KR100984884B1 - 전동식 파워 스티어링 제어 장치 - Google Patents

전동식 파워 스티어링 제어 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100984884B1
KR100984884B1 KR1020087017781A KR20087017781A KR100984884B1 KR 100984884 B1 KR100984884 B1 KR 100984884B1 KR 1020087017781 A KR1020087017781 A KR 1020087017781A KR 20087017781 A KR20087017781 A KR 20087017781A KR 100984884 B1 KR100984884 B1 KR 100984884B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
torque
current
phase
pass filter
rotational speed
Prior art date
Application number
KR1020087017781A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20080085178A (ko
Inventor
마사히코 구리시게
다카유키 기후쿠
세이지 사카니시
마사하루 다나카
세이지 사와다
아키노부 스기야마
하나코 하마다
Original Assignee
미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 filed Critical 미쓰비시덴키 가부시키가이샤
Publication of KR20080085178A publication Critical patent/KR20080085178A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100984884B1 publication Critical patent/KR100984884B1/ko

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0472Controlling the motor for damping vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Control Of Electric Motors In General (AREA)

Abstract

조타 토크 신호와 모터를 구동하는 전류 신호로부터 옵저버에 의해 모터 회전 속도의 진동 주파수 성분을 추정하여 피드백함으로써 발진을 억제하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 있어서, 위상 보상기를 아날로그 회로로 구성한 경우, 소프트웨어로 구성한 경우도 비용 상승으로 되는 문제가 있었다. 조타 토크의 위상 보상기를 아날로그 회로로 구성함과 아울러, 마이크로 컴퓨터의 소프트웨어 상에 역위상 보상기를 구성하고, 발진 주파수 부근에서 아날로그 회로의 위상 보상기에 의한 이득과 위상의 변화를 제거하는 것에 의해, 옵저버에서의 연산에 필요한 위상 보상이 행해지지 않은 조타 토크 신호와 등가인 조타 토크 신호를, 위상 보상을 행한 조타 토크 신호로부터 연산한다.

Description

전동식 파워 스티어링 제어 장치{ELECTRIC POWER STEERING CONTROL SYSTEM}
본 발명은, 자동차의 전동식 파워 스티어링의 제어 장치에 관한 것이다.
전동식 파워 스티어링 장치에서는, 조타 토크에 대략 비례하는 어시스트 토크를 정하고, 이 비례 관계인 토크 비례 이득을 크게 잡는 것에 의해 자동차의 운전자의 조타 토크를 저감한다. 이때, 토크 비례 이득을 지나치게 크게 잡으면 제어계가 발진해 버려, 핸들 진동이 발생해 버리기 때문에, 조타 토크의 저감 정도가 한정되는 경우가 있었다. 이 과제를 해결하기 위해서, 위상 보상기를 도입하여 제어계의 위상 특성을 개선시켜 발진을 억제하는 알고리즘이 발명되어, 핸들 진동을 방지해 왔다(예컨대 참고 문헌 1 참조).
또한, 진동 억제 성능을 향상시킬 목적으로, 상기 위상 보상기에 더하여, 조타 토크 신호와 모터를 구동하는 전류 신호로부터 옵저버에 의해 모터 회전 속도의 진동 주파수 성분을 추정하여 피드백함으로써 발진을 억제하는 제어 알고리즘이 발명되어, 핸들 진동을 방지해 왔다(예컨대 참고 문헌 2 참조).
특허 문헌 1 : 일본 특허공개 평성 제 8-91236 호 공보(제 4 페이지, 도 1)
특허 문헌 2 : 일본 특허공개 2000-168600호 공보(제 10 페이지, 도 12)
발명의 개시
발명이 해결하고자 하는 과제
이러한 전동식 파워 스티어링 장치에 있어서는, 제어 알고리즘의 대부분은 소프트웨어로 구성되고, 조타 토크 신호를 토크 신호 변환기, 즉, A/D 변환 회로를 통하여 마이크로 컴퓨터에 취입 연산 처리된다. 이것은, 전동식 파워 스티어링의 발진 주파수가 30 Hz에서 100 Hz로 비교적 낮은 것에 의한다. 단지, 제어 알고리즘 중의 위상 보상기만은, 소프트웨어로 구성하여 마이크로 컴퓨터로 연산되는 경우와, 직접 아날로그 회로로 위상 보상을 행하는 경우가 있다. 마이크로 컴퓨터로 연산하는 경우는, 제어계의 발진 주파수가 높은 경우에는, 고속인 연산 처리가 필요해지기 때문에 고가의 마이크로 컴퓨터가 필요해진다.
또한, 아날로그 회로로 위상 보상을 행하는 경우에는, 상기 옵저버에서의 연산에는 위상 보상이 행해지지 않은 조타 토크 신호가 필요하기 때문에, 아날로그 회로로 위상 보상을 행한 조타 토크 신호와, 위상 보상을 행하고 있지 않은 조타 토크 신호의 양쪽을 A/D 변환하여 마이크로 컴퓨터에 취입할 필요가 있기 때문에 필요한 A/D 변환 회로수가 증가한다.
이와 같이, 상기 위상 보상기에 더하여, 조타 토크 신호와 모터를 구동하는 전류 신호로부터 옵저버에 의해 모터 회전 속도의 진동 주파수 성분을 추정하여 피드백함으로써 발진을 억제하는 제어 알고리즘을 사용한 경우에는, 위상 보상기를 아날로그 회로로 구성한 경우, 소프트웨어로 구성한 경우에도 비용 상승으로 되는 문제가 있었다.
본 발명은, 상술한 바와 같은 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, A/D 변환 회로수를 늘리지 않고, 따라서, 비용 상승을 초래하는 일없이 우수한 진동 억제 성능을 실현하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치를 제공하는 것이다.
과제를 해결하기 위한 수단
본 발명에 관한 전동식 파워 스티어링 장치는, 운전자에 의한 조타 토크를 검출하는 토크 검출 수단과, 해당 토크 검출 수단의 출력을 아날로그 회로에 의해 위상 보상을 행하는 아날로그 위상 보상기와, 해당 아날로그 위상 보상기의 출력을 A/D 변환하여 마이크로 컴퓨터에 취입하는 토크 신호 변환기와, 해당 토크 신호 변환기의 출력을 이용하여 상기 조타 토크를 보조하는 보조 토크 전류를 연산하는 토크 제어기와, 상기 조타 토크를 보조하는 토크를 발생하는 모터와, 해당 모터에 통전되는 전류값을 검출하는 전류 검출 수단과, 상기 모터의 회전 속도를 추정하는 회전 속도 추정 수단과, 해당 회전 속도 추정 수단으로 추정된 모터의 회전 속도의 추정값을 이용하여, 상기 보조 토크 전류에 가산되는 댐핑 전류를 연산하는 댐핑 제어기를 구비하는 것으로, 상기 회전 속도 추정 수단은, 상기 토크 신호 변환기의 출력의 위상과 이득을 조정하는 토크 역위상 보상기의 출력과 상기 전류 검출 수단의 출력을 이용하여, 상기 모터의 회전 속도의 추정값을 연산하는 회전 속도 옵저버를 구비한 것이다.
발명의 효과
본 발명에 따르면, 조타 토크의 위상 보상기를 아날로그 회로로 구성함과 아울러, 마이크로 컴퓨터의 소프트웨어 상에 역위상 보상기를 구성하고, 발진 주파수로 아날로그 회로의 위상 보상기에 의한 이득과 위상의 변화를 제거하는 것에 의해, 상기 옵저버에서의 연산에 필요한 위상 보상이 행해지고 있지 않은 조타 토크 신호와 등가인 조타 토크 신호를, 위상 보상을 행한 조타 토크 신호로부터 연산함으로써, 위상 보상을 행하고 있지 않은 조타 토크 신호를 A/D 변환하여 마이크로 컴퓨터에 취입할 필요가 없어지기 때문에, A/D 변환 회로수가 줄고, 비용 상승없이 우수한 진동 억제 성능을 실현 가능하게 한다.
도 1은 실시예 1에 의한 제어기의 구성을 나타내는 블럭도,
도 2는 실시예 1에 의한 제어기의 역위상 보상기의 주파수 특성을 나타내는 보드선도,
도 3은 실시예 1에 의한 제어기의 마이크로 컴퓨터 내에서의 처리를 나타내는 플로우차트,
도 4는 실시예 2에 의한 제어기의 역위상 보상기의 주파수 특성을 나타내는 보드선도,
도 5는 실시예 3에 의한 제어기의 구성을 나타내는 블럭도,
도 6은 실시예 3에 의한 제어기의 토크 HPF의 주파수 특성을 나타내는 보드선도,
도 7은 실시예 3에 의한 제어기의 토크 위상 진행 저감기의 주파수 특성을 나타내는 보드선도,
도 8은 실시예 3에 의한 제어기의 마이크로 컴퓨터 내에서의 처리를 나타내는 플로우차트,
도 9는 실시예 3에 의한 제어기의 토크 HPF와 토크 위상 진행 저감기를 합성시킨 주파수 특성을 나타내는 보드선도.
부호의 설명
1 : 토크 센서 2 : 아날로그 위상 보상기
3 : 토크 A/D 변환기 4 : 전류 검출기
5 : 전류 A/D 변환기 6 : 토크 제어기
7 : 토크 역위상 보상기 8 : 토크 HPF
9 : 전류 HPF 10 : 모터 회전 옵저버
11 : 댐핑 제어기 12 : 가산기
13 : 전류 제어기 14 : 구동 회로
15 : 모터 16 : 토크 위상 진행 저감기
17 : 전류 위상 진행 저감기 18 : 제 1 회전 속도 추정기
19 : 제 2 회전 속도 추정기
실시예 1
도 1은, 본 발명의 실시예 1의 제어기의 구성을 나타내는 블럭도이며, 운전자가 조타한 경우의 조타 토크를 토크 센서(1)로 검출하고, 아날로그 회로로 구성된 아날로그 위상 보상기(2)로 발진 주파수(fvib)에서 가장 위상이 앞서도록 주파수 특성을 개선한다. 주파수 특성을 개선한 토크 센서 출력은 토크 A/D 변환기(3)로 디지털 신호로 변환되어 마이크로 컴퓨터에 취입된다. 또한 모터를 구동하는 전류도 전류 검출기(4)로 검출되고, 전류 A/D 변환기(5)에서 디지털 신호로 변환되어 마이크로 컴퓨터에 취입된다. 마이크로 컴퓨터 내에서는, 주파수 특성을 개선한 토크 센서 출력을 이용하여 토크 제어기(6)로 보조 토크 전류를 연산한다. 토크 역위상 보상기(7)로 아날로그 위상 보상기의 역특성을 연산함과 아울러 제 1 회전 속도 추정기(18)(도면 중 파선으로 둘러싸인 부분)에 입력하고, 제 1 회전 속도 추정기(18)에서는, 위상 보상 전의 조타 토크와 등가인 주파수 특성으로 되돌려진 조타 토크 신호의 저주파 성분을 토크 HPF(8)로 하이패스 필터 연산을 행하여 커트한 신호와, 전류의 저주파 성분을 전류 HPF(9)로 하이패스 필터 연산을 행하여 커트한 신호를 이용하여, 모터 회전 옵저버(회전 속도 옵저버와 같음.이하 마찬가지)(10)로 저주파 성분이 커트된 모터 회전 속도의 추정 연산을 행한다. 이 결과 얻은 추정된 모터 회전 속도를 이용하여 댐핑 제어기(11)로 댐핑 전류를 연산함과 아울러, 가산기(12)로 보조 토크 전류와 해당 댐핑 전류를 가산함으로써 목표 전류 연산을 행한다. 연산된 목표 전류와 전류 검출기(4)로 검출된 전류가 일치하도록 전류 제어기(13)로 제어되고, 예컨대 PWM 신호 등의 전압 지령 신호로서 구동 회로(14)에 출력되고, 모터(15)를 구동함으로써 어시스트 토크를 발생시킨다. 상기에 있어서, 모터 회전 속도의 추정 연산을 행하는 모터 회전 옵저버(10)는, 예컨대, 모터의 관성 모멘트를 관성항, 토크 센서의 스프링 정수를 스프링항으로 하는 1 자유도 진동 방정식을 모델로 하는 것을 이용한다(이하 마찬가지). 또한, 본 발명에서는, 회전 속도 추정 수단에는, 상기 제 1 회전 속도 추정기가 그 일례로서 포함되는 것이다.
이때 도 2에 도시하는 바와 같이, 토크 역위상 보상기(7)의 특성 B는, 아날로그 위상 보상기(2)의 특성 A와 역으로 되도록 설정된다. 즉, 아날로그 위상 보상기(2)의 특성 A가 fa1로부터 fa2까지의 주파수 범위에서 이득이 높아지면, 토크 역위상 보상기(7)의 특성 B가 fi1로부터 fi2까지의 이득이 저하하는 주파수 범위는, 동일해지도록, fa1 = fi1, fa2 = fi2로 설정된다. 아날로그 위상 보상기(2)의 특성 A와 토크 역위상 보상기(7)의 특성 B를 합친 토탈 특성은 C로 된다.
또한, 토크 HPF(HPF는 하이패스 필터의 대략. 이하 마찬가지)(8) 및 전류 HPF(9)로 하이패스 필터가 커트하는 최대 주파수는, 드라이버가 가능한 최대 주파수인 5 Hz보다도 높게 설정된다.
다음에, 실시예 1의 마이크로 컴퓨터 내에서의 처리 알고리즘을 도 3의 플로 우차트에 근거하여 설명한다.
우선 단계 S 101에서는, 토크 A/D 변환기(3)로 A/D 변환된 아날로그 위상 보상 후의 토크 센서 출력을 판독하여, 메모리에 기억한다. 단계 S 102에서는 전류 A/D 변환기(5)로, A/D 변환된 전류 검출값(전류 검출기 출력와 같음. 이하 마찬가지)를 판독하여, 메모리에 기억한다. 단계 S 103에서는 토크 제어기(6)로, 메모리에 기억되어 있는 아날로그 위상 보상 후의 토크 센서 출력을 판독하여, 보조 토크 전류를 맵 연산하여 메모리에 기억한다. 단계 S 104에서는 토크 역위상 보상기(7)로, 메모리에 기억되어 있는 아날로그 위상 보상 후의 토크 센서 출력을 판독하여, 역위상 보상 연산을 행하여 역위상 보상 연산 후의 토크 센서 출력을 메모리에 기억한다. 단계 S 105에서는 토크 HPF(8)로, 메모리에 기억되어 있는 역위상 보상 연산 후의 토크 센서 출력에 하이패스 필터 연산을 행하여 하이패스 필터 후의 토크 센서 출력을 메모리에 기억한다. 단계 S 106에서는 전류 HPF(9)로, 메모리에 기억되어 있는 전류 검출값에 하이패스 필터 연산을 행하여 하이패스 필터 후의 전류 검출값을 메모리에 기억한다. 단계 S 107에서는 모터 회전 옵저버(10)로, 메모리에 기억되어 있는 하이패스 필터 후의 토크 센서 출력과 하이패스 필터 후의 전류 검출값으로부터 모터 회전 속도 연산을 행하여 메모리에 기억한다. 단계 S 108에서는 댐핑 제어기(11)로, 메모리에 기억되어 있는 모터 회전 속도에 이득을 더해 댐핑 전류의 연산을 행하여 메모리에 기억한다. 단계 S 109에서는 가산기(12)로, 보조 토크 전류와 댐핑 전류를 가산하여 목표 전류를 얻는다. 단계 S 110에서는 전류 제어기(13)로, 목표 전류와 전류 검출값으로부터 전류 제어 연산을 행하여 PWM 신호 등의 전압 지령 신호로서 구동 회로(14)에 출력한다. 이상의 단계 S 101로부터 S 110까지의 처리는, 각 제어 샘플링마다 실행된다.
이러한 구성에 의하면, 토크 제어기(6)에서의 보조 토크 전류의 연산에 필요한 아날로그 위상 보상된 토크 센서 신호와, 모터 회전 옵저버(10)에서의 연산에 필요한 위상 보상되어 있지 않은 토크 센서 신호를 하나의 토크 A/D 변환기(3)로 얻을 수 있게 되기 때문에 비용 상승없이 우수한 진동 억제 성능을 실현가능해진다.
본 실시예에서는, 전류 HPF(9)에 입력하는 전류 신호를 전류 검출기(4)로 검출되고, 전류 A/D 변환기(5)에서 디지털 신호로 변환된 전류 검출값을 이용했지만, 가산기(12)에서 연산된 목표 전류를 이용하여도 좋다.
실시예 2
실시예 2는, 토크 역위상 보상기(7)의 소프트웨어 구성만 실시예 1와 다르기 때문에, 도 4를 이용하여 해당 부분만 설명한다.
실시예 2에 있어서는, 토크 역위상 보상기(7)의 특성 D를 아날로그 위상 보상기(2)와 근사의 특성으로 하는 것이다. 구체적으로는 아날로그 위상 보상기(2)의 특성 A가 fa1에서 fa2까지의 주파수 범위에서 이득이 예컨대 20 dB/dec의 비율로 높아지는 특성이면, fil로부터 이득이 20 dB/dec의 비율로 저하 시작하는 로우패스 필터로 하고, fa1 = fil로 설정한 것이다. 댐핑 제어기(11)로 댐핑 전류를 연산할 때, 고밀도의 모터 회전 속도 신호가 필요해지는 것은 핸들 진동이 발생하는 주파수이다. 따라서, 모터 회전 옵저버(10)가 아날로그 위상 보상기(2)에 의한 위상 어긋남이 없는 토크 센서 출력을 필요로 하는 것도 핸들 진동이 발생하는 주파수이다. 한편 아날로그 위상 보상기(2)는 핸들 진동이 발생하는 주파수를 포함하도록 fa1, fil가 설정되기 때문에, fil로부터 이득이 저하 시작하는 로우패스 필터에서도, 아날로그 위상 보상기(2)의 특성 A와 토크 역위상 보상기(7)의 특성 D를 합친 토탈 특성은 E와 같이 이득은 동일하고, 위상 어긋남도 작아지기 때문에, 토크 역위상 보상기(7)가 없는 경우보다 고밀도의 모터 회전 속도 신호를 얻을 수 있고, 결과적으로 실시예 1과 동일한 핸들 진동 저감 효과를 실현할 수 있다.
이러한 구성에 의하면, 단순한 로우패스 필터로 구성되기 때문에, 고속의 연산 처리가 필요한 고주파 영역에서 아날로그 위상 보상기(2)의 특성과 역의 특성을 연산할 필요가 없어지기 때문에, 저렴한 마이크로 컴퓨터로 상술의 효과를 실현하는 것이 가능해진다.
실시예 3
도 5는, 본 발명의 실시예 3의 제어기의 구성을 나타내는 블럭도이며, 실시예 1의 구성에 더하여, 제 2 회전 속도 추정기(19)에 있어서, 토크 HPF(8)의 후단에 토크 위상 진행 저감기(16)를, 전류 HPF(9)의 후단에 전류 위상 진행 저감기(17)를 배치한 것이다.
토크 HPF(8)의 특성 F는, 진동 발생 주파수에 있어서 도 6과 같이, 조타 토크 신호의 저주파 성분을 커트하는 반면, 핸들 진동 주파수에 있어서, 위상을 진행시켜 버리는 경우가 있다. 그래서, 토크 HPF(8)의 후단에 도 7의 토크 위상 진행 저감기(16)의 특성 G로 나타내는 바와 같이, 핸들 진동 주파수(fvib)와 토크 HPF(8)의 컷오프 주파수(fT _ HPF)의 비와, 토크 위상 진행 저감기(16)의 컷오프 주파수(fT _ comp)와 핸들 진동 주파수(fvib)의 비가 동일하게 되는 로우패스 필터 특성을 갖는 토크 위상 진행 저감기(16)를 배치한다. 또한, 토크 위상 진행 저감기(16)와 동일한 주파수 특성을 갖는 전류 위상 진행 저감기(17)를, 전류 HPF(9)의 후단에 배치한다. 또, 본 발명에서는, 회전 속도 추정 수단에는, 상기 제 2 회전 속도 추정기가 그 일례로서 포함되는 것이다.
다음에, 실시예 3의 마이크로 컴퓨터 내에서의 처리 알고리즘을 도 8의 플로우차트에 근거하여 설명한다.
우선 단계 S 301에서는, 토크 A/D 변환기(3)로 A/D 변환된 아날로그 위상 보상 후의 토크 센서 출력을 판독하여, 메모리에 기억한다. 단계 S 302에서는 전류 A/D 변환기(5)로, A/D 변환된 전류 검출값을 판독하여, 메모리에 기억한다. 단계 S 303에서는 토크 제어기(6)로, 메모리에 기억되어 있는 아날로그 위상 보상 후의 토크 센서 출력을 판독하여, 보조 토크 전류를 맵 연산하여 메모리에 기억한다. 단계 S 304에서는 토크 역위상 보상기(7)로, 메모리에 기억되어 있는 아날로그 위상 보상 후의 토크 센서 출력을 판독하여, 역위상 보상 연산을 행하여 역위상 보상 연산 후의 토크 센서 출력을 메모리에 기억한다. 단계 S 305에서는 토크 HPF(8)로, 메모리에 기억되어 있는 역위상 보상 연산 후의 토크 센서 출력에 하이패스 필터 연산을 행하여 하이패스 필터 후의 토크 센서 출력을 메모리에 기억한다. 단계 S 306에서는 전류 HPF(9)로, 메모리에 기억되어 있는 전류 검출값에 하이패스 필터 연산을 행하여 하이패스 필터 후의 전류 검출값을 메모리에 기억한다. 단계 S 307에서는 토크 위상 진행 저감기(16)로 메모리에 기억되어 있는 하이패스 필터 후의 토크 센서 출력을 로우패스 필터 연산을 행하는 로우패스 필터 후의 토크 센서 출력을 메모리에 기억한다. 단계 S 308에서는 전류 위상 진행 저감기(17)로, 메모리에 기억되어 있는 하이패스 필터 후의 전류 검출값에 로우패스 필터 연산을 행하는 로우패스 필터 후의 전류 검출값을 메모리에 기억한다. 단계 S 309에서는 모터 회전 옵저버(10)로, 메모리에 기억되어 있는 로우패스 필터 후의 토크 센서 출력과 로우패스 필터 후의 전류 검출값으로부터 모터 회전 속도 연산을 행하여 메모리에 기억한다. 단계 S 310에서는 댐핑 제어기(11)로, 메모리에 기억되어 있는 모터 회전 속도에 이득을 더해 댐핑 전류 연산을 행하여 메모리에 기억한다. 단계 S 311에서는 가산기(12)로, 보조 토크 전류와 댐핑 전류를 가산하여 목표 전류를 얻는다. 단계 S 312에서는 전류 제어기(13)로, 목표 전류와 전류 검출값으로부터 전류 제어 연산을 행하여 PWM 신호 등의 전압 지령 신호로서 구동 회로(14)에 출력한다. 이상의 단계 S 301로부터 S 312까지의 처리는, 각 제어 샘플링마다 실행된다.
상기한 바와 같은 구성에 따르면, 토크 HPF(8)의 후단에 토크 위상 진행 저감기(16)를 배치함으로써, 토크 HPF(8)의 특성 F와 토크 위상 진행 저감기(16)의 특성 G을 합친 특성(도 9의 토탈 특성 H)을 얻을 수 있기 때문에, 도 9의 특성 H 에 도시하는 바와 같이, 핸들 진동 주파수(fvib)에서는 이득, 위상도 0으로 되고, 어긋남을 없게 할 수 있고, 또한 모터 회전 속도 신호의 정밀도가 향상된다. 이 결과, 더욱 우수한 핸들 진동 저감 효과를 실현할 수 있다.

Claims (8)

  1. 운전자에 의한 조타 토크를 검출하는 토크 검출 수단과,
    상기 토크 검출 수단의 출력을 아날로그 회로에 의해 위상 보상을 행하는 아날로그 위상 보상기와,
    상기 아날로그 위상 보상기의 출력을 A/D 변환하여 마이크로 컴퓨터에 취입하는 토크 신호 변환기와,
    상기 토크 신호 변환기의 출력을 이용하여 상기 조타 토크를 보조하는 보조 토크 전류를 연산하는 토크 제어기와,
    상기 조타 토크를 보조하는 토크를 발생하는 모터와,
    상기 모터에 통전되는 전류값을 검출하는 전류 검출 수단과,
    상기 모터의 회전 속도를 추정하는 회전 속도 추정 수단과,
    상기 회전 속도 추정 수단으로 추정된 모터의 회전 속도의 추정값을 이용하여, 상기 보조 토크 전류에 가산되는 댐핑 전류를 연산하는 댐핑 제어기
    를 구비하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치로서,
    상기 회전 속도 추정 수단은, 상기 토크 신호 변환기의 출력의 위상과 이득을 조정하는 토크 역위상 보상기의 출력과 상기 전류 검출 수단의 출력을 이용하여, 상기 모터의 회전 속도의 추정값을 연산하는 회전 속도 옵저버를 구비한 것
    을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 토크 역위상 보상기는, 상기 토크 신호 변환기의 출력을 마이크로 컴퓨터 내에서 상기 아날로그 위상 보상기의 역특성 연산을 행하여 상기 토크 검출 수단의 출력과 같은 주파수 특성으로 변환하여 조정하는 것인 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 토크 역위상 보상기는, 상기 아날로그 위상 보상기의 역특성에 대하여, 상기 아날로그 위상 보상기의 고주파측의 컷오프 주파수 이상의 주파수 범위에서는 이득이 작아지도록 설정하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 토크 역위상 보상기는, 로우패스 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전 속도 추정 수단은,
    상기 토크 역위상 보상기의 출력의 저주파 성분을 커트하는 토크 하이패스 필터와,
    상기 전류 검출 수단의 출력의 저주파 성분을 커트하는 전류 하이패스 필터와,
    상기 토크 하이패스 필터의 후단에 배치되어, 상기 토크 하이패스 필터에 의한 위상 진행을 작게 하는 토크 위상 진행 저감기와,
    상기 전류 하이패스 필터의 후단에 배치되어, 상기 전류 하이패스 필터에 의한 위상 진행을 작게 하는 전류 위상 진행 저감기
    를 구비하는
    것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  6. 삭제
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 전류 위상 진행 저감기와, 상기 토크 위상 진행 저감기는 로우패스 필터로 구성되는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  8. 운전자에 의한 조타 토크를 검출하는 토크 검출 수단과,
    상기 토크 검출 수단의 출력을 이용하여 상기 조타 토크를 보조하는 보조 토크 전류를 연산하는 토크 제어기와,
    상기 조타 토크를 보조하는 토크를 발생하는 모터와,
    상기 모터에 통전되는 전류값을 검출하는 전류 검출 수단과,
    상기 모터의 회전 속도를 추정하는 회전 속도 추정 수단과,
    상기 회전 속도 추정 수단으로 추정된 모터의 회전 속도의 추정값을 이용하여, 상기 보조 토크 전류에 가산되는 댐핑 전류를 연산하는 댐핑 제어기
    를 구비하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치로서,
    상기 회전 속도 추정 수단은, 상기 전류 검출 수단의 출력으로부터 조타에 의한 성분을 제거하는 전류 하이패스 필터와,
    상기 토크 검출 수단의 출력으로부터 조타에 의한 성분을 제거하는 토크 하이패스 필터와,
    상기 전류 하이패스 필터에 의해 해당 조타 성분이 제거되는 전류와 상기 토크 하이패스 필터로부터 출력되는 조타 토크를 이용하여 모터의 회전 속도의 추정값을 연산하는 회전 속도 옵저버와,
    상기 전류 하이패스 필터에 의한 위상 진행을 작게 하는 모터의 전류 위상 진행 저감기, 또는, 상기 토크 하이패스 필터에 의한 위상 진행을 작게 하는 토크 위상 진행 저감기 중, 적어도 한쪽
    을 구비하며,
    상기 토크 위상 진행 저감기는, 핸들 진동 주파수와 상기 토크 하이패스 필터의 컷오프 주파수의 비와, 상기 토크 위상 진행 저감기의 컷오프 주파수와 핸들 진동 주파수의 비가 동일하게 되는 로우 패스 필터 특성을 갖고,
    상기 전류 위상 진행 저감기는, 상기 토크 위상 진행 저감기와 동일한 주파수 특성을 갖도록 구성된
    것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
KR1020087017781A 2006-04-13 2007-03-12 전동식 파워 스티어링 제어 장치 KR100984884B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006111239 2006-04-13
JPJP-P-2006-00111239 2006-04-13

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20080085178A KR20080085178A (ko) 2008-09-23
KR100984884B1 true KR100984884B1 (ko) 2010-10-04

Family

ID=38609135

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020087017781A KR100984884B1 (ko) 2006-04-13 2007-03-12 전동식 파워 스티어링 제어 장치

Country Status (6)

Country Link
US (2) US7983815B2 (ko)
EP (2) EP2371676B1 (ko)
JP (2) JP4767315B2 (ko)
KR (1) KR100984884B1 (ko)
CN (1) CN101395056B (ko)
WO (1) WO2007119333A1 (ko)

Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8612094B2 (en) 2008-03-12 2013-12-17 Steering Solutions Ip Holding Corporation Systems and methods involving velocity dependent damping
US8346435B2 (en) * 2008-04-04 2013-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Motor-driven power steering control device
KR101191031B1 (ko) * 2008-07-30 2012-10-16 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동식 파워 스티어링 제어 장치
JP4807422B2 (ja) * 2009-03-09 2011-11-02 株式会社デンソー 電動パワーステアリングシステム
DE102010031211A1 (de) 2010-07-12 2012-01-12 Zf Lenksysteme Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kompensation von Lenkraddrehschwingungen in einem Lenksystem
US8862324B2 (en) * 2011-03-07 2014-10-14 Steering Solutions Ip Holding Corporation Damping methods and systems for electric power steering
KR20140033161A (ko) * 2011-06-28 2014-03-17 섀플러 테크놀로지스 아게 운트 코. 카게 능동 회전 진동 댐핑을 가지는 하이브리드 드라이브 트레인 및 상기 능동 회전 진동 댐핑을 실행하기 위한 방법
JP5760086B2 (ja) * 2011-08-04 2015-08-05 本田技研工業株式会社 電動パワーステアリング装置
US9278709B2 (en) * 2011-12-12 2016-03-08 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steering system having compensation command calibration
JP5835091B2 (ja) * 2012-05-11 2015-12-24 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
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
CN106232459B (zh) * 2014-04-21 2018-06-15 三菱电机株式会社 电动助力转向装置
CN105882736A (zh) * 2014-12-16 2016-08-24 重庆邮电大学 一种车辆电动助力转向系统阻尼控制方法
JP6646070B2 (ja) * 2015-02-10 2020-02-14 ピアーブルグ パンプ テクノロジー ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングPierburg Pump Technology GmbH 電気式自動車用補助アセンブリおよび自動車用補助アセンブリの整流のための方法
US10399597B2 (en) 2015-10-09 2019-09-03 Steering Solutions Ip Holding Corporation Payload estimation using electric power steering signals
US10569801B2 (en) 2015-10-09 2020-02-25 Steering Solutions Ip Holding Corporation Payload estimation using electric power steering signals
JP6656390B2 (ja) * 2016-09-20 2020-03-04 クノールブレムゼステアリングシステムジャパン株式会社 パワーステアリング装置
KR102330546B1 (ko) * 2017-07-28 2021-11-25 현대모비스 주식회사 전동식 동력 조향장치의 진동 저감 장치 및 방법
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
US11498613B2 (en) 2019-02-14 2022-11-15 Steering Solutions Ip Holding Corporation Road friction coefficient estimation using steering system signals
US11511790B2 (en) 2019-02-14 2022-11-29 Steering Solutions Ip Holding Corporation Road friction coefficient estimation using steering system signals
US11407442B2 (en) * 2019-07-31 2022-08-09 Steering Solutions Ip Holding Corporation Steer-by-wire system
JP7339204B2 (ja) * 2020-04-15 2023-09-05 トヨタ自動車株式会社 操舵制御システム

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05106682A (ja) * 1991-10-11 1993-04-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アクテイブ・ダイナミツクダンパの制御装置
JP2000168600A (ja) * 1998-12-01 2000-06-20 Mitsubishi Electric Corp 電動式パワーステアリング制御装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05155352A (ja) 1991-12-02 1993-06-22 Omron Corp 電動式パワーステアリング装置
KR970005786B1 (ko) * 1992-04-27 1997-04-21 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 전동조향 제어장치
JPH0891236A (ja) 1994-09-21 1996-04-09 Honda Motor Co Ltd 電動パワーステアリング装置
US6122579A (en) * 1999-05-28 2000-09-19 Delphi Technologies, Inc. Electric power steering control with torque ripple and road disturbance damper
JP2003081102A (ja) * 2001-09-12 2003-03-19 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
JP2005065443A (ja) * 2003-08-18 2005-03-10 Koyo Seiko Co Ltd 電動パワーステアリング装置
US6863150B1 (en) * 2003-09-25 2005-03-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering control apparatus
JP4415791B2 (ja) * 2004-08-24 2010-02-17 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング制御装置
US8346435B2 (en) 2008-04-04 2013-01-01 Mitsubishi Electric Corporation Motor-driven power steering control device

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05106682A (ja) * 1991-10-11 1993-04-27 Mitsubishi Heavy Ind Ltd アクテイブ・ダイナミツクダンパの制御装置
JP2000168600A (ja) * 1998-12-01 2000-06-20 Mitsubishi Electric Corp 電動式パワーステアリング制御装置

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2007119333A1 (ja) 2009-08-27
US20100235047A1 (en) 2010-09-16
EP2006188A9 (en) 2009-07-22
JP4767315B2 (ja) 2011-09-07
EP2006188B1 (en) 2015-02-25
JP5355610B2 (ja) 2013-11-27
EP2371676B1 (en) 2013-09-04
CN101395056B (zh) 2010-07-21
JP2011147343A (ja) 2011-07-28
WO2007119333A1 (ja) 2007-10-25
US8019507B2 (en) 2011-09-13
US7983815B2 (en) 2011-07-19
US20110137525A1 (en) 2011-06-09
EP2006188A4 (en) 2009-08-19
EP2006188A2 (en) 2008-12-24
CN101395056A (zh) 2009-03-25
EP2371676A1 (en) 2011-10-05
KR20080085178A (ko) 2008-09-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100984884B1 (ko) 전동식 파워 스티어링 제어 장치
JP4475434B2 (ja) 電動パワーステアリング制御装置
JP4525306B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
EP1006042A2 (en) Electric power steering control system
JP3847516B2 (ja) 電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法
JP4227133B2 (ja) 電動パワーステアリング制御装置
US20100324785A1 (en) Motor-driven power steering control device
JP2011245896A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2007161006A (ja) 電動パワーステアリング制御装置
JP2009280163A (ja) 電動パワーステアリング制御装置
JP4290670B2 (ja) 電動パワーステアリング制御装置
JP4788160B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP6703338B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5734399B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4415791B2 (ja) 電動パワーステアリング制御装置
JP5748827B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4039305B2 (ja) 車両用電動パワーステアリング装置
JP2009018808A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP4413098B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2008087727A (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2000185659A (ja) 電動パワーステアリング制御装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130903

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140901

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150827

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160831

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170830

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180920

Year of fee payment: 9