, and the target current and the current actually flow to the motor. Deviation from the motor current is proportional / integral control means (PI control) or proportional / integral / derivative control means (PID control)
It is known to compensate for phase delays as well as deviations via.

【0003】図7に従来の電動パワーステアリングの全
体構成図、図8に従来の電動パワーステアリングの要部
ブロック構成図を示す。図7において、電動パワーステ
アリング1は、ステアリングホイール2、ステアリング
軸3、ハイポイドギア4、ピニオン5aおよびラック軸
5bなどからなるラック&ピニオン機構5、タイロッド
6、操向車輪の前輪7、操舵補助力を発生する電動機
8、ステアリングホイール2に作用する操舵トルクを検
出して操舵トルクに対応した電気信号に変換された操舵
トルク信号Tを出力する操舵トルクセンサ10、車速を
検出して車速に対応した電気信号に変換された車速信号
Vを出力する車速センサ11、操舵トルク信号Tおよび
車速信号Vに基づいて電動機8を駆動、制御する制御手
段12、電動機駆動手段13、電動機電流検出手段14
を備える。
FIG. 7 is an overall block diagram of a conventional electric power steering system, and FIG. 8 is a block diagram of essential parts of the conventional electric power steering system. In FIG. 7, the electric power steering system 1 includes a steering wheel 2, a steering shaft 3, a hypoid gear 4, a rack and pinion mechanism 5 including a pinion 5a, a rack shaft 5b, a tie rod 6, a front wheel 7 of a steering wheel, and a steering assist force. A generated electric motor 8, a steering torque sensor 10 for detecting a steering torque acting on the steering wheel 2 and outputting a steering torque signal T converted into an electric signal corresponding to the steering torque, an electric vehicle corresponding to a vehicle speed by detecting a vehicle speed A vehicle speed sensor 11 that outputs a vehicle speed signal V converted into a signal, a control unit 12 that drives and controls the electric motor 8 based on the steering torque signal T and the vehicle speed signal V, an electric motor drive unit 13, and an electric motor current detection unit 14.
Is provided.

【0004】ステアリングホイール2を操舵すると、ス
テアリング軸3に設けられた操舵トルクセンサ10が操
舵トルクを検出して対応する電気信号に変換し、操舵ト
ルク信号Tを制御手段12に送る。また、ステアリング
軸3に加えられる回転は、ラック&ピニオン機構5を介
してピニオン5aの回転力をラック軸5bの軸方向の直
線運動に変換され、タイロッド6を介して前輪7の操向
を変化させる。
When the steering wheel 2 is steered, the steering torque sensor 10 provided on the steering shaft 3 detects the steering torque, converts it into a corresponding electric signal, and sends the steering torque signal T to the control means 12. Further, the rotation applied to the steering shaft 3 converts the rotational force of the pinion 5a into a linear motion in the axial direction of the rack shaft 5b via the rack and pinion mechanism 5, and changes the steering of the front wheels 7 via the tie rods 6. Let

【0005】一方、車速センサ11は、車両の車速を検
出して対応する電気信号に変換し、車速信号Vを制御装
置12に送る。制御手段12は、操舵トルク信号Tおよ
び車速信号Vに基づいて電動機駆動手段13に電動機制
御電圧VOを供給し、電動機駆動手段13は電動機制御
電圧VOに対応した電動機電圧VMを供給して電動機8を
駆動する。
On the other hand, the vehicle speed sensor 11 detects the vehicle speed of the vehicle, converts it into a corresponding electric signal, and sends the vehicle speed signal V to the control device 12. Control means 12, the motor control voltage V O supplied to the motor drive unit 13 based on the steering torque signal T and the vehicle speed signal V, the motor drive unit 13 supplies a motor voltage V M corresponding to the motor control voltage V O Drive the electric motor 8.

【0006】電動機電圧VMにより駆動された電動機8
は、ハイポイドギア4を介して操舵補助力をステアリン
グ系に作用させ、ステアリングホイール2に加えられる
操舵力の軽減を図るよう構成されている。
Electric motor 8 driven by electric motor voltage V M
Is configured to apply a steering assist force to the steering system via the hypoid gear 4 to reduce the steering force applied to the steering wheel 2.

【0007】図8において、電動パワーステアリング1
の制御手段12は、操舵トルクセンサ10からの操舵ト
ルク信号Tおよび車速センサ11からの車速信号Vに基
づいて図9示す車速信号Vをパラメータとした操舵トル
ク(T)―目標電流(IMS)特性図(テーブル1)の目
標電流IMSに変換する目標電流設定手段15、目標電流
MSと電動機電流IMの高周波成分をフィルタリングし
た帰還電流IMOの偏差ΔIを演算する減算器16、偏差
ΔIを比例・積分補償し、電動機駆動手段13を制御す
る電流制御電流IOを発生する比例・積分(PI)制御
手段を備えた駆動制御手段17、電動機電流検出手段1
4からの電動機検出電流IMDの高周波成分を除去するロ
ーパスフィルタ18を備える。
In FIG. 8, the electric power steering 1
Based on the steering torque signal T from the steering torque sensor 10 and the vehicle speed signal V from the vehicle speed sensor 11, the control means 12 of the steering torque (T) -target current ( IMS ) using the vehicle speed signal V shown in FIG. 9 as a parameter. Target current setting means 15 for converting to the target current I MS in the characteristic diagram (Table 1), subtracter 16 for calculating the deviation ΔI between the target current I MS and the feedback current I MO obtained by filtering the high frequency components of the motor current I M , the deviation Drive control means 17 having a proportional / integral (PI) control means for proportional / integral compensation of ΔI and generating a current control current IO for controlling the motor drive means 13, motor current detection means 1
A low-pass filter 18 for removing high-frequency components of the motor detection current I MD from No. 4 is provided.

【0008】駆動制御手段17の比例・積分(PI)制
御手段は、比例要素(P:proportion)およ
び積分要素(I:integral)を備え、その伝達
関数F(jω)のゲインGと位相角θは図11に示すボ
ード線図で表わされる。図11において、操舵回転速度
に対応した角周波数ωが低い領域では位相遅(θ=−9
0度)れはあるが、ゲインG(20logG)は大幅に
改善でき、一方角周波数ωが高い領域ではゲインG(2
0logG)は低いが、位相遅れは大幅に改善できるこ
とが知られている。
The proportional / integral (PI) control means of the drive control means 17 is provided with a proportional element (P: proportion) and an integral element (I: integral), and its transfer function F (jω) gain G and phase angle θ. Is represented by the Bode diagram shown in FIG. In FIG. 11, in the region where the angular frequency ω corresponding to the steering rotation speed is low, the phase delay (θ = -9
However, the gain G (20logG) can be significantly improved, while the gain G (2
0logG) is low, but it is known that the phase delay can be significantly improved.

【0009】ローパスフィルタ18は、例えば図10に
示す一次のCR(抵抗、コンデンサ)ローパスフィルタ
で構成し、カットオフ角周波数ωca{=1/(C×
R)}以上の周波数において、オクターブ6dBの減衰
量で高周波成分を除去することにより、操舵に影響を与
えず高い角周波数の帯域に含まれるノイズや高帯域のゲ
インを低減するよう構成されている。
The low-pass filter 18 is composed of, for example, a primary CR (resistor, capacitor) low-pass filter shown in FIG. 10, and has a cutoff angular frequency ω ca {= 1 / (C ×
R)} or higher frequencies, the high frequency components are removed with an attenuation amount of 6 dB in the octave, so that noise contained in a high angular frequency band and high band gain are reduced without affecting the steering. .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置は、ハンドル操作により発生する操舵トル
クに対応した目標電流IMSと、帰還電流IMOの偏差信号
ΔIに基づいて電動機8を駆動する場合、電動機電流I
Mに含まれる操舵範囲の周波数を超える高周波帯域のノ
イズをローパスフィルタ18で低減するよう構成される
ため、電動機電流IMを目標電流IMSに安定して収束さ
せることが可能となるが、例えば停車中の据え切りや走
行中の戻り状態にハンドルから手を離した場合には、タ
イヤからの反力により電動機8に発生する逆起電力によ
り制動がかかる。
In the conventional electric power steering apparatus, when the electric motor 8 is driven based on the target current I MS corresponding to the steering torque generated by the steering wheel operation and the deviation signal ΔI of the feedback current I MO. , Motor current I
Since the low-pass filter 18 is configured to reduce noise in a high frequency band exceeding the frequency of the steering range included in M , the motor current I M can be stably converged to the target current I MS. When the steering wheel is released while stationary or when the vehicle is in the return state while traveling, braking is applied by the counter electromotive force generated in the electric motor 8 by the reaction force from the tire.

【0011】逆起電力の発生に伴い発生する電動機電流
Mは、通常のハンドル操作による操舵トルクに対応し
た電動機電流IMよりも高い周波数帯域の信号とノイズ
が含まれるため、帰還ループに設けた通常の操舵時用の
ローパスフィルタ18によりノイズ成分は勿論、高い周
波数帯域の信号までも低減されてしまい、電動機電流I
Mが目標電流IMSに安定して収束できず、目標電流IMS
に応じた制御がしにくい課題がある。
Since the electric motor current I M generated with the generation of the counter electromotive force includes a signal and noise in a frequency band higher than the electric motor current I M corresponding to the steering torque due to the normal steering operation, it is provided in the feedback loop. Also, the low-pass filter 18 for normal steering reduces not only noise components but also signals in a high frequency band, and the motor current I
M can not be stable and converges to the target current I MS, the target current I MS
There is a problem that it is difficult to control according to.

【0012】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はタイヤからの反力がある場
合にも目標電流に応じた操舵補助力を発生することがで
きる電動パワーステアリング装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made to solve such a problem, and its object is to generate an electric power steering apparatus capable of generating a steering assist force according to a target current even when there is a reaction force from a tire. To provide.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項1に係る電動パワーステアリング装置の制御手段
は、電動機電流検出手段と偏差決定手段の間にカットオ
フ周波数の異なる2つのローパスフィルタを設けるとと
もに、ステアリングの往き状態および戻り状態を検出し
て2つのローパスフィルタを切替える切替手段を設けた
ことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the control means of the electric power steering apparatus according to claim 1 includes two low-pass filters having different cutoff frequencies between the motor current detection means and the deviation determination means. In addition to the provision of the steering wheel, a switching means for switching the two low-pass filters by detecting the forward and backward steering states is provided.

【0014】また、請求項2に係る電動パワーステアリ
ング装置の制御手段は、電動機電流検出手段と偏差決定
手段の間にカットオフ周波数を切替えるカットオフ周波
数変更手段を有するローパスフィルタを設けるととも
に、ステアリングの往き状態および戻り状態を検出して
カットオフ周波数変更手段を切替える切替手段を設けた
ことを特徴とする。
Further, the control means of the electric power steering apparatus according to claim 2 is provided with a low-pass filter having a cutoff frequency changing means for switching the cutoff frequency between the electric motor current detecting means and the deviation determining means, and the steering It is characterized in that switching means for switching the cutoff frequency changing means by detecting the going state and the returning state is provided.

【0015】さらに、請求項3に係る電動パワーステア
リング装置の切替手段は、操舵トルク信号、および電動
機電圧検出手段が検出した電動機の電機子電圧と電動機
電流検出手段が検出した電動機電流に基づいてステアリ
ングの往き状態および戻り状態を検出するステアリング
状態検出手段を備えたことを特徴とする。
Further, the switching means of the electric power steering apparatus according to the third aspect of the invention is based on the steering torque signal, the armature voltage of the electric motor detected by the electric motor voltage detecting means, and the electric motor current detected by the electric motor current detecting means. A steering state detecting means for detecting a forward state and a returning state of the steering wheel is provided.

【0016】[0016]

【作用】請求項1に係る電動パワーステアリング装置
は、制御手段に、カットオフ周波数の異なる2つのロー
パスフィルタと、切替手段とを設け、ステアリングの往
き状態および戻り状態を検出して2つのローパスフィル
タを切替えるので、ステアリング状態に対応して電動機
を駆動することができる。
In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, the control means is provided with two low-pass filters having different cutoff frequencies and a switching means, and two low-pass filters are detected by detecting the forward and backward states of steering. Is switched, the electric motor can be driven according to the steering state.

【0017】また、請求項2に係る電動パワーステアリ
ング装置は、制御手段に、カットオフ周波数を切替える
カットオフ周波数変更手段を有するローパスフィルタ
と、切替手段とを設け、ステアリングの往き状態および
戻り状態を検出してカットオフ周波数変更手段を切替え
るので、ステアリング状態に対応して電動機を駆動する
ことができる。
According to another aspect of the electric power steering apparatus of the present invention, the control means is provided with a low-pass filter having a cut-off frequency changing means for changing the cut-off frequency and a changing means, so that the forward and backward steering states can be controlled. Since the cutoff frequency changing means is detected and switched, the electric motor can be driven according to the steering state.

【0018】さらに、請求項3に係る電動パワーステア
リング装置は、切替手段にステアリング状態検出手段を
備え、操舵トルク信号、電動機電圧検出手段が検出した
電動機の電機子電圧および電動機電流検出手段が検出し
た電動機電流に基づいてステアリングの往き状態および
戻り状態を検出するので、操舵回転速度センサを削除す
ることができる。
Further, in the electric power steering apparatus according to a third aspect of the present invention, the switching means includes the steering state detecting means, and the steering torque signal, the armature voltage of the electric motor detected by the electric motor voltage detecting means and the electric motor current detecting means are detected. Since the forward and backward steering states are detected based on the electric motor current, the steering rotation speed sensor can be eliminated.

【0019】[0019]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図1は請求項1に係る電動パワーステアリ
ングの制御系要部ブロック構成図である。図1におい
て、制御手段20はマイクロプロセッサを基本に構成
し、目標電流設定手段15、偏差決定手段16、少なく
ともPI(比例・積分)制御手段を含む駆動制御手段1
7、ローパスフィルタ(L)21、ローパスフィルタ
(H)22、切替手段23を備える。なお、ローパスフ
ィルタ18に代えてローパスフィルタ(L)21および
ローパスフィルタ(H)22を用い、2つのローパスフ
ィルタ21、22を切替える切替手段23を設けた点が
図8の制御手段12と基本的に異なる。また、減算器2
6はタイヤの反力により発生する電動機8の高周波ノイ
ズを含めた電動機逆起電圧VNとして入力する等価回路
を表わす。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a block diagram of an essential part of a control system of an electric power steering system according to a first aspect. In FIG. 1, the control means 20 is basically a microprocessor, and the drive control means 1 includes a target current setting means 15, a deviation determination means 16, and at least a PI (proportional / integral) control means.
7, a low pass filter (L) 21, a low pass filter (H) 22, and a switching means 23. Note that the low pass filter (L) 21 and the low pass filter (H) 22 are used instead of the low pass filter 18, and a switching means 23 for switching between the two low pass filters 21 and 22 is provided. Different to Also, the subtractor 2
Reference numeral 6 represents an equivalent circuit which is inputted as a motor back electromotive force V N including high frequency noise of the motor 8 generated by the reaction force of the tire.

【0020】目標電流設定手段15は、ROM等のメモ
リに予め設計値や実験値に基づいて設定した、車速信号
Vをパラメータとした操舵トルク(T)―目標電流(I
MS)特性(図9のテーブル1参照)から操舵トルクTお
よび車速Vに対応した目標電流IMSを選択し、偏差決定
手段16のプラス(+)端子に出力する。
The target current setting means 15 sets steering torque (T) -target current (I) with a vehicle speed signal V as a parameter, which is set in advance in a memory such as a ROM based on design values and experimental values.
MS ) The target current I MS corresponding to the steering torque T and the vehicle speed V is selected from the characteristic (see Table 1 in FIG. 9) and output to the plus (+) terminal of the deviation determining means 16.

【0021】偏差決定手段16は減算器やソフト処理の
減算手段で構成し、目標電流設定手段15で選択された
目標電流IMSと切替手段23から供給されるローパスフ
ィルタ21またはローパスフィルタからの帰還電流IMO
(=IMO1、IMO2)の偏差(IMS−IMO)を演算し、偏
差信号ΔIを駆動制御手段17に提供する。
The deviation determining means 16 is composed of a subtracter or a soft processing subtracting means, and the target current I MS selected by the target current setting means 15 and the feedback from the low-pass filter 21 or the low-pass filter supplied from the switching means 23. Current I MO
(= I MO1, I MO2) calculates a deviation (I MS -I MO) of, providing a deviation signal ΔI to the drive control unit 17.

【0022】駆動制御手段17は少なくとも比例・積分
(PI)制御手段を備え、偏差決定手段16から供給さ
れる目標電流IMSと帰還電流IMOの偏差信号ΔI(=I
MS−IMO)に比例補償、積分補償、および場合によって
は微分補償を施して図11に示すボード線図で表わさ
れ、角周波数ωに対してゲインGと位相角θを有する電
動機制御電圧VOを出力する。
The drive control means 17 includes at least a proportional / integral (PI) control means, and a deviation signal ΔI (= I) between the target current IMS and the feedback current I MO supplied from the deviation determining means 16.
MS- I MO ) with proportional compensation, integral compensation, and in some cases differential compensation represented by the Bode diagram shown in FIG. 11, and having a gain G and a phase angle θ with respect to an angular frequency ω, a motor control voltage Output V O.

【0023】制御手段20から出力された電動機制御電
圧VOは、等価回路を表わす減算器26に入力され、タ
イヤの反力により発生する電動機8の高周波ノイズを含
めた電動機逆起電圧VNとの偏差電圧ΔV(=VO
N)が演算され、電動機駆動手段13に偏差電圧ΔV
(=VO−VN)が供給される。
The motor control voltage V O output from the control means 20 is input to a subtractor 26 representing an equivalent circuit, and a motor counter electromotive voltage V N including high frequency noise of the motor 8 generated by a reaction force of the tire is generated. of the deviation voltage ΔV (= V O -
V N ) is calculated and the deviation voltage ΔV is applied to the motor driving means 13.
(= V O -V N) is supplied.

【0024】電動機駆動手段13は偏差電圧ΔV(=V
O−VN)に基づいてPWM(パルス幅変調)を施した電
動機電圧VMを発生させて電動機8を駆動してステアリ
ング系に作用させる操舵補助力を制御するとともに、電
動機電流IMおよび電動機電圧(電機子電圧)VMをそれ
ぞれ電動機電流検出手段14、電動機電圧検出手段19
に提供する。
The electric motor drive means 13 has a deviation voltage ΔV (= V
O -V N) to be PWM (the pulse width modulated) to generate a motor voltage V M which has been subjected to driving the motor 8 based controls a steering assist force to be applied to the steering system, the motor current I M and the motor The voltage (armature voltage) V M is used as the motor current detection means 14 and the motor voltage detection means 19 respectively.
To provide.

【0025】電動機電流検出手段14および電動機電圧
検出手段19は、それぞれ電動機電流IM、電動機電圧
(電機子電圧)VMを検出し、電動機検出電流IMD、電
動機検出電圧VMDとして制御手段20(ローパスフィル
タ21、22 および切替手段23)にフィードバック
する。
The electric motor current detecting means 14 and the electric motor voltage detecting means 19 detect the electric motor current I M and the electric motor voltage (armature voltage) V M , respectively, and control them as the electric motor detected current I MD and the electric motor detected voltage V MD. (Low-pass filters 21, 22 and switching means 23) are fed back.

【0026】ローパスフィルタ(L)21およびローパ
スフィルタ(H)22は、電動機電流検出手段14と偏
差決定手段16を結ぶネガティブ・フィードバック(N
FB)ループ内に配置し、電動機電流検出手段14から
供給される電動機検出電流IMDにそれぞれ所定のカット
オフ周波数fC1、fC2でフィルタリングを施し、それぞ
れ帰還電流IMO1、IMO2を切替手段23の切替スイッチ
25(Sa、Sb)に出力する。
The low-pass filter (L) 21 and the low-pass filter (H) 22 are negative feedback (N) connecting the motor current detecting means 14 and the deviation determining means 16.
FB) is arranged in a loop, and the motor detection current I MD supplied from the motor current detection means 14 is filtered with predetermined cutoff frequencies f C1 and f C2 , respectively, and the feedback currents I MO1 and I MO2 are respectively switched. 23 to the changeover switch 25 (Sa, Sb).

【0027】図2は請求項1に係る電動パワーステアリ
ング装置のカットオフ周波数が異なる2つのローパスフ
ィルタ回路図である。図2において、ローパスフィルタ
(L)21およびローパスフィルタ(H)22は、それ
ぞれ一次のCRローパスフィルタで構成した実施例を示
す。
FIG. 2 is a circuit diagram of two low-pass filters having different cutoff frequencies of the electric power steering apparatus according to the first aspect. In FIG. 2, each of the low-pass filter (L) 21 and the low-pass filter (H) 22 is an example of a primary CR low-pass filter.

【0028】ローパスフィルタ(L)21は抵抗R1お
よびコンデンサC1の受動(パッシブ)素子で構成し、
入力信号である電動機検出電流IMDをカットオフ周波数
C1{=1/(2πC1R1):減衰量3dB}以上の
周波数帯域においてオクターブ6dBの減衰量で減衰さ
せた帰還電流IMO1を出力する。
The low-pass filter (L) 21 is composed of a passive element such as a resistor R1 and a capacitor C1.
A feedback current I MO1 obtained by attenuating the motor detection current I MD as an input signal with a cutoff frequency f C1 {= 1 / (2πC1R1): attenuation 3 dB} with an attenuation of octave 6 dB is output.

【0029】一方、ローパスフィルタ(H)22は抵抗
R2およびコンデンサC2の受動(パッシブ)素子で構
成し、入力信号である電動機検出電流IMDをカットオフ
周波数fC2{=1/(2πC2R2):減衰量3dB}
以上の周波数帯域においてオクターブ6dBの減衰量で
減衰させた帰還電流IMO2を出力する。
On the other hand, passive low-pass filter (H) 22 is the resistor R2 and the capacitor C2 formed of (passive) devices, cut off the input signal the motor detection current I MD frequency f C2 {= 1 / (2πC2R2 ): Attenuation 3 dB}
In the above frequency band, the feedback current I MO2 attenuated by the octave 6 dB is output.

【0030】また、カットオフ周波数fC1とカットオフ
周波数fC2を異なる値(例えば、fC1<fC2)に設定
し、後述する切替手段23でステアリング状態(ステア
リング往き状態および戻り状態)によりローパスフィル
タ(L)21とローパスフィルタ(H)22を切替え、
帰還電流IMO1と帰還電流IMO2の周波数特性を変更して
偏差決定手段16にフィードバックするよう構成する。
Further, the cut-off frequency f C1 and the cut-off frequency f C2 are set to different values (for example, f C1 <f C2 ), and the switching means 23, which will be described later, makes a low pass depending on the steering state (steering forward state and return state). Switch between filter (L) 21 and low pass filter (H) 22,
The frequency characteristics of the feedback current I MO1 and the feedback current I MO2 are changed and fed back to the deviation determining means 16.

【0031】なお、ローパスフィルタ(L)21とロー
パスフィルタ(H)22は、一次のCRローパスフィル
タ(パッシブ)に限定されず、帰還電流IMO1および帰
還電流IMO2に必要とされる周波数特性に応じて二次以
上のパッシブローパスフィルタ、またはアクティブロー
パスフィルタで構成してもよい。
The low-pass filter (L) 21 and the low-pass filter (H) 22 are not limited to the primary CR low-pass filter (passive), but have the frequency characteristics required for the feedback current I MO1 and the feedback current I MO2. Depending on the situation, it may be configured by a second or higher order passive low-pass filter or an active low-pass filter.

【0032】図3に図2のローパスフィルタの周波数―
減衰量特性図、周波数―位相特性図を示す。ローパスフ
ィルタ21、ローパスフィルタ22の特性をそれぞれL
PF―L、LPF―Hで示す。LPF―Lはカットオフ
周波数fC1(=70Hz近傍)に設定し、通常のステア
リング使用域(ステアリング往き状態)を超える周波数
で充分な減衰量が得られるよう構成し、100Hz以上
の信号成分(電動機電流IM=電動機検出電流IMD)な
らびにこの周波数帯域に含まれるノイズ成分を充分低減
する。
FIG. 3 shows the frequency of the low-pass filter of FIG.
Attenuation amount characteristic diagram and frequency-phase characteristic diagram are shown. Set the characteristics of the low-pass filter 21 and the low-pass filter 22 to L, respectively.
Shown as PF-L and LPF-H. The LPF-L is set to a cut-off frequency f C1 (= around 70 Hz) so that sufficient attenuation can be obtained at a frequency exceeding the normal steering use range (steering forward state), and a signal component of 100 Hz or more (motor Current I M = motor detection current I MD ) and noise components included in this frequency band are sufficiently reduced.

【0033】また、LPF―HはLPF―Lのカットオ
フ周波数fC1よりも高いカットオフ周波数fC2(1KH
z近傍)に設定し、タイヤの反力により発生する電動機
8の高周波ノイズを含めた逆起電力による周波数領域
(ステアリング戻り状態:1KHz近傍)の信号成分
(電動機電流IM=電動機検出電流IDM)を減衰するこ
となく、それ以上の周波数帯域の信号成分ならびにノイ
ズ成分を充分低減する。
The LPF-H has a cutoff frequency f C2 (1 KH) higher than the cutoff frequency f C1 of the LPF-L.
z), and a signal component (motor current I M = motor detection current I DM ) in the frequency region (steering return state: 1 KHz) due to back electromotive force including high-frequency noise of the motor 8 generated by the reaction force of the tire. ) Is not attenuated, and the signal components and noise components in the frequency band higher than that are sufficiently reduced.

【0034】切替手段23は、ステアリング状態検出手
段24および切替スイッチ25を備える。ステアリング
状態検出手段24は符号判定機能を有し、操舵トルク信
号Tの方向を示す符号コードFおよび操舵回転速度信号
Nの方向を示す符号コードGを比較し、符号が一致(F
=G:ステアリング往き状態)の場合は、例えばHレベ
ルのステアリング状態信号SH、符号が不一致(F≠
G:ステアリング戻り状態)の場合には、Lレベルのス
テアリング状態信号SLをそれぞれ切替スイッチ25に
出力し、切替スイッチ25はステアリング状態に対応し
たローパスフィルタ21からの帰還電流IMO1、または
ローパスフィルタ22からの帰還電流IMO2を選択する
よう構成する。なお、操舵回転速度信号Nは操舵トルク
信号T、電動機検出電圧VMDおよび電動機検電流IMD
ら演算により算出するよう構成する。
The switching means 23 comprises a steering state detecting means 24 and a changeover switch 25. The steering state detecting means 24 has a code determination function and compares a code code F indicating the direction of the steering torque signal T and a code code G indicating the direction of the steering rotation speed signal N, and the codes match (F).
= G: Steering forward state), for example, the H level steering state signal S H does not match the sign (F ≠).
G: Steering return state), the L-level steering state signal S L is output to the changeover switch 25, and the changeover switch 25 outputs the feedback current I MO1 from the low pass filter 21 corresponding to the steering state or the low pass filter. 22 is configured to select the feedback current I MO2 from 22. The steering rotation speed signal N is configured to be calculated from the steering torque signal T, the motor detection voltage V MD, and the motor detection current I MD .

【0035】切替スイッチ25はトランスファ構成の接
点を有する電子スイッチまたは同一機能を有するソフト
プログラムで構成し、ステアリング状態検出手段24か
らのステアリング状態信号SH(ステアリング往き状
態)の場合はローパスフィルタ21からの帰還電流I
MO1を選択し、ステアリング状態信号SL(ステアリング
戻り状態)の場合にはローパスフィルタ22からの帰還
電流IMO2を選択して帰還電流IMOとし、偏差検出手段
16に提供する。
The change-over switch 25 is composed of an electronic switch having a contact having a transfer structure or a software program having the same function. In the case of a steering state signal S H (steering forward state) from the steering state detecting means 24, the low-pass filter 21 is used. Feedback current I
When MO1 is selected and in the case of the steering state signal S L (steering return state), the feedback current I MO2 from the low-pass filter 22 is selected to be the feedback current I MO , which is provided to the deviation detecting means 16.

【0036】このように、制御手段20は2個のローパ
スフィルタ21、22および切替手段23を備え、通常
のステアリング往き状態は比較的カットオフ周波数の低
いローパスフィルタ21を選択し、停車中の据え切りや
走行中の戻り時にハンドルから手を離したような、タイ
ヤからの反力により電動機8に逆起電力が発生するステ
アリング戻り状態には比較的カットオフ周波数の高いロ
ーパスフィルタ22を選択するので、往きおよび戻りの
ステアリング状態に対応した目標電流IMSの電動機電流
Mで電動機8を駆動することができる。
As described above, the control means 20 is provided with the two low-pass filters 21 and 22 and the switching means 23. In the normal steering forward state, the low-pass filter 21 having a relatively low cut-off frequency is selected and installed while the vehicle is stopped. The low-pass filter 22 having a relatively high cutoff frequency is selected for the steering wheel return state in which a counter electromotive force is generated in the electric motor 8 due to a reaction force from the tire, such as when the steering wheel is released when turning or returning during running. , It is possible to drive the electric motor 8 with the electric motor current I M of the target current I MS corresponding to the forward and backward steering states.

【0037】図4は請求項2に係る電動パワーステアリ
ングの制御系要部ブロック構成図である。制御手段30
は、図1の2つのローパスフィルタ21、22の代りに
カットオフ周波数変更手段32を有する1個のローパス
フィルタ31を設け、1トランスファ機能の切替スイッ
チ25を備えた切替手段23の代りに1ブレーク機能の
切替スイッチ34を備えた切替手段33を設けた点が制
御手段20と異なる。
FIG. 4 is a block diagram of a main part of a control system of the electric power steering system according to the second aspect. Control means 30
1, one low-pass filter 31 having a cut-off frequency changing means 32 is provided in place of the two low-pass filters 21 and 22 shown in FIG. 1, and one break is provided instead of the switching means 23 having a change-over switch 25 having one transfer function. It differs from the control means 20 in that a switching means 33 having a function changeover switch 34 is provided.

【0038】ローパスフィルタ31はカットオフ周波数
切替用の抵抗RaおよびRbからなるカットオフ周波数
変更手段32を備えた1個のローパスフィルタで構成
し、切替スイッチ34で抵抗Rb(抵抗Raでもよい)
を短絡してカットオフ周波数を切替える。
The low-pass filter 31 is composed of one low-pass filter provided with a cut-off frequency changing means 32 composed of resistors Ra and Rb for switching the cut-off frequency, and the changeover switch 34 is used to form the resistor Rb (or the resistor Ra may be used).
Short circuit to switch the cutoff frequency.

【0039】図5は請求項2に係る電動パワーステアリ
ング装置のカットオフ周波数変更手段を有するローパス
フィルタ回路図である。図5において、ローパスフィル
タ31は、カットオフ周波数変更手段32を構成する抵
抗Raおよび抵抗Rbと、コンデンサCaで構成する。
切替スイッチ34を開放した場合は比較的低いカットオ
フ周波数fC1=1/{2πCa(Ra+Rb)}のロー
パスフィルタ31を構成し、切替スイッチ34を短絡し
た場合には比較的高いカットオフ周波数fC2=1/(2
πCaRa)のローパスフィルタ31を構成する。な
お、抵抗(Ra+Rb)=R1、Ra=R2、コンデン
サCa=C1=C2に設定することによりローパスフィ
ルタ31は、図2のローパスフィルタ(L)21および
ローパスフィルタ(H)22と同じカットオフ周波数f
C1、fC2にすることができ、図3と同じ周波数特性(減
衰量、位相)を実現することができる。
FIG. 5 is a low-pass filter circuit diagram having cut-off frequency changing means of the electric power steering apparatus according to the second aspect. In FIG. 5, the low-pass filter 31 is composed of a resistor Ra and a resistor Rb that constitute the cutoff frequency changing means 32, and a capacitor Ca.
When the changeover switch 34 is opened, the low-pass filter 31 having a relatively low cutoff frequency f C1 = 1 / {2πCa (Ra + Rb)} is formed, and when the changeover switch 34 is short-circuited, a relatively high cutoff frequency f C2 is formed. = 1 / (2
πCaRa) low-pass filter 31 is configured. By setting resistance (Ra + Rb) = R1, Ra = R2, and capacitor Ca = C1 = C2, the low-pass filter 31 has the same cut-off frequency as the low-pass filter (L) 21 and the low-pass filter (H) 22 of FIG. f
C1 and f C2 can be used, and the same frequency characteristics (attenuation amount and phase) as in FIG. 3 can be realized.

【0040】なお、カットオフ周波数変更手段32は抵
抗RaとRbの並列回路で構成し、切替スイッチ34を
RaまたはRbと直列に接続し、開放または短絡するこ
とで抵抗値を変更して2つのカットオフ周波数fC1、f
C2を有するローパスフィルタ31を構成することもでき
る。また、ローパスフィルタ31は一次のCRパッシブ
ローパスフィルタで構成したが、必要に応じて二次以上
のパッシブローパスフィルタ、またはアクティブローパ
スフィルタで構成することもできる。
The cut-off frequency changing means 32 is composed of a parallel circuit of resistors Ra and Rb, and the changeover switch 34 is connected in series with Ra or Rb, and the resistance value is changed by opening or short-circuiting the two switches. Cutoff frequency f C1 , f
It is also possible to configure the low-pass filter 31 having C2 . The low-pass filter 31 is composed of a primary CR passive low-pass filter, but may be composed of a secondary or higher-order passive low-pass filter or an active low-pass filter as required.

【0041】切替手段33は、図1で説明したステアリ
ング状態検出手段24および1ブレーク構成の接点を有
する電子スイッチまたは同一機能を有するソフトプログ
ラムで構成し、ステアリング状態検出手段24からのス
テアリング状態信号SH(ステアリング往き状態)の場
合はローパスフィルタ31をカットオフ周波数fC1に設
定して帰還電流IMO1を出力し、ステアリング状態信号
L(ステアリング戻り状態)の場合にはローパスフィ
ルタ31をカットオフ周波数fC2に設定して帰還電流I
MO2を出力して帰還電流IMOとし、偏差検出手段16に
提供する。
The switching means 33 is constituted by the steering state detecting means 24 described in FIG. 1 and an electronic switch having a contact of one break structure or a software program having the same function, and the steering state signal S from the steering state detecting means 24 is used. In the case of H (steering forward state), the low-pass filter 31 is set to the cut-off frequency f C1 to output the feedback current I MO1, and in the case of the steering state signal S L (steering return state), the low-pass filter 31 is cut off. Set to frequency f C2 and set feedback current I
The MO2 is output and used as the feedback current I MO , which is provided to the deviation detecting means 16.

【0042】このように、制御手段30はカットオフ周
波数変更手段32を備えた1個のローパスフィルタ31
を備え、通常のステアリング往き状態はローパスフィル
タ31を比較的低いカットオフ周波数のfC1に設定し、
停車中の据え切りや走行中の戻り時にハンドルから手を
離したような、タイヤからの反力により電動機8に逆起
電力が発生するステアリング戻り状態にはローパスフィ
ルタ31を比較的高いカットオフ周波数fC2に設定する
ので、往きおよび戻りのステアリング状態に対応した目
標電流IMSの電動機電流IMで電動機8を駆動すること
ができる。
As described above, the control means 30 has one low-pass filter 31 having the cut-off frequency changing means 32.
In the normal steering forward state, the low pass filter 31 is set to f C1 having a relatively low cutoff frequency,
The low-pass filter 31 has a relatively high cut-off frequency in a steering wheel returning state in which a counter electromotive force is generated in the electric motor 8 due to a reaction force from the tire, such as when the vehicle is stationary while stopped or when returning while traveling. Since it is set to f C2 , the electric motor 8 can be driven by the electric motor current I M of the target current I MS corresponding to the forward and backward steering states.

【0043】図6は請求項3に係る電動パワーステアリ
ング装置のステアリング状態検出手段の要部ブロック構
成図である。図6において、ステアリング状態検出手段
24は、トルク符号判定手段41、操舵トルク微分手段
42、電動機回転速度演算部43、乗算処理手段44、
バネ係数記憶手段45、操舵回転速度演算部46、回転
速度符号判定部47、符号一致判定部48を備える。
FIG. 6 is a block diagram of the essential portions of the steering state detecting means of the electric power steering apparatus according to the third aspect. In FIG. 6, the steering state detecting means 24 includes a torque code determining means 41, a steering torque differentiating means 42, an electric motor rotation speed calculating section 43, a multiplication processing means 44,
A spring coefficient storage unit 45, a steering rotation speed calculation unit 46, a rotation speed code determination unit 47, and a code matching determination unit 48 are provided.

【0044】一般的に、電動パワーステアリング装置の
操舵回転速度Nは数1で表わすことができる。ただし、
Tはバネ係数、Tは操舵トルク、NMは電動機回転速度
とする。
In general, the steering rotation speed N of the electric power steering device can be expressed by the equation 1. However,
k T is the spring coefficient, T is the steering torque, N M is the motor rotation speed.

【0045】[0045]

【数1】N=(1/kT)*dT/dt+NM また、電動機の電動機電圧(電機子電圧)VMは、電動
機抵抗をRM、電動機の誘起電圧係数をk、電動機電流
をIMとして近似的に数2で表わされる。
## EQU1 ## N = (1 / k T ) * d T / dt + N M Further , the motor voltage (armature voltage) V M of the motor is expressed by R M as the motor resistance, k as the induced voltage coefficient of the motor, and I as the motor current. Approximately M is expressed by Equation 2.

【0046】[0046]

【数2】VM=RM*IM+k*NM [Formula 2] V M = R M * I M + k * N M

【0047】数2を電動機回転速度NMについて整理
し、数1に代入することにより、操舵回転速度Nを数3
から求めることができる。
By rearranging Formula 2 with respect to the motor rotation speed N M and substituting it into Formula 1, the steering rotation speed N is calculated as
Can be obtained from

【0048】[0048]

【数3】 N=(1/kT)*dT/dt+(VM−RM*IM)/k[Number 3] N = (1 / k T) * dT / dt + (V M -R M * I M) / k

【0049】トルク符号判定手段41は操舵トルクセン
サ10が検出したトルク信号Tの方向符号データまたは
極性を検出するよう構成し、方向符号または極性を示す
方向信号Fを符号一致判定部48に出力する。例えば、
操舵トルクが右方向の場合は符号1、または極性プラス
(+)の信号F、左方向の場合には符号0、または極性
マイナス(−)信号Fをそれぞれ出力する。
The torque code determination means 41 is configured to detect the direction code data or the polarity of the torque signal T detected by the steering torque sensor 10, and outputs the direction signal F indicating the direction code or the polarity to the code coincidence determination section 48. . For example,
When the steering torque is in the right direction, the code 1 or the signal F with the polarity plus (+) is output, and when the steering torque is in the left direction, the code 0 or the signal F with the polarity minus (−) is output.

【0050】操舵トルク微分手段42は微分回路や微分
演算ソフトで構成し、トルク信号Tに微分処理を施して
微分信号dT/dtを乗算処理手段44に出力し、乗算
処理手段44でバネ係数記憶手段45(ROM等のメモ
リ)に予め記憶しているバネ係数kTの逆数(1/kT
と、微分信号dT/dtとを乗算処理して演算結果
{(1/kT)*dT/dt}を操舵回転速度演算部4
6に供給する。
The steering torque differentiating means 42 is composed of a differentiating circuit and differentiating software, performs a differentiating process on the torque signal T and outputs the differential signal dT / dt to the multiplying process means 44, and the multiplying process means 44 stores the spring coefficient. Reciprocal of spring coefficient k T (1 / k T ) stored in advance in the means 45 (memory such as ROM)
When the differential signal dT / dt and the multiplication process to the operation result {(1 / k T) * dT / dt} steering rotational speed calculator 4
Supply to 6.

【0051】一方、電動機回転速度演算部43はメモ
リ、減算および乗除算等の演算機能を備え、メモリに予
め記憶している電動機抵抗RM、電動機電流検出手段1
4からの電動機検出電流IMD(=電動機電流IM)、お
よび電動機電圧検出手段19からの電動機検出電圧VMD
(=電動機電圧VM)に基づいて数2から電動機回転速
度NMを演算し、演算結果NMを操舵回転速度演算部46
に供給する。
On the other hand, the electric motor rotation speed calculation unit 43 has a memory, arithmetic functions such as subtraction and multiplication / division, and the electric motor resistance R M and electric motor current detection means 1 stored in advance in the memory.
4, the motor detection current I MD (= motor current I M ) and the motor detection voltage V MD from the motor voltage detection means 19
Based on (= motor voltage V M ), the motor rotation speed N M is calculated from Equation 2, and the calculation result N M is calculated as the steering rotation speed calculation unit 46.
Supply to.

【0052】操舵回転速度演算部46は、乗算処理手段
44からの演算結果{(1/kT)*dT/dt}と、
電動機回転速度演算部43からの電動機回転速度NM
加算処理して数3に示す操舵回転速度Nを演算し、演算
結果Nを回転速度符号判定部47に提供する。
The steering rotation speed calculation unit 46 receives the calculation result {(1 / k T ) * dT / dt} from the multiplication processing means 44, and
The motor rotation speed N M from the motor rotation speed calculation unit 43 is added to calculate the steering rotation speed N shown in Formula 3, and the calculation result N is provided to the rotation speed code determination unit 47.

【0053】回転速度符号判定部47は、操舵回転速度
Nの方向符号データまたは極性を検出するよう構成して
方向符号または極性を検出し、方向符号(例えば、ディ
ジタル符号1、0)、または極性(+、−)の方向信号
Gを符号一致判定部48に出力する。
The rotation speed code determination unit 47 is configured to detect the direction code data or the polarity of the steering rotation speed N to detect the direction code or the polarity, and then the direction code (for example, digital code 1, 0) or the polarity. The (+, −) direction signal G is output to the sign matching determination unit 48.

【0054】符号一致判定部48は照合機能や比較機能
を備え、トルク信号Tの方向符号Fと操舵回転速度Nの
方向符号Gとを比較し、方向符号Fと方向符号Gが一致
する(F=G)場合はステアリング往き状態とみなして
ステアリング状態信号SHを出力し、方向符号Fと方向
符号Gが不一致(F≠G)の場合にはステアリング戻り
状態とみなしてステアリング状態信号SLを出力する。
The code coincidence determination unit 48 has a collating function and a comparing function, compares the direction code F of the torque signal T with the direction code G of the steering rotation speed N, and the direction code F and the direction code G match (F. = G), the steering state signal S H is output assuming that the steering wheel is in the forward direction, and when the direction code F and the direction code G do not match (F ≠ G), the steering state signal S L is regarded as the steering wheel returning state. Output.

【0055】このように、請求項3に係る電動パワース
テアリング装置のステアリング状態検出手段24は、電
動機電流IMおよび電動機電圧VMに基づいて操舵回転速
度Nを演算で求めるよう構成したので、操舵回転速度セ
ンサを配置しなくても操舵回転速度Nを検出することが
できるため、操舵トルクTの方向信号Fと操舵回転速度
Nの方向信号Gからステアリングの状態を検出すること
ができる。
As described above, the steering state detecting means 24 of the electric power steering apparatus according to the third aspect is configured to calculate the steering rotation speed N based on the electric motor current I M and the electric motor voltage V M. Since the steering rotation speed N can be detected without disposing the rotation speed sensor, the steering state can be detected from the direction signal F of the steering torque T and the direction signal G of the steering rotation speed N.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように請求項1に係る電動
パワーステアリング装置は、制御手段に、カットオフ周
波数の異なる2つのローパスフィルタと、切替手段とを
設け、ステアリングの往き状態および戻り状態を検出し
て2つのローパスフィルタを切替え、ステアリング状態
に対応して電動機を駆動することができるので、往きお
よび戻り状態に対応した最適な操舵補助力を発生するこ
とができる。
As described above, in the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, the control means is provided with the two low-pass filters having different cutoff frequencies and the switching means, so that the forward and backward steering states can be controlled. Since the two low-pass filters are detected and the electric motor can be driven according to the steering state, it is possible to generate the optimum steering assist force corresponding to the forward and backward states.

【0057】また、請求項2に係る電動パワーステアリ
ング装置は、制御手段に、カットオフ周波数を切替える
カットオフ周波数変更手段を有する1つのローパスフィ
ルタと、切替手段とを設け、ステアリングの往き状態お
よび戻り状態を検出してカットオフ周波数変更手段を切
替え、ステアリング状態に対応して電動機を駆動するこ
とができるので、単純なフィルタ構成で往きおよび戻り
状態に対応した最適な操舵補助力を発生することができ
る。
In the electric power steering apparatus according to the second aspect of the present invention, the control means is provided with one low-pass filter having a cutoff frequency changing means for switching the cutoff frequency and the switching means, and the forward and backward states of steering are returned. The state can be detected and the cutoff frequency changing means can be switched to drive the electric motor according to the steering state. Therefore, a simple filter configuration can generate an optimum steering assist force corresponding to the forward and backward states. it can.

【0058】さらに、請求項3に係る電動パワーステア
リング装置は、切替手段にステアリング状態検出手段を
備え、操舵トルク信号、および電動機電圧検出手段が検
出した電動機の電機子電圧と電動機電流検出手段が検出
した電動機電流に基づいて操舵回転速度を演算で求めて
ステアリングの往き状態および戻り状態を検出し、操舵
回転速度センサを削除することができるので、構成が単
純となり、部品配置空間を広げることができる。
Further, in the electric power steering apparatus according to the third aspect, the switching means is provided with the steering state detecting means, and the steering torque signal and the armature voltage of the electric motor detected by the electric motor voltage detecting means and the electric motor current detecting means are detected. The steering rotation speed sensor can be deleted by calculating the steering rotation speed based on the electric motor current, and the steering forward / backward state can be detected. Therefore, the configuration can be simplified and the component arrangement space can be expanded. .

【0059】よって、構成が単純でステアリング状態に
即した操舵補助力が得られる電動パワーステアリング装
置を提供することができる。
Therefore, it is possible to provide the electric power steering apparatus having a simple structure and capable of obtaining the steering assist force according to the steering state.

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

【図1】請求項1に係る電動パワーステアリングの制御
系要部ブロック構成図
FIG. 1 is a block diagram of a control system main part of an electric power steering according to claim 1.

【図2】請求項1に係る電動パワーステアリング装置の
カットオフ周波数が異なる2つのローパスフィルタ回路
FIG. 2 is a circuit diagram of two low-pass filters having different cutoff frequencies of the electric power steering apparatus according to claim 1.

【図3】図2のローパスフィルタの周波数―減衰量特性
図、周波数―位相特性図
3 is a frequency-attenuation characteristic diagram and a frequency-phase characteristic diagram of the low-pass filter of FIG.

【図4】請求項2に係る電動パワーステアリングの制御
系要部ブロック構成図
FIG. 4 is a block diagram of a control system main part of the electric power steering according to claim 2;

【図5】請求項2に係る電動パワーステアリング装置の
カットオフ周波数変更手段を有するローパスフィルタ回
路図
FIG. 5 is a circuit diagram of a low-pass filter having cut-off frequency changing means of the electric power steering apparatus according to claim 2;

【図6】請求項3に係る電動パワーステアリング装置の
ステアリング状態検出手段の要部ブロック構成図
FIG. 6 is a block diagram of a main part of steering state detecting means of the electric power steering apparatus according to claim 3;

【図7】従来の電動パワーステアリングの全体構成図FIG. 7 is an overall configuration diagram of a conventional electric power steering system.

【図8】従来の電動パワーステアリングの要部ブロック
構成図
FIG. 8 is a block diagram of a main part of a conventional electric power steering system.

【図9】車速信号Vをパラメータとした操舵トルク
(T)―目標電流(IMS)特性図(テーブル1)
FIG. 9 is a characteristic diagram of steering torque (T) -target current ( IMS ) using the vehicle speed signal V as a parameter (Table 1).

【図10】一次のCR(抵抗、コンデンサ)ローパスフ
ィルタ回路図
FIG. 10 is a primary CR (resistor, capacitor) low-pass filter circuit diagram.

【図11】ボード線図[Figure 11] Bode diagram

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリングホ
イール、3…ステアリング軸、4…ハイポイドギア、5
…ラック&ピニオン機構、5a…ピニオン、5b…ラッ
ク軸、6…タイロッド、7…前輪、8…電動機、10…
操舵トルクセンサ、11…車速センサ、12,20,3
0…制御手段、13…電動機駆動手段、14…電動機電
流検出手段、15…目標電流設定手段、16…偏差決定
手段、17…駆動制御手段、18…ローパスフィルタ、
19…電動機電圧検出手段、21…ローパスフィルタ
L、22…ローパスフィルタH、23,33…切替手
段、24…ステアリング状態検出手段、25,34…切
替スイッチ、31…ローパスフィルタ、32…カットオ
フ周波数変更手段、41…トルク符号判定手段、42…
操舵トルク微分手段、44…乗算処理手段、45…バネ
係数記憶手段、46…操舵回転速度演算部、47…回転
速度符号判定部、48…符号一致判定部、IMS…目標電
流、IMO,IMO1,IMO2…帰還電流、ΔI…偏差信号、
M…電動機電流、IMD…電動機検出電流、fC1,fC2
…カットオフ周波数、F…トルク方向信号、G…操舵回
転速度方向信号、SL,SH…ステアリング状態信号、k
T…バネ係数、RM…電動機抵抗、k…電動機の誘起電圧
係数、N…操舵回転速度、NM…電動機回転速度、ΔV
…偏差電圧、VM…電動機電圧、VMD…電動機検出電
圧、VN…電動機逆起電圧、VO…電動機制御電圧。
1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering wheel, 3 ... Steering shaft, 4 ... Hypoid gear, 5
... rack and pinion mechanism, 5a ... pinion, 5b ... rack shaft, 6 ... tie rod, 7 ... front wheel, 8 ... electric motor, 10 ...
Steering torque sensor, 11 ... Vehicle speed sensor, 12, 20, 3
0 ... Control means, 13 ... Motor drive means, 14 ... Motor current detection means, 15 ... Target current setting means, 16 ... Deviation determining means, 17 ... Drive control means, 18 ... Low pass filter,
19 ... Motor voltage detecting means, 21 ... Low-pass filter L, 22 ... Low-pass filter H, 23, 33 ... Switching means, 24 ... Steering state detecting means, 25, 34 ... Changeover switch, 31 ... Low-pass filter, 32 ... Cut-off frequency Change means, 41 ... Torque code determination means, 42 ...
Steering torque differentiating means, 44 ... Multiplying processing means, 45 ... Spring coefficient storage means, 46 ... Steering rotational speed calculating section, 47 ... Rotational speed sign determining section, 48 ... Sign matching determining section, IMS ... Target current, IMO , I MO1 , I MO2 ... Feedback current, ΔI ... Deviation signal,
I M ... Motor current, I MD ... Motor detection current, f C1 , f C2
... Cutoff frequency, F ... Torque direction signal, G ... Steering rotation speed direction signal, SL , SH ... Steering state signal, k
T ... spring coefficient, R M ... motor resistance, the induced voltage coefficient of the k ... motor, N ... steering speed, N M ... motor rotation speed, [Delta] V
... deviation voltage, V M ... motor voltage, V MD ... motor detection voltage, V N ... motor back electromotive force, V O ... motor control voltage.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成6年7月8日[Submission date] July 8, 1994

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0007[Correction target item name] 0007

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0007】図8において、電動パワーステアリング
1の制御手段12は、操舵トルクセンサ10からの操
舵トルク信号Tおよび車速センサ11からの車速信号V
に基づいて図9に示す車速信号Vをパラメータとした操
舵トルク(T)―目標電流(IMS)特性図(テーブル
1)の目標電流IMSに変換する目標電流設定手段15、
目標電流IMSと電動機電流IMの高周波成分をフィルタ
リングした帰還電流IMO との偏差ΔIを演算する減算器
16、偏差ΔIを比例積分補償する比例・積分(P
I)制御手段を備え、電動機駆動手段13に電動機制御
電圧VOを提供する駆動制御手段17、電動機電流検出
手段14からの電動機検出電流IMDの高周波成分を除去
して帰還電流IMOを減算器16に出力するローパスフィ
ルタ18を備える。
In FIG. 8, an electric power steering device is shown.
Control means 12 for location 1, a vehicle speed signal V from the steering torque signal T and the vehicle speed sensor 11 from the steering torque sensor 10
Steering torque as a parameter a vehicle speed signal V as shown in FIG. 9 based on the (T) - a target current setting means 15 for converting the target current I MS of the target current (I MS) characteristic diagram (Table 1),
Subtractor 16 for calculating a deviation [Delta] I between the target current I MS and motor current I M feedback current I MO of filtering high frequency components of a proportional deviation [Delta] I, proportional plus integral to integral compensation (P
I) A control unit is provided, and the electric motor control unit 13 controls the electric motor.
The drive control means 17 for providing the voltage V O and the high frequency component of the motor detection current I MD from the motor current detection means 14 are removed.
A low pass filter 18 for outputting the feedback current I MO to the subtractor 16 is provided.

【手続補正2】[Procedure Amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be corrected] Drawing

【補正対象項目名】図7[Name of item to be corrected] Figure 7

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【図7】 [Figure 7]

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルクセンサと、ステアリング系に操舵補助力を作
用させる電動機と、この電動機に流れる電動機電流を検
出する電動機電流検出手段と、前記操舵トルクセンサか
らの操舵トルク信号に基づいて前記電動機の目標電流を
設定する目標電流設定手段、前記目標電流と前記電動機
電流の偏差信号を決定する偏差決定手段、この偏差信号
に基づいて前記電動機の駆動を制御し、少なくとも比例
要素および積分要素を備えた駆動制御手段からなる制御
手段と、を備えた電動パワーステアリング装置におい
て、 前記制御手段は、前記電動機電流検出手段と前記偏差決
定手段の間にカットオフ周波数の異なる2つのローパス
フィルタを設けるとともに、ステアリングの往き状態お
よび戻り状態を検出して前記2つのローパスフィルタを
切替える切替手段を設けたことを特徴とする電動パワー
ステアリング装置。
1. A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system, an electric motor for applying a steering assist force to the steering system, an electric motor current detecting means for detecting an electric motor current flowing through the electric motor, and the steering torque sensor. Target current setting means for setting a target current of the electric motor based on the steering torque signal, deviation determining means for determining a deviation signal between the target current and the electric motor current, and driving of the electric motor is controlled based on the deviation signal. An electric power steering device comprising: a drive control unit having at least a proportional element and an integral element, wherein the control unit controls the cutoff frequency between the electric motor current detection unit and the deviation determination unit. Two different low-pass filters are installed, and steering forward and return states are set. An electric power steering apparatus characterized in that a switching means for switching the two low-pass filters out.
【請求項2】 ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルクセンサと、ステアリング系に操舵補助力を作
用させる電動機と、この電動機に流れる電動機電流を検
出する電動機電流検出手段と、前記操舵トルクセンサか
らの操舵トルク信号に基づいて前記電動機の目標電流を
設定する目標電流設定手段、前記目標電流と前記電動機
電流の偏差信号を決定する偏差決定手段、この偏差信号
に基づいて前記電動機の駆動を制御し、少なくとも比例
要素および積分要素を備えた駆動制御手段からなる制御
手段と、を備えた電動パワーステアリング装置におい
て、 前記制御手段は、前記電動機電流検出手段と前記
偏差決定手段の間にカットオフ周波数を切替えるカット
オフ周波数変更手段を有するローパスフィルタを設ける
とともに、ステアリングの往き状態および戻り状態を検
出して前記カットオフ周波数変更手段を切替える切替手
段を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング装
置。
2. A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system, an electric motor for applying a steering assist force to the steering system, an electric motor current detecting means for detecting an electric motor current flowing through the electric motor, and the steering torque sensor. Target current setting means for setting a target current of the electric motor based on the steering torque signal, deviation determining means for determining a deviation signal between the target current and the electric motor current, and driving of the electric motor is controlled based on the deviation signal. In the electric power steering apparatus, the control means includes a drive control means having at least a proportional element and an integral element, and the control means sets a cutoff frequency between the electric motor current detection means and the deviation determination means. A low-pass filter having cut-off frequency changing means for switching is provided and Electric power steering apparatus detects a forward state and return conditions characterized in that a switching means for switching the cut-off frequency changing unit.
【請求項3】 前記切替手段は、前記操舵トルク信号、
および電動機電圧検出手段が検出した前記電動機の電機
子電圧と前記電動機電流検出手段が検出した前記電動機
電流に基づいてステアリングの往き状態および戻り状態
を検出するステアリング状態検出手段を備えたことを特
徴とする請求項1および請求項2記載の電動パワーステ
アリング装置。
3. The switching means includes the steering torque signal,
And steering state detecting means for detecting the forward and backward states of steering based on the armature voltage of the electric motor detected by the electric motor voltage detecting means and the electric motor current detected by the electric motor current detecting means. The electric power steering device according to claim 1 or 2.
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