JP2003175835A - Control system for electric power steering device - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control system for an electric power steering device to be made not so as to react excessively even when inertia compensation is performed. <P>SOLUTION: The control system for the electric power steering device controls the motor which gives an auxiliary steering force to a steering mechanism based on the current control value calculated from an auxiliary steering command value calculated with an operation means based on a steering torque generated in a steering shaft and the current value of a motor. The control system is equipped with a compensation part compensating the inertia of the motor and the steering mechanism, and the compensation output signal of the compensation part is impressed to the auxiliary steering command value through a band elimination filter which attenuates gain in the resonance frequency band of a vehicle and a system. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車や車両の操
舵系にモータによる操舵補助力を付与するようにした電
動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に運転
者にモータ及びステアリング機構の慣性を感じさせない
ようにした電動パワーステアリング装置の制御装置に関
する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a control device for an electric power steering system which applies a steering assist force by a motor to a steering system of an automobile or a vehicle, and more particularly to a driver to feel the inertia of the motor and the steering mechanism. The present invention relates to a control device for an electric power steering device that is prevented from operating.

【０００２】[0002]

【従来の技術】自動車や車両のステアリング装置をモー
タの回転力で補助負荷付勢する電動パワーステアリング
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベル
ト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラ
ック軸に補助負荷付勢するようになっている。かかる従
来の電動パワーステアリング装置は、アシストトルク
（操舵補助トルク）を正確に発生させるため、モータ電
流のフィードバック制御を行っている。フィードバック
制御は、電流制御値とモータ電流検出値との差が小さく
なるようにモータ印加電圧を調整するものであり、モー
タ印加電圧の調整は、一般的にＰＷＭ（パルス幅変調）
制御のデュ−ティ比の調整で行っている。2. Description of the Related Art An electric power steering system for energizing a steering system of an automobile or a vehicle with an auxiliary load by a rotational force of a motor uses a transmission mechanism such as a gear or a belt to transmit a driving force of the motor through a reduction gear to a steering shaft or An auxiliary load is applied to the rack shaft. Such a conventional electric power steering apparatus performs feedback control of the motor current in order to accurately generate the assist torque (steering assist torque). The feedback control adjusts the motor applied voltage so that the difference between the current control value and the motor current detection value becomes small. The adjustment of the motor applied voltage is generally PWM (pulse width modulation).
This is done by adjusting the duty ratio of control.

【０００３】ここで、電動パワーステアリング装置の一
般的な構成を図９に示して説明すると、ステアリングホ
イール１の軸２は減速ギア３、ユニバーサルジョイント
４ａ及び４ｂ、ピニオンラック機構５を経て走行車輪の
タイロッド６に結合されている。軸２には、ステアリン
グホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０
が設けられており、ステアリングホイール１の操舵力を
補助するモータ２０が減速ギア３を介して軸２に結合さ
れている。パワーステアリング装置を制御するコントロ
ールユニット（ＥＣＵ）３０には、バッテリ１４からイ
グニションキー１１を経て電力が供給され、コントロー
ルユニット３０は、トルクセンサ１０で検出された操舵
トルクＴ、車速センサ１２で検出された車速Ｖに基いて
アシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算さ
れた操舵補助指令値Ｉに基いてモータ２０に供給する電
流を制御する。Here, a general structure of the electric power steering apparatus will be described with reference to FIG. 9, in which the shaft 2 of the steering wheel 1 passes through a reduction gear 3, universal joints 4a and 4b, and a pinion rack mechanism 5 to form a traveling wheel. It is connected to the tie rod 6. The shaft 2 has a torque sensor 10 for detecting the steering torque of the steering wheel 1.
Is provided and a motor 20 for assisting the steering force of the steering wheel 1 is coupled to the shaft 2 via a reduction gear 3. Electric power is supplied to the control unit (ECU) 30 that controls the power steering device from the battery 14 via the ignition key 11, and the control unit 30 detects the steering torque T detected by the torque sensor 10 and the vehicle speed sensor 12. The steering assist command value I of the assist command is calculated based on the vehicle speed V, and the current supplied to the motor 20 is controlled based on the calculated steering assist command value I.

【０００４】コントロールユニット３０は主としてＣＰ
Ｕで構成されるが、そのＣＰＵ内部においてプログラム
で実行される一般的な機能を示すと図１０のようにな
る。The control unit 30 is mainly a CP
Although it is composed of U, the general function executed by the program inside the CPU is shown in FIG.

【０００５】コントロールユニット３０の機能及び動作
を説明すると、トルクセンサ１０で検出されて入力され
る操舵トルクＴは、操舵系の安定性を高めるために位相
補償器３１で位相補償され、位相補償された操舵トルク
ＴＡが操舵補助指令値演算器３２に入力される。また、
車速センサ１２で検出された車速Ｖも操舵補助指令値演
算器３２に入力される。操舵補助指令値演算器３２は、
入力された操舵トルクＴＡ及び車速Ｖに基いてモータ２
０に供給する電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉ
を決定する。操舵補助指令値Ｉは減算器３０Ａに入力さ
れると共に、応答速度を高めるためのフィードフォワー
ド系の微分補償器３４に入力され、減算器３０Ａの偏差
（Ｉ−ｉ）は比例演算器３５に入力されると共に、フィ
ードバック系の特性を改善するための積分演算器３６に
入力される。微分補償器３４及び積分補償器３６の出力
も加算器３０Ｂに加算入力され、加算器３０Ｂでの加算
結果である電流制御値Ｅが、モータ駆動信号としてモー
タ駆動回路３７に入力される。モータ２０のモータ電流
値ｉはモータ電流検出回路３８で検出され、検出された
モータ電流値ｉは減算器３０Ａに入力されてフィードバ
ックされる。To explain the function and operation of the control unit 30, the steering torque T detected and input by the torque sensor 10 is phase-compensated and phase-compensated by the phase compensator 31 in order to enhance the stability of the steering system. The steering torque TA is input to the steering assist command value calculator 32. Also,
The vehicle speed V detected by the vehicle speed sensor 12 is also input to the steering assist command value calculator 32. The steering assist command value calculator 32 is
The motor 2 based on the input steering torque TA and vehicle speed V
Steering assist command value I which is the control target value of the current supplied to 0
To decide. The steering assist command value I is input to the subtractor 30A and also to the feed-forward differential compensator 34 for increasing the response speed, and the deviation (I-i) of the subtractor 30A is input to the proportional calculator 35. At the same time, it is input to the integration calculator 36 for improving the characteristics of the feedback system. The outputs of the differential compensator 34 and the integral compensator 36 are also added and input to the adder 30B, and the current control value E that is the addition result of the adder 30B is input to the motor drive circuit 37 as a motor drive signal. The motor current value i of the motor 20 is detected by the motor current detection circuit 38, and the detected motor current value i is input to the subtractor 30A and fed back.

【０００６】ここにおいて、上述のようなモータ２０に
よって操舵力を補助する電動パワーステアリング装置で
は、モータ２０自身が慣性モーメントを有しているた
め、運転者の操舵感にも慣性感を与えてしまう。このよ
うな慣性感を解消するために、従来慣性分を補償するた
めの電流を演算し、出力に加える制御部を設けている
（例えば特許第３０８４９３７号、特許第２７７３３２
５号、特許第２７６７６３７号）。Here, in the electric power steering apparatus in which the steering force is assisted by the motor 20 as described above, since the motor 20 itself has an inertia moment, the driver's steering feeling is also given an inertia feeling. . In order to eliminate such a feeling of inertia, a control unit for calculating an electric current for compensating the inertial component and adding it to the output is provided (for example, Japanese Patent No. 3084937, Japanese Patent No. 277332).
5, No. 2767637).

【０００７】[0007]

【発明が解決しようとする課題】上述のような制御部
で、モータやステアリング機構の慣性を充分に補償しよ
うとすると、ステアリング機構に発生する不要な振動
（外力によるフラッタやシステムの共振）に敏感に反応
してしまい、滑らかな操舵感や操舵の剛性感を失ってし
まう欠点がある。When the control unit as described above attempts to fully compensate the inertia of the motor and the steering mechanism, it is sensitive to unnecessary vibrations (flutter caused by external force and system resonance) generated in the steering mechanism. However, there is a drawback in that the smooth steering feel and the steering stiffness are lost.

【０００８】また、特開平５−１５５３５１号公報で
は、共振成分を除去するため、検出された操舵トルク、
つまり制御演算の入力部に帯域除去フィルタを設けてい
るが、この方法では操舵トルクを用いる全ての制御演算
が影響を受けてしまう問題がある。Further, in Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-155351, the detected steering torque,
That is, although the band elimination filter is provided at the input portion of the control calculation, this method has a problem that all control calculations using the steering torque are affected.

【０００９】本発明は上述のような事情よりなされたも
のであり、本発明の目的は、モータ及びステアリング機
構の慣性を補償する補償部を設け、なおかつ不要なステ
アリング系の振動に過剰反応しないようにした電動パワ
ーステアリング装置の制御装置を提供することにある。The present invention has been made under the circumstances as described above, and an object of the present invention is to provide a compensator for compensating the inertia of the motor and the steering mechanism so as not to excessively react to unnecessary vibration of the steering system. Another object of the present invention is to provide a control device for the electric power steering device.

【００１０】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
シャフトに発生する操舵トルクに基いて演算手段で演算
された操舵補助指令値と、モータの電流値とから演算し
た電流制御値に基いてステアリング機構に操舵補助力を
与える前記モータを制御するようになっている電動パワ
ーステアリング装置の制御装置に関するもので、本発明
の上記目的は、前記モータ及びステアリング機構の慣性
を補償する補償部を設け、前記補償部の補償出力信号を
車両及びシステムの共振周波数帯域でゲインを減衰させ
る帯域除去フィルタに通して前記操舵補助指令値に印加
することによって達成される。The present invention is directed to steering based on a current control value calculated from a steering assist command value calculated by a calculation means based on a steering torque generated on a steering shaft and a motor current value. The present invention relates to a control device for an electric power steering device configured to control the motor that applies a steering assist force to a mechanism, and the above object of the present invention is to provide a compensating unit that compensates for inertia of the motor and the steering mechanism. It is achieved by applying the compensation output signal of the compensator to the steering assist command value through a band elimination filter that attenuates the gain in the resonance frequency band of the vehicle and the system.

【００１１】また、本発明の上記目的は、前記帯域除去
フィルタのゲイン特性を周波数１０Ｈｚ付近で小さく、
位相特性をほぼ１０Ｈｚ以下で遅れ位相、ほぼ１０Ｈｚ
以上で進み位相とすることにより、或いは前記帯域除去
フィルタの特性を車速によって変化させることにより、
或いは前記操舵トルクと車両のヨーレートから前記車両
が直進状態にあるか否かを判定し、直進時以外にのみ前
記帯域除去フィルタを用いることにより、より効果的に
達成される。Further, the above object of the present invention is to reduce the gain characteristic of the band elimination filter near a frequency of 10 Hz,
Phase characteristics with a phase delay of about 10 Hz or less, about 10 Hz
By setting the lead phase or changing the characteristic of the band elimination filter according to the vehicle speed,
Alternatively, it is more effectively achieved by determining whether the vehicle is in a straight traveling state from the steering torque and the yaw rate of the vehicle and using the band elimination filter only when the vehicle is not traveling straight.

【００１２】[0012]

【発明の実施の形態】電動パワーステアリング装置で
は、運転者にモータ及びステアリング機構の慣性を感じ
させないように、慣性を補償する制御を行っている。し
かし、充分に補償を行うと外力によるフラッタやシステ
ムの共振に反応してしまい、滑らかな操舵感及び剛性感
を失う。そこで本発明では、フラッタや共振が特定の周
波数（約７〜２０Ｈｚ）で特に大きくなることに着目
し、フラッタが大きく発生する周波数で慣性の制御を行
わない（感度を低減する）ようにコントローラを構成す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In an electric power steering system, a control for compensating the inertia is performed so that the driver does not feel the inertia of the motor and the steering mechanism. However, if sufficiently compensated, it reacts to flutter due to external force and resonance of the system, resulting in loss of smooth steering feeling and rigidity. Therefore, in the present invention, attention is paid to the fact that flutter and resonance become particularly large at a specific frequency (about 7 to 20 Hz), and a controller is provided so that inertial control is not performed (frequency is reduced) at a frequency at which flutter greatly occurs. Constitute.

【００１３】フラッタや共振車両の特性によって特有の
周波数領域で特に大きくなる性質を有するので、慣性補
償部の演算結果をフラッタの周波数帯域でゲインを減衰
させる帯域除去フィルタを通すことで、上記特有の周波
数領域での補償制御を低減し、フラッタや共振に過剰反
応しないようにする。Since the characteristic of the flutter or the resonance vehicle is particularly large in a specific frequency region, the calculation result of the inertia compensator is passed through a band elimination filter for attenuating the gain in the frequency band of the flutter. The compensation control in the frequency domain is reduced to prevent excessive reaction to flutter and resonance.

【００１４】また、帯域除去フィルタの特性を車速によ
って変化させることにより、外力によるフラッタやシス
テムの共振が起き易い車速でのみ帯域除去フィルタを用
いている。更に、操舵トルクとヨーレートから車両の直
進状態を判定し、直進時にのみ帯域除去フィルタを用い
るようにしている。これにより必要以上に慣性補償を抑
えずにすむ以下に、本発明の実施例を、図面を参照して
説明する。Further, by changing the characteristics of the band elimination filter depending on the vehicle speed, the band elimination filter is used only at the vehicle speed at which flutter due to external force or system resonance easily occurs. Further, the straight traveling state of the vehicle is determined from the steering torque and the yaw rate, and the band elimination filter is used only when traveling straight. In this way, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, in which inertia compensation is not suppressed more than necessary.

【００１５】図１は本発明の制御機能ブロック図であ
り、トルクセンサからの操舵トルクＴは操舵補助指令値
演算部１００及びセンタ応答性改善部１０１に入力さ
れ、各出力が加算器１０２に入力され、その加算結果が
トルク制御演算部１０３に入力されている。センタ応答
性改善部１０１は、アシスト特性不感帯での安定性確
保、静摩擦の補償を行う。トルク制御演算部１０３の出
力信号はモータロス電流補償部１０４に入力され、その
出力が加算器１０５を経て最大電流制限部１０６に入力
され、最大電流制限部１０６で最大電流値が制限されて
電流制御部１１０に入力される。モータロス電流補償部
１０４は、モータ電流が流れてもモータ出力に現れない
電流を上乗せして、モータ出力トルク０からの立ち上り
を改善し、最大電流制限部１０６は、電流指令値の最大
値が定格電流となるように制限している。電流制御部１
１０の出力は、Ｈブリッジ特性補償部１１１を経て電流
ドライブ回路１１２に入力され、これによりモータ１１
３を駆動する。FIG. 1 is a control function block diagram of the present invention. The steering torque T from a torque sensor is input to a steering assist command value calculation unit 100 and a center response improvement unit 101, and each output is input to an adder 102. The addition result is input to the torque control calculation unit 103. The center responsiveness improving unit 101 secures stability in the assist characteristic dead zone and compensates for static friction. The output signal of the torque control calculation unit 103 is input to the motor loss current compensation unit 104, the output thereof is input to the maximum current limiting unit 106 via the adder 105, and the maximum current limiting unit 106 limits the maximum current value to control the current. It is input to the section 110. The motor loss current compensating unit 104 improves the rise from the motor output torque 0 by adding a current that does not appear in the motor output even if the motor current flows, and the maximum current limiting unit 106 sets the maximum value of the current command value to the rated value. It is limited to the current. Current control unit 1
The output of 10 is input to the current drive circuit 112 via the H-bridge characteristic compensating unit 111, whereby the motor 11
Drive 3

【００１６】モータ１１３のモータ電流ｉは、モータ電
流オフセット補正部１２０を経てモータ角速度推定部１
２１、電流ドライブ切換部１２２及び電流制御部１１０
に入力され、モータ端子電圧Ｖｍはモータ角速度推定部
１２１に入力される。モータ角速度推定部１２１で推定
された角速度ωはモータ角加速度推定部・慣性補償部１
２３、モータロストルク補償部１２４及びヨーレート推
定部１２５に入力され、ヨーレート推定部１２５の出力
は収れん制御部１２６に入力され、モータロストルク補
償部１２４及び収れん制御部１２６の各出力は加算器１
２７で加算され、その加算結果が加算器１０２に入力さ
れる。モータ角加速度推定部・慣性補償部１２３はモー
タ慣性を加減速させるトルクを操舵トルクから排除し、
慣性感のない操舵感にし、収れん制御部１２６は車両の
ヨーの収れん性を改善するために、ステアリングホイー
ルが振れ回る動作に対してブレーキをかけるようになっ
ており、モータロストルク補償部１２４はモータ１１３
のロストルクの発生する方向、つまりモータ１１３の回
転方向に対してロストルク相当のアシストを行う。ロス
トルクはモ−タの出力トルクのうち、モ−タの構造に基
く摩擦損失及び磁気的要因に基く損失であり、このよう
なロストルクは、直進走行時に僅かな操舵が行われたと
きに操舵方向に対して意図しない力が付加されたり、反
対方向の力が付加されたりして操舵感覚を悪化させるも
のである。The motor current i of the motor 113 passes through the motor current offset correction unit 120 and the motor angular velocity estimation unit 1
21, current drive switching unit 122 and current control unit 110
The motor terminal voltage Vm is input to the motor angular velocity estimation unit 121. The angular velocity ω estimated by the motor angular velocity estimation unit 121 is the motor angular acceleration estimation unit / inertia compensation unit 1
23, the motor loss torque compensator 124 and the yaw rate estimator 125, the output of the yaw rate estimator 125 is input to the convergence controller 126, and the outputs of the motor loss torque compensator 124 and the convergence controller 126 are added by the adder 1 respectively.
The addition is performed at 27, and the addition result is input to the adder 102. The motor angular acceleration estimator / inertia compensator 123 removes the torque that accelerates / decelerates the motor inertia from the steering torque,
In order to provide a steering feeling without inertia and to improve the yaw convergence of the vehicle, the convergence control unit 126 brakes the steering wheel swinging motion, and the motor loss torque compensation unit 124 Motor 113
In the direction in which the loss torque is generated, that is, in the rotation direction of the motor 113, assistance corresponding to the loss torque is performed. Loss torque is a friction loss based on the structure of the motor and a loss due to a magnetic factor in the output torque of the motor, and such a loss torque is a steering direction when a slight steering is performed during straight running. An unintended force is applied to the steering wheel or a force in the opposite direction is applied to the steering wheel to deteriorate the steering feeling.

【００１７】また、モータ角加速度推定部・慣性補償部
１２３には帯域除去フィルタ１３２が接続されており、
更に電流ディザ信号発生部１３０が設けられており、電
流ディザ信号発生部１３０及び帯域除去フィルタ１３２
の各出力が加算器１３１で加算され、その加算結果が加
算器１０５に入力されている。電流ディザ信号発生部１
３０は、モータが静摩擦で張り付いてしまうのを防止す
る。A band elimination filter 132 is connected to the motor angular acceleration estimator / inertia compensator 123.
Further, a current dither signal generation unit 130 is provided, and the current dither signal generation unit 130 and band elimination filter 132 are provided.
The respective outputs of 1 are added by the adder 131, and the addition result is input to the adder 105. Current dither signal generator 1
30 prevents the motor from sticking due to static friction.

【００１８】帯域除去フィルタ１３２の周波数特性は図
２に示すようになっており、ゲイン特性は周波数約７Ｈ
ｚ〜３０Ｈｚで小さく、１２Ｈｚ近辺で最小となってい
る。また、位相特性はほぼ１０Ｈｚ以下で遅れ位相、１
０Ｈｚ以上で進み位相となっている。つまり、帯域除去
フィルタの特性となっているので、フラッタや共振の周
波数帯域でゲインを小さくして、補償された信号成分を
除去（減衰）するようになっているので、慣性補償がフ
ラッタや共振に過剰反応するのを防ぐ。The frequency characteristic of the band elimination filter 132 is as shown in FIG. 2, and the gain characteristic has a frequency of about 7H.
It is small in the range of z to 30 Hz and the minimum in the vicinity of 12 Hz. In addition, the phase characteristic has a delayed phase of about 10 Hz or less, 1
The phase is advanced at 0 Hz or higher. In other words, because it has the characteristics of a band elimination filter, the gain is reduced in the frequency band of flutter and resonance to remove (attenuate) the compensated signal component, so inertia compensation compensates for flutter and resonance. To prevent overreaction.

【００１９】次に、図１の他の部分の構成を簡単に説明
する。本例では先ずセンタ応答性改善部１０１を図３に
示すように、位相補償部１０１Ａ、近似微分部１０１Ｂ
及びゲイン設定部１０１Ｃで構成とし、位相補償部１０
１Ａを図４に示す周波数特性とし、近似微分部１０１Ｂ
を図５に示す周波数特性とする。これにより、位相補償
と近似微分との合成特性は図６に示すようになる。ま
た、ゲイン設定部１０１Ｃでは、車速Ｖ及び操舵トルク
Ｔによってゲインを切り換えて設定する。更に、ステア
リングホイールが急に戻されるような不安な操舵感を低
減し、保舵を安定させるため、操舵トルク大で、かつ操
舵トルク変化率大とし、操舵トルク減少方向の場合にゲ
インを小さくする。Next, the structure of the other parts of FIG. 1 will be briefly described. In this example, first, the center responsiveness improving unit 101 is provided with a phase compensating unit 101A and an approximate differentiating unit 101B as shown in FIG.
And the gain setting unit 101C, and the phase compensation unit 10
1A is the frequency characteristic shown in FIG.
Are frequency characteristics shown in FIG. As a result, the combined characteristic of the phase compensation and the approximate differentiation is as shown in FIG. The gain setting unit 101C switches and sets the gain according to the vehicle speed V and the steering torque T. Further, in order to reduce the uncomfortable steering feeling such that the steering wheel is suddenly returned and stabilize the steering, the steering torque is large and the steering torque change rate is large, and the gain is reduced when the steering torque is decreasing. .

【００２０】また、本発明では操舵補助指令値演算部１
００におけるアシスト量の計算において、３つの代表車
速（０、Ｖ１、Ｖ２Ｋｍ／ｈ）によるアシスト特性を基
本特性として設定し、その他の車速では車速補間ゲイン
に応じて各基本特性間を車速２Ｋｍ／ｈ毎の補間を行
う。そして、アシスト特性の車速設定範囲０〜Ｖ２Ｋｍ
／ｈ、分解能２Ｋｍ／ｈとする。基本アシスト特性（ト
ルク対電流）は図７に示すものであり、０Ｋｍ／ｈ＝Ｉ
ｏ特性、Ｖ１＝Ｉａ特性、Ｖ２＝Ｉｂ特性で表わされて
いる。そして、その他の車速についての車速補間演算
は、図８で示す車速（Ｋｍ／ｈ）対車速補間係数γで２
Ｋｍ／ｈ毎に行う。車速０〜Ｖ１のとき、アシスト電流
ＩはＩ＝Ｉａ（Ｔ）＋γ（Ｖ）（Ｉｏ（Ｔ）−Ｉａ
（Ｔ））であり、車速（Ｖ１＋２）〜Ｖ２Ｋｍ／ｈのと
き、アシスト電流ＩはＩ＝Ｉｂ（Ｔ）＋γ（Ｖ）（Ｉａ
（Ｔ）−Ｉｂ（Ｔ））である。Further, in the present invention, the steering assist command value calculation unit 1
In the calculation of the assist amount at 00, the assist characteristic at three representative vehicle speeds (0, V1, V2Km / h) is set as the basic characteristic, and at other vehicle speeds, the vehicle speed is 2 Km / h between the basic characteristics according to the vehicle speed interpolation gain. Interpolate for each. Then, the vehicle speed setting range of the assist characteristic is 0 to V2Km.
/ H, and the resolution is 2 km / h. The basic assist characteristic (torque vs. current) is shown in FIG. 7, and 0 km / h = I
o characteristics, V1 = Ia characteristics, and V2 = Ib characteristics. Then, the vehicle speed interpolation calculation for other vehicle speeds is performed by the vehicle speed (Km / h) vs. vehicle speed interpolation coefficient γ shown in FIG.
Perform every Km / h. When the vehicle speed is 0 to V1, the assist current I is I = Ia (T) + γ (V) (Io (T) −Ia
(T)), and when the vehicle speed is (V1 + 2) to V2Km / h, the assist current I is I = Ib (T) + γ (V) (Ia
(T) -Ib (T)).

【００２１】[0021]

【発明の効果】本発明では、フラッタや共振がステアリ
ング機構の特性によって特有の周波数領域で特に大きく
なる性質を有することを利用し、慣性補償部の演算結果
をフラッタの周波数帯域でゲインを減衰させる帯域除去
フィルタを通すようにしている。このため、上記特有の
周波数領域での補償制御を低減でき、フラッタやシステ
ムの共振に過剰反応しないようにできる。According to the present invention, the fact that flutter and resonance are particularly large in the characteristic frequency region due to the characteristics of the steering mechanism is utilized to attenuate the gain of the calculation result of the inertia compensation unit in the flutter frequency band. A band elimination filter is used. Therefore, it is possible to reduce the compensation control in the peculiar frequency region and prevent excessive reaction to flutter and system resonance.

【００２２】また、帯域除去フィルタの特性を車速によ
って変化させることにより、外力によるフラッタやシス
テムの共振が起き易い車速でのみ帯域除去フィルタを用
いたり、操舵トルクとヨーレートから車両の直進状態を
判定することにより、直進時にのみ帯域除去フィルタを
用いたりすることができ、必要以上に慣性補償を抑えず
にすむ。Further, by changing the characteristic of the band elimination filter according to the vehicle speed, the band elimination filter is used only at a vehicle speed at which flutter due to external force or system resonance easily occurs, or the straight running state of the vehicle is judged from the steering torque and the yaw rate. As a result, the band elimination filter can be used only when traveling straight ahead, and it is not necessary to suppress inertia compensation more than necessary.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の制御機能ブロック図である。FIG. 1 is a control function block diagram of the present invention.

【図２】本発明で用いる帯域除去フィルタの特性例を示
す図である。FIG. 2 is a diagram showing a characteristic example of a band elimination filter used in the present invention.

【図３】センタ応答改善部のブロック構成図である。FIG. 3 is a block configuration diagram of a center response improving unit.

【図４】位相補償部の特性例を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing a characteristic example of a phase compensation unit.

【図５】近似微分部の特性例を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing a characteristic example of an approximate differentiating unit.

【図６】位相補償部及び近似微分部の合成特性を示す図
である。FIG. 6 is a diagram showing a combined characteristic of a phase compensation unit and an approximate differentiation unit.

【図７】基本アシスト特性を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing basic assist characteristics.

【図８】車速補間演算の一例を示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a vehicle speed interpolation calculation.

【図９】電動パワーステアリングの一般例を示す機構図
である。FIG. 9 is a mechanism diagram showing a general example of electric power steering.

【図１０】コントロールユニットの一般的な内部構成を
示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram showing a general internal configuration of a control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１０ トルクセンサ １２ 車速センサ ２０ モータ ３０ コントロールユニット １００ 操舵補助指令値演算部 １０１ センタ応答性改善部 １０３ トルク制御演算部 １１０ 電流制御部 １１２ 電流ドライブ回路 １１３ モータ １２１ モータ角速度推定部 １２４ モータロストルク補償部 １２５ ヨーレート推定部 １２６ 収れん制御部 １３０ 電流ディザ信号発生部 １３２ 帯域除去フィルタ 10 Torque sensor 12 vehicle speed sensor 20 motor 30 control unit 100 Steering assistance command value calculator 101 Center Response Improvement Section 103 Torque control calculation unit 110 Current controller 112 Current drive circuit 113 motor 121 Motor angular velocity estimation unit 124 Motor loss torque compensation unit 125 Yaw rate estimation unit 126 Convergence controller 130 Current dither signal generator 132 band elimination filter

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 修司 群馬県前橋市鳥羽町78番地 日本精工株式 会社内 (72)発明者 村田 正博 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 阪田 勝利 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 小林 直樹 静岡県裾野市御宿1200番地 トヨタ自動車 株式会社内 Ｆターム(参考） 3D032 CC08 DA15 DA64 DB11 DC03 DC07 DC14 DC17 DD05 DD18 EA01 EB11 EC23 GG01 3D033 CA16 CA20 CA21    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    (72) Inventor Shuji Endo             78 Toba-cho, Maebashi-shi, Gunma Nippon Seiko Co., Ltd.             In the company (72) Inventor Masahiro Murata             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Victory Sakata             1 Toyota Town, Toyota City, Aichi Prefecture Toyota Auto             Car Co., Ltd. (72) Inventor Naoki Kobayashi             1200 Onjuku, Susono City, Shizuoka Prefecture Toyota Motor Corporation             Within the corporation F term (reference) 3D032 CC08 DA15 DA64 DB11 DC03                       DC07 DC14 DC17 DD05 DD18                       EA01 EB11 EC23 GG01                 3D033 CA16 CA20 CA21

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】ステアリングシャフトに発生する操舵トル
クに基いて演算手段で演算された操舵補助指令値と、モ
ータの電流値とから演算した電流制御値に基いてステア
リング機構に操舵補助力を与える前記モータを制御する
ようになっている電動パワーステアリング装置の制御装
置において、前記モータ及びステアリング機構の慣性を
補償する補償部を具備し、前記補償部の補償出力信号を
車両及びシステムの共振周波数帯域でゲインを減衰させ
る帯域除去フィルタに通して前記操舵補助指令値に印加
するようになっていることを特徴とする電動パワーステ
アリング装置の制御装置。1. A steering assist force is applied to a steering mechanism on the basis of a current control value calculated from a steering assist command value calculated by a calculating means based on a steering torque generated on a steering shaft and a motor current value. A control device for an electric power steering device adapted to control a motor, comprising a compensator for compensating the inertia of the motor and the steering mechanism, and a compensation output signal of the compensator in a resonance frequency band of a vehicle and a system. A control device for an electric power steering system, wherein the steering assist command value is applied to the steering assist command value through a band elimination filter that attenuates the gain. 【請求項２】前記帯域除去フィルタのゲイン特性を周波
数１０Ｈｚ付近で小さくすると共に、位相特性をほぼ１
０Ｈｚ以下で遅れ位相、ほぼ１０Ｈｚ以上で進み位相と
している請求項１に記載の電動パワーステアリング装置
の制御装置。2. The gain characteristic of the band elimination filter is reduced near a frequency of 10 Hz, and the phase characteristic is substantially 1
The control device for the electric power steering system according to claim 1, wherein the phase is set to be 0 Hz or less and the phase is advanced to approximately 10 Hz or more. 【請求項３】前記帯域除去フィルタの特性を車速によっ
て変化させるようになっている請求項１に記載の電動パ
ワーステアリング装置の制御装置。3. The control device for an electric power steering system according to claim 1, wherein the characteristic of the band elimination filter is changed according to the vehicle speed. 【請求項４】前記操舵トルクと車両のヨーレートから前
記車両が直進状態にあるか否かを判定し、直進時以外に
のみ前記帯域除去フィルタを用いるようになっている請
求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装
置。4. The electric motor according to claim 1, wherein it is determined whether the vehicle is in a straight traveling state based on the steering torque and a yaw rate of the vehicle, and the band elimination filter is used only when the vehicle is not traveling straight. Power steering device control device.