JPWO2017203595A1 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
Description
操舵トルクを検出するトルクセンサからの操舵トルク信号に基づきアシストトルクを出力するモータと、前記モータの前記アシストトルクを制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、
前記モータに前記アシストトルクを発生させるためのアシストトルク指令信号を演算して出力するアシストトルク指令演算部と、
前記アシストトルク指令信号の高周波数成分を濾過してゲインを乗算した高周波補償信号を出力する高周波補償部と、
を備え、
前記アシストトルク指令演算部は、
前記高周波補償信号が前記操舵トルク信号に負帰還、又は正帰還されて生成された補正後操舵トルク信号が入力され、
前記入力された前記補正操舵トルク信号に応じてアシストトルク指令信号を出力する、
ように構成されている、
ことを特徴とするものである。
以下、この発明の実施の形態1による電動パワーステアリング装置について、図に基づいて説明する。図1は、この発明の実施の形態1から実施の形態5による電動パワーステアリング装置を含む、車両の操舵系の構成を示す構成図である。図1に於いて、車両の操舵系は、車両の運転者により操作されるステアリングホィール1と、ステアリングホィール1に連結されたステアリングシャフト2と、ステアリングシャフト2に連結されたラック・ピニオンギヤ12と、ステアリングホィール1とステアリングシャフト2及びラック・ピニオンギヤ12を介して運転者により操舵される車輪3、4とを備えている。
HPF(s)=s/(s+ωh) ・・・式(1)
ここで、sはラプラス演算子を示す。
Thc=k・s/(s+ωh)・Ia ・・・式(2)
Tscb = Tsca − Thc ・・・(式3)
Ia = Ka・Tscb ・・・式(4)
Ga(s)= Ka・(s+ωh)/{(1+k・Ka)・s+ωh} ・・・式(5)
ここで、伝達関数Ga(s)の入出力関係式は次式で示される。
Ia =Ga(s)・Tsca ・・・式(6)
ωh/(1+k・Ka) ・・・式(7)
次に、この発明の実施の形態2による電動パワーステアリング装置について説明する。図10は、この発明の実施の形態2による電動パワーステアリング装置に於ける、制御装置の構成を示すブロック線図であって、前述の実施の形態1の構成との相違点は、減算器23が加算器25に変更されていることと、位相補償器24と高周波補償部22の周波数特性の設定が変更されていることであり、それ以外については、実施の形態1の構成と同様である。以下の説明では実施の形態1の構成との相違点を中心に説明する。
Tscb=Tsca+Thc ・・・式(8)
Ga(s)=Ka・(s+ωh)/{(1−k・Ka)・s+ωh} ・・式(9)
ωh/(1−k・Ka) ・・・式(10)
次に、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置について説明する。図15は、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置に於ける、制御装置の構成を示すブロック線図である。前述の実施の形態2の構成との相違点は、実施の形態2に於ける位相補償器24をアシストトルク指令演算部20の後段に配置換えして第2の位相補償器としての位相補償器27に変更したことである。加算器26は実施の形態2に於ける加算器26と同様である。それ以外については、実施の形態2と同様である。以下の説明では、実施の形態2との相違点を主体に説明する。
次に、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置について説明する。図16は、この発明の実施の形態4による電動パワーステアリング装置に於ける、制御装置の構成を示すブロック線図である。この実施の形態4による電動パワーステアリング装置と前述の実施の形態1による電動パワーステアリング装置との相違点は、実施の形態1に場合に於ける位相補償器24を廃止し、その代わりに、モータ速度検出部51で検出されたモータの速度信号を補正するモータ速度補償部52と減算器28を備えたことであり、この部分以外については、実施の形態1の場合同様である。以下の説明では、実施の形態1の場合と異なる部分を主体に説明する。
次に、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置について説明する。図18歯、この発明の実施の形態5による電動パワーステアリング装置に於ける、制御装置の構成を示すブロック線図である。この発明の実施の形態5による電動パワーステアリング装置と前述の実施の形態4の場合との相違点は、この発明の実施の形態5に場合は、モータ速度補償部52から出力されるモータ速度補償部52からのモータ速度補正信号Tvcを、アシストトルク指令信号Iaから減算する減算器29を備えたことであり、この部分以外については、実施の形態4と同様である。以下の説明では、その相違点を主体に説明する。
操舵トルクを検出するトルクセンサからの操舵トルク信号に基づきアシストトルクを出力するモータと、前記モータの前記アシストトルクを制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、
前記モータに前記アシストトルクを発生させるためのアシストトルク指令信号を演算して出力するアシストトルク指令演算部と、
前記アシストトルク指令信号の高周波数成分を濾過してゲインを乗算した高周波補償信号を出力する高周波補償部と、
を備え、
前記アシストトルク指令演算部は、
前記高周波補償信号が前記操舵トルク信号に負帰還、又は正帰還されて生成された補正後操舵トルク信号が入力され、
前記入力された前記補正後操舵トルク信号に応じてアシストトルク指令信号を出力する、
ように構成されている、
ことを特徴とするものである。
次に、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置について説明する。図15は、この発明の実施の形態3による電動パワーステアリング装置に於ける、制御装置の構成を示すブロック線図である。前述の実施の形態2の構成との相違点は、実施の形態2に於ける位相補償器24をアシストトルク指令演算部20の後段に配置換えして第2の位相補償器としての位相補償器27に変更したことである。加算器26は実施の形態2に於ける加算器25と同様である。それ以外については、実施の形態2と同様である。以下の説明では、実施の形態2との相違点を主体に説明する。
次に、この発明の実施の形態4による電動パワーステアリング装置について説明する。図16は、この発明の実施の形態4による電動パワーステアリング装置に於ける、制御装置の構成を示すブロック線図である。この実施の形態4による電動パワーステアリング装置と前述の実施の形態1による電動パワーステアリング装置との相違点は、実施の形態1に場合に於ける位相補償器24を廃止し、その代わりに、モータ速度検出部51で検出されたモータの速度信号を補正するモータ速度補償部52と減算器28を備えたことであり、この部分以外については、実施の形態1の場合同様である。以下の説明では、実施の形態1の場合と異なる部分を主体に説明する。
次に、この発明の実施の形態5による電動パワーステアリング装置について説明する。図18歯、この発明の実施の形態5による電動パワーステアリング装置に於ける、制御装置の構成を示すブロック線図である。この発明の実施の形態5による電動パワーステアリング装置と前述の実施の形態4の場合との相違点は、この発明の実施の形態5に場合は、モータ速度補償部52から出力されるモータ速度補償部52からのモータ速度補正信号Tvcを、アシストトルク指令信号Iaから減算する減算器29を備えたことであり、この部分以外については、実施の形態4と同様である。以下の説明では、その相違点を主体に説明する。
Claims (5)
- 操舵トルクを検出するトルクセンサからの操舵トルク信号に基づきアシストトルクを出力するモータと、前記モータの前記アシストトルクを制御する制御装置とを備えた電動パワーステアリング装置であって、
前記制御装置は、
前記モータに前記アシストトルクを発生させるためのアシストトルク指令信号を演算して出力するアシストトルク指令演算部と、
前記アシストトルク指令信号の高周波数成分を濾過してゲインを乗算した高周波補償信号を出力する高周波補償部と、
を備え、
前記アシストトルク指令演算部は、
前記高周波補償信号が前記操舵トルク信号に負帰還、又は正帰還されて生成された補正後操舵トルク信号が入力され、
前記入力された前記補正操舵トルク信号に応じてアシストトルク指令信号を出力する、
ように構成されている、
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記操舵トルク信号の位相を補償して補償後操舵トルク信号を出力する第1の位相補償器を備え、
高周波補償部から出力された前記高周波補償信号は、前記補償後操舵トルク信号に負帰還又は正帰還される、
ことを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記アシストトルク指令演算部から出力された前記アシストトルク指令信号の位相を補償し補償後アシストトルク指令信号を出力する第2の位相補償器を備えた、
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記モータの回転軸の回転速度を検出するモータ速度検出部を備え、
前記モータ速度検出部からのモータ速度信号に基づいて生成したモータ速度補正信号を前記操舵トルク信号に負帰還するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から3のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。 - 前記モータの回転軸の回転速度を検出するモータ速度検出部を備え、
前記モータ速度検出部からのモータ速度信号に基づいて生成したモータ速度た補正信号を前記アシストトルク指令信号に負帰還するように構成されている、
ことを特徴とする請求項1から3のうちの何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置。
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