KR20100057906A - 전동 파워 스티어링 제어 장치 - Google Patents

전동 파워 스티어링 제어 장치 Download PDF

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Abstract

진폭이 작은 성분을 여과하는 소진폭 여과 필터를 이용하여, 회전 속도 신호 등의 동적 상태량으로부터 조타 성분을 제거하고, 그것보다 진폭이 작은 성분인 진동 성분만을 정밀하게 추출하여, 제어에 의해 그들 진동 성분을 저감하는 전동 파워 스티어링 제어 장치를 얻는다.

Description

전동 파워 스티어링 제어 장치{ELECTRIC POWER-STEERING CONTROLLER}
본 발명은 자동차 운전자의 조타력을 어시스트하는 전동 파워 스티어링 제어 장치에 관한 것으로, 특히 토크 리플이나 외란 등에 의한 진동을 억제하는 것에 관한 것이다.
자동차 운전자가 핸들에 가한 조타 토크에 따라 전동 모터에 의한 어시스트력을 부여하는 전동 파워 스티어링 장치에 있어서는, 조타 토크에 대략 비례하는 어시스트 토크를 정하고, 이 비례 관계를 유지하는 토크 비례 이득을 크게 취하는 것에 의해 운전자의 조타력을 저감ㆍ원활화하는 동시에, 모터가 발생시키는 토크 리플이나 노면으로부터 전해지는 외란 등의 진동을 억제하여, 운전자의 느낌(feeling)을 향상시키는 것이 행해지고 있다.
종래의 이러한 종류의 전동 파워 스티어링 제어 장치에 있어서는, 상기 모터의 토크 리플이나 노면 외란 등의 진동을 억제하기 위해서, 로우 패스 필터(LPF)와 하이 패스 필터(HPF)로 이루어지는 혼합 필터를 사용하여, LPF에 의해 조타 성분을 추출해서 조타 어시스트 토크의 제어를 실시하는 동시에, HPF에 의해 토크 리플 등의 고주파 진동 성분을 추출하고, 이 성분에 대해서는 상기 저주파와는 다른 제어기(다른 이득)를 이용하여 제어하도록 한 것이 제안되고 있다(예컨대, 특허 문헌 1을 참조).
또한, 밴드 패스 필터(BPF)를 이용하여, 모터 회전 속도 또는 조타각의 각속도의 진동 성분을 추출하고, 그 진동 성분에 이득을 가한 신호를 목표 전류로부터 감산하여 새롭게 목표 전류로 함으로써, 각속도의 부귀환 제어를 구성하여, 진동을 저감하는 것도 이미 제안되고 있다(예컨대, 특허 문헌 2를 참조).
또한, 이 밖에, 조타 토크 신호로부터 비트 변동과 같은 미세한 변동을 제거하기 위해서, 히스테리시스 함수로 필터링하는 히스테리시스 처리 수단을 구비한 것도 있다(예컨대, 특허 문헌 3을 참조).
특허 문헌 1: 일본 특허 등록 제2838053호 공보
특허 문헌 2: 일본 특허 공개 제2003-26022호 공보
특허 문헌 3: 일본 특허 공개 제2004-170174호 공보
상기 특허 문헌 1, 2와 같은 종래의 전동 파워 스티어링 장치에 있어서는, 토크 리플이나 노면 외란 등의 진동 성분을 추출할 때에 하이 패스 필터(HPF)나 로우 패스 필터(LPF), 또는 밴드 패스 필터(BPF)를 이용하고 있어, 예컨대, 모터가 발생시키는 토크 리플과 노면으로부터 전해지는 외란의 주파수 대역이 떨어져 있는 경우에는, 어느 한쪽의 주파수 대역 성분밖에 추출할 수 없게 되고, 또한, 토크 리플이나 노면 외란 등의 진동 성분이 조타 성분의 주파수 대역과 일부에서도 겹치는 경우에는 정확한 추출을 할 수 없게 되어, 광범위한 대역에 걸친 모든 진동 성분을 억제하는 것은 불가능하였다.
또한, 상기 특허 문헌 3과 같은 종래의 전동 파워 스티어링 장치와 같이, 비트 변동과 같은 미세한 변동을 제거하기 위해서 히스테리시스 함수를 이용하여 필터링하는 방법은, 진동 성분을 추출할 수 없다고 하는 문제가 있었다.
본 발명은, 상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 이루어진 것으로, 모터가 발생시키는 토크 리플이나 노면으로부터의 외란 등의 진동 성분을 정밀하게 추출하고, 제어에 의해 그들 진동 성분을 간단하게 저감할 수 있는 전동 파워 스티어링 제어 장치를 얻는 것을 목적으로 하고 있다.
운전자에 의한 조타 토크를 검출하는 토크 센서와, 상기 토크 센서에 의해 검출된 조타 토크 신호에 근거하여 상기 조타 토크를 보조하는 보조 토크 전류를 연산하는 토크 제어기와, 상기 보조 토크 전류에 의해 보조 토크를 발생시키는 모터로 이루어지는 전동 파워 스티어링 제어 장치에 있어서, 상기 전동 파워 스티어링 장치 또는 자동차의 동적 상태량을 검출하는 동적 상태량 검출 수단과, 상기 동적 상태량 검출 수단의 검출 출력으로부터 진동 성분을 여과하는 소진폭 여과 필터와, 상기 소진폭 여과 필터에 의해서 얻어지는 진동 성분 신호를 저감하는 진동 억제 제어 수단을 구비하고, 상기 토크 제어기의 출력인 보조 토크 전류와 상기 진동 억제 제어 수단의 출력인 진동 억제 전류의 가감산을 포함하는 귀환 제어 루프를 구성함으로써 상기 모터의 진동 성분을 억제하는 것을 특징으로 하는 것이다.
본 발명의 소진폭 여과 필터를 이용하는 것에 의해, 모터가 발생시키는 토크 리플이나 노면으로부터의 외란 등, 조타 성분에 비해서 진폭이 작은 진동 성분을 정밀하게 추출하고, 그들 진동 성분을 귀환 제어 루프에 의해 효율적으로 저감시킬 수 있는 전동 파워 스티어링 제어 장치를 실현할 수 있는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 실시형태 1에 따른 전동 파워 스티어링 제어 장치를 나타내는 블록선도,
도 2는 본 발명의 실시형태 1 및 2에 있어서의 소진폭 여과 필터를 나타내는 입출력 특성도,
도 3은 본 발명의 실시형태 1에 있어서의 마이크로 컴퓨터 내의 처리를 나타내는 흐름도,
도 4는 본 발명의 실시형태 1 및 2에 있어서의 소진폭 여과 필터의 구성예를 나타내는 블록선도,
도 5는 본 발명의 실시형태 1 및 2에 있어서의 소진폭 여과 필터의 동작예를 나타내는 입출력 시간 파형,
도 6은 본 발명의 실시형태 1 및 2에 있어서의 진동 억제 제어기를 나타내는 블록선도,
도 7은 본 발명의 실시형태 2에 따른 전동 파워 스티어링 제어 장치를 나타내는 블록선도,
도 8은 본 발명의 실시형태 2에 있어서의 마이크로 컴퓨터 내의 처리를 나타내는 흐름도.
(실시형태 1)
도 1은 본 발명의 실시형태 1의 전동 파워 스티어링 제어 장치의 구성을 나타내는 블록선도이다. 또한, 전동 파워 스티어링 장치 그 자체의 상세 설명은 여기서는 할애하지만, 이미 주지된 구성이어도 좋고, 예컨대, 상기 특허 문헌 1 및 2에서 설명된 것을 참조할 수 있다.
도면에 있어서, 운전자가 조타한 경우의 조타 토크 τ0를 주지의 토션바(torsion bar) 등을 이용한 토크 센서(1)에서 검출하고, 이 토크 센서 출력에 근거하여 토크 제어기(2)가 모터(5)에 인가할 보조 토크 전류 Ia를 연산한다. 한편, 모터(5)의 회전 속도를 주지의 회전 속도 검출 수단(7)에 의해 검출한다.
다음에, 도 2에서 나타내는 입출력 특성을 갖는 소진폭 여과 필터(8)에 의해, 상기 회전 속도 검출 수단(7)으로부터의 회전 속도 신호 Sn을 필터링함으로써, 회전 속도 신호 Sn으로부터 조타 성분을 제거하여 진동 성분 Sb만을 추출한다. 또한, 상기 소진폭 여과 필터(8)는 조타 성분보다 진폭이 작은 진동 성분만을 추출하는 필터이며, 그 구성 방법에 대해서는 뒤에서 자세히 설명한다.
소진폭 여과 필터(8)에 의해 추출된 진동 성분 신호 Sb에 근거하여 진동 억제 제어 수단(9)에서 진동 억제 전류 Is를 연산함과 동시에, 이것을 감산기(10)에 의해 상기 토크 제어기(2)로부터의 보조 토크 전류 Ia로부터 감산함으로써, 모터(5)를 제어해야 할 목표 전류 It를 얻는다. 연산된 목표 전류 It와 전류 검출 수단(6)에서 검출된 전류 Id가 일치하도록 전류 제어 수단(3)에 의해 제어되어, 예컨대 PWM 신호 등의 전압 지령 신호 Sv로서 예를 들어 H 브리지 회로로 이루어지는 구동 회로(4)에 출력되고, 이것에 의해서 PWM 신호에 대응하는 구동 전류를 모터(5)로 출력한다. 모터(5)는 운전자에 의한 스티어링축의 조타력을 보조하는 어시스트 토크를 발생시킨다.
또한, 도 1에 나타내는 제어 장치의 구성 블록은, 모두가 하드웨어로 구성되는 것이 아니라, 토크 센서(1)의 출력 토크 신호 τ0와, 회전 속도 검출 수단(7)에서 검출된 신호 Sn으로부터 감산기(10)에서 목표 전류 It를 연산하기까지의 구성, 또는 전류 제어 수단(3)으로부터의 전압 지령 신호 Sv까지의 구성을, 마이크로 컴퓨터에 의한 소프트웨어로 구성되는 것으로 한다. 마이크로 컴퓨터는 주지된 중앙 처리 장치(CPU), 리드 온리 메모리(ROM), 랜덤 액세스 메모리(RAM), 인터페이스(IF) 등으로 이루어지고, ROM에 저장된 프로그램을 순차적으로 추출하여 CPU에서 소망하는 연산을 행함과 동시에 연산 결과를 RAM에 일시 저장하는 등에 의해, 소프트웨어를 실행하여 소정의 제어 동작이 행해진다.
상기 구성의 전동 파워 스티어링 제어 장치의 동작에 대해서, 도 3의 흐름도에 근거하여 설명한다. 먼저, 단계 S101에서 토크 센서(1)의 출력인 조타 토크 신호 τ0를 마이크로 컴퓨터로 판독하여, 메모리에 기억한다. 계속해서 단계 S102에서 회전 속도 검출 수단(7)으로부터 판독한 회전 속도 신호 Sn을 메모리에 기억한다. 다음에, 단계 S103에서 조타 토크 신호 τ0에 대하여 토크 제어기(2)에 의한 보조 토크 전류 Ia의 연산을 행하여, 그 출력을 메모리에 기억한다. 여기서, 토크 제어기(2)도 공지된 방법이어도 좋고, 예컨대, 미리 정한 맵핑 데이터에 근거하여 연산하는 방법이 있다.
다음에, 단계 S104에서, 회전 속도 검출 수단(7)으로부터 판독한 회전 속도 신호 Sn에 대해, 소진폭 여과 필터(8)에 의해 진동 성분 신호 Sb를 연산하여, 메모리에 기억한다. 다음에, 단계 S105에서, 소진폭 여과 필터(8)의 출력인 진동 성분 신호 Sb에 대해, 진동 억제 제어 수단(9)에 의해 진동 억제 전류 Is를 연산하여, 메모리에 기억한다. 그리고, 단계 S106에서 감산기(10)에 있어서, 상기 토크 제어기(2)로부터의 보조 토크 전류 Ia로부터 진동 억제 전류 Is를 감산하여 목표 전류 It를 결정한다. 상기 단계 S101부터 S106까지의 동작을 제어 샘플마다 반복해서 목표 전류 It를 연산한다.
다음에, 소진폭 여과 필터(8)에 대해서 설명한다. 소진폭 여과 필터는, 도 2에 나타내는 바와 같이, 크기 B 이상의 변동 성분은 포화해서 출력하지 않지만, 입력 신호가 있는 동작점 부근에서의 크기 B 이하의 변동 성분은, 크기 B 이하의 변동으로서 그대로 출력한다고 하는 성질을 가지고 있다. 이 폭, 즉 히스테리시스폭 H의 크기는 추출하고자 하는 진동 성분의 크기를 기준으로 그것에 대응하여 설정하면 좋고, 예컨대, 회전 속도 신호에 포함되는 진동 성분은 핸들축 회전으로 환산하여, 약 0.025~0.25rad/s이고, 또한, 조타 토크 신호에 있어서의 진동 성분도, 약 0.025~0.25Nm이다. 또한, 이들 진폭값은 편(片)진폭으로 나타내고 있다.
도 4는 소진폭 여과 필터(8)의 일반적인 구성예를 나타내는 블록선도로서, 상기 회전 속도 검출 수단(7)의 출력 신호를 입력하여 상기 진동 성분에 대응하는 히스테리시스폭을 갖는 히스테리시스 처리를 행하는 히스테리시스 필터와, 상기 회전 속도 검출 수단의 출력 신호로부터 상기 히스테리시스 필터의 출력 신호를 감산하는 감산기로 구성한 것이다. 회전 속도 검출 수단(7)으로부터의 입력 신호 Sn을 분기하여 히스테리시스 필터(21)를 통해서 필터링한 신호 H0를 입력 신호 Sn으로부터 감산하여 진동 성분 신호 Sb를 얻는 것이다. 도 4의 방식이면, 일반적인 요소로 간단하게 소진폭 여과 필터(8)를 구성할 수 있다.
도 5는 상기 도 4에 나타내는 소진폭 여과 필터(8)의 각부 신호의 시간 파형을 나타내고 있고, 도면 중, (a)은 입력 신호 Sn의 파형도, (b) 히스테리시스 필터(21)의 출력 신호 H0의 파형도, (c)는 출력 신호 Sb의 파형도이다. 모두 회전 속도 신호에 포함되는 진동 성분은, 핸들축 회전으로 환산한 값(rad/s)으로서 나타내고 있다. (a)에서 나타내는 입력 신호 Sn에는, 진동 성분 외에 진폭이 큰 성분으로서 1점 파선으로 나타낸 조타 성분 Ps가 존재하고 있다. (b)에 나타내는 히스테리시스 출력 H0는 입력 신호 Sn보다 진동 성분이 감쇠한 파형으로 되어 있고, 이 히스테리시스 출력 H0와 상기 입력 신호 Sn의 감산기(22)에 의한 연산 결과인 (c)에 나타내는 출력 신호 Sb는, 입력 신호 Sn에 대하여 조타 성분 Ps가 제거되고, 진동 성분 Sb만이 추출되어 있다.
이 경우, 진동 성분 Sb의 진폭은 히스테리시스폭 H(편파로 0.03~0.04)에 상당하고, 입력 신호 Sn의 진폭(편파로 0.05)보다 S만큼 감쇠해 있는 것으로부터 히스테리시스 처리가 이루어져 있는 것을 나타내고 있고, 이 히스테리시스폭 H를 적절히 조정함으로써 상기 감쇠량을 컨트롤할 수 있는 것은 말할 필요도 없다. 일반적으로, 주된 성분인 조타 성분 Ps에 비해서, 진동 성분은 작다고 하는 성질이 있기 때문에, 조타 성분 Ps보다 진폭이 작은 성분만을 추출하는 소진폭 여과 필터(8)에 의해서, 조타 성분 Ps를 제거하여, 진동 성분 Sb를 정밀하게 추출할 수 있는 것이다.
다음에, 진동 억제 제어 수단(9)에 대해서 설명한다. 진동 억제 제어 수단(9)은, 예컨대, 도 6(a)~(d)와 같은 대표예가 있지만, 모두 주지의 구성예이며, 그 밖의 어떠한 제어 수단을 이용해도 좋다. 이하, 도 6의 대표예에 대해서 설명한다.
먼저, (a)는 비례 이득 제어기를 나타내고, 이 경우, 회전 속도로부터 추출한 진동 성분 신호 Sb에 근거하여, 덤핑 제어를 실시하는 제어기로서 동작하고, 이득 K에 근거하여 진동을 저감할 수 있다.
상기 특허 문헌 2에도 기재가 있지만, 회전 속도에 이득을 가하여 부귀환 제어를 함으로써 덤핑 제어를 구성하면, 회전 속도의 변동을 억제하는 방향으로 제어가 동작하여, 진동을 저감할 수 있다.
(b)는 PID 이득 제어기의 경우를 나타내고, 위상 특성이나 이득 특성을 복수의 파라미터로 조정할 수 있기 때문에, 다양한 종류의 진동에 대하여, 단순한 비례 이득 제어기보다 최적의 진동 억제 성능을 얻을 수 있다.
(c)는 릴레이 함수를 이용한 릴레이 제어기를 나타내고, 이 경우, 예컨대, 진폭의 크기가 유한하고, 상한이 기지인 외란을 억제하는 목적, 또는, 극히 작은 진폭으로서 추출되는 진동 성분 신호에 근거하여 진동을 억제하는 목적에 적합하여, 쿨롱 마찰과 같이 변동을 억제하도록 동작한다. (d)는 포화 함수를 이용한 포화 제어기의 경우를 나타내고, 릴레이 함수를 이용한 경우와 마찬가지의 효과가 있지만, 릴레이 함수와 같은 급격한 값의 변화가 있을 때에 발생하기 쉬운 채터링(chattering) 등의 기대하지 않은 진동을 억제하는 효과가 있다. 상기 도 6(a)~(d)에서 나타낸 제어 수단은, 일반적으로 사용되는 요소이며, 이들 제어 수단과 소진폭 여과 필터(8)를 조합하여, 감쇠기(10)를 포함하는 부귀환 제어에 의해, 진동 억제를 용이하게 실현한 점이 특징이다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태 1의 구성에 의하면, 회전 속도 신호 Sn으로부터 조타 성분 Ps를 제거하여, 그것보다 진폭이 작은 성분인 모터가 발생시키는 토크 리플이나 노면으로부터의 외란 등의 진동 성분을 정밀하게 추출할 수 있고, 그 추출한 진동 성분 신호 Sb에 근거하여 진동을 간단히 저감할 수 있기 때문에, 조타 운전시에 운전자가 느끼는 느낌을 개선하는 것이 가능해진다.
또한, 상기의 구성에서는, 모터의 회전 속도를 직접 검출하는 회전 속도 검출 수단을 이용했지만, 회전 속도 검출 수단 대신에, 모터의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출 수단과, 검출된 회전 각도 신호로부터 회전 속도를 연산하는 회전 속도 산출 수단을 이용하여, 회전 속도 신호를 얻어도 좋다.
(실시형태 2)
도 7은 본 발명의 실시형태 2의 제어 장치의 구성을 나타내는 블록선도이다. 실시형태 1에서는, 회전 속도 신호 Sn에 대해 소진폭 추출 필터(8)를 적용하여 진동 억제 제어를 실시했지만, 본 실시형태에서는, 토크 센서(1)에서 검출한 조타 토크 신호 τ0에 대해 소진폭 추출 필터(8)를 적용하여 진동 억제 제어를 실시하는 것이다. 도 7에서, 도 1과 동일 부분 또는 상당 부분에는 동일 부호로 나타내고 있다.
도면에 있어서, 운전자가 조타한 경우의 조타 토크를 토크 센서(1)에서 검출하고, 토크 센서 출력인 조타 토크 신호 τ0에 근거하여 토크 제어기(2)에서 보조 토크 전류 Ia를 연산한다. 다음에, 도 2에서 나타내는 입출력 특성을 갖는 소진폭 여과 필터(8)에 의해, 상기 토크 센서(1)로부터의 조타 토크 신호 τ0를 필터링함으로써, 조타 토크 신호로부터 조타 성분을 제거하여, 진동 성분 Sb를 추출한다. 또한, 상기 소진폭 여과 필터(8)의 구성 및 동작에 대해서는, 앞서 실시형태 1에서 설명한 것과 동일하기 때문에, 여기서는 그 설명은 할애한다.
소진폭 여과 필터(8)에 의해 추출된 진동 성분 신호 Sb에 근거하여 진동 억제 제어 수단(9)에서 진동 억제 전류 Is를 연산함과 동시에, 이것을 가산기(12)에 의해, 상기 토크 제어기(2)로부터의 보조 토크 전류 Ia와 가산함으로써 목표 전류 It를 얻는다. 연산된 목표 전류 It와 전류 검출 수단(6)에서 검출된 전류 Id가 일치하도록 전류 제어 수단(3)에 의해 제어되고, 예컨대 PWM 신호 등의 전압 지령 신호 Sv로서 구동 회로(4)에 출력되어, 모터(5)를 구동함으로써 어시스트 토크를 발생시킨다.
다음에, 상기 구성의 전동 파워 스티어링 제어 장치의 동작에 대해서, 도 8의 흐름도에 근거하여 설명한다. 먼저, 단계 S201에서 토크 센서(1)의 출력인 조타 토크 신호 τ0를 마이크로 컴퓨터로 판독하여 메모리에 기억한다. 다음에, 단계 S202에서 조타 토크 신호 τ0에 대하여 토크 제어기(2)에 의한 보조 토크 전류 Ia의 연산을 행하고, 그 출력을 메모리에 기억한다. 여기서, 토크 제어기(2)는 공지된 방법으로도 좋고, 예컨대, 미리 정한 맵핑에 근거하여 연산하는 방법이 있다.
계속해서, 단계 S203에서, 조타 토크 신호 τ0에 대하여, 소진폭 여과 필터(8)에 의해 진동 성분 신호 Sb를 연산하여, 메모리에 기억한다. 다음에, 단계 S204에서, 진동 성분 신호 Sb에 대하여, 진동 억제 제어 수단(9)에 의해 진동 억제 전류 Is를 연산하여, 메모리에 기억한다. 그리고, 단계 S205에서 가산기(12)에 의해서, 상기 토크 제어기(2)로부터의 보조 토크 전류 Id와 상기 진동 억제 제어 수단(9)으로부터의 진동 억제 전류 Is를 가산하여 목표 전류 It를 결정한다. 단계 S201부터 S205까지의 동작을 제어 샘플마다 반복하여 목표 전류 It를 연산한다.
다음에, 진동 억제 제어 수단(9)에 대해서 설명한다.
조타 토크 신호 τ0에 대하여 소진폭 여과 필터(8)와 진동 억제 제어 수단(9)을 적용하는 경우는, 종래부터 있는 토크 제어기(2)의 이득에 의한 외란 억제 효과를 보충하도록 동작한다. 조타 토크 신호 τ0에는 조타 성분 외에 토크 리플이나 노면 외란 등에 의한 진동 성분이 존재하고, 토크 제어기(2)에서는, 조타를 보조하는 이외에, 그 제어 이득에 의해서, 상기 진동 성분을 억제하는 효과가 있다. 일반적으로, 오픈 루프 이득을 1보다 충분히 크게 하면, 외란의 영향을 저감할 수 있는 것이 알려지고 있고, 이때, 덤핑 제어에서 이용하는 속도 신호와 같이 위상이 진행한 신호를 이용할 필요는 없어, 회전 각도나 조타 토크 신호에 대한 비례 이득 제어 등에 의해 제어 이득을 증대시키면, 오픈 루프 이득이 보다 커지게 되어 외란의 영향을 더욱 저감할 수 있다. 진동 억제 제어 수단(9)은, 공지된 어떠한 제어 수단을 이용해도 좋고, 대표예로서, 예컨대, 도 6(a), (b), (d)의 구성에 대해서 이하 설명한다.
도 6(a)의 비례 이득 제어기의 경우, 조타 토크로부터 추출한 진동 성분 신호에 근거하여, 진동 성분에 대해서만 비례 이득을 증대하는 제어기로서 동작한다. (b)의 PID 이득 제어기의 경우, 위상 특성이나 이득 특성을 복수의 파라미터로 조정할 수 있기 때문에, 다양한 종류의 진동에 대하여, 단순한 비례 이득 제어기보다 최적의 진동 억제 성능을 얻을 수 있다. 예컨대, 오픈 루프 이득을 1보다 충분히 크게 할 수 없는 경우에도, D 이득에 의해 위상을 진행하게 함으로써, 덤핑과 같은 효과를 얻을 수 있어, 진동을 억제할 수 있다. 또한, (d)의 포화 함수를 이용한 포화 제어기의 경우, 구배 영역에서는, (a)의 비례 이득 제어기와 마찬가지로 동작하여, 포화 영역에 도달하면 일정값으로 하여, 필요 이상으로 제어 지령을 증대시키는 것을 방지할 수 있다. 도 6(a), (b), (d)에서 나타낸 진동 억제 수단은, 일반적으로 사용되는 요소이며, 이것들과 소진폭 여과 필터(8)를 조합하여 귀환 제어 루프를 구성함으로써, 진동 억제를 용이하게 실현할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시형태 2의 구성에 의하면, 조타 토크 신호 τ0로부터 조타 성분을 제거하고, 그것보다 진폭이 작은 성분인 모터가 발생시키는 토크 리플이나 노면으로부터의 외란 등의 진동 성분을 정밀하게 추출하는 동시에, 그 추출한 진동 성분 신호에 근거하여 진동을 저감할 수 있기 때문에, 운전자가 느끼는 느낌을 개선하는 것 가능하게 된다.
또한, 상술한 실시형태 1 또는 2에서는, 회전 속도의 검출 신호나 회전 각도로부터 산출한 회전 속도 신호, 또는, 조타 토크 신호에 대하여, 소진폭 여과 필터와 진동 억제 제어 수단을 적용하는 경우를 나타내었지만, 이 밖에, 회전 각도 신호, 관찰자 등에 의해 추정된 회전 속도의 추정 신호, 조타 토크 신호의 추정 신호, 스티어링 휠의 조타 각도나 조타 속도, 또는, 자동차의 횡방향 가속도나, 요레이트(yaw rate) 등의 동적 상태량에 대해 적용할 수도 있다.
1: 토크 센서, 2: 토크 제어기, 5: 모터, 6: 전류 검출 수단, 7: 회전 속도 검출 수단, 8: 소진폭 여과 필터, 9: 진동 억제 제어 수단, 21: 히스테리시스 필터

Claims (5)

  1. 운전자에 의한 조타 토크를 검출하는 토크 센서와, 상기 토크 센서에 의해 검출된 조타 토크 신호에 근거하여 상기 조타 토크를 보조하는 보조 토크 전류를 연산하는 토크 제어기와, 상기 보조 토크 전류에 의해 보조 토크를 발생시키는 모터로 이루어지는 전동 파워 스티어링 제어 장치에 있어서,
    상기 전동 파워 스티어링 장치 또는 자동차의 동적 상태량을 검출하는 동적 상태량 검출 수단과,
    상기 동적 상태량 검출 수단의 검출 출력으로부터 진동 성분을 여과하는 소진폭 여과 필터와,
    상기 소진폭 여과 필터에 의해서 얻어지는 진동 성분 신호를 저감하는 진동 억제 제어 수단
    을 구비하고,
    상기 토크 제어기의 출력인 보조 토크 전류와 상기 진동 억제 제어 수단의 출력인 진동 억제 전류의 가감산을 포함하는 귀환 제어 루프를 구성함으로써 상기 모터의 진동 성분을 억제하는 것
    을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 소진폭 여과 필터는,
    상기 동적 상태량 검출 수단의 출력 신호를 입력하여 상기 진동 성분에 대응하는 히스테리시스폭을 가진 히스테리시스 함수 처리를 행하는 히스테리시스 필터와,
    상기 동적 상태량 검출 수단의 출력 신호로부터 상기 히스테리시스 필터의 출력 신호를 감산하는 감산기
    로 구성한 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 동적 상태량 검출 수단은, 상기 모터의 회전 속도를 검출하는 회전 속도 검출 수단으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 동적 상태량 검출 수단은, 상기 조타 토크 신호를 검출하는 토크 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 동적 상태량 검출 수단은,
    상기 모터의 회전 각도를 검출하는 회전 각도 검출 수단과,
    검출된 회전 각도 신호로부터 회전 속도를 연산하는 회전 속도 산출 수단
    으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 전동 파워 스티어링 제어 장치.
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