JPH10324262A - 電動式パワーステアリングシステム - Google Patents
電動式パワーステアリングシステムInfo
- Publication number
- JPH10324262A JPH10324262A JP13246197A JP13246197A JPH10324262A JP H10324262 A JPH10324262 A JP H10324262A JP 13246197 A JP13246197 A JP 13246197A JP 13246197 A JP13246197 A JP 13246197A JP H10324262 A JPH10324262 A JP H10324262A
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- output
- steering
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 角度センサを使用しないで操舵のフィーリン
グを改善することができる電動式パワーステアリングシ
ステムを提供する。 【解決手段】 操舵トルクを検出するトルクセンサ２０
の出力と車速センサ３０の出力とにより決まる基本アシ
スト電流指令値Ｔ1に、第１の微分器２４により決まる
操舵トルク微分指令値Ｔ2を足しこんだモータ駆動指令
値によりアシストモータ４０を駆動して、操舵トルクに
アシストトルクを付加するシステムにおいて、アシスト
モータ４０の回転速度を検出してコギング周波数を算定
するコギング周波数算定手段５２と、求められた周波数
にその中心周波数を一致させ該中心周波数における脈動
トルクを検出する中心周波数可変式バンドパスフィルタ
５３と、これの出力を微分して位相を進める第２の微分
器とを備え、第２の微分器の出力に応じた補償電流指令
値をモータ駆動指令値に足しこむようにした。
グを改善することができる電動式パワーステアリングシ
ステムを提供する。 【解決手段】 操舵トルクを検出するトルクセンサ２０
の出力と車速センサ３０の出力とにより決まる基本アシ
スト電流指令値Ｔ1に、第１の微分器２４により決まる
操舵トルク微分指令値Ｔ2を足しこんだモータ駆動指令
値によりアシストモータ４０を駆動して、操舵トルクに
アシストトルクを付加するシステムにおいて、アシスト
モータ４０の回転速度を検出してコギング周波数を算定
するコギング周波数算定手段５２と、求められた周波数
にその中心周波数を一致させ該中心周波数における脈動
トルクを検出する中心周波数可変式バンドパスフィルタ
５３と、これの出力を微分して位相を進める第２の微分
器とを備え、第２の微分器の出力に応じた補償電流指令
値をモータ駆動指令値に足しこむようにした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のステアリ
ングホイールを操作したとき、その操舵トルクにアシス
トトルクを付加して操作性を良くする電動式パワーステ
アリングシステムに関する。
ングホイールを操作したとき、その操舵トルクにアシス
トトルクを付加して操作性を良くする電動式パワーステ
アリングシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車における電動式パワーステアリン
グシステムは、ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサの出力と、自動車の車速を検出する
車速センサの出力とからアシスト電流指令値を決定し、
これに操舵トルク微分指令値を足しこんでモータ駆動指
令値を得、ドライブ回路を介してアシストモータを駆動
し操舵トルクにアシストトルクを付加してステアリング
ホイールの操作性を向上させている。
グシステムは、ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサの出力と、自動車の車速を検出する
車速センサの出力とからアシスト電流指令値を決定し、
これに操舵トルク微分指令値を足しこんでモータ駆動指
令値を得、ドライブ回路を介してアシストモータを駆動
し操舵トルクにアシストトルクを付加してステアリング
ホイールの操作性を向上させている。
【０００３】然しながら、アシストモータは、ロータの
回転角によりトルクが脈動するいわゆるコギングトルク
を発生する。このコギングトルクは、ステアリングシャ
フトを介してステアリングホイールに伝達され、運転者
の手に振動として伝わるので、操舵時のフィーリングが
悪くなるという問題がある。
回転角によりトルクが脈動するいわゆるコギングトルク
を発生する。このコギングトルクは、ステアリングシャ
フトを介してステアリングホイールに伝達され、運転者
の手に振動として伝わるので、操舵時のフィーリングが
悪くなるという問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この操舵時のフィーリ
ングを改善するものとして、特開平２−１９３７６８号
に開示された電動パワーステアリング装置が知られてい
る。この発明は、ロータの回転角に応じて発生するコギ
ングトルクを打ち消すためモータに付加する補償電流指
令値を予め算定しておく。そして、角度センサによりロ
ータの回転角を検出し、回転角に応じた補償電流指令値
をアシストモータに供給して、トルクの平滑化を図り、
操舵時のフィーリングを改善するものである。然しなが
ら、角度センサは高価であり、コスト高になるので、角
度センサを使用しないでフィーリングを改善するものが
要望されていた。
ングを改善するものとして、特開平２−１９３７６８号
に開示された電動パワーステアリング装置が知られてい
る。この発明は、ロータの回転角に応じて発生するコギ
ングトルクを打ち消すためモータに付加する補償電流指
令値を予め算定しておく。そして、角度センサによりロ
ータの回転角を検出し、回転角に応じた補償電流指令値
をアシストモータに供給して、トルクの平滑化を図り、
操舵時のフィーリングを改善するものである。然しなが
ら、角度センサは高価であり、コスト高になるので、角
度センサを使用しないでフィーリングを改善するものが
要望されていた。
【０００５】本発明は、上記の事情に鑑みてなされたも
ので、その目的は、角度センサを使用しないで操舵のフ
ィーリングを改善することができる電動式パワーステア
リングシステムを提供するにある。
ので、その目的は、角度センサを使用しないで操舵のフ
ィーリングを改善することができる電動式パワーステア
リングシステムを提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項１の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、ステアリングホイール１０の操
舵トルクを検出するトルクセンサ２０の出力と車速を検
出する車速センサ３０の出力とにより決定される基本ア
シスト電流指令値Ｔ1に、第１の微分器２４により決定
される操舵トルク微分指令値Ｔ2を足しこんでモータ駆
動指令値を得、このモータ駆動指令値により決定される
モータ駆動電流によりアシストモータ４０を駆動して、
操舵トルクにアシストトルクを付加しステアリングホイ
ール１０の操作性を向上させる電動式パワーステアリン
グシステムにおいて、前記アシストモータ４０の回転速
度を検出して該アシストモータのコギング周波数を算定
するコギング周波数算定手段５２と、このコギング周波
数算定手段５２で求められた周波数にその中心周波数を
一致させるように動作し前記操舵トルクセンサ２０の出
力から該中心周波数における脈動トルクを検出する中心
周波数可変式バンドパスフィルタ５３と、良好な操舵フ
ィーリングを得るために許容されるコギングトルクＡを
設定し、この設定値Ａと前記中心周波数可変式バンドパ
スフィルタ５３の出力Ｔｂとを比較して両者の差から乗
算値を決定する乗算値決定手段６１と、この乗算値を第
１の微分器２４の出力に掛け合わせて前記操舵トルク微
分指令値Ｔ2を決定する乗算器６２とを備えたところに
特徴を有し、バンドパスフィルタ５３の出力Ｔｂがコギ
ングトルク設定値Ａよりも小となるように乗数を変化さ
せるので良好な操舵フィーリングを得ることができる。
に請求項１の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、ステアリングホイール１０の操
舵トルクを検出するトルクセンサ２０の出力と車速を検
出する車速センサ３０の出力とにより決定される基本ア
シスト電流指令値Ｔ1に、第１の微分器２４により決定
される操舵トルク微分指令値Ｔ2を足しこんでモータ駆
動指令値を得、このモータ駆動指令値により決定される
モータ駆動電流によりアシストモータ４０を駆動して、
操舵トルクにアシストトルクを付加しステアリングホイ
ール１０の操作性を向上させる電動式パワーステアリン
グシステムにおいて、前記アシストモータ４０の回転速
度を検出して該アシストモータのコギング周波数を算定
するコギング周波数算定手段５２と、このコギング周波
数算定手段５２で求められた周波数にその中心周波数を
一致させるように動作し前記操舵トルクセンサ２０の出
力から該中心周波数における脈動トルクを検出する中心
周波数可変式バンドパスフィルタ５３と、良好な操舵フ
ィーリングを得るために許容されるコギングトルクＡを
設定し、この設定値Ａと前記中心周波数可変式バンドパ
スフィルタ５３の出力Ｔｂとを比較して両者の差から乗
算値を決定する乗算値決定手段６１と、この乗算値を第
１の微分器２４の出力に掛け合わせて前記操舵トルク微
分指令値Ｔ2を決定する乗算器６２とを備えたところに
特徴を有し、バンドパスフィルタ５３の出力Ｔｂがコギ
ングトルク設定値Ａよりも小となるように乗数を変化さ
せるので良好な操舵フィーリングを得ることができる。
【０００７】請求項２の発明は、ステアリングホイール
１０の操舵トルクを検出するトルクセンサ２０の出力と
車速を検出する車速センサ３０の出力とにより決定され
る基本アシスト電流指令値Ｔ1に、第１の微分器２４に
より決定される操舵トルク微分指令値Ｔ2を足しこんで
モータ駆動指令値を得、このモータ駆動指令値により決
定されるモータ駆動電流によりアシストモータ４０を駆
動して、操舵トルクにアシストトルクを付加しステアリ
ングホイール１０の操作性を向上させる電動式パワース
テアリングシステムにおいて、前記アシストモータ４０
の回転速度を検出して該アシストモータのコギング周波
数を算定するコギング周波数算定手段５２と、このコギ
ング周波数算定手段５２で求められた周波数にその中心
周波数を一致させるように動作し前記操舵トルクセンサ
２０の出力から該中心周波数における脈動トルクを検出
する中心周波数可変式バンドパスフィルタ５３と、この
中心周波数可変式バンドパスフィルタ５３の出力を微分
して位相を進める第２の微分器５４と、良好な操舵フィ
ーリングを得るために許容されるコギングトルクＡを設
定し、この設定値Ａと前記第２の微分器５４の出力Ｔｃ
とを比較して両者の差から該出力に対する乗算値を決定
する乗算値決定手段６１と、この乗算値を前記第２の微
分器５４の出力に掛け合わせて補償電流指令値Ｔ3を決
める乗算器６２とを備え、前記補償電流指令値Ｔ3を前
記モータ駆動指令値（Ｔ1＋Ｔ2）に足しこむようにした
ところに特徴を有し、第２の微分器５４の出力Ｔｃがコ
ギングトルクＡよりも小になるように乗数を変化させる
ので良好な操舵フィーリングを得ることができ、しか
も、操舵の軽快感を得ることができる。
１０の操舵トルクを検出するトルクセンサ２０の出力と
車速を検出する車速センサ３０の出力とにより決定され
る基本アシスト電流指令値Ｔ1に、第１の微分器２４に
より決定される操舵トルク微分指令値Ｔ2を足しこんで
モータ駆動指令値を得、このモータ駆動指令値により決
定されるモータ駆動電流によりアシストモータ４０を駆
動して、操舵トルクにアシストトルクを付加しステアリ
ングホイール１０の操作性を向上させる電動式パワース
テアリングシステムにおいて、前記アシストモータ４０
の回転速度を検出して該アシストモータのコギング周波
数を算定するコギング周波数算定手段５２と、このコギ
ング周波数算定手段５２で求められた周波数にその中心
周波数を一致させるように動作し前記操舵トルクセンサ
２０の出力から該中心周波数における脈動トルクを検出
する中心周波数可変式バンドパスフィルタ５３と、この
中心周波数可変式バンドパスフィルタ５３の出力を微分
して位相を進める第２の微分器５４と、良好な操舵フィ
ーリングを得るために許容されるコギングトルクＡを設
定し、この設定値Ａと前記第２の微分器５４の出力Ｔｃ
とを比較して両者の差から該出力に対する乗算値を決定
する乗算値決定手段６１と、この乗算値を前記第２の微
分器５４の出力に掛け合わせて補償電流指令値Ｔ3を決
める乗算器６２とを備え、前記補償電流指令値Ｔ3を前
記モータ駆動指令値（Ｔ1＋Ｔ2）に足しこむようにした
ところに特徴を有し、第２の微分器５４の出力Ｔｃがコ
ギングトルクＡよりも小になるように乗数を変化させる
ので良好な操舵フィーリングを得ることができ、しか
も、操舵の軽快感を得ることができる。
【０００８】請求項３の発明は、乗算値決定手段は、乗
算値の最大値が設定されているところに特徴を有し、操
舵によるトルク周波数とコギングトルク周波数が一致し
た場合でもアシストトルクが過大になることを防止する
ことができる。
算値の最大値が設定されているところに特徴を有し、操
舵によるトルク周波数とコギングトルク周波数が一致し
た場合でもアシストトルクが過大になることを防止する
ことができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の請求項１及び３に
係る第１の実施例につき、図１〜図５を参照しつつ説明
する。まず、図２において、ステアリングホイール１０
を操作すると、その操舵トルクはギヤーケース１１の入
力軸１１ａに伝達され、出力軸１１ｂの下端のピニオン
を介してラック１２を駆動する。このラック１２は操舵
リンク１３を介して車輪１４の方向を変える。
係る第１の実施例につき、図１〜図５を参照しつつ説明
する。まず、図２において、ステアリングホイール１０
を操作すると、その操舵トルクはギヤーケース１１の入
力軸１１ａに伝達され、出力軸１１ｂの下端のピニオン
を介してラック１２を駆動する。このラック１２は操舵
リンク１３を介して車輪１４の方向を変える。
【００１０】一方、ギヤーケース１１に取付けられたト
ルクセンサ２０が操舵トルクを検出し、車速センサ３０
が自動車の速度を検出し、その電気信号が電気制御装置
（以下ＥＣＵ５０と云う）に入力される。ＥＣＵ５０
は、図１に示すトルクセンサ２０の出力と車速センサ３
０から基本アシスト電流指令値Ｔ1が決められる。ま
た、操舵トルクを微分する第１の微分器２４から操舵ト
ルク微分指令値Ｔ2が決められる。モータ駆動指令値
は、これらの指令値Ｔ1，Ｔ2が加算されたもので、電流
制御手段２２を介してモータ駆動電流がアシストモータ
４０に供給されて駆動される。
ルクセンサ２０が操舵トルクを検出し、車速センサ３０
が自動車の速度を検出し、その電気信号が電気制御装置
（以下ＥＣＵ５０と云う）に入力される。ＥＣＵ５０
は、図１に示すトルクセンサ２０の出力と車速センサ３
０から基本アシスト電流指令値Ｔ1が決められる。ま
た、操舵トルクを微分する第１の微分器２４から操舵ト
ルク微分指令値Ｔ2が決められる。モータ駆動指令値
は、これらの指令値Ｔ1，Ｔ2が加算されたもので、電流
制御手段２２を介してモータ駆動電流がアシストモータ
４０に供給されて駆動される。
【００１１】このアシストモータ４０のトルクは、電磁
クラッチ１５を介してギヤーケース１６の入力軸１６ａ
に伝達され、出力軸１６ｂの下端のピニオンを介してラ
ック１２を駆動する。このラック１２は、ステアリング
ホイール１０の出力軸１１ｂとともに、アシストモータ
４０の出力軸１６ｂにより駆動されるので、ステアリン
グホイール１０の操作性が著しく改善されるのである。
クラッチ１５を介してギヤーケース１６の入力軸１６ａ
に伝達され、出力軸１６ｂの下端のピニオンを介してラ
ック１２を駆動する。このラック１２は、ステアリング
ホイール１０の出力軸１１ｂとともに、アシストモータ
４０の出力軸１６ｂにより駆動されるので、ステアリン
グホイール１０の操作性が著しく改善されるのである。
【００１２】モータ回転速度検出手段５１は、アシスト
モータ４０の電流値及び端子電圧値からアシストモータ
４０の回転数を推定演算して、コギング周波数算出手段
５２に入力する。アシストモータ４０は、内部のロータ
と界磁の関係（吸引力、反発力）に起因して回転角によ
りモータ軸トルクが周期的に変化するいわゆるコギング
トルクを発生する。尚、モータ回転速度検出手段５１
は、一般にモータロータの慣性補償制御やシステムの粘
性、フレクション補償制御を行うために用いられている
ものであり、本発明にあっては、このモータ回転速度検
出手段５１をそのまま利用できるという利点がある。
モータ４０の電流値及び端子電圧値からアシストモータ
４０の回転数を推定演算して、コギング周波数算出手段
５２に入力する。アシストモータ４０は、内部のロータ
と界磁の関係（吸引力、反発力）に起因して回転角によ
りモータ軸トルクが周期的に変化するいわゆるコギング
トルクを発生する。尚、モータ回転速度検出手段５１
は、一般にモータロータの慣性補償制御やシステムの粘
性、フレクション補償制御を行うために用いられている
ものであり、本発明にあっては、このモータ回転速度検
出手段５１をそのまま利用できるという利点がある。
【００１３】ここで、 コギング周波数をＦ（ＨZ） モータ回転速度をＮ（ｒｐｍ） モータコギング係数（モータが１回転することにより発
生するコギングの山または谷の数）をＫｍ と表示すれば、コギング周波数は次式で求められる。 Ｆ＝Ｎ・Ｋｍ／６０ 即ち、コギング周波数はモータの回転速度により変化す
る。
生するコギングの山または谷の数）をＫｍ と表示すれば、コギング周波数は次式で求められる。 Ｆ＝Ｎ・Ｋｍ／６０ 即ち、コギング周波数はモータの回転速度により変化す
る。
【００１４】中心周波数可変式バンドパスフイルタ５３
（以下単にバンドパスフイルタ５３と云う）に入力され
るトルクには、コギング周波数における成分の他に操舵
速度等に起因する種々の周波数における成分が含まれて
いる。バンドパスフイルタ５３（以下単にバンドパスフ
イルタ５３と云う）は、中心周波数を図３に示すＦ0，
Ｆ1，Ｆ2のように変化させて絶えずこのコギング周波数
算定手段５２で求められた周波数Ｆに一致させるように
動作して、コギング周波数成分の脈動トルク（コギング
トルク）Ｔbを抽出する。
（以下単にバンドパスフイルタ５３と云う）に入力され
るトルクには、コギング周波数における成分の他に操舵
速度等に起因する種々の周波数における成分が含まれて
いる。バンドパスフイルタ５３（以下単にバンドパスフ
イルタ５３と云う）は、中心周波数を図３に示すＦ0，
Ｆ1，Ｆ2のように変化させて絶えずこのコギング周波数
算定手段５２で求められた周波数Ｆに一致させるように
動作して、コギング周波数成分の脈動トルク（コギング
トルク）Ｔbを抽出する。
【００１５】可変ゲインアンプ６０は、乗算値決定手段
６１と、乗算器６２とから構成されている。乗算値決定
手段６１には、予め良好な操舵フィーリングを得るため
に許容されるコギングトルクＡが設定されている。そし
て、この設定値Ａと中心周波数可変式バンドパスフィル
タ５３の出力即ち脈動トルクＴb［図４の（ｃ）］とを
比較して、後述する手順により乗算値を決定する。そし
て、この乗算値を乗算器６２において第１の微分器２４
の出力に掛け合わせて操舵トルク微分指令値Ｔ2が決定
される。この乗算値には最大値Ｍａｘが設定されてい
る。これは、操舵によるトルク周波数とコギングトルク
周波数が一致した場合にアシストトルクが過大になるこ
とを防止するためである。
６１と、乗算器６２とから構成されている。乗算値決定
手段６１には、予め良好な操舵フィーリングを得るため
に許容されるコギングトルクＡが設定されている。そし
て、この設定値Ａと中心周波数可変式バンドパスフィル
タ５３の出力即ち脈動トルクＴb［図４の（ｃ）］とを
比較して、後述する手順により乗算値を決定する。そし
て、この乗算値を乗算器６２において第１の微分器２４
の出力に掛け合わせて操舵トルク微分指令値Ｔ2が決定
される。この乗算値には最大値Ｍａｘが設定されてい
る。これは、操舵によるトルク周波数とコギングトルク
周波数が一致した場合にアシストトルクが過大になるこ
とを防止するためである。
【００１６】つぎに、上記第１の実施例の作用について
図５を参照して説明する。まず、バンドパスフイルタ５
３が接続されていない状態において、ステアリングホイ
ール１０を操作すると、トルクセンサ２０が操舵トルク
を検出し、車速センサ３０が自動車の速度を検出し、こ
れらから決められたモータ駆動指令値（Ｔ1＋Ｔ2）に基
づいてアシストモータ４０が駆動され、アシストトルク
Ｔａが操舵トルクに付加される。このアシストトルクは
中心値Ｔａの上下に脈動している［図４の（ａ）］。
図５を参照して説明する。まず、バンドパスフイルタ５
３が接続されていない状態において、ステアリングホイ
ール１０を操作すると、トルクセンサ２０が操舵トルク
を検出し、車速センサ３０が自動車の速度を検出し、こ
れらから決められたモータ駆動指令値（Ｔ1＋Ｔ2）に基
づいてアシストモータ４０が駆動され、アシストトルク
Ｔａが操舵トルクに付加される。このアシストトルクは
中心値Ｔａの上下に脈動している［図４の（ａ）］。
【００１７】ところで、アシストトルクがその中心値Ｔ
ａよりも大なるコギングトルクの山においては、その
分、操舵トルクは小となり、中心値Ｔａよりも小なるコ
ギングトルクの谷においては、操舵トルクは大となっ
て、操舵トルクも脈動する。即ち、トルクセンサ２０の
出力は、コギングトルクの脈動波形を反転（位相角は−
１８０度）したものとなる。また、機械的ながたや操舵
トルク検出用のトーションバーのねじれなどが作用し
て、位相角はさらに遅れθを生じる［図４の（ｂ）］。
ａよりも大なるコギングトルクの山においては、その
分、操舵トルクは小となり、中心値Ｔａよりも小なるコ
ギングトルクの谷においては、操舵トルクは大となっ
て、操舵トルクも脈動する。即ち、トルクセンサ２０の
出力は、コギングトルクの脈動波形を反転（位相角は−
１８０度）したものとなる。また、機械的ながたや操舵
トルク検出用のトーションバーのねじれなどが作用し
て、位相角はさらに遅れθを生じる［図４の（ｂ）］。
【００１８】一方、モータ回転速度検出手段５１からア
シストモータ４０の回転数が推定演算され、コギング周
波数算出手段５２によりコギング周波数Ｆが算出される
と、バンドパスフイルタ５３に入力される。そして、ト
ルクセンサ２０の出力がバンドパスフイルタ５３を通過
すると、算定されたコギング周波数Ｆにおけるコギング
トルクＴbが抽出される［図４の（ｃ）］。
シストモータ４０の回転数が推定演算され、コギング周
波数算出手段５２によりコギング周波数Ｆが算出される
と、バンドパスフイルタ５３に入力される。そして、ト
ルクセンサ２０の出力がバンドパスフイルタ５３を通過
すると、算定されたコギング周波数Ｆにおけるコギング
トルクＴbが抽出される［図４の（ｃ）］。
【００１９】このコギングトルクＴbは、図５に示すよ
うに乗算値決定手段６１に入力されて予め設定されたコ
ギングトルク設定値Ａと等しいか（Ｔb＝Ａ）どうかが
判断される（ＳＴＥＰ１０）。ここでＹＥＳの場合（Ｔ
b＝Ａ）には、良好な操舵フィーリングが得られている
ので、この状態が繰り返えされる。
うに乗算値決定手段６１に入力されて予め設定されたコ
ギングトルク設定値Ａと等しいか（Ｔb＝Ａ）どうかが
判断される（ＳＴＥＰ１０）。ここでＹＥＳの場合（Ｔ
b＝Ａ）には、良好な操舵フィーリングが得られている
ので、この状態が繰り返えされる。
【００２０】一方、ＮＯの場合には、ＳＴＥＰ１１にお
いてＴbがＡに比較して大（Ｔb＞Ａ）であるかどうかが
判断される。ＳＴＥＰ１１において、ＮＯの場合（Ｔb
＜Ａ）には充分に良好な操舵フィーリングが得られてい
る状態にある。そして、ＳＴＥＰ１２において乗算値が
０であるかどうかが判断される。乗算値が０である場合
には（Ｔ2＝０）ＳＴＥＰ１０に戻る。即ち、操舵トル
ク微分指令値Ｔ2を加えなくても充分に良好な操舵フィ
ーリングが得られているので、この状態がくりかえされ
る。
いてＴbがＡに比較して大（Ｔb＞Ａ）であるかどうかが
判断される。ＳＴＥＰ１１において、ＮＯの場合（Ｔb
＜Ａ）には充分に良好な操舵フィーリングが得られてい
る状態にある。そして、ＳＴＥＰ１２において乗算値が
０であるかどうかが判断される。乗算値が０である場合
には（Ｔ2＝０）ＳＴＥＰ１０に戻る。即ち、操舵トル
ク微分指令値Ｔ2を加えなくても充分に良好な操舵フィ
ーリングが得られているので、この状態がくりかえされ
る。
【００２１】ＹＥＳの場合には、乗算値を１ランク下げ
て操舵トルク微分指令値Ｔ2を小さくする（ＳＴＥＰ１
３）。これは、操舵が必要以上に軽くなりすぎることを
防止するためである。そして、操舵トルク微分指令値Ｔ
2を小さくした状態でモータ４０が回転されて、再度Ｓ
ＴＥＰ１０に戻り、上述の過程が繰返えされる。
て操舵トルク微分指令値Ｔ2を小さくする（ＳＴＥＰ１
３）。これは、操舵が必要以上に軽くなりすぎることを
防止するためである。そして、操舵トルク微分指令値Ｔ
2を小さくした状態でモータ４０が回転されて、再度Ｓ
ＴＥＰ１０に戻り、上述の過程が繰返えされる。
【００２２】ＳＴＥＰ１１において、ＹＥＳと判断され
た場合、乗算値がＭａｘ（最大値）であるかどうかが判
断される（ＳＴＥＰ１４）。ＹＥＳと判断された場合
は、乗算値がＭａｘ（最大値）であるので、乗算値は変
更せずＳＴＥＰ１０に戻る。ＮＯの場合には、乗算値を
１ランク上げて大きくする（ＳＴＥＰ１５）。そして、
大きくした操舵トルク微分指令値Ｔ2によりモータ４０
が回転されて、ＳＴＥＰ１０に戻り、上述の過程が繰返
えされる。
た場合、乗算値がＭａｘ（最大値）であるかどうかが判
断される（ＳＴＥＰ１４）。ＹＥＳと判断された場合
は、乗算値がＭａｘ（最大値）であるので、乗算値は変
更せずＳＴＥＰ１０に戻る。ＮＯの場合には、乗算値を
１ランク上げて大きくする（ＳＴＥＰ１５）。そして、
大きくした操舵トルク微分指令値Ｔ2によりモータ４０
が回転されて、ＳＴＥＰ１０に戻り、上述の過程が繰返
えされる。
【００２３】上記第１の実施例によれば、バンドパスフ
イルタ５３を通過したコギングトルクＴbを予め設定さ
れたコギングトルク設定値Ａと比較して、その差より操
舵トルク微分指令値Ｔ2に対する乗算値を加減したの
で、簡単な構成で良好な操舵フィーリングが得られると
いう優れた効果を奏するものである。また、乗算値に最
大値を設けたので、異常に操舵トルク微分指令値Ｔ2が
増大することを防止することができる。
イルタ５３を通過したコギングトルクＴbを予め設定さ
れたコギングトルク設定値Ａと比較して、その差より操
舵トルク微分指令値Ｔ2に対する乗算値を加減したの
で、簡単な構成で良好な操舵フィーリングが得られると
いう優れた効果を奏するものである。また、乗算値に最
大値を設けたので、異常に操舵トルク微分指令値Ｔ2が
増大することを防止することができる。
【００２４】図６及び図７は、請求項２及び３に係る第
２の実施例を示すもので、第１の実施例との相違点を主
として説明する。この第２の実施例においては、図６に
示すトルクセンサ２０の出力と車速センサ３０及びアシ
スト車速テーブル２３から基本アシスト電流指令値Ｔ1
が決められる。また、操舵トルクを微分する第１の微分
器２４と車速センサ３０及び操舵トルク微分車速テーブ
ル２５から操舵トルク微分指令値Ｔ2が決められる。さ
らに、操舵トルクを中心周波数可変式バンドパスフィル
タ５３及び第２の微分器５４を通過させ必要に応じて増
幅器５５により増幅されて補償電流指令値Ｔ3が決めら
れる。モータ駆動指令値は、これらの指令値Ｔ1，Ｔ2，
Ｔ3が加算されたもので、電流制御手段２２を介してモ
ータ駆動電流がアシストモータ４０に供給されて駆動さ
れる。
２の実施例を示すもので、第１の実施例との相違点を主
として説明する。この第２の実施例においては、図６に
示すトルクセンサ２０の出力と車速センサ３０及びアシ
スト車速テーブル２３から基本アシスト電流指令値Ｔ1
が決められる。また、操舵トルクを微分する第１の微分
器２４と車速センサ３０及び操舵トルク微分車速テーブ
ル２５から操舵トルク微分指令値Ｔ2が決められる。さ
らに、操舵トルクを中心周波数可変式バンドパスフィル
タ５３及び第２の微分器５４を通過させ必要に応じて増
幅器５５により増幅されて補償電流指令値Ｔ3が決めら
れる。モータ駆動指令値は、これらの指令値Ｔ1，Ｔ2，
Ｔ3が加算されたもので、電流制御手段２２を介してモ
ータ駆動電流がアシストモータ４０に供給されて駆動さ
れる。
【００２５】操舵トルク即ちトルクセンサ２０の出力
［図７（ｂ）］がバンドパスフィルタ５３を通過すると
コギング周波数におけるコギングトルク［図７（ｃ）］
が抽出される。このコギングトルクはアシストトルクに
対して位相角θの遅れがあるが、第２の微分器５４を通
過することにより位相が進められる［図７（ｄ）］。可
変ゲインアンプ６０の乗算値決定手段６１は、第２の微
分器５４の出力Ｔｃをコギングトルクの設定値Ａと比較
して乗数を決定し、乗算器６２により補償電流指令値Ｔ
3を変化させるものである。乗算値を変化させる乗算値
決定手段６１に関する作用は、第１の実施例における場
合と同じである。
［図７（ｂ）］がバンドパスフィルタ５３を通過すると
コギング周波数におけるコギングトルク［図７（ｃ）］
が抽出される。このコギングトルクはアシストトルクに
対して位相角θの遅れがあるが、第２の微分器５４を通
過することにより位相が進められる［図７（ｄ）］。可
変ゲインアンプ６０の乗算値決定手段６１は、第２の微
分器５４の出力Ｔｃをコギングトルクの設定値Ａと比較
して乗数を決定し、乗算器６２により補償電流指令値Ｔ
3を変化させるものである。乗算値を変化させる乗算値
決定手段６１に関する作用は、第１の実施例における場
合と同じである。
【００２６】この第２の実施例においては、操舵トルク
の変化に応じてこれを第１の微分器２４により微分し操
舵トルク微分指令値Ｔ2を増減するので、操舵性に軽快
感を付与することができる。さらに、第１の微分器２４
に対して独立したバンドパスフィルタ５３及び第２の微
分器５４を設けて、第２の微分器５４の出力をコギング
トルクの設定値Ａと比較して補償電流指令値Ｔ3に対す
る乗数を変化させたので、ハンドルのフイーリングを良
好にするとともに、適切な操舵特性を得ることができ
る。
の変化に応じてこれを第１の微分器２４により微分し操
舵トルク微分指令値Ｔ2を増減するので、操舵性に軽快
感を付与することができる。さらに、第１の微分器２４
に対して独立したバンドパスフィルタ５３及び第２の微
分器５４を設けて、第２の微分器５４の出力をコギング
トルクの設定値Ａと比較して補償電流指令値Ｔ3に対す
る乗数を変化させたので、ハンドルのフイーリングを良
好にするとともに、適切な操舵特性を得ることができ
る。
【００２７】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明はステアリ
ングホイールの操舵トルクに、アシストモータを駆動し
てアシストトルクを付加した電動式パワーステアリング
システムにおいて、良好な操舵フィーリングを得るため
に許容されるコギングトルクを設定し、この設定値と操
舵トルクセンサから抽出されたコギング周波数における
コギングトルクとを比較して、このコギングトルクが許
容されるコギングトルク設定値よりもが小さくなるよう
にモータ駆動指令値を変化させるので、簡単な構成によ
り操舵性を著しく改善することができるという優れた効
果を奏するものである。
ングホイールの操舵トルクに、アシストモータを駆動し
てアシストトルクを付加した電動式パワーステアリング
システムにおいて、良好な操舵フィーリングを得るため
に許容されるコギングトルクを設定し、この設定値と操
舵トルクセンサから抽出されたコギング周波数における
コギングトルクとを比較して、このコギングトルクが許
容されるコギングトルク設定値よりもが小さくなるよう
にモータ駆動指令値を変化させるので、簡単な構成によ
り操舵性を著しく改善することができるという優れた効
果を奏するものである。
【図１】 本発明に係る電動式パワーステアリングシス
テムにおける第１の実施例の制御ブロック図である。
テムにおける第１の実施例の制御ブロック図である。
【図２】 第１の実施例のシステムを説明するブロック
図である。
図である。
【図３】 操舵トルクのコギング周波数の分布を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図４】 各部におけるトルクの波形を示すグラフであ
る。
る。
【図５】 乗算値決定手段による作用を説明するための
フローチャートである。
フローチャートである。
【図６】 本発明に係る電動式パワーステアリングシス
テムにおける第２の実施例の制御ブロック図である。
テムにおける第２の実施例の制御ブロック図である。
【図７】 各部におけるトルクの波形を示すグラフであ
る。
る。
１０ ステアリングホイール ２０ トルクセンサ ２１ 基本アシスト電流指令値 ２４ 第１の微分器 ３０ 車速センサ ４０ アシストモータ ５２ コギング周波数算定手段 ５３ 中心周波数可変式バンドパスフィルタ ５４ 第２の微分器 ６１ 乗算値決定手段 ６２ 乗算器
Claims (3)
- 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサの出力と車速を検出する車速センサ
の出力とにより決定される基本アシスト電流指令値に、
第１の微分器により決定される操舵トルク微分指令値を
足しこんでモータ駆動指令値を得、このモータ駆動指令
値により決定されるモータ駆動電流によりアシストモー
タを駆動して操舵トルクにアシストトルクを付加しステ
アリングホイールの操作性を向上させる電動式パワース
テアリングシステムにおいて、 前記アシストモータの回転速度を検出して該アシストモ
ータのコギング周波数を算定するコギング周波数算定手
段と、 このコギング周波数算定手段で求められた周波数にその
中心周波数を一致させるように動作し前記トルクセンサ
の出力から該中心周波数における脈動トルクを検出する
中心周波数可変式バンドパスフィルタと、 良好な操舵フィーリングを得るために許容されるコギン
グトルクを設定し、この設定値と前記中心周波数可変式
バンドパスフィルタの出力とを比較して両者の差から乗
算値を決定する乗算値決定手段と、 この乗算値を前記第１の微分器の出力に掛け合わせて前
記操舵トルク微分指令値を決定する乗算器とを備えたこ
とを特徴とする電動式パワーステアリングシステム。 - 【請求項２】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサの出力と車速を検出する車速センサ
の出力とにより決定される基本アシスト電流指令値に、
第１の微分器により決定される操舵トルク微分指令値を
足しこんでモータ駆動指令値を得、このモータ駆動指令
値により決定されるモータ駆動電流によりアシストモー
タを駆動して操舵トルクにアシストトルクを付加しステ
アリングホイールの操作性を向上させる電動式パワース
テアリングシステムにおいて、 前記アシストモータの回転速度を検出して該アシストモ
ータのコギング周波数を算定するコギング周波数算定手
段と、 このコギング周波数算定手段で求められた周波数にその
中心周波数を一致させるように動作し前記トルクセンサ
の出力から該中心周波数における脈動トルクを検出する
中心周波数可変式バンドパスフィルタと、 この中心周波数可変式バンドパスフィルタの出力を微分
して位相を進める第２の微分器と、 良好な操舵フィーリングを得るために許容されるコギン
グトルクを設定し、この設定値と前記第２の微分器の出
力とを比較して両者の差から該出力に対する乗算値を決
定する乗算値決定手段と、 この乗算値を前記第２の微分器の出力に掛け合わせて補
償電流指令値を決める乗算器とを備え、 前記補償電流指令値を前記モータ駆動指令値に足しこむ
ようにしたことを特徴とする電動式パワーステアリング
システム。 - 【請求項３】 前記乗算値決定手段は、乗算値の最大値
が設定されていることを特徴とする請求項１または２記
載の電動式パワーステアリングシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13246197A JP3777473B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 電動式パワーステアリングシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13246197A JP3777473B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 電動式パワーステアリングシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10324262A true JPH10324262A (ja) | 1998-12-08 |
| JP3777473B2 JP3777473B2 (ja) | 2006-05-24 |
Family
ID=15081915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13246197A Expired - Fee Related JP3777473B2 (ja) | 1997-05-22 | 1997-05-22 | 電動式パワーステアリングシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3777473B2 (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000038969A1 (fr) * | 1998-12-24 | 2000-07-06 | Nsk Ltd. | Module de commande d'un dispositif de servo-direction |
| JP2002193122A (ja) * | 2000-12-26 | 2002-07-10 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング制御装置 |
| WO2006090639A1 (ja) * | 2005-02-24 | 2006-08-31 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| WO2009096008A1 (ja) * | 2008-01-30 | 2009-08-06 | Mitsubishi Electric Corporation | 操舵制御装置 |
| JP2014177246A (ja) * | 2013-03-15 | 2014-09-25 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置およびプログラム |
| JP2014227115A (ja) * | 2013-05-24 | 2014-12-08 | 株式会社デンソー | ステアリング制御装置 |
| JP2015101336A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ．Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 電気機械式ステアリング支援装置を含む自動車のステアリング装置を動作させる方法 |
| WO2016038736A1 (ja) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置 |
| JP2017013699A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | マツダ株式会社 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
| WO2021029331A1 (ja) * | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 日本電産株式会社 | 制御装置、駆動装置、電動パワーステアリング装置及び制御方法 |
-
1997
- 1997-05-22 JP JP13246197A patent/JP3777473B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (23)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| EP2246238A4 (en) * | 2008-01-30 | 2012-12-05 | Mitsubishi Electric Corp | STEERING CONTROL |
| US8437915B2 (en) | 2008-01-30 | 2013-05-07 | Mitsubishi Electric Corporation | Steering controller |
| JP5235906B2 (ja) * | 2008-01-30 | 2013-07-10 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置 |
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| JP2015101336A (ja) * | 2013-11-26 | 2015-06-04 | ドクター エンジニール ハー ツェー エフ ポルシェ アクチエンゲゼルシャフトＤｒ． Ｉｎｇ． ｈ．ｃ．Ｆ． Ｐｏｒｓｃｈｅ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ | 電気機械式ステアリング支援装置を含む自動車のステアリング装置を動作させる方法 |
| US9296416B2 (en) | 2013-11-26 | 2016-03-29 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for operating a steering apparatus of a motor vehicle comprising an electromechanical steering-assistance device |
| WO2016038736A1 (ja) * | 2014-09-12 | 2016-03-17 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置 |
| JPWO2016038736A1 (ja) * | 2014-09-12 | 2017-04-27 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置 |
| CN106715243A (zh) * | 2014-09-12 | 2017-05-24 | 三菱电机株式会社 | 转向控制装置 |
| US10000235B2 (en) | 2014-09-12 | 2018-06-19 | Mitsubishi Electric Corporation | Steering control device |
| CN106715243B (zh) * | 2014-09-12 | 2018-12-14 | 三菱电机株式会社 | 转向控制装置 |
| JP2017013699A (ja) * | 2015-07-03 | 2017-01-19 | マツダ株式会社 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
| WO2021029331A1 (ja) * | 2019-08-09 | 2021-02-18 | 日本電産株式会社 | 制御装置、駆動装置、電動パワーステアリング装置及び制御方法 |
| CN114206705A (zh) * | 2019-08-09 | 2022-03-18 | 日本电产株式会社 | 控制装置、驱动装置、电动助力转向装置以及控制方法 |
| CN114206705B (zh) * | 2019-08-09 | 2024-01-12 | 日本电产株式会社 | 控制装置、驱动装置、电动助力转向装置以及控制方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3777473B2 (ja) | 2006-05-24 |
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