JP2008068663A - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて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づ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、前記操舵補助力を制御する信号をローパスフィルタに通す構造を備え、前記ローパスフィルタの入力信号及び出力信号を入力して出力を切替える切替手段を具備し、前記入力信号及び出力信号の差に基づいて前記切替手段を切替える。
【選択図】 図1
Description
(a1) (Fi1−Fo1)>A1 が所定時間継続のとき、
出力S1を入力値Fi1とする。
出力S1を入力値Fi1とする。
出力S1を出力値Fo1とする。
ローパスフィルタ332の入力値Fi1と出力値Fo1の差が大きいときは入力値Fi1の変化が大きいとみなせる。よって、(Fi1−Fo1)が所定値A1より大きい状態が所定時間継続した場合、或いは(Fi1−Fo1)が所定値−A1より小さい状態が所定時間継続した場合には、入力値Fi1が大きい状態と判定して入力値Fi1を出力S1とする。また、入力値Fi1と出力値Fo1の差が小さいときは入力値Fi1の変化が小さいとみなせるため、|Fi1−Fo1|が所定値B1より小さい状態が所定時間継続したときは、出力値Fo1を出力S1とする。そして、信号の切替にチャタリングを生じないように、A1>B1となっている。
(a2) (Fi2−Fo2)>A2 が所定時間継続のとき、
出力S2を入力値Fi2とする。
出力S2を入力値Fi2とする。
出力S2を出力値Fo2とする。
ローパスフィルタ382の入力値Fi2と出力値Fo2の差が大きいときは入力値Fi2の変化が大きいとみなせる。よって、(Fi2−Fo2)が所定値A2より大きい状態が所定時間継続した場合、或いは(Fi2−Fo2)が所定値−A2より小さい状態が所定時間継続した場合には、入力値Fi2が大きい状態と判定して入力値Fi2を出力S2とする。また、入力値Fi2と出力値Fo2の差が小さいときは入力値Fi2の変化が小さいとみなせるため、|Fi2−Fo2|が所定値B2より小さい状態が所定時間継続したときは、出力値Fo2を出力S2とする。そして、信号の切替にチャタリングを生じないように、A2>B2となっている。
(数1)
EMF=V−(R+s・L)・I
ここで、逆起電圧EMFが完全に補償されていれば、EMF=0で上記数1は下記数2として表わされる。
(数2)
I/V=1/(Rn+s・Ln)=Pn
ここに、Rnは定挌モータ抵抗値、Lnは定挌モータインダクタンス値、Pnは定
格モータモデルである。
上記数2の特徴は線形式であることであり、数2を変形すると下記数3が得られる。
(数3)
V=I・(Rn+s・Ln)=I・Pn−1
数3を制御目標として書き表わすと、下記数4となる。
(数4)
Vref=Iref・(Rn+s・Ln)=Iref・Pn−1
よって、操舵補助指令値Irefを入力することにより電圧指令値Vrefを算出することができ、入力信号のノイズを除去するために、1次遅れのローパスフィルタを介挿する。即ち、下記数5が成立する。
(数5)
Vref=Iref・(Rn+s・Ln)/(1+s・T)
=Iref・Pn−1/(1+s・T)
ここに、T=1/2πfcであり、Tはローパスフィルタの時定数、fcはカット
オフ周波数である。
上述の前提で、逆起電圧を補償するフィードフォワード制御の構成例を説明するが、ブラシレスモータの逆起電圧EMFは波形が電気角(角度)θの関数になり、振幅が角速度ωの関数になる。このことから、例えば電気角で1[rad/s]相当の振幅の逆起電圧波形を“E1”とすると、逆起電圧EMFは下記数6のようになる。
(数6)
EMF=E1(電気角[rad/s])×電気角速度[rad/s]
実際に使用する角速度ωの単位に合わせて逆起電圧波形E1を作成しておけば、角速度ωがどのような単位であっても対応可能である。
2 コラム軸
3 減速ギア
10 トルクセンサ
11 イグニションキー
12 車速センサ
14 バッテリ
20 モータ
30 コントロールユニット
31 操舵補助指令値演算部
32 位相補償部
33 センタ応答性改善部
34 電流制御部
36A 角度センサ
36B 角速度演算部
38 慣性補償部
50 逆起電圧補償部
51 波形生成部
52、332、382 ローパスフィルタ
54 切替部
55 絶対値化部
56 加減速状態検出部
331、381 差分計算部
333、383 判定部
334、384 信号切替部
335、385 補償ゲイン部
Claims (5)
- ステアリングシャフトに発生する操舵トルクに基づいて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づ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、前記操舵補助力を制御する信号をローパスフィルタに通す構造を備え、前記ローパスフィルタの入力信号及び出力信号を入力して差を判定し、判定結果に基づいて出力を切替える判定切替手段を具備した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。
- 前記ローパスフィルタ及び判定切替手段がセンタ応答性改善部に含まれている請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記ローパスフィルタ及び判定切替手段が慣性補償部に含まれている請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記ローパスフィルタ及び判定切替手段が逆起電圧補償部に含まれている請求項1乃至3のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記差の絶対値が第1所定値よりも大きい場合に、前記判定切替手段が前記ローパスフィルタの入力信号を出力し、前記差の絶対値が第2所定値(<第1所定値)よりも小さい場合に、前記判定切替手段が前記ローパスフィルタの出力信号を出力する請求項1乃至4のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
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2006
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