JP2011245931A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
従来、車両用のパワーステアリング装置には、モータを駆動源とする電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）がある。そして、通常、このようなＥＰＳでは、検出される操舵トルクに基づいて操舵系に付与するアシスト力の基礎成分（基本アシスト制御量）が演算される。 2. Description of the Related Art Conventionally, power steering apparatuses for vehicles include an electric power steering apparatus (EPS) using a motor as a drive source. Usually, in such EPS, the basic component (basic assist control amount) of the assist force applied to the steering system is calculated based on the detected steering torque.
ところで、実際の走行時には、直進状態であるにも関わらず、車両の偏向（リードプル）を抑えるためのステアリング操作が必要となる状況がある。例えば、通常、車両の走行路面には、多くの場合、排水性向上等の理由から幅方向に傾斜（カント）が付けられていることから、こうした所謂カント路を走行する場合には、その重力による偏向を抑えるための操舵トルクが必要となる。そして、このようなカント路走行が長時間に亘る場合には、その継続的な負荷が、疲労として運転者に蓄積されることになる。 By the way, during actual traveling, there is a situation in which a steering operation for suppressing the deflection (lead pull) of the vehicle is required even though the vehicle is in a straight traveling state. For example, in general, the traveling road surface of a vehicle is often inclined in the width direction for reasons such as improved drainage. Steering torque is required to suppress the deflection due to. And when such a cant road driving | running | working takes a long time, the continuous load will be accumulate | stored in a driver | operator as fatigue.
そこで、従来、車両走行路のカント状態を判定し、その判定結果に基づいて車両の偏向を抑制するための制御成分を演算する方法が提案されている。例えば、特許文献１に記載の車両制御装置は、車速や横方向加速度、或いは操舵状態及び走行環境情報等、検出される複数の状態量に基づいて、車両走行路のカント状態を学習する。そして、その学習結果を用いたニューラルネットワーク演算を行なうことによりカント状態を判定し、そのカントの存在に起因する車両の偏向を抑制するための制御成分を演算する構成となっている。 Thus, conventionally, a method has been proposed in which a cant state of a vehicle travel path is determined and a control component for suppressing the deflection of the vehicle is calculated based on the determination result. For example, the vehicle control device described in Patent Literature 1 learns a cant state of a vehicle travel path based on a plurality of detected state quantities such as vehicle speed, lateral acceleration, steering state, and travel environment information. A cant state is determined by performing a neural network calculation using the learning result, and a control component for suppressing the deflection of the vehicle due to the presence of the cant is calculated.
しかしながら、上記従来例のように精緻なカント状態判定を行なう構成では、その演算負荷の増大に伴うコスト上昇が不可避である。また、併せてその構成の複雑さを考慮するならば、これが現実的な解決手段であるとは言い難い。 However, in the configuration in which the cant state is precisely determined as in the above-described conventional example, an increase in cost due to an increase in the calculation load is inevitable. In addition, if the complexity of the configuration is taken into consideration, it is difficult to say that this is a practical solution.
そこで、継続的に車両が直進状態にある場合には、その操舵トルクを低減する補償成分を上記アシスト力の基礎成分に重畳することが考えられる。そして、その補償成分を漸次増大させることで車両の偏向を抑えるために運転者に要求される力（操舵トルク）を徐々に小さなものとし、最終的に「ゼロ」となるように制御することにより、簡素な構成にて、運転者に違和感を与えることなく車両の偏向を抑制することができる（リードプル補償制御）。 Therefore, when the vehicle is continuously in a straight traveling state, it is conceivable to superimpose a compensation component for reducing the steering torque on the basic component of the assist force. Then, by gradually increasing the compensation component, the force (steering torque) required for the driver to suppress the deflection of the vehicle is gradually reduced and finally controlled to be “zero”. With a simple configuration, the deflection of the vehicle can be suppressed without causing the driver to feel uncomfortable (lead-pull compensation control).
尚、車両の偏向を誘引する因子としては、上記のような走行路面の傾斜の他、例えば、横風、或いは車軸や車重のアンバランス等が挙げられるが、上記のように、その操舵トルクを低減する補償成分を加えることにより、このようなものを要因とした車両の偏向も効果的に抑制することができる。 In addition to the inclination of the traveling road surface as described above, factors that induce vehicle deflection include, for example, crosswinds or unbalance of axles and vehicle weights. By adding a compensation component to be reduced, vehicle deflection due to such factors can be effectively suppressed.
ところで、上記のようなアシスト力の基礎成分に対して操舵トルクを低減する補償成分を重畳する制御は、継続的に車両が直進状態にある場合に有効な制御である。従って、その制御を開始するための直進継続判定は、ある程度、長い時間を設定して行うことが望ましい。また、運転者の負担を軽減するものであるとはいえ、そのステアリング操作を阻害するものであってならない。このため、ステアリング操作の発生時には、速やかに、その補償成分の重畳を停止することが望まれる。 Incidentally, the control for superimposing the compensation component for reducing the steering torque on the basic component of the assist force as described above is effective control when the vehicle is continuously in the straight traveling state. Therefore, it is desirable that the straight-running continuation determination for starting the control is performed by setting a long time to some extent. Moreover, although it reduces the burden on the driver, it must not hinder the steering operation. For this reason, it is desirable to quickly stop the superimposition of the compensation component when a steering operation occurs.
しかしながら、補償成分を重畳することが望ましい継続的な直進状態にある場合においても、瞬間的な外乱（例えば、路面の凹凸や横風等）により生ずる車両の偏向を修正するためのステアリング操作、即ち修正操舵は発生する。そして、こうした修正操舵の発生時には、その都度、補償成分の重畳を停止して再び開始するための直進継続判定を実行することになる。このため、その修正操舵の発生要因となる外乱が頻繁に入力されるような走行状態にある場合（例えば、舗装が荒れた道路や海岸沿いの道路を走行している場合等）には、その開始判定の繰り返しによって、実質的に運転者の負担を軽減することのできる時間が短くなるという問題があり、この点において、なお改善の余地を残すものとなっていた。 However, even in the case of continuous straight running where it is desirable to superimpose compensation components, steering operation to correct vehicle deflection caused by momentary disturbances (for example, road surface irregularities and crosswinds), that is, correction Steering occurs. When such correction steering occurs, a straight-running continuation determination for stopping and restarting the superimposition of the compensation component is executed each time. For this reason, when the vehicle is in a driving state where disturbances that cause the corrective steering are frequently input (for example, when driving on rough roads or roads along the coast), The repetition of the start determination has a problem of substantially reducing the time during which the driver's burden can be reduced. In this respect, there is still room for improvement.
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、開始判定の精度を低下させることなく修正操舵後の速やかな補償成分の重畳再開を可能として、より好適に運転者の負担を軽減することのできる電動パワーステアリングを提供することにある。 The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and the object thereof is to enable the quick resumption of the compensation component after the correction steering without reducing the accuracy of the start determination, and more preferably. An object of the present invention is to provide an electric power steering capable of reducing the burden on the driver.
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、モータを駆動源として操舵系にアシスト力を付与する操舵力補助装置と、前記操舵力補助装置の作動を制御する制御手段と、車両が直進状態にあるか否かを判定する直進判定手段とを備え、前記制御手段は、前記車両が継続して直進状態にある場合には、ステアリングに入力される操舵トルクを低減する補償成分を前記アシスト力の基礎成分に重畳するとともに、前記直進状態から非直進状態への移行により前記補償成分の重畳を停止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、前記直進状態から前記非直進状態への移行後に復帰判定期間を設定するとともに、該復帰判定期間内に前記非直進状態から前記直進状態への復帰があった場合には、前記補償成分の重畳を開始する際に前記直進状態の継続を判定する開始判定期間よりも短い再開判定期間を設定し、該再開判定期間を超えて前記直進状態が継続することを条件として、前記補償成分の重畳を再開すること、を要旨とする。
In order to solve the above problems, the invention according to
上記構成によれば、開始判定の精度を低下させることなく、修正操舵後、速やかにその補償成分の重畳を再開することができる。これにより、その実質的な実行時間を拡大することができ、その結果、より好適に運転者の負担を軽減することができるようになる。 According to the above configuration, the superimposition of the compensation component can be resumed promptly after the correction steering without reducing the accuracy of the start determination. As a result, the substantial execution time can be extended, and as a result, the burden on the driver can be more preferably reduced.
本発明によれば、開始判定の精度を低下させることなく修正操舵後の速やかな補償成分の重畳再開を可能として、より好適に運転者の負担を軽減することが可能な電動パワーステアリングを提供することができる。 According to the present invention, there is provided an electric power steering capable of more quickly reducing the burden on the driver by enabling the resumption of the superimposition of the compensation component immediately after the correction steering without reducing the accuracy of the start determination. be able to.
以下、本発明を具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）１において、ステアリング２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック軸５と連結されている。そして、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック軸５の往復直線運動に変換される。尚、本実施形態のステアリングシャフト３は、コラムシャフト３ａ、インターミディエイトシャフト３ｂ、及びピニオンシャフト３ｃを連結してなる。そして、このステアリングシャフト３の回転に伴うラック軸５の往復直線運動が、同ラック軸５の両端に連結されたタイロッド６を介して図示しないナックルに伝達されることにより、転舵輪７の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, an embodiment of the invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the electric power steering apparatus (EPS) 1 of this embodiment, a
また、ＥＰＳ１は、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る操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＣＵ１１とを備えている。
Further, the
本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、駆動源であるモータ１２が減速機構１３を介してコラムシャフト３ａと駆動連結された所謂コラム型のＥＰＳアクチュエータとして構成されている。尚、本実施形態のモータ１２には、ブラシ付の直流モータが採用されている。そして、ＥＰＳアクチュエータ１０は、このモータ１２の回転を減速してコラムシャフト３ａに伝達することにより、そのモータトルクをアシスト力として操舵系に付与する構成となっている。
The
一方、ＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速センサ１５が接続されており、同ＥＣＵ１１は、これら各センサの出力信号に基づいて操舵トルクτ及び車速Ｖを検出する。また、本実施形態のＥＣＵ１１には、図示しない上位ＥＣＵから車両のヨーレイトγ及び横方向加速度Ｆs等が入力されるようになっている。そして、同ＥＣＵ１１は、これら各センサにより検出される車両状態量に基づいて目標アシスト力を演算し、当該目標アシスト力をＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべく、その駆動源であるモータ１２に駆動電力を供給することにより、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ち操舵系に付与するアシスト力を制御する構成となっている。
On the other hand, a
次に、本実施形態のＥＰＳにおけるアシスト制御の態様について説明する。
図２は、本実施形態のＥＰＳの制御ブロック図である。同図に示すように、ＥＣＵ１１は、モータ制御信号を出力するマイコン２１と、そのモータ制御信号に基づいて、ＥＰＳアクチュエータ１０の駆動源であるモータ１２に駆動電力を供給する駆動回路２２とを備えている。
Next, an aspect of assist control in the EPS of the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a control block diagram of the EPS of this embodiment. As shown in the figure, the ECU 11 includes a
尚、以下に示す制御ブロックは、マイコン２１が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。そして、同マイコン２１は、所定のサンプリング周期で上記各状態量を検出し、所定周期毎に以下の各制御ブロックに示される各演算処理を実行することにより、モータ制御信号を生成する。
The control blocks shown below are realized by a computer program executed by the
詳述すると、本実施形態のマイコン２１は、ＥＰＳアクチュエータ１０に発生させるべき目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉ*を演算する電流指令値演算部２５と、電流指令値演算部２５により算出された電流指令値Ｉ*に基づいてモータ制御信号を出力するモータ制御信号出力部２６とを備えている。
More specifically, the
本実施形態の電流指令値演算部２５は、目標アシスト力の基礎成分として基本アシスト制御量Ｉas*を演算する基本アシスト制御部２７を備えており、上記操舵トルクτ及び車速Ｖは、この基本アシスト制御部２７に入力されるようになっている。そして、基本アシスト制御部２７は、これら操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、その操舵トルクτ（の絶対値）が大きいほど、また車速Ｖが小さいほど、より大きな基本アシスト制御量Ｉas*を演算する。尚、本実施形態では、図３に示すように、検出される操舵トルクτ（の絶対値）が所定の閾値以下の領域（-τ０＜τ＜τ０）には、その操舵トルクτに関わらず基本アシスト制御量Ｉas*の値が「ゼロ」となる所謂不感帯が設定されている。そして、電流指令値演算部２５は、この基本アシスト制御部２７が演算する基本アシスト制御量Ｉas*を基礎として、そのパワーアシスト制御の目標アシスト力に対応した電流指令値Ｉ*をモータ制御信号出力部２６に出力する。
The current command
また、本実施形態のマイコン２１は、電流センサ２８の出力信号に基づいてモータ１２に通電される実電流値Ｉを検出する。そして、モータ制御信号出力部２６は、上記電流指令値演算部２５の出力する電流指令値Ｉ*に、その検出される実電流値Ｉを追従させるべく電流フィードバック制御を実行することによりモータ制御信号を演算する。
Further, the
具体的には、モータ制御信号出力部２６は、これら電流指令値Ｉ*と実電流値Ｉとの偏差（及びその積分値）にフィードバックゲインを乗ずることにより得られる電圧指令値に基づいてモータ制御信号を生成する。そして、本実施形態のＥＣＵ１１は、このモータ制御信号出力部２６において生成されたモータ制御信号がマイコン２１から駆動回路２２に出力され、同駆動回路２２がそのモータ制御信号に基づく駆動電力をモータ１２に供給することにより、同モータ１２が発生するモータトルク、即ちＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する構成となっている。
Specifically, the motor control
（リードプル補償制御）
次に、本実施形態におけるリードプル補償制御の態様について説明する。
図２に示すように、本実施形態では、マイコン２１の電流指令値演算部２５には、車両が継続的に直進状態にある場合に、その検出される操舵トルクτを低減するための補償成分としてＬＰ制御量（リードプル制御量）Ｉlp*を演算するリードプル補償制御部３１が設けられている。そして、電流指令値演算部２５は、このリードプル補償制御部３１の演算するＬＰ制御量Ｉlp*を、加算器３２において基本アシスト制御部２７の演算する基礎成分としての基本アシスト制御量Ｉas*に重畳することにより、そのパワーアシスト制御における目標アシスト力としての電流指令値Ｉ*を演算する。
(Lead pull compensation control)
Next, the aspect of the lead pull compensation control in this embodiment will be described.
As shown in FIG. 2, in the present embodiment, the current command
即ち、本実施形態のマイコン２１は、車両の偏向を誘引する因子（例えば、走行路面の傾斜）が継続的に存在する走行状態にある場合に、その偏向を誘引する因子の影響を打ち消すための補償制御を実行する（リードプル補償制御）。そして、これにより、車両の偏向を抑制するとともに、その継続的な負荷が長時間に亘ることにより生ずる疲労を軽減して運転者の負担の軽減を図る構成となっている。
In other words, the
詳述すると、本実施形態のリードプル補償制御部３１は、リードプル補償制御を実行すべき継続的な直進状態にあると判定した場合には、その検出される操舵トルクτの方向（符号）を判定する。尚、本実施形態では、直進判定手段としてのリードプル補償制御部３１は、上記のように上位ＥＣＵ（図示略）から取得するヨーレイトγ及び横方向加速度Ｆsに基づいて（両者とも十分に小さいことをもって）、車両が直進状態にあるか否かを判定する。また、本実施形態では、車両が所定速度以上で走行していること（例えば、４０Ｋｍ／ｈ以上）も実行要件となっている（以下、省略）。そして、リードプル補償制御部３１は、その判定された操舵トルクの方向と同一方向、即ち検出される操舵トルクτを低減する方向に漸次増大するＬＰ制御量Ｉlp*を演算する（図４参照）。
More specifically, when it is determined that the lead-pull
具体的には、図５のフローチャートに示すように、リードプル補償制御部３１は、先ず検出される操舵トルクτの符号が「＋」であるか否かを判定する（ステップ１０１）。尚、本実施形態では、車両の進行方向に向って左方向が「＋」、右方向が「−」と定義されている。そして、その操舵トルクτの符号が「＋」である場合（τ＞０、ステップ１０１：ＹＥＳ）には、ＬＰ制御量Ｉlp*の前回値に所定値αを加算することにより、「＋」の方向に漸増する新たなＬＰ制御量Ｉlp*を演算する（Ｉlp*（今回値）＝Ｉlp*（前回値）＋α、ステップ１０２）。
Specifically, as shown in the flowchart of FIG. 5, the lead pull
一方、上記ステップ１０１において、検出される操舵トルクτの符号が「＋」ではないと判定した場合（τ≦０、ステップ１０１：ＮＯ）には、続いて操舵トルクτの符号が「−」であるか否かを判定する（ステップ１０３）。そして、その操舵トルクτの符号が「−」である場合（τ＜０、ステップ１０３：ＹＥＳ）には、ＬＰ制御量Ｉlp*の前回値から所定値αを減算することにより、「−」の方向に漸増する新たなＬＰ制御量Ｉlp*を演算する（Ｉlp*（今回値）＝Ｉlp*（前回値）−α、ステップ１０４）。
On the other hand, when it is determined in
そして、上記ステップ１０３において、操舵トルクτの符号が「−」ではない、即ち操舵トルクτの値が「０」であると判定した場合（τ＝０、ステップ１０３：ＮＯ）には、ＬＰ制御量Ｉlp*の前回値を新たなＬＰ制御量Ｉlp*とすることで、その値を保持する（Ｉlp*（今回値）＝Ｉlp*（前回値）、ステップ１０５）。 When it is determined in step 103 that the sign of the steering torque τ is not “−”, that is, the value of the steering torque τ is “0” (τ = 0, step 103: NO), the LP control is performed. By setting the previous value of the amount Ilp * as a new LP control amount Ilp *, the value is held (Ilp * (current value) = Ilp * (previous value), step 105).
本実施形態のリードプル補償制御部３１は、このように上記ステップ１０２，１０４，１０５の何れかにおいて演算された新たなＬＰ制御量Ｉlp*を加算器３２に出力する。そして、本実施形態のマイコン２１は、その漸次増大するＬＰ制御量Ｉlp*により操舵トルクτを徐々に低減して最終的に「ゼロ」となるように制御することによって、運転者に違和感を与えることなく、そのリードプル補償制御を実行する構成となっている（図４参照）。
The lead pull
また、図６に示すように、本実施形態のリードプル補償制御部３１は、車両が直進状態から非直進状態へと移行した場合には、そのＬＰ制御量Ｉlp*の出力を停止する。尚、同図中、「車両進行状態」のグラフは、修正操舵により生じた車両進行方向の変化を示すものである。
As shown in FIG. 6, the lead-pull
ここで、同図に示すように、本実施形態では、リードプル補償制御部３１は、この直進状態から非直進状態への移行によりＬＰ制御量Ｉlp*の出力（重畳）が停止された後、その移行時を基点として復帰判定期間ｔ０を設定し、当該復帰判定期間ｔ０内に非直進状態から直進状態への復帰があるか否かを判定する。更に、リードプル補償制御部３１は、同復帰判定期間ｔ０内における直進状態への復帰があった場合には、その復帰時を基点として、上記ＬＰ制御量Ｉlp*の出力を開始するために直進状態の継続を判定する開始判定期間Ｔ１（図４参照）よりも短い再開判定期間Ｔ２を設定する（Ｔ２＜Ｔ１）。そして、この再開判定期間Ｔ２を超えて直進状態が継続することを条件として、ＬＰ制御量Ｉlp*の出力を再開する。
Here, as shown in the figure, in this embodiment, after the output (superimposition) of the LP control amount Ilp * is stopped by the transition from the straight traveling state to the non-straight traveling state, the lead pull compensation control unit 31 A return determination period t0 is set with the transition time as a base point, and it is determined whether or not there is a return from the non-straight-ahead state to the straight-ahead state within the return determination period t0. Further, when there is a return to the straight-ahead state within the return determination period t0, the lead-
即ち、適切にリードプル補償制御を開始しようとするならば、その開始判定期間Ｔ１は、長く設定することが望ましい。しかしながら、修正操舵の発生要因となる外乱が頻繁に入力されるような走行状態にある場合には、その開始判定を繰り返すことで、実質的に運転者の負担を軽減することのできる時間が短くなるという問題がある。 That is, if the lead pull compensation control is to be started appropriately, it is desirable to set the start determination period T1 long. However, when the vehicle is in a traveling state in which disturbances that cause corrective steering are frequently input, it is possible to reduce the burden on the driver substantially by repeating the start determination. There is a problem of becoming.
この点を踏まえ、本実施形態では、上記復帰判定期間ｔ０を設けることで、その修正操舵が瞬間的なもの、つまり短時間で直進状態に復帰する状態であるか否かを判定する。そして、当該復帰判定期間ｔ０内に直進状態へと復帰した場合には、そのＬＰ制御量Ｉlp*の出力を再開するために直進状態の継続を判定する再開判定期間Ｔ２を、開始判定期間Ｔ１よりも短くすることにより、その開始判定の精度を低下させることなく修正操舵後の速やかな再開を可能として、より適切にリードプル補償制御を行い得る構成になっている。 In view of this point, in the present embodiment, by providing the return determination period t0, it is determined whether or not the corrected steering is instantaneous, that is, whether or not the vehicle is returning to the straight-ahead state in a short time. Then, when the vehicle returns to the straight traveling state within the return determination period t0, the restart determination period T2 for determining the continuation of the straight traveling state in order to resume the output of the LP control amount Ilp * from the start determination period T1. By shortening the length, it is possible to promptly restart after the correction steering without lowering the accuracy of the start determination, and the lead pull compensation control can be performed more appropriately.
次に、本実施形態におけるリードプル補償制御の処理手順について説明する。
図７のフローチャートに示すように、リードプル補償制御部３１は、先ず、車両が直進状態にあるか否かを判定し（ステップ２０１）、直進状態にある場合（ステップ２０１：ＹＥＳ）には、続いて既に直進状態あったことを示す直進継続フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ２０２）。そして、まだ直進継続フラグがセットされていない場合（ステップ２０２：ＮＯ）には、直進継続フラグをセットし（ステップ２０３）、継続時間計測用のタイマ（図示略）をリセットすることにより、その直進継続時間Ｔの計測を開始する（Ｔ＝０、ステップ２０４）。
Next, the processing procedure of the lead pull compensation control in this embodiment will be described.
As shown in the flowchart of FIG. 7, the lead pull
ここで、本実施形態のリードプル補償制御部３１は、上記ステップ２０１において、車両が非直進状態にあると判定した場合（ステップ２０１：ＮＯ）もまた、直進継続フラグがセットされているか否かを判定する（ステップ２０５）。そして、直進継続フラグがセットされている場合（ステップ２０５：ＹＥＳ）、即ち直進状態から非直進状態への移行により、その直進継続フラグをリセットし（ステップ２０６）、リードプル補償制御を実行するための補償成分であるＬＰ制御量Ｉlp*をクリアする（Ｉlp*＝０、ステップ２０７）。
Here, the lead-pull
そして、経過時間計測用のタイマ（図示略）をリセットすることにより、その非直進状態への移行後の経過時間ｔの計測を開始する（ｔ＝０、ステップ２０８）。
尚、上記ステップ２０５において、直進継続フラグがセットされていないと判定した場合（ステップ２０５：ＮＯ）には、上記ステップ２０５〜ステップ２０８の処理は実行されない。そして、上記ステップ２０１において、車両が非直進状態にあると判定した場合（ステップ２０１：ＮＯ）には、その直進継続フラグの有無にかかわらず、当該演算周期において、上記ステップ２０２〜ステップ２０４、及び以下に示すステップ２０９以降の処理は実行されない。
Then, by resetting an elapsed time measuring timer (not shown), measurement of the elapsed time t after the transition to the non-straight running state is started (t = 0, step 208).
If it is determined in
即ち、本実施形態では、車両が直進状態にある場合（ステップ２０１：ＹＥＳ）には、前回以前の演算周期において上記ステップ２０８が実行されることにより、既に非直進状態に移行した後の経過時間ｔが計測されている。
That is, in the present embodiment, when the vehicle is in a straight traveling state (step 201: YES), the elapsed time after already shifting to the non-straight traveling state by executing
本実施形態のリードプル補償制御部３１は、上記ステップ２０４の実行により直進継続時間Ｔの計測を開始すると、続いて、その非直進状態への移行後の経過時間ｔを取得し（ステップ２０９）、当該経過時間ｔが上記復帰判定期間ｔ０を超えるか否かを判定する（ステップ２１０）。そして、その経過時間ｔが復帰判定期間ｔ０を超える場合（ｔ＞ｔ０、ステップ２１０：ＹＥＳ）には、直進継続判定の閾値Ｔthとして上記開始判定期間Ｔ１を設定し（ステップ２１１）、経過時間ｔが復帰判定期間ｔ０内の場合（ｔ≦ｔ０、ステップ２１０：ＮＯ）には、同閾値Ｔthとして上記再開判定期間Ｔ２を設定する（ステップ２１２）。
When the lead pull
尚、上記ステップ２０２において、既に直進継続フラグがセットされている判定した場合（ステップ２０２：ＹＥＳ）には、上記ステップ２０１〜ステップ２０４、及びステップ２０９〜ステップ２１２の処理は実行されない。
If it is determined in
次に、リードプル補償制御部３１は、上記ステップ２０４の実行により計測が開始された直進継続時間Ｔを取得し（ステップ２１３）、当該直進継続時間Ｔが上記ステップ２１１又はステップ２１２の実行により設定した閾値Ｔthを超えるか否かを判定する（ステップ２１４）。そして、この直進継続判定において、直進継続時間Ｔが閾値Ｔthを超える場合（Ｔ＞Ｔth、ステップ２１４：ＹＥＳ）には、上記のように漸次増大するＬＰ制御量Ｉlp*を演算し（ステップ２１５、図５参照）、そのＬＰ制御量Ｉlp*を加算器３２へと出力する（ステップ２１６、図２参照）。
Next, the lead-pull
尚、上記ステップ２１４において、直進継続時間Ｔが閾値Ｔthを超えないと判定した場合（Ｔ≦Ｔth、ステップ２１４：ＮＯ）には、上記ステップ２１５及びステップ２１６の処理は実行されない。
If it is determined in
即ち、本実施形態では、非直進状態から直進状態への移行時に、直進継続判定の閾値Ｔthを設定することで、リードプル補償制御の開始判定（図４参照）又は再開判定（図６参照）の何れかが選択される。そして、その対応する開始判定期間Ｔ１又は再開判定期間Ｔ２を超えて直進状態が継続した場合に、補償成分としてのＬＰ制御量Ｉlp*が目標アシスト力の基礎成分である基本アシスト制御量Ｉas*に重畳されるようになっている。 That is, in the present embodiment, when the transition from the non-straight-running state to the straight-running state is set, the threshold value Tth for the straight-run continuation determination is set so that the lead-pull compensation control start determination (see FIG. 4) or resumption determination (see FIG. 6) Either one is selected. When the straight traveling state continues beyond the corresponding start determination period T1 or resumption determination period T2, the LP control amount Ilp * as the compensation component becomes the basic assist control amount Ias * that is the basic component of the target assist force. It is designed to be superimposed.
以上、本実施形態によれば、以下のような作用・効果を得ることができる。
（１）リードプル補償制御部３１は、車両が直進状態から非直進状態へと移行した場合には、そのＬＰ制御量Ｉlp*の出力を停止する。また、リードプル補償制御部３１は、非直進状態への移行後、復帰判定期間ｔ０を設定するとともに、当該復帰判定期間ｔ０内に非直進状態から直進状態への復帰があるか否かを判定し、その復帰があった場合には、開始判定期間Ｔ１よりも短い再開判定期間Ｔ２を設定する（Ｔ２＜Ｔ１）。そして、この再開判定期間Ｔ２を超えて直進状態が継続することを条件にＬＰ制御量Ｉlp*の出力を再開する。
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) When the vehicle shifts from the straight traveling state to the non-straight traveling state, the lead pull
上記構成によれば、開始判定の精度を低下させることなく、修正操舵後、速やかにそのＬＰ制御量Ｉlp*の重畳を再開することができる。これにより、その実質的な実行時間を拡大することができ、その結果、より好適に運転者の負担を軽減することができるようになる。 According to the above configuration, the superimposition of the LP control amount Ilp * can be resumed immediately after the correction steering without reducing the accuracy of the start determination. As a result, the substantial execution time can be extended, and as a result, the burden on the driver can be more preferably reduced.
（２）リードプル補償制御部３１は、その出力するＬＰ制御量Ｉlp*を漸次増大させる。
即ち、その漸次増大するＬＰ制御量Ｉlp*により操舵トルクτを徐々に低減することで、運転者に違和感を与えることなく、その負荷を軽減することができる。しかしながら、その立ち上がりが遅れることにより、実質的な実行時間は更に短くなってしまう。従って、このようなものに上記（１）の構成を適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
(2) The lead
That is, by gradually reducing the steering torque τ by the gradually increasing LP control amount Ilp *, the load can be reduced without causing the driver to feel uncomfortable. However, the substantial execution time is further shortened by the delay of the rise. Therefore, a more remarkable effect can be obtained by applying the configuration (1) to such a configuration.
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態では、本発明を所謂コラム型のＥＰＳ１に具体化したが、本発明は、所謂ピニオン型やラックアシスト型のＥＰＳに適用してもよい。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the present invention is embodied in a so-called
・上記実施形態では、本発明をブラシ付の直流モータを駆動源とするＥＰＳ１に具体化したが、ブラシレスモータを駆動源とするＥＰＳに適用してもよい。
・上記実施形態では、ヨーレイトγ及び横方向加速度Ｆsに基づいて、車両が直進状態にあるか否かを判定することとした。しかし、これに限らず、左右の車輪速差等、その他の状態量を用いる、或いは上記ヨーレイトγ及び横方向加速度Ｆsを含めた任意の組み合わせにより直進状態を判定する構成であってもよい。
In the above embodiment, the present invention is embodied in
In the above embodiment, it is determined whether or not the vehicle is traveling straight based on the yaw rate γ and the lateral acceleration Fs. However, the present invention is not limited to this, and other state quantities such as a difference between the left and right wheel speeds may be used, or the straight traveling state may be determined by an arbitrary combination including the yaw rate γ and the lateral acceleration Fs.
・上記実施形態では、直進継続フラグをリセットした後、リードプル補償制御を実行するための補償成分であるＬＰ制御量Ｉlp*をクリア（図７参照、ステップ２０６，２０７）することにより、そのリードプル補償制御の開始及び再開時には、同ＬＰ制御量Ｉlp*が初期化されているようにした。しかし、これに限らず、その再開時には、ＬＰ制御量Ｉlp*を初期化することなく、重畳停止前の値を用いる構成としてもよい。このような構成とすることで、再開後における立ち上がりの遅れを低減することができる。その結果、その実質的な実行時間を更に拡大することができるようになる。
In the above-described embodiment, after resetting the straight running continuation flag, the LP pull amount Ilp *, which is a compensation component for executing the lead pull compensation control, is cleared (see FIG. 7,
具体的には、例えば、図８のフローチャートに示すように、直進継続フラグをリセット（ステップ３０６）した直後にはＬＰ制御量Ｉlp*をクリアせず、非直進状態に移行した後の経過時間ｔが復帰判定期間ｔ０を超えた後（ステップ３１０：ＹＥＳ）、同ＬＰ制御量Ｉlp*をクリアする（ステップ３１１）構成とすればよい。 Specifically, for example, as shown in the flowchart of FIG. 8, immediately after the straight running continuation flag is reset (step 306), the LP control amount Ilp * is not cleared and the elapsed time t after the transition to the non-straight running state is reached. After the return determination period t0 is exceeded (step 310: YES), the LP control amount Ilp * may be cleared (step 311).
尚、図８中、ステップ３０１〜ステップ３０６、及びステップ３０８〜ステップ３１０の各処理は、図７中のステップ２０１〜ステップ２０６、及びステップ２０８〜ステップ２１０の各処理と同一である。そして、図８中、ステップ３１２〜ステップ３１７の各処理は、図７中のステップ２１１〜ステップ２１６の各処理と同一である。従って、これら各ステップの処理内容については、その説明を省略する。
In FIG. 8,
・上記実施形態では、開始判定期間Ｔ１の経過によるリードプル補償制御の開始時、又は再開判定期間Ｔ２の再開時に、漸次増大するＬＰ制御量Ｉlp*の演算を開始することとした（図７参照、ステップ２１４，２１５）。しかし、これに限らず、同ＬＰ制御量Ｉlp*の演算については、リードプル補償制御の開始又は再開が決定する前に先行して行う構成としてもよい。これにより、その立ち上がりの遅れを低減して、実質的な実行時間を更に拡大することができる。
In the above embodiment, the calculation of the gradually increasing LP control amount Ilp * is started when the read pull compensation control is started after the start determination period T1 or when the restart determination period T2 is restarted (see FIG. 7).
具体的には、例えば、図９のフローチャートに示すように、開始判定期間Ｔ１を設定し（ステップ４１１）、又は再開判定期間Ｔ２を設定（ステップ４１２）した直後から、漸次増大するＬＰ制御量Ｉlp*の演算（ステップ４１３）を開始する構成とすればよい。 Specifically, for example, as shown in the flowchart of FIG. 9, the LP control amount Ilp that gradually increases immediately after the start determination period T1 is set (step 411) or the restart determination period T2 is set (step 412). What is necessary is just to set it as the structure which starts the calculation (step 413) of *.
尚、図９中、ステップ４０１〜ステップ４１２の各処理は、図７中のステップ２０１〜ステップ２１２の各処理と同一である。そして、図９中、ステップ４１４，４１５，４１６の各処理は、それぞれ、図７中のステップ２１３，２１４、２１６の各処理と同一である。従って、これら各ステップの処理内容については、その説明を省略する。
In FIG. 9, the processes in
次に、以上の実施形態から把握することのできる技術的思想をその効果とともに記載する。
（イ）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、重畳する前記補償成分を漸次増大させること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。
Next, technical ideas that can be grasped from the above embodiments will be described together with the effects thereof.
(A) The electric power steering apparatus according to
（ロ）上記（イ）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、前記補償成分の重畳開始前に該補償成分を初期化すること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。 (B) The electric power steering apparatus according to (a), wherein the control unit initializes the compensation component before the compensation component starts to be superimposed.
即ち、その漸次増大する補償成分により操舵トルクを徐々に低減することで、運転者に違和感を与えることなく、その負荷を軽減することができる。しかしながら、その立ち上がりが遅れることにより、実質的な実行時間は更に短くなってしまう。従って、このようなものに請求項１の発明を適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
That is, by gradually reducing the steering torque with the gradually increasing compensation component, the load can be reduced without causing the driver to feel uncomfortable. However, the substantial execution time is further shortened by the delay of the rise. Therefore, by applying the invention of
（ハ）上記（ロ）に記載の電動パワーステアリング装置において、前記補償成分の重畳再開時には、該補償成分を初期化しないこと、を特徴とする電動パワーステアリング装置。このような構成とすることで、再開後における立ち上がりの遅れを低減することができる。その結果、その実質的な実行時間を更に拡大することができるようになる。 (C) The electric power steering device according to (b), wherein the compensation component is not initialized when the compensation component is resumed. By adopting such a configuration, it is possible to reduce a delay in rising after restarting. As a result, the substantial execution time can be further extended.
（二）請求項１又は請求項２、若しくは上記（イ）〜（ハ）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、前記基礎成分は、前記操舵トルクに基づき演算されるとともに、該操舵トルクの微小領域には不感帯が設定されること、を特徴とする電動パワーステアリング装置。即ち、不感帯が存在することで、運転者は、そのパワーアシストの恩恵を受けられない状態で、微小なステアリング操作を継続し続けることを強いられる。従って、このようなものに、請求項１の発明を適用することで、より顕著な効果を得ることができる。
(2) In the electric power steering apparatus according to any one of (1), (2), or (A) to (C), the basic component is calculated based on the steering torque, and An electric power steering apparatus characterized in that a dead zone is set in a small region of steering torque. In other words, the presence of the dead zone forces the driver to continue the minute steering operation without receiving the benefits of the power assist. Therefore, a more remarkable effect can be obtained by applying the invention of
１…電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）、２…ステアリング、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１１…ＥＣＵ、１２…モータ、１４…トルクセンサ、２１…マイコン、２２…駆動回路、２５…電流指令値演算部、２７…基本アシスト制御部、２８…電流センサ、３１…リードプル補償制御部、３２…加算器、Ｉ…実電流値、Ｉ*…電流指令値、Ｉas*…基本アシスト制御量、Ｉlp*…リードプル制御量、τ…操舵トルク、Ｔ…直進継続時間、Ｔth…閾値、Ｔ１…開始判定期間、Ｔ２…再開判定期間、ｔ…経過時間、ｔ０…復帰判定期間。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記制御手段は、前記直進状態から前記非直進状態への移行後に復帰判定期間を設定するとともに、該復帰判定期間内に前記非直進状態から前記直進状態への復帰があった場合には、前記補償成分の重畳を開始する際に前記直進状態の継続を判定する開始判定期間よりも短い再開判定期間を設定し、該再開判定期間を超えて前記直進状態が継続することを条件として、前記補償成分の重畳を再開すること、
を特徴とする電動パワーステアリング装置。 A steering force assisting device for applying an assisting force to a steering system using a motor as a drive source, a control means for controlling the operation of the steering force assisting device, and a straight traveling determining means for determining whether or not the vehicle is in a straight traveling state. And the control means superimposes a compensation component for reducing a steering torque input to the steering on a basic component of the assist force when the vehicle is continuously in a straight traveling state, and also removes from the straight traveling state. An electric power steering device that stops superimposition of the compensation component by shifting to a straight traveling state,
The control means sets a return determination period after transition from the straight travel state to the non-straight travel state, and when there is a return from the non-straight travel state to the straight travel state within the return determination period, The compensation condition is set on condition that a restart determination period shorter than a start determination period for determining continuation of the straight traveling state is set when superimposing the compensation component is started, and the straight traveling state continues beyond the restart determination period. Resuming component superposition,
An electric power steering device.
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|---|---|---|---|---|
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| JP2015020439A (en) * | 2013-07-16 | 2015-02-02 | 本田技研工業株式会社 | Vehicular steering device |
| WO2023079764A1 (en) * | 2021-11-08 | 2023-05-11 | 株式会社ジェイテクト | Motor control device |
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