JP2001239952A - 電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法 - Google Patents
電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法Info
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
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- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のパワーステアリング制御装置は、ハン
ドル操舵トルクとモータトルクとを加算した値からモー
タ慣性トルクを減算し、これを１次フィルタを通すこと
によって路面反力トルクを得ていた。この演算の場合、
ハンドル操作力の高い周波数の成分のものは、異常に大
きいハンドル戻し力となつて表れ、運転者に違和感を与
えるという問題があった。 【解決手段】 ハンドル操舵トルクとモータトルクとを
加算した値からモータ慣性トルクを減算し、これを２直
列した２段の１次フィルタ１００、１０１を通すことに
よって路面反力トルクを得る路面反力トルク検出手段１
１５Ｓを設ける。この演算の場合、ハンドル操作力の慣
性項は周波数依存性がなくなり、高い周波数の成分のも
のが異常に大きいハンドル戻し力となつて表れると言う
ことがなくなり、運転者に違和感を与えない。
ドル操舵トルクとモータトルクとを加算した値からモー
タ慣性トルクを減算し、これを１次フィルタを通すこと
によって路面反力トルクを得ていた。この演算の場合、
ハンドル操作力の高い周波数の成分のものは、異常に大
きいハンドル戻し力となつて表れ、運転者に違和感を与
えるという問題があった。 【解決手段】 ハンドル操舵トルクとモータトルクとを
加算した値からモータ慣性トルクを減算し、これを２直
列した２段の１次フィルタ１００、１０１を通すことに
よって路面反力トルクを得る路面反力トルク検出手段１
１５Ｓを設ける。この演算の場合、ハンドル操作力の慣
性項は周波数依存性がなくなり、高い周波数の成分のも
のが異常に大きいハンドル戻し力となつて表れると言う
ことがなくなり、運転者に違和感を与えない。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、運転者のハンドル
操作により発生した操舵トルクを補助するトルクを電動
モータにより発生させる電動パワーステアリング制御装
置の改良に関するものである。
操作により発生した操舵トルクを補助するトルクを電動
モータにより発生させる電動パワーステアリング制御装
置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】運転者のハンドル操作を、他の動力源
（例えば油圧ポンプや電動モータ）の駆動力で補助する
ことにより、運転者の操作必要力を軽減し、ハンドル操
作を容易にする装置としてパワーステアリング制御装置
がある。以下の説明では、上記の他の駆動源として電動
モータを用いたものを、他と区別するため電動パワース
テアリング制御装置という。
（例えば油圧ポンプや電動モータ）の駆動力で補助する
ことにより、運転者の操作必要力を軽減し、ハンドル操
作を容易にする装置としてパワーステアリング制御装置
がある。以下の説明では、上記の他の駆動源として電動
モータを用いたものを、他と区別するため電動パワース
テアリング制御装置という。
【０００３】従来の電動パワーステアリング制御装置の
構成例として、本願出願人による先の出願、特願平１２
−０１６０２６号に記載しているものの構成を図１０に
示す。同図において、１０は図示しないステアリング装
置を駆動する電動モータ（以下単にモータという）であ
る。１は図示しない運転者のハンドル操作によって生じ
る操舵トルクを検出して操舵トルク信号を出力する操舵
トルク検出器（操舵トルク検出手段という）、２は操舵
トルク信号に基づいて操舵補助トルク信号を演算する操
舵トルク制御器（操舵アシスト制御手段という）、１７
は路面反力トルク検出器１５の出力である路面反力トル
ク信号に基づいてハンドルを原点に復帰させる方向にモ
ータ１０のトルクを発生させるためのハンドル戻し補助
トルク信号を出力する戻しトルク補償器、５はモータ速
度検出器、３はモータ速度信号を受けてそのダンピング
を補償するダンピング補償器、４は慣性補償器、６はモ
ータ加速度検出器、７はモータ電流決定器、９はモータ
駆動器、１１はモータ電流検出器、１２は第１の加算
器、１３は第２の加算器、１４は車速検出器である。
構成例として、本願出願人による先の出願、特願平１２
−０１６０２６号に記載しているものの構成を図１０に
示す。同図において、１０は図示しないステアリング装
置を駆動する電動モータ（以下単にモータという）であ
る。１は図示しない運転者のハンドル操作によって生じ
る操舵トルクを検出して操舵トルク信号を出力する操舵
トルク検出器（操舵トルク検出手段という）、２は操舵
トルク信号に基づいて操舵補助トルク信号を演算する操
舵トルク制御器（操舵アシスト制御手段という）、１７
は路面反力トルク検出器１５の出力である路面反力トル
ク信号に基づいてハンドルを原点に復帰させる方向にモ
ータ１０のトルクを発生させるためのハンドル戻し補助
トルク信号を出力する戻しトルク補償器、５はモータ速
度検出器、３はモータ速度信号を受けてそのダンピング
を補償するダンピング補償器、４は慣性補償器、６はモ
ータ加速度検出器、７はモータ電流決定器、９はモータ
駆動器、１１はモータ電流検出器、１２は第１の加算
器、１３は第２の加算器、１４は車速検出器である。
【０００４】また、１５Ｓはローパスフィルタを備え、
操舵トルク検出器１の出力である操舵トルク信号とモー
タ加速度検出器６の出力であるモータ加速度信号と、モ
ータ電流検出器１１の出力するモータ電流値とからマイ
コンのＳ／Ｗ上で路面反力トルク信号を演算して出力す
る路面反力トルク検出器である。なお、路面反力トルク
検出器１５Ｓの演算処理説明図を図１２に示し、その演
算の詳細については後述する。
操舵トルク検出器１の出力である操舵トルク信号とモー
タ加速度検出器６の出力であるモータ加速度信号と、モ
ータ電流検出器１１の出力するモータ電流値とからマイ
コンのＳ／Ｗ上で路面反力トルク信号を演算して出力す
る路面反力トルク検出器である。なお、路面反力トルク
検出器１５Ｓの演算処理説明図を図１２に示し、その演
算の詳細については後述する。
【０００５】従来の電動パワーステアリング制御装置の
動作について、図１１のフローチャートに基づき説明す
る。まず、ステップＳ３０１で、操舵トルク検出器１で
検出された操舵トルク信号を読み込みメモリに記憶す
る。次に、ステップＳ３０２で、モータ速度検出器５に
て検出されたモータ速度信号を読み込みメモリに記憶す
る。ステップＳ３０３では、モータ加速度検出器６にお
いて、モータ速度信号を微分演算してモータ加速度信号
を得るとともにメモリに記憶し、ステップＳ３０４で
は、モータ電流信号を読み込みメモリに記憶する。
動作について、図１１のフローチャートに基づき説明す
る。まず、ステップＳ３０１で、操舵トルク検出器１で
検出された操舵トルク信号を読み込みメモリに記憶す
る。次に、ステップＳ３０２で、モータ速度検出器５に
て検出されたモータ速度信号を読み込みメモリに記憶す
る。ステップＳ３０３では、モータ加速度検出器６にお
いて、モータ速度信号を微分演算してモータ加速度信号
を得るとともにメモリに記憶し、ステップＳ３０４で
は、モータ電流信号を読み込みメモリに記憶する。
【０００６】次に、ステップＳ３０５〜Ｓ３０６では、
路面反力トルク検出器１５Ｓにおいて下記の演算を行
い、路面反力トルク信号を求める。まず、ステップＳ３
０５で、操舵トルク信号Ｔsensと、ステアリング軸回転
加速度に相当するモータ加速度信号ｄωと、モータ電流
信号Ｉmtr とを用いて、下記の式（１）により、定常反
力信号Ｔ' rea-est を得る。 Ｔ' rea-est ＝Ｔsens＋Ｋt ・Ｉmtr −Ｊ・ｄω‥‥‥‥（１） ここで Ｋt ：モータのトルク定数（ステアリング
軸換算） Ｊ ：ステアリング機構の慣性モーメント
である。次に、ステップＳ３０６において、路面反力ト
ルク検出器１５Ｓに設けられたローパスフィルタによ
り、下記の式（２）に示すような１次フィルタ演算を行
って路面反力トルク信号Ｔrea-est を得るとともに、こ
の路面反力トルク信号Ｔre a-est をメモリに記憶する。 ｄＴrea-est ／ｄｔ＝−Ｔrea-est ／Ｔ1 ＋Ｔ' rea-est ／Ｔ1 ‥‥（２） ここで、Ｔ1 は（２）式の１次フィルタの時定数で、折
点周波数ｆc ＝１／（２π・Ｔ1 ）が０．０５〜１．０
Ｈｚの間になるように定める。
路面反力トルク検出器１５Ｓにおいて下記の演算を行
い、路面反力トルク信号を求める。まず、ステップＳ３
０５で、操舵トルク信号Ｔsensと、ステアリング軸回転
加速度に相当するモータ加速度信号ｄωと、モータ電流
信号Ｉmtr とを用いて、下記の式（１）により、定常反
力信号Ｔ' rea-est を得る。 Ｔ' rea-est ＝Ｔsens＋Ｋt ・Ｉmtr −Ｊ・ｄω‥‥‥‥（１） ここで Ｋt ：モータのトルク定数（ステアリング
軸換算） Ｊ ：ステアリング機構の慣性モーメント
である。次に、ステップＳ３０６において、路面反力ト
ルク検出器１５Ｓに設けられたローパスフィルタによ
り、下記の式（２）に示すような１次フィルタ演算を行
って路面反力トルク信号Ｔrea-est を得るとともに、こ
の路面反力トルク信号Ｔre a-est をメモリに記憶する。 ｄＴrea-est ／ｄｔ＝−Ｔrea-est ／Ｔ1 ＋Ｔ' rea-est ／Ｔ1 ‥‥（２） ここで、Ｔ1 は（２）式の１次フィルタの時定数で、折
点周波数ｆc ＝１／（２π・Ｔ1 ）が０．０５〜１．０
Ｈｚの間になるように定める。
【０００７】次に、ステップＳ３０７〜Ｓ３０８では、
操舵トルク制御器２において、操舵トルク信号を位相補
償器に通して位相補償し、この位相補償された操舵トル
ク信号に対してマップ演算し、操舵補助トルク信号を求
めてメモリに記憶する。ステップＳ３０９では、戻しト
ルク補償器１７にて上記路面反力トルク信号Ｔ rea-est
に対してマップ演算によりハンドル戻し補助トルク信号
を求め、これをメモリに記憶する。ステップＳ３１０で
は、ダンピング補償器３によりモータ速度信号に比例ゲ
インを乗じてダンピング補償信号を求めメモリに記憶す
る。ステップＳ３１１では、慣性補償器４によりモータ
加速度信号に比例ゲインを乗じて慣性補償信号を求めメ
モリに記憶する。
操舵トルク制御器２において、操舵トルク信号を位相補
償器に通して位相補償し、この位相補償された操舵トル
ク信号に対してマップ演算し、操舵補助トルク信号を求
めてメモリに記憶する。ステップＳ３０９では、戻しト
ルク補償器１７にて上記路面反力トルク信号Ｔ rea-est
に対してマップ演算によりハンドル戻し補助トルク信号
を求め、これをメモリに記憶する。ステップＳ３１０で
は、ダンピング補償器３によりモータ速度信号に比例ゲ
インを乗じてダンピング補償信号を求めメモリに記憶す
る。ステップＳ３１１では、慣性補償器４によりモータ
加速度信号に比例ゲインを乗じて慣性補償信号を求めメ
モリに記憶する。
【０００８】次に、ステップＳ３１２に進み、第１の加
算器１２によりステップＳ３０８〜Ｓ３１１で求められ
た操舵補助トルク信号，ハンドル戻し補助トルク信号，
ダンピング補償信号及び慣性補償信号を加算して目標ト
ルクを求め、これをメモリに記憶する。ステップＳ３１
３で、モータ電流決定器７によりステップＳ３１２で求
めた目標トルクにゲインを乗じて目標電流を求めてメモ
リに記憶する。なお、この時のゲインは、モータ１０の
ステアリング軸換算でのトルク定数の逆数としておく。
以上に説明したステップＳ３０１〜Ｓ３１３を繰り返
す。
算器１２によりステップＳ３０８〜Ｓ３１１で求められ
た操舵補助トルク信号，ハンドル戻し補助トルク信号，
ダンピング補償信号及び慣性補償信号を加算して目標ト
ルクを求め、これをメモリに記憶する。ステップＳ３１
３で、モータ電流決定器７によりステップＳ３１２で求
めた目標トルクにゲインを乗じて目標電流を求めてメモ
リに記憶する。なお、この時のゲインは、モータ１０の
ステアリング軸換算でのトルク定数の逆数としておく。
以上に説明したステップＳ３０１〜Ｓ３１３を繰り返
す。
【０００９】次に、上記式（１）及び式（２）により路
面反力トルクの検出が可能となる理由について説明す
る。ステアリング機構の運動方程式は、下記の式（３）
で表される。 Ｊ・ｄωs ／ｄｔ＝Ｔhdl ＋Ｔmtr −Ｔfric−Ｔreact …‥‥（３） ここで ｄωs ／ｄｔ：ステアリング軸回転加速度 Ｔhdl ：操舵トルク Ｔmtr ：モータ出力トルク（ステアリング軸換算） Ｔfric ：ステアリング機構内の摩擦トルク Ｔreact ：路面反力トルク（ステアリング軸換算）
である。上記式（３）を路面反力トルクＴreact につ
いて解くと、以下の式（４）のようになる。 Ｔreact ＝Ｔhdl ＋Ｔmtr −Ｊ・ｄωs ／ｄｔ−Ｔfric…‥‥（４） したがって、操舵トルク，モータ出力トルク，ステアリ
ング軸回転加速度，ステアリング機構内の摩擦トルクの
各値を用いることにより、路面反力トルクＴre act を求
めることができる。操舵トルクＴhdl としては操舵トル
ク信号Ｔsensを使用することができ、モータ出力トルク
Ｔmtr としてはモータ電流信号Ｉmtr にトルク定数Ｋt
を乗じた値を使用することができる。また、ステアリン
グ軸回転加速度（ｄωs ／ｄｔ）としてはモータ加速度
信号ｄωを使用することができる。したがって、ステア
リング機構内の摩擦トルクＴfricの影響を除いた路面反
力トルクは、上記式（１）で検出可能である。
面反力トルクの検出が可能となる理由について説明す
る。ステアリング機構の運動方程式は、下記の式（３）
で表される。 Ｊ・ｄωs ／ｄｔ＝Ｔhdl ＋Ｔmtr −Ｔfric−Ｔreact …‥‥（３） ここで ｄωs ／ｄｔ：ステアリング軸回転加速度 Ｔhdl ：操舵トルク Ｔmtr ：モータ出力トルク（ステアリング軸換算） Ｔfric ：ステアリング機構内の摩擦トルク Ｔreact ：路面反力トルク（ステアリング軸換算）
である。上記式（３）を路面反力トルクＴreact につ
いて解くと、以下の式（４）のようになる。 Ｔreact ＝Ｔhdl ＋Ｔmtr −Ｊ・ｄωs ／ｄｔ−Ｔfric…‥‥（４） したがって、操舵トルク，モータ出力トルク，ステアリ
ング軸回転加速度，ステアリング機構内の摩擦トルクの
各値を用いることにより、路面反力トルクＴre act を求
めることができる。操舵トルクＴhdl としては操舵トル
ク信号Ｔsensを使用することができ、モータ出力トルク
Ｔmtr としてはモータ電流信号Ｉmtr にトルク定数Ｋt
を乗じた値を使用することができる。また、ステアリン
グ軸回転加速度（ｄωs ／ｄｔ）としてはモータ加速度
信号ｄωを使用することができる。したがって、ステア
リング機構内の摩擦トルクＴfricの影響を除いた路面反
力トルクは、上記式（１）で検出可能である。
【００１０】一方、摩擦トルクＴfricは、ステアリング
機構の回転速度に対してリレーとして作用する。また、
リレーは制御工学上、等価線形化法により、等価的にゲ
インと位相で表すことができることは広く知られてい
る。したがって、上記式（１）で検出された定常反力信
号Ｔ' rea-est のゲインと位相とを、上記式（２）の１
次フィルタにより調整することにより、路面反力トルク
信号Ｔrea-est を得ることができる。すなわち、ゲイン
と位相とを調整する最も一般的な方法として図１２のよ
うに１次フィルタ（ローパスフィルタ）が用いられる。
１次フィルタでゲインと位相を調整可能なのは、折点周
波数以上の周波数領域であり、調整したい周波数の０．
５〜１倍の範囲に折点周波数を設定すれば、ゲインはお
よそ１〜０．５倍、位相はおよそ０〜−２０ｄｅｇの範
囲で調整可能であり、摩擦トルクの影響は大抵の場合キ
ャンセルすることができる。自動車において一般的に行
われる操舵周波数は、０．１〜１Ｈｚ程度の範囲であ
り、折点周波数を上記操舵周波数の０．５〜１倍、すな
わち概ね０．０５Ｈｚから１Ｈｚの範囲に設定しておけ
ば摩擦トルクの影響のキャンセルが可能となる。なお、
具体的な折点周波数は、検出された路面反力トルク信号
に基づく制御を最も効かせたい操舵周波数を狙って設定
される。
機構の回転速度に対してリレーとして作用する。また、
リレーは制御工学上、等価線形化法により、等価的にゲ
インと位相で表すことができることは広く知られてい
る。したがって、上記式（１）で検出された定常反力信
号Ｔ' rea-est のゲインと位相とを、上記式（２）の１
次フィルタにより調整することにより、路面反力トルク
信号Ｔrea-est を得ることができる。すなわち、ゲイン
と位相とを調整する最も一般的な方法として図１２のよ
うに１次フィルタ（ローパスフィルタ）が用いられる。
１次フィルタでゲインと位相を調整可能なのは、折点周
波数以上の周波数領域であり、調整したい周波数の０．
５〜１倍の範囲に折点周波数を設定すれば、ゲインはお
よそ１〜０．５倍、位相はおよそ０〜−２０ｄｅｇの範
囲で調整可能であり、摩擦トルクの影響は大抵の場合キ
ャンセルすることができる。自動車において一般的に行
われる操舵周波数は、０．１〜１Ｈｚ程度の範囲であ
り、折点周波数を上記操舵周波数の０．５〜１倍、すな
わち概ね０．０５Ｈｚから１Ｈｚの範囲に設定しておけ
ば摩擦トルクの影響のキャンセルが可能となる。なお、
具体的な折点周波数は、検出された路面反力トルク信号
に基づく制御を最も効かせたい操舵周波数を狙って設定
される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】従来のパワーステアリ
ング装置は、以上に説明したように、モータの慣性に相
当する項（Ｊ・ｄωs ／ｄｔ）の影響は、周波数の２乗
に比例して影響が大きくなるのに対し、路面反力トルク
検出器のローパスフィルタは１次フィルタが使用されて
いるため、（式５）に示すように結果的にハンドルを操
作する操作力の周波数成分に比例してモータの慣性の影
響が大きくなる。 Ｊ・ f 2 ／（Ｔ1 ・f＋１）≒Ｊ・ f ／Ｔ1 …（５） そのため、ステアリング軸回転加速度（ｄωs ／ｄｔ）
の検出誤差や、ステアリング機構の慣性モーメント
（Ｊ）の見積り誤差にともなうモータの慣性に相当する
項の誤差は、結果的にハンドル操作周波数に比例して大
きくなる。その結果、高い周波数の成分を多く含むよう
な周期の早いハンドル操作（以下高周波操舵という）で
操舵した時に、モータが不自然なハンドル戻しトルクを
発生して、ハンドルが異常に重くなる等の問題があっ
た。
ング装置は、以上に説明したように、モータの慣性に相
当する項（Ｊ・ｄωs ／ｄｔ）の影響は、周波数の２乗
に比例して影響が大きくなるのに対し、路面反力トルク
検出器のローパスフィルタは１次フィルタが使用されて
いるため、（式５）に示すように結果的にハンドルを操
作する操作力の周波数成分に比例してモータの慣性の影
響が大きくなる。 Ｊ・ f 2 ／（Ｔ1 ・f＋１）≒Ｊ・ f ／Ｔ1 …（５） そのため、ステアリング軸回転加速度（ｄωs ／ｄｔ）
の検出誤差や、ステアリング機構の慣性モーメント
（Ｊ）の見積り誤差にともなうモータの慣性に相当する
項の誤差は、結果的にハンドル操作周波数に比例して大
きくなる。その結果、高い周波数の成分を多く含むよう
な周期の早いハンドル操作（以下高周波操舵という）で
操舵した時に、モータが不自然なハンドル戻しトルクを
発生して、ハンドルが異常に重くなる等の問題があっ
た。
【００１２】本発明は、上述の課題を解決するためにな
されたものであり、高い周波数の操作で操舵を行った際
にも不自然なハンドル戻しトルクが発生してハンドルが
重くなったりすることのないパワーステアリング装置を
提供することを目的とする。
されたものであり、高い周波数の操作で操舵を行った際
にも不自然なハンドル戻しトルクが発生してハンドルが
重くなったりすることのないパワーステアリング装置を
提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】この発明による電動パワ
ーステアリング制御装置は、運転者のハンドル操作によ
る操舵トルクを補助するトルクを発生させる電動モータ
と、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、モー
タに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、操舵
トルクと、モータ電流から演算されるステアリング軸換
算のモータトルクとを加算した値を１次ローパスフィル
タを複数段直列接続したフィルタを通して路面反力トル
ク検出値を得る第１の路面反力トルク検出手段とを備え
たものである。
ーステアリング制御装置は、運転者のハンドル操作によ
る操舵トルクを補助するトルクを発生させる電動モータ
と、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、モー
タに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、操舵
トルクと、モータ電流から演算されるステアリング軸換
算のモータトルクとを加算した値を１次ローパスフィル
タを複数段直列接続したフィルタを通して路面反力トル
ク検出値を得る第１の路面反力トルク検出手段とを備え
たものである。
【００１４】また、操舵トルクを補助するトルクを発生
させる電動モータと、操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、電動モータに流れる電流を検出するモータ
電流検出手段と、電動モータの回転角加速度を検出する
モータ回転角加速度検出手段と、操舵トルクと、モータ
電流から演算したステアリング軸換算のモータトルクと
を加算した値から、回転角加速度検出手段の出力から演
算されるステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減算
して得た値を１次ローパスフィルタを複数段直列接続し
たフィルタを通して路面反力トルク検出値を得る第２の
路面反力トルク検出手段とを備えたものである。
させる電動モータと、操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、電動モータに流れる電流を検出するモータ
電流検出手段と、電動モータの回転角加速度を検出する
モータ回転角加速度検出手段と、操舵トルクと、モータ
電流から演算したステアリング軸換算のモータトルクと
を加算した値から、回転角加速度検出手段の出力から演
算されるステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減算
して得た値を１次ローパスフィルタを複数段直列接続し
たフィルタを通して路面反力トルク検出値を得る第２の
路面反力トルク検出手段とを備えたものである。
【００１５】また、操舵トルクと、モータ電流から演算
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
から、回転角加速度検出手段の出力から演算されるステ
アリング軸換算のモータ慣性トルクを減算して得た値が
あらかじめ定めた所定値を越えないように制限するリミ
ッタを備えたものである。
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
から、回転角加速度検出手段の出力から演算されるステ
アリング軸換算のモータ慣性トルクを減算して得た値が
あらかじめ定めた所定値を越えないように制限するリミ
ッタを備えたものである。
【００１６】また、複数の１次ローパスフィルターの
内、少なくとも１つはその時定数が０．０５Ｈｚ以上、
１Ｈｚ以下であり、他の少なくとも１つはその時定数が
１Ｈｚ以上、３Ｈｚ以下であるものである。
内、少なくとも１つはその時定数が０．０５Ｈｚ以上、
１Ｈｚ以下であり、他の少なくとも１つはその時定数が
１Ｈｚ以上、３Ｈｚ以下であるものである。
【００１７】また、操舵トルクを補助するトルクを発生
させる電動モータと、操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、モータに流れる電流を検出するモータ電流
検出手段と、操舵トルクとモータ電流から演算されるス
テアリング軸換算のモータトルクとを加算した値があら
かじめ定めた所定値を越えないように制限するリミッタ
と、この値をローパスフィルタを通して路面反力トルク
検出値を得る第３の路面反力トルク検出手段とを備えた
ものである。
させる電動モータと、操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、モータに流れる電流を検出するモータ電流
検出手段と、操舵トルクとモータ電流から演算されるス
テアリング軸換算のモータトルクとを加算した値があら
かじめ定めた所定値を越えないように制限するリミッタ
と、この値をローパスフィルタを通して路面反力トルク
検出値を得る第３の路面反力トルク検出手段とを備えた
ものである。
【００１８】また、操舵トルクを補助するトルクを発生
させる電動モータと、操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、電動モータに流れる電流を検出するモータ
電流検出手段と、電動モータの回転角加速度を検出する
モータ回転角加速度検出手段と、操舵トルクと、モータ
電流から演算したステアリング軸換算の前記電動モータ
のモータトルクとを加算した値から、回転角加速度から
演算されるステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減
算して得た値があらかじめ定めた所定値を越えないよう
に制限するリミッタと、この値をローパスフィルタを通
して路面反力トルク検出値を得る第４の路面反力トルク
検出手段とを備えたものである。
させる電動モータと、操舵トルクを検出する操舵トルク
検出手段と、電動モータに流れる電流を検出するモータ
電流検出手段と、電動モータの回転角加速度を検出する
モータ回転角加速度検出手段と、操舵トルクと、モータ
電流から演算したステアリング軸換算の前記電動モータ
のモータトルクとを加算した値から、回転角加速度から
演算されるステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減
算して得た値があらかじめ定めた所定値を越えないよう
に制限するリミッタと、この値をローパスフィルタを通
して路面反力トルク検出値を得る第４の路面反力トルク
検出手段とを備えたものである。
【００１９】この発明による電動パワーステアリング制
御装置の制御方法は、ハンドル操作により発生する操舵
トルクを検出する手順と、操舵トルクを補助するトルク
を発生させる電動モータの電流を検出する手順と、電動
モータの回転角加速度を検出する手順と、操舵トルク
と、モータ電流から演算したステアリング軸換算のモー
タトルクとを加算した値から、回転角加速度から演算さ
れるステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減算して
得た値を１次ローパスフィルタを複数段直列接続した１
次ローパスフィルタを通して路面反力トルク検出値を得
る路面反力トルク検出手順とを含むものである。
御装置の制御方法は、ハンドル操作により発生する操舵
トルクを検出する手順と、操舵トルクを補助するトルク
を発生させる電動モータの電流を検出する手順と、電動
モータの回転角加速度を検出する手順と、操舵トルク
と、モータ電流から演算したステアリング軸換算のモー
タトルクとを加算した値から、回転角加速度から演算さ
れるステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減算して
得た値を１次ローパスフィルタを複数段直列接続した１
次ローパスフィルタを通して路面反力トルク検出値を得
る路面反力トルク検出手順とを含むものである。
【００２０】また、ハンドル操作により発生する操舵ト
ルクを検出する手順と、操舵トルクを補助するトルクを
発生させる電動モータの電流を検出する手順と、電動モ
ータの回転角加速度を検出する手順と、操舵トルクと、
モータ電流から演算したステアリング軸換算のモータト
ルクとを加算した値から、回転角加速度から演算される
ステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減算して得た
値があらかじめ定めた所定値を越えないように制限する
制限手順と、前記値をローパスフィルタを通して路面反
力トルク検出値を得る路面反力トルク検出手順とを含む
ものである。
ルクを検出する手順と、操舵トルクを補助するトルクを
発生させる電動モータの電流を検出する手順と、電動モ
ータの回転角加速度を検出する手順と、操舵トルクと、
モータ電流から演算したステアリング軸換算のモータト
ルクとを加算した値から、回転角加速度から演算される
ステアリング軸換算のモータ慣性トルクを減算して得た
値があらかじめ定めた所定値を越えないように制限する
制限手順と、前記値をローパスフィルタを通して路面反
力トルク検出値を得る路面反力トルク検出手順とを含む
ものである。
【００２１】また、操舵トルクと、モータ電流から演算
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
があらかじめ定めた所定値を越えないように制限するリ
ミッタを備えたものである。
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
があらかじめ定めた所定値を越えないように制限するリ
ミッタを備えたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】実施の形態１．本実施の形態１の
電動パワーステアリング制御装置における構成を図１
に、その動作フローチャートを図２に示す。図１に於い
て１０は図示しないステアリング装置を駆動する電動モ
ータ（以下単にモータという）である。１は図示しない
運転者のハンドル操作によって生じる操舵トルクを検出
して操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出器（操舵
トルク検出手段という）、２は操舵トルク信号に基づい
て操舵補助トルク信号を演算する操舵トルク制御器、１
７は後述する路面反力トルク信号に基づいてハンドルを
原点に復帰させる方向にモータ１０のトルクを発生させ
るための戻しトルク補償器、５はモータ速度検出器、３
はモータ速度信号を受けてそのダンピングを補償するダ
ンピング補償器、４は慣性補償器、６はモータ加速度検
出器（モータ加速度検出手段）、７はモータ電流決定
器、９はモータ駆動器、１１はモータ電流検出器（モー
タ電流検出手段）、１２は第１の加算器、１３は第２の
加算器、１４は車速検出器である。１１５Ｓは第２の路
面反力トルク検出器（第２の路面反力トルク検出手段）
であってその演算処理説明図を図３に示す。図２は従来
のフローチャート図１１と比べて、ステップＳ１３０６
のみが異なっており、他は図１１と同じである。Ｓ１３
０６でＴ' rea-est をローパスフィルタを通すことによ
って路面反力トルク信号Ｔrea-est を演算する際のロー
パスフィルタが、図３に示すような第１の１次ローパス
フィルタ１００と第２の１次ローパスフィルタ１０１を
直列接続したものとなっている。
電動パワーステアリング制御装置における構成を図１
に、その動作フローチャートを図２に示す。図１に於い
て１０は図示しないステアリング装置を駆動する電動モ
ータ（以下単にモータという）である。１は図示しない
運転者のハンドル操作によって生じる操舵トルクを検出
して操舵トルク信号を出力する操舵トルク検出器（操舵
トルク検出手段という）、２は操舵トルク信号に基づい
て操舵補助トルク信号を演算する操舵トルク制御器、１
７は後述する路面反力トルク信号に基づいてハンドルを
原点に復帰させる方向にモータ１０のトルクを発生させ
るための戻しトルク補償器、５はモータ速度検出器、３
はモータ速度信号を受けてそのダンピングを補償するダ
ンピング補償器、４は慣性補償器、６はモータ加速度検
出器（モータ加速度検出手段）、７はモータ電流決定
器、９はモータ駆動器、１１はモータ電流検出器（モー
タ電流検出手段）、１２は第１の加算器、１３は第２の
加算器、１４は車速検出器である。１１５Ｓは第２の路
面反力トルク検出器（第２の路面反力トルク検出手段）
であってその演算処理説明図を図３に示す。図２は従来
のフローチャート図１１と比べて、ステップＳ１３０６
のみが異なっており、他は図１１と同じである。Ｓ１３
０６でＴ' rea-est をローパスフィルタを通すことによ
って路面反力トルク信号Ｔrea-est を演算する際のロー
パスフィルタが、図３に示すような第１の１次ローパス
フィルタ１００と第２の１次ローパスフィルタ１０１を
直列接続したものとなっている。
【００２３】第１の１次ローパスフィルタ１００は式
（６）に示すものであり、従来の説明のものと同様に、
時定数Ｔ1 を、折点周波数ｆc ＝１／（２π・Ｔ1 ）が
０．０５〜１．０Ｈｚの間になるように定めたものであ
る。 ｄＴ''rea-est ／ｄｔ＝−Ｔ''rea-est ／Ｔ1 ＋Ｔ' rea-est ／Ｔ1 ‥（６） ここで Ｔ''rea-est ：中間状態量
である。一方、第２の１次ローパスフィルタ１０１
は、式（７）に示すものであり、時定数Ｔ2 を、折点周
波数ｆc ＝１／（２π・Ｔ2 ）が１．０〜３．０Ｈｚの
間になるように定めたものである。 ｄＴrea-est ／ｄｔ＝−Ｔrea-est ／Ｔ2 ＋Ｔ''rea-est ／Ｔ2 ‥‥（７） これ以外の動作は従来と同じである。
（６）に示すものであり、従来の説明のものと同様に、
時定数Ｔ1 を、折点周波数ｆc ＝１／（２π・Ｔ1 ）が
０．０５〜１．０Ｈｚの間になるように定めたものであ
る。 ｄＴ''rea-est ／ｄｔ＝−Ｔ''rea-est ／Ｔ1 ＋Ｔ' rea-est ／Ｔ1 ‥（６） ここで Ｔ''rea-est ：中間状態量
である。一方、第２の１次ローパスフィルタ１０１
は、式（７）に示すものであり、時定数Ｔ2 を、折点周
波数ｆc ＝１／（２π・Ｔ2 ）が１．０〜３．０Ｈｚの
間になるように定めたものである。 ｄＴrea-est ／ｄｔ＝−Ｔrea-est ／Ｔ2 ＋Ｔ''rea-est ／Ｔ2 ‥‥（７） これ以外の動作は従来と同じである。
【００２４】従来の技術で説明したように、慣性項（Ｊ
・ f 2 ）は、周波数ｆの２乗に比例して影響が大きくな
るのに対し、図１２で示した従来のローパスフィルタは
１次フィルタであるため、式（５）に示したように、結
果的に周波数に比例して慣性項の影響が大きくなってし
まっていたが、本実施の形態では、１次フィルタを２段
にすることにより、慣性項の影響は、式（８）のように
周波数依存性がなくなる。 Ｊ・ f 2 ／（Ｔ1 ・f＋１）／（Ｔ2 ・f＋１）≒Ｊ／（Ｔ
1 ・Ｔ2 ）…（８） このとき、従来の技術で導入され
てきた1 次のローパスフィルタは、摩擦項補償効果を狙
っており、２段化することにより摩擦項補償効果がなく
なってしまうことを避ける必要がある。
・ f 2 ）は、周波数ｆの２乗に比例して影響が大きくな
るのに対し、図１２で示した従来のローパスフィルタは
１次フィルタであるため、式（５）に示したように、結
果的に周波数に比例して慣性項の影響が大きくなってし
まっていたが、本実施の形態では、１次フィルタを２段
にすることにより、慣性項の影響は、式（８）のように
周波数依存性がなくなる。 Ｊ・ f 2 ／（Ｔ1 ・f＋１）／（Ｔ2 ・f＋１）≒Ｊ／（Ｔ
1 ・Ｔ2 ）…（８） このとき、従来の技術で導入され
てきた1 次のローパスフィルタは、摩擦項補償効果を狙
っており、２段化することにより摩擦項補償効果がなく
なってしまうことを避ける必要がある。
【００２５】従って、１段目のフィルタ１００の時定数
は従来通り０．０５〜１Ｈｚの間で定め、2 段目のフィ
ルタ１０１の時定数は、モータ慣性項の影響が大きくな
り始める１．０〜３．０Ｈｚに設定することにより、摩
擦補償効果と高周波での路面反力トルク推定誤差が大き
くなることの防止を両立させることができる。なお、図
３では１次フィルタが２段として説明したが、複数段あ
っても良いことは言うまでもない。以上のように、複数
段の１次ローパスフィルタを直列接続したことによっ
て、常に精度の良い路面反力検出を行うことができ、そ
の結果、高周波操舵を行った際にも不自然にハンドル戻
しトルクが大きく作用して、ハンドルが重くなったりす
ることのないパワーステアリング装置を提供することが
可能となる。
は従来通り０．０５〜１Ｈｚの間で定め、2 段目のフィ
ルタ１０１の時定数は、モータ慣性項の影響が大きくな
り始める１．０〜３．０Ｈｚに設定することにより、摩
擦補償効果と高周波での路面反力トルク推定誤差が大き
くなることの防止を両立させることができる。なお、図
３では１次フィルタが２段として説明したが、複数段あ
っても良いことは言うまでもない。以上のように、複数
段の１次ローパスフィルタを直列接続したことによっ
て、常に精度の良い路面反力検出を行うことができ、そ
の結果、高周波操舵を行った際にも不自然にハンドル戻
しトルクが大きく作用して、ハンドルが重くなったりす
ることのないパワーステアリング装置を提供することが
可能となる。
【００２６】実施の形態２．実施の形態２の電動パワー
ステアリング制御装置における構成図を図４に、フロー
チャートを図５に示す。図４に於いて２１５Ｓは実施の
形態２の第４の路面反力トルク検出器（第４の路面反力
トルク検出手段と言う）を示しており、図５のフローチ
ャートは、従来の図のフローステップＳ３０６をＳ２３
０６に変更したものである。第４の路面反力トルク検出
器２１５Ｓの演算処理説明図を図６に示す。実施の形態
２では、Ｓ２３０６において、Ｔ' rea-est を図６に示
すようにリミッタ１０４と１次ローパスフィルタ１００
を通して、路面反力トルク信号Ｔre a-est を演算する。
ステアリング制御装置における構成図を図４に、フロー
チャートを図５に示す。図４に於いて２１５Ｓは実施の
形態２の第４の路面反力トルク検出器（第４の路面反力
トルク検出手段と言う）を示しており、図５のフローチ
ャートは、従来の図のフローステップＳ３０６をＳ２３
０６に変更したものである。第４の路面反力トルク検出
器２１５Ｓの演算処理説明図を図６に示す。実施の形態
２では、Ｓ２３０６において、Ｔ' rea-est を図６に示
すようにリミッタ１０４と１次ローパスフィルタ１００
を通して、路面反力トルク信号Ｔre a-est を演算する。
【００２７】この際のリミッタ１０４は、モータ慣性項
に伴う、路面反力トルク推定値（Ｔ rea-est ）の推定誤
差が周波数に比例して異常に大きくなってしまうことを
防ぐために、ローパスフィルタ１００に通す前の路面反
力トルクの推定誤差（Ｔ' re a-est ）に、リミッタをか
け所定範囲内に制限するものである。また、ローパスフ
ィルタ１００は、従来例の図１２に示すものと同じ１次
フィルタである。これ以外の動作は従来と同じである。
に伴う、路面反力トルク推定値（Ｔ rea-est ）の推定誤
差が周波数に比例して異常に大きくなってしまうことを
防ぐために、ローパスフィルタ１００に通す前の路面反
力トルクの推定誤差（Ｔ' re a-est ）に、リミッタをか
け所定範囲内に制限するものである。また、ローパスフ
ィルタ１００は、従来例の図１２に示すものと同じ１次
フィルタである。これ以外の動作は従来と同じである。
【００２８】リミッタ１０４を通してから、１次ローパ
スフィルタ１００を通すようにしたことにより、路面反
力トルク推定値（Ｔrea-est ）が不用意に大きな値とな
ることがなくなるので、大きな誤差の出ない路面反力検
出を行うことができ、その結果、この路面反力推定値に
基づくハンドル戻し制御を行ったとき、高い周波数成分
を含む操舵を行った際にも、異常にハンドル戻しトルク
が作用してハンドルが重くなったりすることのない電動
パワーステアリング制御装置を提供することが可能とな
る。なお、本実施の形態２では、ローパスフィルタ１０
０を従来と同じ１次フィルタとしたが、これに限るもの
ではなく、実施の形態１と同様に複数のローパスフィル
タを直列接続したものとし、さらに精度の良い路面反力
検出を行うようにしても良い。
スフィルタ１００を通すようにしたことにより、路面反
力トルク推定値（Ｔrea-est ）が不用意に大きな値とな
ることがなくなるので、大きな誤差の出ない路面反力検
出を行うことができ、その結果、この路面反力推定値に
基づくハンドル戻し制御を行ったとき、高い周波数成分
を含む操舵を行った際にも、異常にハンドル戻しトルク
が作用してハンドルが重くなったりすることのない電動
パワーステアリング制御装置を提供することが可能とな
る。なお、本実施の形態２では、ローパスフィルタ１０
０を従来と同じ１次フィルタとしたが、これに限るもの
ではなく、実施の形態１と同様に複数のローパスフィル
タを直列接続したものとし、さらに精度の良い路面反力
検出を行うようにしても良い。
【００２９】実施の形態３．実施の形態３の電動パワー
ステアリング制御装置の構成を図７に、その動作フロー
チャートを図８に示す。図７に於いて、３１５Ｓは第１
の路面反力トルク検出器（第１の路面反力トルク検出手
段）である。また、図７には、図１のモータ加速度検出
器６の出力側から第２の路面反力トルク検出器１１５Ｓ
へ送られていた信号が記載されていない。また、図８に
於いて、図２のステップＳ３０２〜Ｓ３０３がなく、Ｓ
３０５がＳ１３０５に、Ｓ３０６がＳ１３０６に変わっ
ている。第１の路面反力トルク検出器３１５Ｓの演算処
理説明図を図９に示す。本実施の形態３では、Ｓ１３０
５で定常反力信号Ｔ' rea-est を演算する際に、図９に
示すように操舵トルク信号Ｔsensとモータ電流信号Ｉ
mtr のみを用いて、下記の式（５）により、定常反力信
号Ｔ' rea-est を得る。 Ｔ' rea-est ＝Ｔsens＋Ｋt ・Ｉmtr ‥‥‥‥（５） Ｋt ：モータのトルク定数（ステアリング軸換算） 次ぎに、Ｓ１３０６では、実施の形態１のＳ１３０６と
同様に、第１のローパスフィルタ１００と第２のローパ
スフィルタ１０１を直列接続したローパスフィルタに上
記Ｔ' rea-est を通し、路面反力トルクＴrea-est を演
算する。これ以外の動作は従来と同じである。
ステアリング制御装置の構成を図７に、その動作フロー
チャートを図８に示す。図７に於いて、３１５Ｓは第１
の路面反力トルク検出器（第１の路面反力トルク検出手
段）である。また、図７には、図１のモータ加速度検出
器６の出力側から第２の路面反力トルク検出器１１５Ｓ
へ送られていた信号が記載されていない。また、図８に
於いて、図２のステップＳ３０２〜Ｓ３０３がなく、Ｓ
３０５がＳ１３０５に、Ｓ３０６がＳ１３０６に変わっ
ている。第１の路面反力トルク検出器３１５Ｓの演算処
理説明図を図９に示す。本実施の形態３では、Ｓ１３０
５で定常反力信号Ｔ' rea-est を演算する際に、図９に
示すように操舵トルク信号Ｔsensとモータ電流信号Ｉ
mtr のみを用いて、下記の式（５）により、定常反力信
号Ｔ' rea-est を得る。 Ｔ' rea-est ＝Ｔsens＋Ｋt ・Ｉmtr ‥‥‥‥（５） Ｋt ：モータのトルク定数（ステアリング軸換算） 次ぎに、Ｓ１３０６では、実施の形態１のＳ１３０６と
同様に、第１のローパスフィルタ１００と第２のローパ
スフィルタ１０１を直列接続したローパスフィルタに上
記Ｔ' rea-est を通し、路面反力トルクＴrea-est を演
算する。これ以外の動作は従来と同じである。
【００３０】本実施の形態３においては、路面反力トル
クの算出にモータの慣性項を考慮していないが、フィル
タを２段化したので、モータの慣性項を無視した影響が
大きく表れることはない。この場合、回路の構成が簡単
になるのでより安価な電動パワーステアリング制御装置
を提供することができるようになる。
クの算出にモータの慣性項を考慮していないが、フィル
タを２段化したので、モータの慣性項を無視した影響が
大きく表れることはない。この場合、回路の構成が簡単
になるのでより安価な電動パワーステアリング制御装置
を提供することができるようになる。
【００３１】なお、本実施の形態３では、実施の形態１
のＳ１３０６同様に、直列接続した２つのローパスフィ
ルタに上記Ｔ' rea-est を通し、路面反力トルクＴ
rea-estを演算したが、これに限るものでは無く、実施
の形態２のＳ２３０６と同様にＴ' rea-est をリミッタ
とローパスフィルタを通して、路面反力トルク信号Ｔ
rea- est を演算しても良い。このように構成した路面反
力トルク検出器を第３の路面反力トルク検出器（第３の
路面反力トルク検出手段）と呼ぶ。さらに、その際のロ
ーパスフィルタを複数のローパスフィルタを直列接続し
たものとし、さらに精度の良い路面反力検出を行うよう
にしても良い。
のＳ１３０６同様に、直列接続した２つのローパスフィ
ルタに上記Ｔ' rea-est を通し、路面反力トルクＴ
rea-estを演算したが、これに限るものでは無く、実施
の形態２のＳ２３０６と同様にＴ' rea-est をリミッタ
とローパスフィルタを通して、路面反力トルク信号Ｔ
rea- est を演算しても良い。このように構成した路面反
力トルク検出器を第３の路面反力トルク検出器（第３の
路面反力トルク検出手段）と呼ぶ。さらに、その際のロ
ーパスフィルタを複数のローパスフィルタを直列接続し
たものとし、さらに精度の良い路面反力検出を行うよう
にしても良い。
【００３２】また、本実施の形態においては、モータの
慣性項を考慮しなかったが、例えば、微小な電流しか流
れないような操舵条件で、路面反力トルク検出値を利用
したいような場合にはモータの慣性項と、電流項（Ｋt
・Ｉmtr ）を考慮しないようにしてもよい。また、操舵
トルクと電流が略比例するという条件が成立する電動機
と機械系を備えた装置においては、電流項のみ考慮する
ものでも成立し得ることはいうまでもない。
慣性項を考慮しなかったが、例えば、微小な電流しか流
れないような操舵条件で、路面反力トルク検出値を利用
したいような場合にはモータの慣性項と、電流項（Ｋt
・Ｉmtr ）を考慮しないようにしてもよい。また、操舵
トルクと電流が略比例するという条件が成立する電動機
と機械系を備えた装置においては、電流項のみ考慮する
ものでも成立し得ることはいうまでもない。
【００３３】
【発明の効果】以上に説明したように、この発明による
電動パワーステアリング制御装置は、操舵トルク検出手
段の出力とモータ電流検出手段の出力から演算したステ
アリング軸換算のモータトルクとを加算した値を１次ロ
ーパスフィルタを複数段直列接続したフィルタを通すこ
とによって路面反力トルク検出値を得る第１の路面反力
トルク検出手段を備えているので、高い周波数成分を含
むハンドル操作を行ったときでも、異常に大きいハンド
ル戻しトルクが生じるということがなく、違和感のない
パワーステアリング制御装置とすることができる。
電動パワーステアリング制御装置は、操舵トルク検出手
段の出力とモータ電流検出手段の出力から演算したステ
アリング軸換算のモータトルクとを加算した値を１次ロ
ーパスフィルタを複数段直列接続したフィルタを通すこ
とによって路面反力トルク検出値を得る第１の路面反力
トルク検出手段を備えているので、高い周波数成分を含
むハンドル操作を行ったときでも、異常に大きいハンド
ル戻しトルクが生じるということがなく、違和感のない
パワーステアリング制御装置とすることができる。
【００３４】また、操舵トルク検出手段の出力とモータ
電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算の
モータトルクとを加算した値から、加速度検出手段の出
力から演算されるステアリング軸換算のモータ慣性トル
クを減算して得た値を１次ローパスフィルタを複数段直
列接続したフィルタを通すことによって路面反力トルク
検出値を得る第２の路面反力トルク検出手段を備えてい
るので、高い周波数成分を含むハンドル操作を行ったと
きでも、異常に大きいハンドル戻しトルクが生じるとい
うことがなく、違和感のないパワーステアリング制御装
置とすることができる。
電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算の
モータトルクとを加算した値から、加速度検出手段の出
力から演算されるステアリング軸換算のモータ慣性トル
クを減算して得た値を１次ローパスフィルタを複数段直
列接続したフィルタを通すことによって路面反力トルク
検出値を得る第２の路面反力トルク検出手段を備えてい
るので、高い周波数成分を含むハンドル操作を行ったと
きでも、異常に大きいハンドル戻しトルクが生じるとい
うことがなく、違和感のないパワーステアリング制御装
置とすることができる。
【００３５】また、操舵トルク検出手段の出力とモータ
電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算の
モータトルクとを加算した値があらかじめ定めた所定値
を越えないように制限するリミッタと、前記値を１次ロ
ーパスフィルタを通すことによって路面反力トルク検出
値を得る路面反力トルク検出手段とを備えているので、
高い周波数成分を含むハンドル操作を行ったときでも、
異常に大きいハンドル戻しトルクが生じるということが
なく、違和感のないパワーステアリング制御装置とする
ことができる。
電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算の
モータトルクとを加算した値があらかじめ定めた所定値
を越えないように制限するリミッタと、前記値を１次ロ
ーパスフィルタを通すことによって路面反力トルク検出
値を得る路面反力トルク検出手段とを備えているので、
高い周波数成分を含むハンドル操作を行ったときでも、
異常に大きいハンドル戻しトルクが生じるということが
なく、違和感のないパワーステアリング制御装置とする
ことができる。
【００３６】また、複数の１次ローパスフィルターの
内、少なくとも１つはその時定数が０．０５Ｈｚ以上、
１Ｈｚ以下であり、他の少なくとも１つはその時定数が
１Ｈｚ以上、３Ｈｚ以下であるようにしたので、違和感
の極めて少ないパワーステアリング装置とすることがで
きる。
内、少なくとも１つはその時定数が０．０５Ｈｚ以上、
１Ｈｚ以下であり、他の少なくとも１つはその時定数が
１Ｈｚ以上、３Ｈｚ以下であるようにしたので、違和感
の極めて少ないパワーステアリング装置とすることがで
きる。
【００３７】また、操舵トルク検出手段の出力とモータ
電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算の
モータトルクとを加算した値を１次ローパスフィルタを
複数段直列接続したローパスフィルタを通すことによっ
て路面反力トルク検出値を得る第３の路面反力トルク検
出手段と、操舵トルク検出手段の出力とモータ電流検出
手段の出力から演算したステアリング軸換算のモータト
ルクとを加算した値があらかじめ定めた所定値を越えな
いように制限するリミッタとを備えているので、高い周
波数成分を含むハンドル操作を行ったときでも、異常に
大きいハンドル戻しトルクが生じるということがなく、
違和感のない電動パワーステアリング制御装置とするこ
とができる。
電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算の
モータトルクとを加算した値を１次ローパスフィルタを
複数段直列接続したローパスフィルタを通すことによっ
て路面反力トルク検出値を得る第３の路面反力トルク検
出手段と、操舵トルク検出手段の出力とモータ電流検出
手段の出力から演算したステアリング軸換算のモータト
ルクとを加算した値があらかじめ定めた所定値を越えな
いように制限するリミッタとを備えているので、高い周
波数成分を含むハンドル操作を行ったときでも、異常に
大きいハンドル戻しトルクが生じるということがなく、
違和感のない電動パワーステアリング制御装置とするこ
とができる。
【００３８】また、操舵トルク検出手段の出力と、モー
タ電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算
のモータトルクとを加算した値から、回転角加速度検出
手段の出力から演算されるステアリング軸換算のモータ
慣性トルクを減算して得た値があらかじめ定めた所定値
を越えないように制限するリミッタと、前記値を１次ロ
ーパスフィルタを通して路面反力トルク検出値を得る第
４の路面反力トルク検出手段とを備えているので、高い
周波数成分を含むハンドル操作を行ったときでも、異常
に大きいハンドル戻しトルクが生じるということがな
く、違和感のない電動パワーステアリング制御装置とす
ることができる。
タ電流検出手段の出力から演算したステアリング軸換算
のモータトルクとを加算した値から、回転角加速度検出
手段の出力から演算されるステアリング軸換算のモータ
慣性トルクを減算して得た値があらかじめ定めた所定値
を越えないように制限するリミッタと、前記値を１次ロ
ーパスフィルタを通して路面反力トルク検出値を得る第
４の路面反力トルク検出手段とを備えているので、高い
周波数成分を含むハンドル操作を行ったときでも、異常
に大きいハンドル戻しトルクが生じるということがな
く、違和感のない電動パワーステアリング制御装置とす
ることができる。
【００３９】この発明の電動パワーステアリング制御装
置の制御方法は、操舵トルクと、モータ電流から演算し
たステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値か
ら、回転加速度から演算されるステアリング軸換算のモ
ータ慣性トルクを減算して得た値を１次ローパスフィル
タを複数段直列接続したフィルタを通して路面反力トル
ク検出値を得ているので、高い周波数成分を含むハンド
ル操作を行ったときでも、異常に大きいハンドル戻しト
ルクが生じるということがなく、違和感のない電動パワ
ーステアリング制御を行うことができる。
置の制御方法は、操舵トルクと、モータ電流から演算し
たステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値か
ら、回転加速度から演算されるステアリング軸換算のモ
ータ慣性トルクを減算して得た値を１次ローパスフィル
タを複数段直列接続したフィルタを通して路面反力トル
ク検出値を得ているので、高い周波数成分を含むハンド
ル操作を行ったときでも、異常に大きいハンドル戻しト
ルクが生じるということがなく、違和感のない電動パワ
ーステアリング制御を行うことができる。
【００４０】また、操舵トルクと、モータ電流から演算
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
から、回転角加速度から演算されるステアリング軸換算
のモータ慣性トルクを減算して得た値があらかじめ定め
た所定値を越えないように制限する制限手順と、前記値
をローパスフィルタを通して路面反力トルク検出値を得
る路面反力トルク検出手順とを含むので、高い周波数成
分を含むハンドル操作を行ったときでも、異常に大きい
ハンドル戻しトルクが生じるということがなく、違和感
のない電動パワーステアリング制御を行うことができ
る。
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
から、回転角加速度から演算されるステアリング軸換算
のモータ慣性トルクを減算して得た値があらかじめ定め
た所定値を越えないように制限する制限手順と、前記値
をローパスフィルタを通して路面反力トルク検出値を得
る路面反力トルク検出手順とを含むので、高い周波数成
分を含むハンドル操作を行ったときでも、異常に大きい
ハンドル戻しトルクが生じるということがなく、違和感
のない電動パワーステアリング制御を行うことができ
る。
【００４１】また、操舵トルクと、モータ電流から演算
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
があらかじめ定めた所定値を越えないように制限するリ
ミッタを備えているので、高い周波数成分を含むハンド
ル操作を行ったときでも、異常に大きいハンドル戻しト
ルクが生じるということがなく、違和感のない電動パワ
ーステアリング制御装置とすることができる。
したステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値
があらかじめ定めた所定値を越えないように制限するリ
ミッタを備えているので、高い周波数成分を含むハンド
ル操作を行ったときでも、異常に大きいハンドル戻しト
ルクが生じるということがなく、違和感のない電動パワ
ーステアリング制御装置とすることができる。
【図１】 この発明の実施の形態１の電動パワーステア
リング制御装置の構成図である。
リング制御装置の構成図である。
【図２】 図１の構成図中の路面反力トルク検出器の動
作フローチャートである。
作フローチャートである。
【図３】 図１の構成図中の路面反力トルク検出器の演
算機能を示す説明図である。
算機能を示す説明図である。
【図４】 実施の形態２の電動パワーステアリング制御
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図５】 図４の路面反力トルク検出器の部分の動作フ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図６】 図４の路面反力トルク検出器の演算機能を示
す説明図である。
す説明図である。
【図７】 実施の形態３の電動パワーステアリング制御
装置の構成図である。
装置の構成図である。
【図８】 図７の路面反力トルク検出器の部分の動作フ
ローチャートである。
ローチャートである。
【図９】 図７の路面反力トルク検出器の演算機能を示
す説明図である。
す説明図である。
【図１０】 従来の電動パワーステアリング制御装置の
構成図である。
構成図である。
【図１１】 図１０の路面反力トルク検出器の部分の動
作フローチャートである。
作フローチャートである。
【図１２】 図１０の路面反力トルク検出器の演算機能
を示す説明図である。
を示す説明図である。
１ 操舵トルク検出器（操舵トルク検出手段）、６ モ
ータ加速度検出器（モータ加速度検出手段）、１１ モ
ータ電流検出器（モータ電流検出手段）、１１５Ｓ 第
２の路面反力トルク検出器（第２の路面反力トルク検出
手段）、３１５Ｓ 第１の路面反力トルク検出器（第１
の路面反力トルク検出手段）、１００ 第１の１次ロー
パスフィルタ、 １０１ 第２の１次ローパスフィル
タ、 １０４ リミッタ。
ータ加速度検出器（モータ加速度検出手段）、１１ モ
ータ電流検出器（モータ電流検出手段）、１１５Ｓ 第
２の路面反力トルク検出器（第２の路面反力トルク検出
手段）、３１５Ｓ 第１の路面反力トルク検出器（第１
の路面反力トルク検出手段）、１００ 第１の１次ロー
パスフィルタ、 １０１ 第２の１次ローパスフィル
タ、 １０４ リミッタ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ６２Ｄ 119:00 Ｂ６２Ｄ 119:00 (72)発明者 佐竹 敏英 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 喜福 隆之 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 和田 俊一 東京都千代田区丸の内二丁目２番３号 三 菱電機株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 DA15 DA23 DA63 DA64 DA82 DD05 DD17 EA01 EB12 EC23 EC29 3D033 CA03 CA13 CA16 CA20 CA28 5H550 AA16 BB10 DD01 EE03 GG03 GG05 GG07 JJ26 LL22 LL32 5H570 AA21 BB09 CC01 DD01 EE01 GG01 JJ03 KK05 LL02 LL12
Claims (9)
- 【請求項１】 運転者のハンドル操作により生ずる操舵
トルクを補助するトルクを発生する電動モータと、前記
操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記電動
モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、
前記操舵トルクと前記モータ電流から演算されるステア
リング軸換算のモータトルクとを加算した値を１次ロー
パスフィルタを複数段直列接続したフィルタを通すこと
によって路面反力トルク検出値を得る第１の路面反力ト
ルク検出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。 - 【請求項２】 運転者のハンドル操作により生ずる操舵
トルクを補助するトルクを発生する電動モータと、 前記操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、 前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出
手段と、 前記電動モータの回転加速度を検出するモータ加速度検
出手段と、 前記操舵トルクと、前記モータ電流から演算したステア
リング軸換算のモータトルクとを加算した値から、前記
回転加速度から演算されるステアリング軸換算のモータ
慣性トルクを減算して得た値を１次ローパスフィルタを
複数段直列接続したフィルタを通して路面反力トルク検
出値を得る第２の路面反力トルク検出手段とを備えたこ
とを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項３】 操舵トルクと、モータ電流から演算した
ステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値か
ら、モータの回転加速度から演算されるステアリング軸
換算のモータ慣性トルクを減算して得た値があらかじめ
定めた所定値を越えないように制限するリミッタを備え
たことを特徴とする請求項２に記載の電動パワーステア
リング制御装置。 - 【請求項４】 複数の１次ローパスフィルターの内、少
なくとも１つはその時定数が０．０５Ｈｚ以上、１Ｈｚ
以下であり、他の少なくとも１つはその時定数が１Ｈｚ
以上、３Ｈｚ以下であることを特徴とする請求項１乃至
３のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング制御
装置。 - 【請求項５】 運転者のハンドル操作により生ずる操舵
トルクを補助するトルクを発生する電動モータと、 前記操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、 前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出
手段と、 前記操舵トルクに前記モータ電流から演算されるステア
リング軸換算のモータトルクを加算し、この加算値があ
らかじめ定めた所定値を越えないように制限するリミッ
タを有するとともに、前記加算値を１次ローパスフィル
タを通すことによって路面反力トルク検出値を得る第３
の路面反力トルク検出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。 - 【請求項６】 運転者のハンドル操作により生ずる操舵
トルクを補助するトルクを発生する電動モータと、 前記操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、 前記電動モータに流れる電流を検出するモータ電流検出
手段と、 前記電動モータの回転加速度を検出するモータ加速度検
出手段と、 前記操舵トルクと、前記モータ電流から演算したステア
リング軸換算の前記モータトルクとを加算したものか
ら、前記回転加速度から演算されるステアリング軸換算
のモータ慣性トルクを減算して得た値があらかじめ定め
た所定値を越えないように制限するリミッタを有すると
ともに、この値を１次ローパスフィルタを通して路面反
力トルク検出値を得る第４の路面反力トルク検出手段と
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。 - 【請求項７】 ハンドル操作により発生する操舵トルク
を検出する手順と、 前記操舵トルクを補助するトルクを発生させる電動モー
タの電流を検出する手順と、 前記電動モータの回転加速度を検出する手順と、 前記操舵トルクと、前記モータ電流から演算したステア
リング軸換算のモータトルクとを加算したものから、前
記回転加速度から演算されるステアリング軸換算のモー
タ慣性トルクを減算して得た値を１次ローパスフィルタ
を複数段直列接続したフィルタを通して路面反力トルク
検出値を得る路面反力トルク検出手順とを含むことを特
徴とする電動パワーステアリング制御装置の制御方法。 - 【請求項８】 ハンドル操作により発生する操舵トルク
を検出する手順と、 前記操舵トルクを補助するトルクを発生させる電動モー
タの電流を検出する手順と、 前記電動モータの回転加速度を検出する手順と、 前記操舵トルクと、前記モータ電流から演算したステア
リング軸換算のモータトルクとを加算したものから、前
記回転加速度から演算されるステアリング軸換算のモー
タ慣性トルクを減算して得た値があらかじめ定めた所定
値を越えないように制限する制限手順と、この値をロー
パスフィルタを通して路面反力トルク検出値を得る路面
反力トルク検出手順とを含むことを特徴とする電動パワ
ーステアリング制御装置の制御方法。 - 【請求項９】 操舵トルクと、モータ電流から演算した
ステアリング軸換算のモータトルクとを加算した値があ
らかじめ定めた所定値を越えないように制限するリミッ
タを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電動パワ
ーステアリング制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000055339A JP3847516B2 (ja) | 2000-03-01 | 2000-03-01 | 電動パワーステアリング制御装置及びその制御方法 |
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|---|---|
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ID=18576480
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