JP2009090953A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】マイコン41は、入力される信号から特定の周波数成分を抽出可能な特定周波数抽出部51を備え、特定周波数抽出部51は、操舵系の状態を示す信号としてのピニオン角θpから、転舵輪に対する逆入力応力の印加により生ずる操舵系の振動に対応する周波数成分を抽出し、その実効値をパワースペクトルSpとして出力する。そして、マイコン41は、この特定周波数抽出部51の出力するパワースペクトルSpが、所定の閾値以上である場合には、逆入力応力の印加に起因する操舵系の振動を抑制すべく、上記トルク慣性償補制御を強化、即ち操舵トルク微分値dτに基づく補償成分であるトルク慣性補償量Iti*を増大させる。
【選択図】図2
Description
上記構成のように、発生する振動の強さに応じて補償制御を強化することで、上記弊害の発生を回避しつつ、速やかに振動の抑制を図ることができる。
即ち、操舵系に生ずる振動の振幅は、転舵輪を支承するサスペンションの振動特性に依存し、当該サスペンションに共振が発生する特定の速度領域において増幅される。従って、上記構成のように、操舵系の振動が最も顕著となる速度領域に限定して補償制御の強化を実行することにより、当該補償制御に伴う操舵フィーリングの悪化を効果的に回避することができる。
請求項8に記載の発明は、前記不整路であるか否かの判定は、前記走行路面の画像処理に基づき行われること、を要旨とする。
即ち、転舵輪に対して逆入力応力が印加される頻度の高い不整路走行時には、予め操舵トルクの微分値に基づく補償成分を増大、即ち所謂トルク慣性補償制御を強化しておくことで、当該逆入力応力の印加に起因する振動の発生を効果的に抑制することができる。また、その不整路判定については、請求項7〜請求項9の構成により具体化可能である。そして、当該補償制御の強化により生ずる操舵フィーリングの悪化(所謂切り始めの「抜け感」)、或いは制御の不安定化(振動)等といった弊害も、元々、操舵フィーリング及び制御性が安定的とはいえない不整路面走行時であれば、それが問題となる可能性も低い。
以下、本発明をコラム型の電動パワーステアリング装置(EPS)に具体化した第1の実施形態を図面に従って説明する。
図2に示すように、ECU23は、モータ制御信号を出力するマイコン41と、そのモータ制御信号に基づいて、EPSアクチュエータ22の駆動源であるモータ21に駆動電力を供給する駆動回路42とを備えて構成されている。
次に、本実施形態における逆入力応力に起因する振動の抑制制御について説明する。
図2に示すように、本実施形態では、ECU23を構成するマイコン41には、入力される信号から特定の周波数成分を抽出可能な特定周波数抽出手段としての特定周波数抽出部51が設けられている。本実施形態では、この特定周波数抽出部51には、操舵系の状態を示す信号として、該操舵系を構成するピニオンシャフト10の回転角を示すピニオン角θpが入力されるようになっており、該特定周波数抽出部51は、入力されるピニオン角θpから、操舵系に生じた振動に対応する特定の周波数成分を抽出する。
(1)マイコン41は、入力される信号から特定の周波数成分を抽出可能な特定周波数抽出部51を備え、特定周波数抽出部51は、操舵系の状態を示す信号としてのピニオン角θpから、転舵輪12に対する逆入力応力の印加により生ずる操舵系の振動に対応する周波数成分を抽出し、その実効値をパワースペクトルSpとして出力する。そして、マイコン41は、この特定周波数抽出部51の出力するパワースペクトルSpが、所定の閾値以上である場合には、逆入力応力の印加に起因する操舵系の振動を抑制すべく、上記トルク慣性補償制御を強化、即ち操舵トルク微分値dτに基づく補償成分であるトルク慣性補償量Iti*を増大させる。
以下、本発明を具体化した第2の実施形態を図面に従って説明する。
尚、本実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、逆入力応力に起因する振動の抑制制御の態様のみである。このため、説明の便宜上、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
(1)マイコン41は、運転者によるステアリング操作の有無を判定する判定手段としての操舵状態判定部61を備える。そして、マイコン41は、ステアリング操作時には、トルク慣性補償制御の強化(トルク慣性補償量Iti*の増大)を実行しない。
即ち、操舵系に生ずる振動の振幅は、転舵輪12を支承するサスペンションの振動特性に依存し、当該サスペンションに共振が発生する特定の速度領域(V1≦V≦V2)において増幅される。従って、操舵系の振動が最も顕著となる速度領域に限定してトルク慣性補償制御の強化を実行することにより、当該補償制御に伴う操舵フィーリングの悪化を効果的に回避することができる。
以下、本発明を具体化した第3の実施形態を図面に従って説明する。
尚、本実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、逆入力応力に起因する振動の抑制制御の態様のみである。このため、説明の便宜上、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
以下、本発明を具体化した第4の実施形態を図面に従って説明する。
尚、本実施形態と上記第3の実施形態との主たる相違点は、不整路判定の態様のみである。このため、説明の便宜上、第4の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
以下、本発明を具体化した第5の実施形態を図面に従って説明する。
尚、本実施形態と上記第1の実施形態との主たる相違点は、逆入力応力に起因する振動の抑制制御の態様のみである。このため、説明の便宜上、第1の実施形態と同一の部分については同一の符号を付すこととして、その説明を省略する。
・上記各実施形態では、本発明を所謂コラム型のEPS1に具体化したが、ラック軸5にアシスト力を付与する所謂ラック型、或いはピニオンシャフト10にアシスト力を付与する所謂ピニオン型のEPSに適用してもよい。
Claims (10)
- モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、前記操舵系の状態を示す信号に基づいて前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、基本アシスト成分に、操舵トルクの微分値に基づく補償成分を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算する電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵系の状態を示す信号から、逆入力応力の印加に基づき前記操舵系に生じた振動に対応する特定の周波数成分を抽出可能な特定周波数抽出手段を備え、
前記制御手段は、抽出された前記特定の周波数成分の実効値が所定の閾値以上である場合には、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を増大させること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、前記実効値が大きいほど、前記補償成分を大とすること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1又は請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記制御手段は、車速が所定の速度領域にある場合においてのみ、前記補償成分を増大させること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、基本アシスト成分に、操舵トルクの微分値に基づく補償成分を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算する電動パワーステアリング装置であって、
前記制御手段は、車速が所定の速度領域にある場合には、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を増大させること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項4の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
ステアリング操作の有無を判定する判定手段を備え、
前記制御手段は、ステアリング操作時には、前記補償成分の増大を行わないこと、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - モータを駆動源として操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与すべく設けられた操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、基本アシスト成分に、操舵トルクの微分値に基づく補償成分を重畳することにより、前記操舵力補助装置に発生させるべき目標アシスト力を演算する電動パワーステアリング装置であって、
走行路面が不整路であるか否かを判定する不整路判定手段を備え、
前記制御手段は、前記不整路であると判定された場合には、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を増大させること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記不整路であるか否かの判定は、車輪速を示す信号についての周波数解析に基づき行われること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記不整路であるか否かの判定は、前記走行路面の画像処理に基づき行われること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項6に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記不整路であるか否かの判定は、前記走行路面のレーダ探知に基づき行われること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜請求項9の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分の演算においては、前記微分値の絶対値が所定範囲内にある場合に前記補償成分がゼロとなる不感帯が設定されるものであって、
前記制御手段は、前記操舵トルクの微分値に基づく補償成分を増大させる制御の実行時には、前記不感帯を廃すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
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