JPWO2011052470A1 - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents

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Abstract

操舵トルクに基づいて補助トルク電流を出力するアシストマップ(11)と、操舵トルクあるいはアシストトルクを生成するモータの回転速度をフィルタ処理し、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタ(21)と、モータに流れる電流を第1の状態量として検出し、電流に基づいた電流可変ゲインを算出する電流可変ゲインマップ(32)と、モータあるいはステアリングホイールの回転速度を第2の状態量として検出し、回転速度に基づいた回転速度可変ゲインを算出する回転速度可変ゲインマップ(31)と、振動成分信号と電流可変ゲインと回転速度可変ゲインに基づいて、振動抑制電流を算出する補正手段(41)と、補助トルク電流を、振動抑制電流を用いて補正した信号を目標電流として算出し、モータに流れる電流を制御する電流制御手段(3)とを備える。

Description

本発明は、自動車の運転者の操舵力をアシストする電動パワーステアリング制御装置に関し、特に、外乱などによる振動を抑制するための電動パワーステアリング制御装置に関する。
一般的に、電動パワーステアリング制御装置では、操舵トルクに略比例するアシストトルクを定め、この比例関係を示すトルク比例ゲインを大きく取ることにより、自動車の運転者の操舵トルクを低減するとともに、適切な操舵フィーリングを与えることが行なわれている。さらに、電動パワーステアリング制御装置では、モータが発生するコギングトルク、ギヤの歯に同期して発生する脈動、路面から伝わる外乱などの振動を抑制し、運転者のフィーリング(振動フィーリング)を向上することが求められている。
このような目的を達成するための従来の電動パワーステアリング制御装置としては、ローパスフィルタ(LPF)とハイパスフィルタ(HPF)を備えたものがある(例えば、特許文献1参照)。そして、LPFにて操舵成分を抽出し、アシストトルク制御を実施し、HPFにて高周波振動成分を抽出し、この成分に対しては、低周波とは別の制御器(別のゲイン)を用いて制御を行っている。
また、別の従来の電動パワーステアリング制御装置として、車輪に連結するタイロッドから入力されるブレーキ振動などの外乱が、ステアリングホイールに伝達することを抑制する制御に関するものがある(例えば、特許文献2参照)。この特許文献2では、操舵制御への影響を低減するために、次のような構成を採用している。すなわち、操舵トルク信号に対して、2次以上のHPFを用いて操舵成分を減衰させ、さらに、その信号を入力として、大きな不感帯を有する制御量マップによって制御量を演算し、操舵成分を低減させている。
また、操舵トルクと操舵速度と車速に基づく3つのゲインマップを有し、操舵トルクが大きいとき、操舵速度が大きいとき、あるいは、車速が小さいときにおいて、制御量を零にすることで、操舵成分をさらに低減する構成となっている。
特許2838053号公報 特開2006−137341号公報
しかしながら、従来技術には、以下のような課題がある。
特許文献1のような電動パワーステアリング制御装置においては、外乱などの振動成分を抽出する際に、ハイパスフィルタ(HPF)を用いている。ここで、例えば、モータが発生するコギングトルクの周波数帯域が低く、運転者が操舵する周波数であるおよそ5Hz以下に近い場合を考える。この場合には、振動成分と操舵成分が十分に分離できず、振動が十分に低減されない点、あるいは、操舵への影響が生じ操舵フィーリングが低下する点に課題があった。
また、特許文献2のような電動パワーステアリング制御装置においては、操舵成分を低減させ振動を抽出するフィルタにおいて、2次以上の高次のHPFを用い、さらに、ゲインマップを、操舵トルクと操舵速度と車速について、それぞれ個別に3個備える必要がある。このため、演算量が多く複雑であった。また、制御量マップに大きな不感帯があるため、振動をこの不感帯の幅よりも小さくすることができなかった。すなわち、運転者が感じない程度までは、振動を抑制できなかった。
さらに、特許文献2のような電動パワーステアリング制御装置においては、コギングトルクやギヤ歯に同期した脈動などの外乱がステアリングホイールに伝わる際の伝達特性を考慮したゲインマップの構成になっていない。このため、制御量マップに不感帯を設ける、あるいは、ゲインマップを3個用いるなど、複雑で演算量の多い構成により、操舵成分を低減することが必要になっていた。
本発明は、前記のような課題を解決するためになされたものであり、操舵への影響を与えずに操舵フィーリングを低下させることなく、モータの発生するコギングトルクなどの振動成分を低減することのできる電動パワーステアリング制御装置を得ることを目的としている。
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクに基づいて補助トルク電流を出力するアシストマップと、操舵トルク、あるいは、アシストトルクを生成するモータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、モータに流れる電流を第1の状態量として検出し、電流に基づいた電流可変ゲインを算出する電流可変ゲインマップと、モータあるいはステアリングホイールの回転速度を第2の状態量として検出し、回転速度に基づいた回転速度可変ゲインを算出する回転速度可変ゲインマップと、振動成分信号と電流可変ゲインと回転速度可変ゲインに基づいて、振動抑制電流を算出する補正手段と、補助トルク電流を、振動抑制電流を用いて補正した信号を目標電流として算出し、モータに流れる電流を制御する電流制御手段とを備えたものである。
また、本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクに基づいて補助トルク電流を出力するアシストマップと、操舵トルク、あるいは、アシストトルクを生成するモータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、アシストマップにおける操舵トルクに対する補助トルク電流の勾配を第3の状態量として検出し、勾配に基づいた勾配可変ゲインを出力する勾配可変ゲインマップと、モータあるいはステアリングホイールの回転速度を第2の状態量として検出し、回転速度に基づいた回転速度可変ゲインを出力する回転速度可変ゲインマップと、振動成分信号と勾配可変ゲインと回転速度可変ゲインに基づいて、振動抑制電流を算出する補正手段と、補助トルク電流を、振動抑制電流を用いて補正した信号を目標電流として算出し、モータに流れる電流を制御する電流制御手段とを備えたものである。
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置によれば、振動抽出フィルタを介して算出した暫定振動抑制電流を、操舵トルクあるいはモータの状態量に応じて算出された可変ゲインで補正することで振動抑制電流を求める構成を備えることで、操舵フィーリングへの影響を排除しながら、操舵周波数帯域の成分も含む周波数の外乱を十分に抑制することが可能となり、操舵への影響を与えずに操舵フィーリングを低下させることなく、モータの発生するコギングトルクなどの振動成分を低減することのできる電動パワーステアリング制御装置を得ることができる。
本発明の実施の形態1における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。 本発明の実施の形態1におけるアシストマップを示す入出力特性図とその勾配を示す図である。 本発明の実施の形態1における振動抽出フィルタの周波数特性である。 本発明の実施の形態1における回転速度可変ゲインマップを示す入出力特性図である。 本発明の実施の形態1における電流可変ゲインマップを示す入出力特性図である。 本発明の実施の形態1における振動抑制制御手段を示す入出力特性図である。 本発明の実施の形態1における外乱伝達特性の例示図である。 本発明の実施の形態1において、操舵フィーリングの基本的な特性を表す曲線である、操舵角と操舵トルクのリサージュ曲線と、それに対応する時間波形を示した図である。 本発明の実施の形態1において、操舵フィーリングの基本的な特性を表す曲線である、操舵角と操舵トルクのリサージュ曲線と、それに対応する時間波形を示した図である。 本発明の実施の形態1において、操舵フィーリングの基本的な特性を表す曲線である、操舵角と操舵トルクのリサージュ曲線と、それに対応する時間波形を示した図である。 本発明の実施の形態1の変形例における勾配可変ゲインマップを示す入出力特性図である。 本発明の実施の形態2における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。 本発明の実施の形態2における可変フィルタ周波数マップ23を示す入出力特性図である。 本発明の実施の形態2における車速可変ゲインマップを示す入出力特性図である。 本発明の実施の形態3における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。 本発明の実施の形態4における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。
以下、本発明の電動パワーステアリング制御装置の好適な実施の形態につき図面を用いて説明する。
実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。なお、電動パワーステアリング装置そのものの詳細説明は、ここでは割愛するが、既に周知の構成のものでよく、例えば、上記特許文献1および特許文献2において説明されているものを参照することができる。
この図1において、トルクセンサ1は、運転者が操舵した際の操舵トルクτ0を、周知のトーションバー等を用いて検出する。そして、位相補償器2は、後段のアシストマップ11によるフィードバックゲイン増大時に生じ易くなる発振振動に対する安定余裕を稼ぐべく、このトルクセンサ1の出力に基づいて、発振周波数付近で位相を進ませる。
図2は、本発明の実施の形態1におけるアシストマップを示す入出力特性図とその勾配を示す図である。具体的には、図2(a)は、入力である操舵トルクと、出力である補助トルク電流との入出力特性をアシストマップとして示している。また、図2(b)は、補助トルク電流に対するアシストマップ勾配の関係を示している。さらに、図2(c)は、操舵トルクに対するアシストマップ勾配の関係を示している。そして、アシストマップ11は、図2(a)に示すような入出力特性を有しており、位相補償器2から出力された位相補償後の操舵トルクτ0を入力とし、モータ5に与えられる補助トルク電流Iaを出力する。
なお、アシストマップ11には、車両の速度を検出した信号である車速Vxも入力される。これにより、車速に応じて、補助トルク電流Iaの出力に用いるアシストマップの入出力特性が変更される。図2(a)においては、車速が大きい場合と小さい場合の2ケースを例示している。従って、アシストマップ11は、位相補償器2による位相補償後の操舵トルク信号τ0を入力として、車速Vxに応じて変化する図2に示すような特性に基づいて、出力信号である補助トルク電流Iaを算出することとなる。
また、フィードバック信号として、回転速度検出手段7は、モータ5の回転速度を検出する。さらに、電流検出手段6は、モータ5に流れる電流Idを検出する。
次に、振動抽出フィルタ21は、トルクセンサ1からの操舵トルク信号τ0をフィルタリングすることにより、操舵トルク信号から操舵成分を低減し、振動成分信号Sbを抽出する。図3は、本発明の実施の形態1における振動抽出フィルタの周波数特性である。次に、振動抑制制御手段22は、振動抽出フィルタ21により抽出された振動成分信号Sbに基づいて、暫定振動抑制電流Istを演算する。なお、これら振動抽出フィルタ21の構成方法、および振動抑制制御手段22の機能については、後で詳しく説明する。
次に、本実施の形態1における可変ゲインマップである回転速度可変ゲインマップ31および電流可変ゲインマップ32について説明する。回転速度可変ゲインマップ31は、回転速度検出手段7により検出された回転速度信号Sn(第2の状態量に相当)に基づいて、回転速度可変ゲインKωを出力する。図4は、本発明の実施の形態1における回転速度可変ゲインマップを示す入出力特性図である。回転速度可変ゲインマップ31は、この図4に示すような入出力特性データを備えており、回転速度信号Snに基づいて回転速度可変ゲインKωを出力する。
また、電流可変ゲインマップ32は、電流検出手段6によって検出された電流Id(第1の状態量に相当)に基づいて、電流可変ゲインKiを出力する。図5は、本発明の実施の形態1における電流可変ゲインマップを示す入出力特性図である。電流可変ゲインマップ32は、この図5に示すような入出力特性データを備えており、電流Idに基づいて電流可変ゲインKiを出力する。なお、これら回転速度可変ゲインマップ31、および電流可変ゲインマップ32の具体的な内容については、後で詳しく説明する。
次に、乗算器41(補正手段に相当)は、暫定振動抑制電流Istに対して回転速度可変ゲインKωおよび電流可変ゲインKiを乗算し、振動抑制電流Isを演算する。そして、加算器51は、アシストマップ11の出力である補助トルク電流Iaと、乗算器41の出力である振動抑制電流Isを加算することにより、モータ5において実現させるべき電流である目標電流Itを得る。
次に、電流制御手段3は、加算器51で演算された目標電流Itに対して、電流検出手段6で検出された電流Idが一致するように、電流制御を行う。一例として、電流制御手段3は、PWM信号などの電圧指令信号Svを、例えば、Hブリッジ回路またはインバータ回路からなる駆動回路4に出力し、これにより、PWM信号に対応する駆動電流をモータ5へ出力する。そして、モータ5は、運転者によるステアリング軸の操舵力を補助するアシストトルクを発生させる。
なお、図1に示す制御装置を構成するブロックは、全てがハードウエアで構成されるものではない。本実施の形態1では、トルクセンサ1の出力トルク信号τ0と、回転速度検出手段7で検出された信号Snとから、加算器51で目標電流Itを演算するまでの構成、あるいは、電圧指令信号Svまでの構成は、マイコンによるソフトウエアで構成されるものとする。
マイコンは、周知の中央処理装置(CPU)、リードオンリーメモリ(ROM)、ランダムアクセスメモリ(RAM)、インターフェース(IF)等から構成される。そして、ROMに収納されたプログラムを順次抽出してCPUで所望の演算を行うとともに、演算結果をRAMに一時保存する等により、ソフトウエアを実行して、所定の制御動作が行われる。
次に、暫定振動抑制電流Istを求めるための振動抽出フィルタ21と振動抑制制御手段22の機能、および状態量に応じて適切なゲインを算出する回転速度可変ゲインマップ31と電流可変ゲインマップ32の機能について、詳細に説明する。
まず始めに、振動抽出フィルタ21について、詳細に説明する。振動抽出フィルタ21は、先の図3に示したように、ハイパスフィルタ(HPF)もしくはバンドパスフィルタ(BPF)の性質を持っている。すなわち、低周波側でゲインが小さく、出力信号の大きさを低減させている。
また、高周波側において、HPFの場合は、ゲインをほとんど低下させることなく、入力信号を通過させる。このようなHPFの通過特性が、図3のHPF1とHPF2に示されている。
一方、BPFの場合は、フィルタ周波数fc付近ではゲインをほとんど低下させることなく、入力信号を通過させ、さらに高周波になるとゲインを低下させることで、不要なノイズ成分を除去している。このようなBPFの通過特性が、図3のBPF1とBPF2に示されている。
なお、図3において、HPF1は、1次のHPFであり、HPF2は、2次のHPFである。また、BPF1は、1次のHPFとLPFで構成されるBPFであり、BPF2は、2次のHPFとLPFで構成されるBPFである。
この図3に示すフィルタのフィルタ周波数fcは、すべて10Hzとしている。より低周波側の1Hz付近では、ゲインが少し低下するが、位相は進む傾向がある。従って、このフィルタを用いることで、1〜20Hz程度の外乱振動に対する抑制効果が得られる。なお、この抑制効果については、図7を用いて後述する。
また、図3に示すように、フィルタの次数が高いほど、勾配が急峻な特性になるが、1次で十分である。また、低周波の操舵成分、あるいは高周波のノイズ成分をさらに低減したい場合は、2次以上のフィルタを用いてもよい。
また、図3に示すように、HPFでは、フィルタ周波数fc付近においても位相が進む性質があるが、BPFを用いると、フィルタ周波数fc付近では位相が進まない。しかしながら、一般に、システム帯域よりも低いような、比較的低周波の帯域において外乱振動を抑制するためには、位相を進ませる必要はない。このような場合には、むしろゲインが大きい程、外乱を抑制する効果がある。本実施の形態1では、図3のHPF1に示す、1次のHPFを用いる。
次に、振動抑制制御手段22について説明する。図6は、本発明の実施の形態1における振動抑制制御手段を示す入出力特性図である。振動抑制制御手段22は、基本的には、比例ゲインで構成され、振動抽出フィルタ21により抽出された振動成分信号Sbに対応して、暫定振動抑制電流Istを演算する。図6に示すように、入力信号である振動成分信号Sbが大きい場合には、一定値に飽和する特性を含んでもよい。その場合、例えば、対象とする振動と対応する振幅Isatで飽和させればよい。それにより、対象とする振動振幅よりも大きい信号は、制限され、操舵フィーリングへの影響を低減することができる。
ただし、本実施の形態1における振動抑制制御手段22は、原点付近では、出力値がゼロになる性質の不感帯を持たないこととする。出力値をゼロとする不感帯がある場合には、この範囲の振動振幅に対しては、出力信号がゼロになり、この不感帯の幅以下に振動を抑制できなくなるからである。操舵への影響の低減の観点からは、不感帯がある方が有利ではある。しかしながら、本実施の形態1では、可変ゲインマップなどの他の構成により、操舵への影響は除去可能であるため、振動抑制制御手段22における不感帯は、持たないこととした。
次に、回転速度可変ゲインマップ31について説明する。先の図4に示したように、回転速度信号の絶対値が小さい領域(図4中のω1以下に相当)では、出力を1としている。一方、回転速度信号の絶対値が大きい領域では、回転速度可変ゲインKωを徐々に低下させ、あるモータ回転速度(図4中のω1’に相当)でゼロとしている。
回転速度が速い領域では、振動抑制電流をゼロにしても、外乱による振動は、十分小さく低減される。このことを、図7に示す外乱伝達特性を用いて説明する。図7は、本発明の実施の形態1における外乱伝達特性の例示図であり、本実施の形態1における外乱振動の抑制効果を表している。
この図7の外乱伝達特性は、モータが装着された図示しないステアリング軸に加えられる外乱トルクから、運転者が把持するステアリングホイールにおけるトルク(すなわち、運転者が感じるトルク)までの伝達の増幅率を示す周波数特性である。なお、この特性は、電動パワーステアリング装置の機構やモータなどによって異なるが、概ねこの図7のような傾向である。
モータが発生するコギングトルク、あるいは、電動パワーステアリング装置のギヤの歯に同期して発生する脈動などの外乱は、操舵速度に比例して、その周波数が高くなることが一般に知られている。ここで、図7の外乱伝達特性によると、外乱の周波数が高い帯域(この図7の例では、およそ8Hz以上の帯域に相当)に対しては、図7の実線で示す振動抑制制御がない場合においても、ゲインが小さく、ステアリングホイールにおけるトルク振動が十分小さく低減されていることが分かる。
例えば、コギングトルクという外乱の場合であれば、モータの回転速度が概ね50〜100rpm付近よりも大きい範囲に該当する。そして、そのような範囲では、図7中に示した線α(ゲイン−5dBに相当)よりも、外乱伝達特性が小さくなり、運転者がコギングトルクをほぼ感じないレベルである。従って、コギングトルクに合わせる場合は、先の図4におけるω1を、50〜100rpm程度にすればよい。また、回転速度可変ゲインKωが0になるときのモータ回転速度の値ω1'は、可変ゲインの急変を運転者が感じない範囲で、ω1に近く設定すればよい。例えば、ω1の1.5倍程度でよい。
次に、電流可変ゲインマップ32について説明する。先の図5に示したように、電流Idの絶対値が小さい領域(図5中のA以下の領域に相当)では、電流可変ゲインKiを1としている。一方、電流の絶対値が大きい領域では、電流可変ゲインKiを徐々に低下させ、ある電流Id(図5中のA’に相当)でゼロとしている。
電流が大きい領域では、振動抑制電流をゼロにしても、外乱振動を十分小さく抑制させることができる。このことを、図7に示す外乱伝達特性を用いて説明する。図7の1点破線で示す電流が大きいときの特性は、振動抑制制御がない場合においても、ゲインが小さく、ステアリングホイールにおけるトルク振動が十分小さく低減されていることが分かる。図7の電流が大きいときの特性は、電流値が図2(a)のアシストマップの線A以上の領域における特性を概略表している。
外乱伝達特性は、アシストマップの勾配値に応じて変化し、また、一般的なアシストマップの傾向として、アシストマップの勾配値がある値以上に増大し始める領域は、車速によらず、電流値に応じて決まる傾向がある。
例えば、図2(b)に示すアシストマップの勾配値のように、勾配値は、線A以下では、概ね10A/Nm以下であり、線A以上では、概ね10A/Nm以上である。図7の電流が小さいときの特性は、電流値が図2(a)のアシストマップの線A以下の領域における特性を概略表している。
従って、電流可変ゲインマップ32においては、電流の絶対値がA以上の範囲において、出力を零に減衰させている。可変ゲインがゼロになる値A'は、可変ゲインの急変を運転者が感じない範囲で、Aに近く設定すればよい。例えば、Aの1.5倍程度でよい。
一方、操舵トルク信号に対しては、図2(a)と(c)のアシストマップの勾配値に示すように、線B〜Cの間の領域で、勾配10A/Nm以下と10A/Nm以上の領域が車速に応じて両方含まれ、効率よく分離できていない。例えば、線Cで閾値を設けると、車速が小さい時に、アシストマップの勾配が大きい余分な領域(B〜C)で、振動抑制電流が生じる。このため、全体として操舵成分が増大し、操舵への影響が生じる。
一方、線Bで閾値を設けると、車速が大きい時に、アシストマップの勾配が小さい領域(B〜C)で、振動抑制電流が零になる。このため、外乱振動の伝達を抑制できないことになる。
従って、電流ではなく、操舵トルク信号に基づいた可変ゲインで代用しようとすると、車速に基づいた可変ゲインが必要になり、演算が複雑になる。また、このように、外乱伝達特性を考慮して電流可変ゲインマップ32で最適に振動抑制電流を補正しない場合には、振動抑制制御手段22に不感帯を設けるなどして、操舵成分を低減する措置を行なう必要が生じる。
なお、図2の線Aは、勾配が10A/Nm付近となる境界線となっている。しかしながら、このように、車速の大小に関わらない厳密な境界線が存在する必要はなく、勾配の境界が車速の大小に関わらず概ね同等であればよい。
なお、電流Idには、補助トルク電流Ia以外の成分も含まれるが、一般に、補助トルク電流Iaが支配的なので、上述した電流可変ゲインKiの説明では、ほぼ等しいものとして扱っている。従って、電流可変ゲインマップ32への入力電流には、補助トルク電流Iaを用いてもよい。
以上の構成によれば、「電流が小さい領域で本発明の制御を適用」した場合の一例として図7の破線で示したように、振動抑制電流によって、外乱振動のステアリングホイールへの伝達が抑制されて、運転者がほぼ感じないレベルに低減される。なお、この図7の破線は、可変ゲインがすべて1の場合である。
ここで、振動抑制制御によって外乱の伝達が低減されている帯域は、1Hzから20Hz付近までであり、運転者の操舵の周波数(およそ5Hz以下)と同様な部分を含む帯域となっている。なお、この振動抑制制御がある場合の特性は、振動抽出フィルタを1次のHPFとした場合である。
次に、図8〜図10は、本発明の実施の形態1において、操舵フィーリングの基本的な特性を表す曲線である、操舵角と操舵トルクのリサージュ曲線と、それに対応する時間波形を示した図である。具体的には、図8は、本発明による振動抑制制御がある場合とない場合、および可変ゲインマップがなく可変ゲインが1で固定の場合を比較して示している。(a)が対応するリサージュ曲線であり、(b)と(c)は、それぞれ対応する時間波形であり、1Hz操舵の応答を示している。
また、図9および図10は、本発明による振動抑制制御がある場合とない場合を比較して示している。(a)が対応するリサージュ曲線であり、(b)は対応する時間波形であり、0.2Hz操舵の応答を示している。なお、図9では、操舵角度範囲が大きい場合、図10では、操舵角度範囲が小さい場合を示している。
ここで示したリサージュ曲線は、ステアリングホイールの角度を正弦波状に操舵するという典型的な操舵方法を行ったときの試験結果であり、これを用いて操舵フィーリングを評価することは、一般的に、よく用いられる方法である。なお、これらの図8〜図10で示す振動抑制制御ありの場合の波形は、振動抽出フィルタを1次のHPFとした場合である。
操舵の周波数が速い場合(例えば、図8の1Hz操舵のような場合)には、回転速度がω1よりも速い領域が多く、また、回転速度が低下する操舵の切返し付近(図8(b)の1.3秒付近など)では、電流が増大する傾向がある。従って、回転速度可変ゲインKωと電流可変ゲインKiによって、振動抑制電流が概ねゼロになり、操舵への影響が除去される。
操舵の周波数が遅い場合(例えば、図9の0.2Hz操舵で、かつ操舵角度範囲が上記1Hz操舵の例と同等程度の場合)には、モータ回転速度は、全体的に低下する。しかしながら、そうであっても、図9のように、操舵角度範囲が大きい場合(この例では100deg程度)では、回転速度がω1よりも速い領域が多い。また、回転速度が低下する操舵の切返し付近(図9(b)の3秒付近)では、電流が増大する傾向がある。従って、回転速度可変ゲインKωと電流可変ゲインKiによって、振動抑制電流が概ねゼロになり、操舵への影響が除去される。
操舵の周波数が遅く、操舵角度範囲が小さい場合(例えば、図10の0.2Hz操舵で角度範囲が15deg程度のような場合)には、可変ゲインが常に1になる。しかしながら、このような場合は、操舵トルクが小さいため、1次のHPFからなる振動抽出フィルタのみによって、振動抑制電流は、十分低減される。図10(b)において示すように、振動抑制電流は、0.3〜0.4A程度しかなく、十分小さいことが分かる。従って、操舵への影響が除去される。このようにして、どのような操舵に対しても、この振動抑制制御が影響を与えることはない。
可変ゲインマップがない場合(すなわち、本実施の形態1の構成において可変ゲインを常に1に固定し、暫定振動抑制電流をそのまま振動抑制電流とする場合)について、図8の(a)と(c)を一例として用いて説明する。可変ゲインマップがない場合、図8(a)のリサージュ曲線は、振動抑制制御がない通常の場合と比べて、原点付近で細くくびれた波形になっており、操舵への影響が見られる。
時間波形でみると、図8(c)のように、振動抑制電流が5A程発生しており、そのために、操舵への影響が生じている。なお、何らかの可変ゲインを備えていても、本実施の形態1のように適切に備えられていない場合は、この振動抑制電流を十分に低減できないので、操舵への影響が生じることがある。
これに対して、本実施の形態1の以上の構成(図8(a)中の実線で示された振動抑制制御ありの構成に相当)によると、振動抑制制御なしの場合とほぼ同じ波形を示しており、操舵への影響はほとんど見られない。すなわち、操舵フィーリングが低下することがない。
以上のように、実施の形態1によれば、操舵トルクから振動成分を抽出して算出した制御量を、電流と回転速度に応じた可変ゲインによって補正している。さらに、その可変ゲインの設定に際して、外乱からステアリングホイールまでの伝達特性を考慮し、ステアリングホイールに伝達し難い領域では、可変ゲインを低減している。この結果、外乱伝達特性を考慮して外乱の伝達が小さい領域で振動抑制電流を低減するといった処理が、振動抑制制御手段に不感帯を設ける必要なく、実施できる。
さらに、アシストマップ特性の傾向を考慮することで、必要最小限のフィルタと可変ゲインという簡素な演算により、効率的に処理することができる。この結果、操舵への影響を排除し、操舵フィーリングの低下を回避することができ、同時に、操舵周波数帯域の成分も含む周波数の外乱がステアリングホイールに伝達することを、運転者が感じないほど十分に抑制することが可能となる。
なお、上述した実施の形態1における構成では、モータの回転速度を直接検出する回転速度検出手段を用いていた。しかしながら、回転速度検出手段の代わりに、モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、検出された回転角度信号から回転速度を演算する回転速度算出手段を用いて、回転速度信号を得てもよい。この回転速度算出手段は、基本的には微分であるが、微分にLPFを施して、高周波ノイズを除去したもの、あるいは、これと等価な処理として、HPFをゲイン倍したフィルタを用いてもよい。この場合でも、上記の構成と同様な効果が得られる。
また、上述した実施の形態1における構成では、モータの回転速度を検出して回転速度信号としていた。しかしながら、ステアリングホイールの回転速度を検出して回転速度信号とする構成としてもよい。この場合でも、上記の構成と同様な効果が得られる。
また、上述したように、図2で示したアシストマップは、一般的なものであり、線Aのような車速によらない勾配の境界線があることは、一般的な傾向である。しかしながら、一般的でないものに関しては、上記の線Aのような、車速によらない勾配の境界線がない場合もある。このような場合は、次の実施の形態2に示すような車速による可変ゲインをさらに導入してもよい。ただし、この方法の場合には、車速による可変ゲインの分だけ演算量が増加し、複雑化することとなる。
もしくは、電流可変ゲインKiの代わりに、操舵トルク信号と補助トルク電流からアシストマップの勾配(第3の状態量に相当)を演算して、その値に基づいた可変ゲイン(勾配可変ゲイン)を備えてもよい。図11は、本発明の実施の形態1の変形例における勾配可変ゲインマップを示す入出力特性図である。例えば、図11に示すように、可変ゲインマップ(勾配可変ゲインマップ)は、ka(概ね10A/Nm)以下で1、それ以上で0に徐々に減少していく特性とすればよい。
可変ゲインが0になる値ka'は、可変ゲインの急変を感じない範囲でkaに近く設定すればよい。例えば、kaの1.5倍程度でよい。このような構成にすると、上記の構成と同様に、操舵への影響を排除し、操舵フィーリングの低下を回避することができ、同時に、外乱がステアリングホイールに伝達するのを運転者が感じないほど十分に抑制することが可能となる。
このような勾配可変ゲインを用いる方法は、勾配値を演算するので、外乱伝達特性において、厳密に必要最小限の範囲だけ振動抑制電流を印加できるという利点がある。ただし、この方法の場合は、上記の構成と比べて、勾配の演算の分だけ演算量が増加し、複雑化する。なお、この方法における勾配の演算は、公知のものでよく、例えば、操舵トルク信号の変化量を補助トルク電流の変化量で割ることで算出できる。
実施の形態2.
図12は、本発明の実施の形態2における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。先の実施の形態1における図1の構成と比較すると、本実施の形態2における図12の構成は、可変フィルタ周波数マップ23と車速可変ゲインマップ33を追加した構成となっている点が異なっている。これらの追加部分以外は、先の実施の形態1と同じ構成であり、異なる構成を中心に、以下に説明する。
まず始めに、可変フィルタ周波数マップ23について説明する。図13は、本発明の実施の形態2における可変フィルタ周波数マップ23を示す入出力特性図である。可変フィルタ周波数マップ23は、図13に示す入出力特性に従い、モータ5の回転速度信号に基づき、可変フィルタ周波数fcを算出する。この算出された可変フィルタ周波数fcは、振動抽出フィルタ21に与えられ、振動抽出フィルタ21のフィルタ周波数として利用される。
すでに上述したとおり、モータ5が発生するコギングトルク、電動パワーステアリング装置のギヤの歯に同期して発生する脈動などの外乱は、回転速度に比例してその周波数が高くなることが一般に知られている。そのため、図13に示すように、可変フィルタ周波数マップ23は、回転速度が速いほど、可変フィルタ周波数fcが高くなるよう設定されている。例えば、コギングトルクのような外乱を対象とする場合、モータ回転速度が低い領域、すなわち、図13のωV1で示すあたりの速度(およそ10rpm程度)では、外乱が1〜5Hz程度となる。そこで、可変フィルタ周波数fc1を、例えば、5Hz程度に定める。
一方、モータ回転速度がそれよりも高く、図13のωV2で示すあたりの速度(およそ50〜100rpm付近)では、外乱が5〜15Hz程度になる。そこで、可変フィルタ周波数fc2を、例えば、10Hz程度に定めるなどとすればよい。
この構成によって、外乱の周波数に応じてフィルタ特性を設定でき、そのときの外乱成分を最も抑制できるように、外乱伝達特性を最適化できる。この結果、ステアリングホールへの外乱の伝達を、さらに低減することが可能になる。
次に、車速可変ゲインマップ33について説明する。本実施の形態2における可変ゲインマップは、回転速度可変ゲインマップ31および電流可変ゲインマップ32に加えて、さらに、車速可変ゲインマップ33を有している。車速が速いときは、アシストマップの勾配が小さくなる傾向があるため、外乱がステアリングホイールに伝達し易くなる。従って、車速可変ゲインマップ33は、車速が速いときに、車速可変ゲインKvxを増大させる特徴を持つ、入出力特性を備えている。図14は、本発明の実施の形態2における車速可変ゲインマップを示す入出力特性図である。
車速可変ゲインマップ33は、図14に示した入出力特性を用い、車速Vx(第4の状態量に相当)に応じて、車速可変ゲインを出力する。そして、本実施の形態2における乗算器41は、暫定振動抑制電流Istに対して、回転速度可変ゲインKω、電流可変ゲインKi、および車速可変ゲインKvxの3つの可変ゲインを乗算し、振動抑制電流Isを算出する。
例えば、車速が小さい場合(図14に示すVx1付近の車速、すなわち、およそ20〜50Km/h程度の場合に相当)、Kvx1を1.0とする。一方、それより車速が大きい場合(、図14に示すVx2付近の車速、すなわち、およそ100〜200Km/h程度の場合に相当)、Kvx2を1.2程度とする。このように、車速に応じて適切なゲインを設定することで、車速の増大によりアシストマップの勾配が低下する分だけ、ゲインを増強することができる。
以上のように、実施の形態2によれば、先の実施の形態1の効果に加え、モータ回転速度に応じてフィルタ周波数を可変することで、外乱の周波数に応じたフィルタ特性を設定でき、そのときの外乱成分を最も抑制できるように、外乱伝達特性を最適化できる。さらに、車速に応じて適切なゲインを設定することで、車速が増大して、アシストマップの勾配が低下した場合にも、外乱を低減する効果を補うことができ、さらに十分な外乱の低減効果を得ることができる。
なお、上述した実施の形態2では、可変フィルタ周波数マップ23と車速可変ゲインマップ33の両方を備えた場合について説明した。しかしながら、先の実施の形態1における図1の構成に対して、いずれか一方のみを追加した構成とすることも可能である。
また、先の実施の形態1の説明で述べたように、電流可変ゲインを用いた方が、従来技術のように操舵トルク可変ゲインを用いるよりも、車速によらないアシスト勾配に対応しているため、外乱伝達特性の変化にも効率的に対応している。しかしながら、本実施の形態2のように、車速可変ゲインを備える場合には、車速可変ゲインを複雑化することで、外乱伝達特性の差異を吸収できる。従って、本実施の形態2の構成においては、電流可変ゲインの代わりに操舵トルク可変ゲインを用いることも可能である。
この場合、車速可変ゲインの追加とそのゲインマップの複雑化により、演算が複雑化するが、電流可変ゲインと同様に、外乱の振動抑制効果と操舵への影響除去効果を得ることができる。
実施の形態3.
先の実施の形態1では、操舵トルク信号に対して振動抽出フィルタ21を適用し、振動抑制制御を実施する場合について説明した。これに対して、本実施の形態3では、回転速度検出手段で検出した回転速度信号に対して振動抽出フィルタ21を適用し、振動抑制制御を実施する場合について説明する。
図15は、本発明の実施の形態3における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。本実施の形態3では、振動抽出フィルタ21に入力される信号を回転速度信号とすることと、加算器51を減算器52に置き換えること以外は、先の実施の形態1と同じ構成である。従って、補助トルク電流から振動抑制電流を減算する動作以外は、先の実施の形態1と同じ動作をするものである。ただし、振動抑制制御手段22の比例ゲインの大きさは、操舵トルク信号を回転速度信号に変更したことによる信号レベルの変化分だけ変更するものとする。
以上のように、実施の形態3によれば、操舵トルクの代わりに、モータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタを備えている。このような構成によっても、先の実施の形態1と同様に効果を得ることができる。すなわち、操舵トルクの代わりに回転速度から振動成分を抽出して算出した制御量を、電流と回転速度に応じた可変ゲインによって補正している。さらに、その可変ゲインの設定に際して、外乱からステアリングホイールまでの伝達特性を考慮し、ステアリングホイールに伝達し難い領域では、可変ゲインを低減している。この結果、外乱伝達特性を考慮して外乱の伝達が小さい領域で振動抑制電流を低減するといった処理が、振動抑制制御手段に不感帯を設ける必要なく、実施できる。
さらに、アシストマップ特性の傾向を考慮することで、必要最小限のフィルタと可変ゲインという簡素な演算により、効率的に処理することができる。この結果、操舵への影響を排除し、操舵フィーリングの低下を回避することができ、同時に、操舵周波数帯域の成分も含む周波数の外乱がステアリングホイールに伝達することを、運転者が感じないほど十分に抑制することが可能となる。
なお、上述した実施の形態1における構成では、モータの回転速度を直接検出する回転速度検出手段を用いていた。しかしながら、回転速度検出手段の代わりに、モータの回転角度を検出する回転角度検出手段と、検出された回転角度信号から回転速度を演算する回転速度算出手段を用いて、回転速度信号を得てもよい。この回転速度算出手段は、基本的には微分であるが、微分にLPFを施して、高周波ノイズを除去したもの、あるいは、これと等価な処理として、HPFをゲイン倍したフィルタを用いてもよい。この場合でも、上記の構成と同様な効果が得られる。
また、上述した実施の形態1における構成では、モータの回転速度を検出して回転速度信号としていた。しかしながら、ステアリングホイールの回転速度を検出して回転速度信号とする構成としてもよい。この場合でも、上記の構成と同様な効果が得られる。
また、上述した実施の形態3における構成では、回転速度の検出信号や回転角度から算出した回転速度信号に対して、振動抽出フィルタと振動抑制制御を適用する場合について説明した。しかしながら、周知のオブザーバ等により推定された回転速度の推定信号に対して、振動抽出フィルタと振動抑制制御を適用することもできる。
実施の形態4.
図16は、本発明の実施の形態4における電動パワーステアリング制御装置の構成を示すブロック線図である。先の実施の形態3における図15の構成と比較すると、本実施の形態4における図16の構成は、可変フィルタ周波数マップ23と車速可変ゲインマップ33を追加した構成となっている点が異なっている。これらの追加部分以外は、先の実施の形態1と同じ構成であり、異なる構成を中心に、以下に説明する。
また、本実施の形態4では、振動抽出フィルタ21に入力される信号を回転速度信号とすることと、加算器51を減算器52に置き換えること以外は、先の実施の形態2と同じ構成である。従って、補助トルク電流から振動抑制電流を減算する動作以外は、先の実施の形態2と同じ動作をするものである。ただし、振動抑制制御手段22の比例ゲインの大きさは、操舵トルク信号を回転速度信号に変更したことによる信号レベルの変化分だけ変更するものとする。
以上のように、実施の形態4によれば、操舵トルクの代わりに、モータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタを備えている。このような構成によっても、先の実施の形態2と同様に効果を得ることができる。すなわち、モータ回転速度に応じてフィルタ周波数を可変することで、外乱の周波数に応じたフィルタ特性を設定でき、そのときの外乱成分を最も抑制できるように、外乱伝達特性を最適化できる。さらに、車速に応じて適切なゲインを設定することで、車速が増大して、アシストマップの勾配が低下した場合にも、外乱を低減する効果を補うことができ、さらに十分な外乱の低減効果を得ることができる。
なお、上述した実施の形態4では、可変フィルタ周波数マップ23と車速可変ゲインマップ33の両方を備えた場合について説明した。しかしながら、先の実施の形態3における図15の構成に対して、いずれか一方のみを追加した構成とすることも可能である。
また、先の実施の形態1の説明で述べたように、電流可変ゲインを用いた方が、従来技術のように操舵トルク可変ゲインを用いるよりも、車速によらないアシスト勾配に対応しているため、外乱伝達特性の変化にも効率的に対応している。しかしながら、本実施の形態2のように、車速可変ゲインを備える場合には、車速可変ゲインを複雑化することで、外乱伝達特性の差異を吸収できる。従って、本実施の形態2の構成においては、電流可変ゲインの代わりに操舵トルク可変ゲインを用いることも可能である。
この場合、車速可変ゲインの追加とそのゲインマップの複雑化により、演算が複雑化するが、電流可変ゲインと同様に、外乱の振動抑制効果と操舵への影響除去効果を得ることができる。
また、上述した実施の形態4における構成では、回転速度の検出信号や回転角度から算出した回転速度信号に対して、振動抽出フィルタと振動抑制制御を適用する場合について説明した。しかしながら、周知のオブザーバ等により推定された回転速度の推定信号に対して、振動抽出フィルタと振動抑制制御を適用することもできる。
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクに基づいて補助トルク電流を出力するアシストマップと、操舵トルク、あるいは、アシストトルクを生成するモータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、モータに流れる電流を第1の状態量として検出し、電流に基づいた電流可変ゲインを算出する電流可変ゲインマップと、モータあるいはステアリングホイールの回転速度を第2の状態量として検出し、回転速度に基づいた回転速度可変ゲインを算出する回転速度可変ゲインマップと、振動成分信号と電流可変ゲインと回転速度可変ゲインに基づいて、振動抑制電流を算出する補正手段と、補助トルク電流を、振動抑制電流を用いて補正した信号を目標電流として算出し、モータに流れる電流を制御する電流制御手段とを備え、電流可変ゲインマップは、外乱からステアリングホイールまでの伝達の増幅率を示す外乱伝達特性が小さい値となる電流の所定範囲では、電流可変ゲインを小さい値あるいは零とし、回転速度可変ゲインマップは、外乱伝達特性が小さい値となる回転速度の所定範囲では、回転速度可変ゲインを小さい値あるいは零とするものである。
また、本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクに基づいて補助トルク電流を出力するアシストマップと、操舵トルク、あるいは、アシストトルクを生成するモータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、アシストマップにおける操舵トルクに対する補助トルク電流の勾配を第3の状態量として検出し、勾配に基づいた勾配可変ゲインを出力する勾配可変ゲインマップと、モータあるいはステアリングホイールの回転速度を第2の状態量として検出し、回転速度に基づいた回転速度可変ゲインを出力する回転速度可変ゲインマップと、振動成分信号と勾配可変ゲインと回転速度可変ゲインに基づいて、振動抑制電流を算出する補正手段と、補助トルク電流を、振動抑制電流を用いて補正した信号を目標電流として算出し、モータに流れる電流を制御する電流制御手段とを備え、勾配可変ゲインマップは、外乱からステアリングホイールまでの伝達の増幅率を示す外乱伝達特性が小さい値となる勾配の所定範囲では、勾配可変ゲインを小さい値あるいは零とし、回転速度可変ゲインマップは、外乱伝達特性が小さい値となる回転速度の所定範囲では、回転速度可変ゲインを小さい値あるいは零とするものである。

Claims (7)

  1. 運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクに基づいて補助トルク電流を出力するアシストマップと、
    前記操舵トルク、あるいは、アシストトルクを生成するモータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、
    前記モータに流れる電流を第1の状態量として検出し、前記電流に基づいた電流可変ゲインを算出する電流可変ゲインマップと、
    前記モータあるいは前記ステアリングホイールの回転速度を第2の状態量として検出し、前記回転速度に基づいた回転速度可変ゲインを算出する回転速度可変ゲインマップと、
    前記振動成分信号と前記電流可変ゲインと前記回転速度可変ゲインに基づいて、振動抑制電流を算出する補正手段と、
    前記補助トルク電流を、前記振動抑制電流を用いて補正した信号を目標電流として算出し、前記モータに流れる電流を制御する電流制御手段と
    を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  2. 請求項1に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
    前記電流可変ゲインマップは、前記モータに流れる電流の小さい範囲で前記電流可変ゲインを大きい値とし、前記電流の大きい範囲で前記電流可変ゲインを小さい値あるいは零にし、
    前記回転速度可変ゲインマップは、前記モータあるいは前記ステアリングホイールの回転速度の小さい範囲で前記回転速度可変ゲインを大きい値とし、前記回転速度の大きい範囲で前記回転速度可変ゲインを小さい値あるいは零にする
    ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  3. 請求項2に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
    前記電流可変ゲインマップは、外乱から前記ステアリングホイールまでの伝達の増幅率を示す外乱伝達特性が小さい値となる前記電流の所定範囲では、前記電流可変ゲインを小さい値あるいは零とし、
    前記回転速度可変ゲインマップは、前記外乱伝達特性が小さい値となる前記回転速度の所定範囲では、前記回転速度可変ゲインを小さい値あるいは零とする
    ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  4. 運転者によりステアリングホイールに加えられる操舵トルクに基づいて補助トルク電流を出力するアシストマップと、
    前記操舵トルク、あるいは、アシストトルクを生成するモータの回転速度をフィルタ処理することで、低周波側のゲインを低減し振動成分信号を出力する振動抽出フィルタと、
    前記アシストマップにおける前記操舵トルクに対する前記補助トルク電流の勾配を第3の状態量として検出し、前記勾配に基づいた勾配可変ゲインを出力する勾配可変ゲインマップと、
    前記モータあるいは前記ステアリングホイールの回転速度を第2の状態量として検出し、前記回転速度に基づいた回転速度可変ゲインを出力する回転速度可変ゲインマップと、
    前記振動成分信号と前記勾配可変ゲインと前記回転速度可変ゲインに基づいて、振動抑制電流を算出する補正手段と、
    前記補助トルク電流を、前記振動抑制電流を用いて補正した信号を目標電流として算出し、前記モータに流れる電流を制御する電流制御手段と
    を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  5. 請求項4に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
    前記勾配可変ゲインマップは、外乱から前記ステアリングホイールまでの伝達の増幅率を示す外乱伝達特性が小さい値となる前記勾配の所定範囲では、前記勾配可変ゲインを小さい値あるいは零とし、
    前記回転速度可変ゲインマップは、前記外乱伝達特性が小さい値となる前記回転速度の所定範囲では、前記回転速度可変ゲインを小さい値あるいは零とする
    ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  6. 請求項1または4に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
    前記可変ゲインマップは、車両の走行速度である車速を第4の状態量として検出し、前記車速が速いときは、車速可変ゲインを増大させて出力する車速可変ゲインマップをさらに有し、すでに算出した前記可変ゲインに対して前記車速可変ゲインをさらに乗算して得られた値を可変ゲインとして出力する
    ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
  7. 請求項1ないし6のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング制御装置において、
    前記回転速度に応じて可変フィルタ周波数を算出する可変フィルタ周波数マップをさらに備え、
    前記振動抽出フィルタは、可変フィルタ周波数マップで算出された前記可変フィルタ周波数に応じてフィルタ周波数を変化させる
    ことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
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Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102666257B (zh) * 2009-10-30 2014-08-06 三菱电机株式会社 电动动力转向控制装置
PL2402234T3 (pl) * 2010-07-01 2014-04-30 Steering Solutions Ip Holding Dynamiczny kompensator systemu dla aktywnie sterowanych systemów wspomagania układu kierowniczego
DE102010031211A1 (de) * 2010-07-12 2012-01-12 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Lenkraddrehschwingungen in einem Lenksystem
JP5596756B2 (ja) * 2012-08-29 2014-09-24 トヨタ自動車株式会社 電動車両
JP6179098B2 (ja) * 2012-12-25 2017-08-16 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
WO2014122907A1 (ja) * 2013-02-08 2014-08-14 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
CN105189254B (zh) * 2013-04-23 2017-08-15 日本精工株式会社 电动助力转向装置
EP2995531B1 (en) * 2013-05-10 2018-04-11 Mitsubishi Electric Corporation Electric power steering control device and steering control method
JP6079884B2 (ja) * 2013-07-08 2017-02-15 日本精工株式会社 電動パワーステアリング制御装置
JP5983783B2 (ja) * 2013-08-22 2016-09-06 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置
JP6378887B2 (ja) 2014-02-04 2018-08-22 Kyb株式会社 電動パワーステアリング装置
JP6177705B2 (ja) * 2014-02-21 2017-08-09 三菱重工業株式会社 機械装置の制御装置及び摩擦補償用のゲイン決定方法
FR3022515B1 (fr) * 2014-06-24 2016-07-29 Jtekt Europe Sas Assistance de direction mixte comprenant une boucle d'asservissement en couple pilotee en consigne par un controleur de position destine a l'asservissement en trajectoire
JP6102851B2 (ja) * 2014-07-24 2017-03-29 マツダ株式会社 電動パワーステアリングの制御装置
KR20160029321A (ko) * 2014-09-05 2016-03-15 현대자동차주식회사 차량 내 구동모터의 진동 제어 장치 및 그 방법
EP3199426B1 (en) * 2014-09-22 2019-11-20 NSK Ltd. Electrically actuated power steering device
JP6380014B2 (ja) * 2014-11-04 2018-08-29 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE102015001802A1 (de) * 2015-02-11 2016-08-11 GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) Fahrerassistenzsystem für ein Fahrzeug
JP6404756B2 (ja) 2015-03-24 2018-10-17 株式会社ショーワ 電動パワーステアリング装置
JP6394520B2 (ja) 2015-07-03 2018-09-26 マツダ株式会社 電動パワーステアリングの制御装置
JP6394519B2 (ja) * 2015-07-03 2018-09-26 マツダ株式会社 電動パワーステアリングの制御装置
US10457318B2 (en) 2015-07-15 2019-10-29 Mitsubishi Electric Corporation Power steering adjustment device
JP6198181B2 (ja) * 2015-11-06 2017-09-20 マツダ株式会社 車両用挙動制御装置
DE102015015577B4 (de) * 2015-12-02 2020-07-16 Thyssenkrupp Ag Aktive Anti-Klappengeräusch-Regelung
JP6640659B2 (ja) * 2016-06-14 2020-02-05 株式会社日立製作所 電力変換器の制御装置、電力変換システム、圧縮機駆動システム、フライホイール発電システム、及び、電力変換器の制御方法
JP6705314B2 (ja) * 2016-07-05 2020-06-03 株式会社デンソー ステアリング制御装置
US10421492B2 (en) * 2016-12-29 2019-09-24 Automotive Research & Testing Center Assisted steering system with vibrational function for vehicles and method for controlling the same
KR101950259B1 (ko) * 2017-05-22 2019-02-22 주식회사 만도 전동식 조향장치의 조향정보 검출 장치 및 조향정보 검출방법
JP7005402B2 (ja) * 2018-03-20 2022-02-04 日立Astemo株式会社 パワーステアリング装置の制御装置
JP7247508B2 (ja) 2018-09-28 2023-03-29 日本電産株式会社 ステアリング制御装置およびパワーステアリング装置
US12084125B2 (en) * 2019-08-09 2024-09-10 Nidec Corporation Electric power steering apparatus, control device used in electric power steering apparatus, and control method
KR102703380B1 (ko) * 2019-09-26 2024-09-04 현대자동차주식회사 전동식 조향 시스템의 제어 장치 및 제어 방법
DE102020201667A1 (de) 2020-02-11 2021-08-12 Volkswagen Aktiengesellschaft Einstellanordnung, Verfahren und Computerprogrammprodukt zum Einstellen einer Betriebsweise eines Elektromotors für eine elektromechanische Hilfskraftlenkung
JP7231601B2 (ja) * 2020-12-09 2023-03-01 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
US12012165B2 (en) 2020-12-23 2024-06-18 Nsk Ltd. Control device for electric power steering device and control method for the same
WO2022137808A1 (ja) * 2020-12-23 2022-06-30 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置の制御装置、および制御方法
JP2023045160A (ja) * 2021-09-21 2023-04-03 トヨタ自動車株式会社 電動車両

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1320551C (en) * 1987-03-09 1993-07-20 Shuji Shiraishi Yaw motion control device
BR9501990A (pt) 1994-05-11 1995-12-12 Trw Inc Aparelho e processo para controlar um sistema de direção assistida
DE69520981T2 (de) * 1994-05-20 2002-04-04 Trw Inc., Lyndhurst Verfahren und Vorrichtung zur Regelung eines elektrischen Hilfskraftlenksystems mit einem adaptiven Übergangsfilter für das Drehmoment
US6301534B1 (en) * 1998-05-19 2001-10-09 The Texas A&M University System Method and system for vehicle directional control by commanding lateral acceleration
JP2000198453A (ja) * 1998-12-29 2000-07-18 Robert Bosch Gmbh 車両のステア―バイ―ワイヤ操舵システム
FR2837161B1 (fr) * 2002-03-13 2004-06-11 Soc Mecanique Irigny Procede d'amortissement des vibrations parasites issues du train avant d'un vehicule automobile
DE60213436T2 (de) * 2002-12-20 2007-03-01 Ford Global Technologies, LLC, Dearborn Regelungsstrategie für rechnergeregelte Lenkung
JP3934093B2 (ja) * 2003-08-12 2007-06-20 本田技研工業株式会社 ハイブリット車両の制御装置
GB0401965D0 (en) * 2004-01-30 2004-03-03 Trw Lucasvarity Electric Steer Method and apparatus for controlling an electric assist motor using a modified blending filter
JP4617716B2 (ja) * 2004-05-11 2011-01-26 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4515201B2 (ja) * 2004-09-06 2010-07-28 株式会社デンソー 車両安定化制御システム
JP4525306B2 (ja) * 2004-11-12 2010-08-18 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
DE102005003180B4 (de) * 2005-01-19 2015-04-02 Volkswagen Ag Vorrichtung und Verfahren zur Reduzierung von Fehlanregungen am Lenkrad
WO2007139030A1 (ja) * 2006-05-31 2007-12-06 Nsk Ltd. 電動式パワーステアリング装置
JP2007331706A (ja) * 2006-06-19 2007-12-27 Jtekt Corp 車両用操舵装置
US20080066991A1 (en) * 2006-09-15 2008-03-20 Denso Corporation On-vehicle control apparatus powered by on-vehicle battery
US7889978B2 (en) * 2007-02-08 2011-02-15 Jtekt Corporation Motor controller and electric power steering system
JP5003944B2 (ja) * 2007-04-02 2012-08-22 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP4967829B2 (ja) * 2007-06-04 2012-07-04 株式会社ジェイテクト 電動パワーステアリング装置
JP4468415B2 (ja) * 2007-06-29 2010-05-26 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング制御装置
JP5092603B2 (ja) * 2007-07-20 2012-12-05 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置
JP4997479B2 (ja) * 2007-07-27 2012-08-08 株式会社ジェイテクト 電気式動力舵取装置
JP2009081930A (ja) * 2007-09-26 2009-04-16 Jtekt Corp モータ制御装置および電動パワーステアリング装置
US8219283B2 (en) * 2007-11-14 2012-07-10 Ford Global Technologies Active steering nibble control algorithm for electric steering systems
CN101970279B (zh) * 2008-04-04 2012-10-10 三菱电机株式会社 电动式动力转向控制装置
DE102008036001B4 (de) * 2008-08-01 2020-01-23 Ford Global Technologies, Llc Verfahren zum Betreiben eines Lenksystems zum Lenken eines Kraftfahrzeugs sowie Lenksystem und Kraftfahrzeug
CN102666257B (zh) * 2009-10-30 2014-08-06 三菱电机株式会社 电动动力转向控制装置

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