JP4640563B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動モータが発生する駆動力を用いて操舵補助する電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電動モータ（たとえば、ＤＣモータ）が発生する駆動力をステアリング機構に伝達し、これにより、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が用いられている。
このような電動パワーステアリング装置の中には、電動モータの駆動回路として、４個のモータ駆動素子（たとえば、ＭＯＳＦＥＴ）を含むＨブリッジインバータ回路を採用したものがある。４個のモータ駆動素子は、２個のモータ駆動素子を一対として２つのモータ駆動素子対をなしている。ステアリングホイールに操舵トルクが加えられると、その操舵トルクに応じた目標電流と電動モータに実際に流れる電流（モータ電流）との偏差に対応するモータ制御値が比例積分制御演算により求められて、そのモータ制御値に応じたデューティのＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号が２つのモータ駆動素子対のうちの一方に入力される。このとき、他方のモータ駆動素子対はオフ（遮断状態）にされる。これにより、電動モータには、上記一方のモータ駆動素子対に入力されたＰＷＭ制御信号のデューティに応じた駆動電圧が印加される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構成（駆動方式）は、モータ駆動素子対にそれぞれ入力されるＰＷＭ制御信号のデューティの和が所定値（たとえば、１００％）を超えないと、電動モータにモータ電流が流れないという特性を有する。すなわち、ＰＷＭ制御信号のデューティが零から上記所定値に立ち上がるまでの間は、モータ駆動回路から電動モータにモータ電流が供給されない。このため、とくに電動モータの立ち上がり時において、制御応答性（目標電流に対するモータ電流の追従性）が悪く、操舵フィーリングが良くないという問題があった。
【０００４】
そこで、この発明の目的は、上述の技術的課題を解決し、制御応答性が向上された電動パワーステアリング装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記の目的を達成するための請求項１記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）と、上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００６】
なお、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、操舵トルクに基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に大きな値に設定される。これにより、ＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階では、フィードフォワード制御量が比較的大きくなるから、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。また、操舵トルクに基づいてフィードフォワード制御が行われるので、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータを駆動することができる。
一方、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じにくい操舵トルクの立ち下がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に小さな値に設定されて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御量が小さく抑えられる。ゆえに、優れた制御安定性を発揮でき、また、電動モータの制御音を小さく抑えることができる。
【０００７】
請求項２記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）と、上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段（Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３）と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【０００８】
この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、目標電流に基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができ、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に大きな値に設定される。これにより、ＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階では、フィードフォワード制御量が比較的大きくなるから、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。また、操舵トルクに基づいてフィードフォワード制御が行われるので、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータを駆動することができる。
一方、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じにくい操舵トルクの立ち下がり時には、フィードフォワード制御手段による所定の制御演算のゲインが相対的に小さな値に設定されて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御量が小さく抑えられる。ゆえに、優れた制御安定性を発揮でき、また、電動モータの制御音を小さく抑えることができる。
【０００９】
請求項３記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）とを含み、上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１０】
この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、操舵トルクに基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。
【００１１】
請求項４記載の発明は、ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータ（Ｍ）と、この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段（５）と、車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段（７）と、このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段（４１）と、この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段（４３）と、上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段（４４）と、上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段（４５）と、この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段（１，４６）とを含み、上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
【００１２】
この発明によれば、比例積分制御手段が生成する比例積分制御値に、目標電流に基づく所定の制御演算により得られるフィードフォワード制御値が加算され、この加算値（モータ制御値）に基づいて電動モータが駆動される。すなわち、比例積分制御手段による電動モータのフィードバック制御に加えて、フィードフォワード制御手段によるフィードフォワード制御が行われる。これにより、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができ、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータの駆動を制御することができる。
また、この発明によれば、目標電流に対するモータ電流の遅れが生じやすい操舵トルクの立ち上がり時、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流に対するモータ電流の優れた追従性を発揮することができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、上記フィードフォワード制御手段によって生成されるフィードフォワード制御値を予め定める上限値で制限するリミッタ（Ｓ４，Ｓ５）をさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置である。
この発明によれば、過剰なフィードフォワード制御を防止することができ、優れた制御安定性を発揮できる。また、電動モータの制御音を小さく抑えることができる。
なお、上記所定の制御演算は、比例制御演算であってもよいし、微分制御演算であってもよい。また、比例制御演算と微分制御演算の両方であってもよい。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１は、この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。この電動パワーステアリング装置は、車両のステアリング機構に関連して設けられ、そのステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータＭ（たとえば、ＤＣモータ）を備えている。
【００１５】
電動モータＭには、モータ駆動回路１から駆動電流が供給されるようになっている。モータ駆動回路１は、図２に示すように、４個のモータ駆動素子（たとえば、ＭＯＳＦＥＴ）１１，１２，１３，１４を含むＨブリッジインバータ回路からなる。すなわち、モータ駆動回路１は、車両に搭載されたバッテリ２とアース３との間に、２個のモータ駆動素子１１，１２の直列回路と他の２個のモータ駆動素子１３，１４の直列回路とを互いに並列となるように接続した構成を有しており、電動モータＭは、モータ駆動素子１１，１２の接続点１５とモータ駆動素子１３，１４の接続点１６との間に接続されている。
【００１６】
モータ駆動回路１は、マイクロコンピュータを含む制御部４によって制御されるようになっている。この制御部４には、モータ駆動回路１に関連して設けられ、モータ駆動回路１から電動モータＭに供給される駆動電流（モータ電流）Ｉmを検出するモータ電流検出器５の検出信号が入力されている。また、制御部４には、ステアリングホイール（操作部材）に入力されている操舵トルクＴを検出するトルクセンサ７および車両の走行速度（車速）を検出する車速センサ８の各検出信号が与えられている。制御部４は、上記各検出信号に基づいて、ステアリングホイール操作に応じた操舵補助力が電動モータＭから発生されるようにモータ駆動回路１を制御する。
【００１７】
制御部４は、マイクロコンピュータが所定のプログラム処理を実行することによってソフトウエア的に実現される複数の機能処理部を有している。すなわち、制御部４は、トルクセンサ７および車速センサ８の各出力信号に基づいて、電動モータＭに与えるべき目標電流Ｉtを設定する目標電流設定部４１と、この目標電流設定部４１によって設定された目標電流Ｉtとモータ電流検出器５によって検出されたモータ電流Ｉmとの偏差Ｉt−Ｉmを求める減算部４２と、この減算部４２が出力する偏差Ｉt−Ｉmに基づいて、比例積分制御演算によってＰＩ(Proportional-Integral)制御値Ｖpiを生成するＰＩ制御部４３と、トルクセンサ７の出力信号に基づいて、比例制御演算によってＰ(Proportional)制御値を生成するＰ制御部４４と、ＰＩ制御値ＶpiとＰ制御値Ｖpとを加算して得られる値をモータ制御値Ｖcとして出力する加算部４５と、この加算部４５が出力するモータ制御値Ｖcに対応するデューティＤ１，Ｄ２を設定し、このデューティＤ１，Ｄ２に応じたＰＷＭ(Pulse Width Modulation)制御信号を出力するＰＷＭ制御部４６とを有している。
【００１８】
ＰＷＭ制御部４６から出力されるデューティＤ１，Ｄ２のＰＷＭ制御信号は、電動モータＭから右方向操舵を補助する方向のトルクを発生させるべき場合には、モータ駆動回路１において右方向駆動素子対をなすモータ駆動素子１１，１４（図２参照）にそれぞれ入力される。このとき、モータ駆動素子１２，１３（図２参照）はオフのままにされる。これにより、デューティＤ１，Ｄ２に応じた駆動電圧が電動モータＭに印加され、この駆動電圧に応じた大きさの右方向トルクが電動モータＭから出力される。一方、電動モータＭから左方向操舵を補助する方向のトルクを発生させるべき場合には、モータ駆動素子１１，１４はオフのままにされ、左方向駆動素子対をなすモータ駆動素子１２，１３にデューティＤ１，Ｄ２のＰＷＭ制御信号がそれぞれ入力される。これにより、デューティＤ１，Ｄ２に応じた駆動電圧が電動モータＭに印加され、この駆動電圧に応じた大きさの左方向トルクが電動モータＭから出力される。
【００１９】
図３は、Ｐ制御部４４において行われるＰ制御値生成処理を説明するためのフローチャートである。まず、トルクセンサ７で検出される操舵トルクＴが増加傾向にあるか減少傾向にあるかが判断される（ステップＳ１）。
操舵トルクＴが増加傾向にある時、つまり操舵トルクＴの立ち上がり時には、比例制御演算のゲイン（比例制御ゲイン）Ｋfが予め定める値Ｋ１に設定される（ステップＳ２）。一方、操舵トルクＴが減少傾向にある時、つまり操舵トルクＴの立ち下がり時には、比例制御ゲインＫfが、上記予め定める値Ｋ１よりも小さい値Ｋ２に設定される（ステップＳ３）。
【００２０】
比例制御ゲインＫfが設定されると、次に、その設定された比例制御ゲインＫfと操舵トルクＴとを乗じて得られる値（乗算値）Ｋf・Ｔが予め定める上限値Ｌ以上であるか否かが判別される（ステップＳ４）。乗算値Ｋf・Ｔが上限値Ｌ以上であれば、その上限値ＬがＰ制御値Ｖpとされて（ステップＳ５）、そのＰ制御値Ｖp（＝Ｌ）が加算部４５に向けて出力される。一方、乗算値Ｋf・Ｔが上限値Ｌ未満の場合には、乗算値Ｋf・ＴがＰ制御値Ｖpとされて（ステップＳ６）、そのＰ制御値Ｖp（＝Ｋf・Ｔ）が加算部４５に向けて出力される。
【００２１】
図４は、Ｐ制御値Ｖpの時間変化の一例を示すグラフである。この図４には、期間０〜ｔ２で操舵トルクＴが零から単調に増加し（立ち上がり）、期間ｔ２〜ｔ４で操舵トルクＴが零まで単調に減少する（立ち下がる）ようなステアリング操作が行われた場合（図４において二点鎖線で示す曲線）の例が示されている。
操舵トルクＴが増加している間は、比例制御ゲインＫfが相対的に大きな値Ｋ１に設定されるから、比例制御ゲインＫf（＝Ｋ１）と操舵トルクＴとを乗算して得られるＰ制御値Ｖpは比較的大きな傾きで増加する。これにより、操舵トルクＴが零から立ち上がる初期の段階、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階では、Ｐ制御値ＶpによるＦ／Ｆ（フィードフォワード）制御量が比較的大きくなるから、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの優れた追従性（制御応答性）を発揮することができる。また、操舵トルクＴに基づいてＦ／Ｆ制御が行われるので、ステアリング操作に対して良好な応答性で電動モータＭを駆動することができる。
【００２２】
操舵トルクＴが予め定めるトルク値Ａとなる時刻ｔ１には、Ｐ制御値Ｖp（＝Ｋ１・Ｔ）は上限値Ｌに達する。この時刻ｔ１から操舵トルクＴ＝Ｂとなる時刻ｔ３までの間は、操舵トルクＴの値にかかわらず、Ｐ制御値Ｖpは上限値Ｌに保たれる。これにより、モータ電流Ｉmが或る程度まで立ち上がった後に、操舵トルクＴの増加に応答してＦ／Ｆ制御量が増大することが抑制される。ゆえに、過剰なＦ／Ｆ制御を防止することができ、優れた制御安定性を発揮できる。また、電動モータＭの制御音を小さく抑えることができる。
【００２３】
操舵トルクＴが減少している間は、比例制御ゲインＫfが相対的に小さな値Ｋ２に設定されるから、操舵トルクＴ＝Ｂとなる時刻ｔ３の後、Ｐ制御値Ｖpは比較的緩やかに立ち下がる。これにより、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの遅れが生じにくい操舵トルクＴの減少時には、Ｐ制御値ＶpによるＦ／Ｆ制御量が小さく抑えられる。ゆえに、優れた制御安定性を発揮でき、また、電動モータＭの制御音を小さく抑えることができる。
【００２４】
図５は、この発明の他の実施形態について説明するためのタイムチャートである。図５(a)は、Ｐ制御値ＶpによるＦ／Ｆ制御量の時間変化を示し、図５(b)は、ＰＩ制御値ＶpiによるＦ／Ｂ（フィードバック）制御量の時間変化を示し、図５(c)は、Ｆ／Ｆ制御量とＦ／Ｂ制御量とを加算した全制御量の時間変化を示している。
この実施形態では、操舵トルクＴが零から予め定めるトルク値Ａまで立ち上がる期間０〜ｔ１においてのみ、Ｐ制御部４４によってＰ制御値Ｖpが生成される。たとえば、操舵トルクＴが零から単調に増加するようなステアリング操作が行われた場合（図５(a)において二点鎖線で示す直線）、比例制御ゲインＫf（＝Ｋ１）と操舵トルクＴとを乗算して得られるＰ制御値Ｖpは、単調に増加して、操舵トルクＴが予め定めるトルク値Ａとなる時刻ｔ１には上限値Ｌに達する。この時刻ｔ１の後は、操舵トルクＴが零まで低下し、さらに零から増加し始めるまで、Ｐ制御部４４からＰ制御値Ｖpは出力されない（Ｐ制御値Ｖpが零にされる）。時刻ｔ１でＰ制御値Ｖpが零にされると、これに応答してモータ電流Ｉmを目標電流Ｉtに追従させるべく、図５(b)に示すように、ＰＩ制御部４３によって生成されるＰＩ制御値ＶpiがＰ制御値Ｖpの減少分だけ急増する。そして、その時刻ｔ１以後、ＰＩ制御値Ｖpiは、操舵トルクＴの増加に伴って増加する。
【００２５】
このとき、全制御量（Ｆ／Ｆ制御量＋Ｆ／Ｂ制御量）は、図５(c)のような時間変化を示す。この全制御量の時間変化を式で表すと、下記式(1)〜(3)のようになる。
【００２６】
【数１】

Figure 0004640563
【００２７】
すなわち、全制御量は、操舵トルクＴ＝Ａとなる時刻ｔ１までは相対的に大きな傾きで増加し、時刻ｔ１以後は相対的に小さな傾きで増加する。これにより、操舵トルクＴが零から立ち上がる初期の段階、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの優れた追従性（制御応答性）を発揮することができる。
以上、この発明の２つの実施形態について説明したが、この発明はさらに他の形態で実施することもできる。たとえば、上述の実施形態では、操舵トルクＴに応じたＰ制御値Ｋf・Ｔが生成され、この生成されたＰ制御値Ｋf・ＴがＰＩ制御値Ｖpiに足し合わされてモータ制御値が生成される構成を取り上げたが、この構成に代えて、図１において破線で示すように、目標電流設定部４１で設定された目標電流Ｉtに基づく比例制御演算を行ってＰ制御値Ｋf・Ｉtを生成し、そのＰ制御値Ｋf・ＩtをＰＩ制御値Ｖpiに足し合わせてモータ制御値を生成する構成が採用されてもよい。この構成によっても、目標電流Ｉtが零から立ち上がる初期の段階、つまりＰＷＭ制御信号のデューティが零から立ち上がる初期の段階において、目標電流Ｉtに対するモータ電流Ｉmの優れた追従性（制御応答性）を発揮することができる。
【００２８】
また、上述の各実施形態では、比例制御演算によりＦ／Ｆ制御のための制御値を生成する場合を例にとったが、微分制御演算によりＦ／Ｆ制御のための制御値が生成されてもよいし、比例微分制御演算によりＦ／Ｆ制御のための制御値が生成されてもよい。
さらに、デューティＤ１，Ｄ２は、それぞれが０〜１００％の範囲でモータ制御値に応じて変更されてもよいし、一方が１００％とされて、他方が０〜１００％の範囲でモータ制御値に応じて変更されるようにしてもよい。
【００２９】
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図２】モータ駆動回路の構成を示す電気回路図である。
【図３】Ｐ制御値生成処理を説明するためのフローチャートである。
【図４】Ｐ制御値の時間変化の一例を示すグラフである。
【図５】この発明の他の実施形態における(a)Ｐ制御値によるＦ／Ｆ制御量、(b)ＰＩ制御値によるＦ／Ｂ制御量、(c)Ｆ／Ｆ制御量とＦ／Ｂ制御量とを加算した全制御量の時間変化の一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１ モータ駆動回路
４ 制御部
５ モータ電流検出器
７ トルクセンサ
４１ 目標電流設定部
４２ 減算部
４３ ＰＩ制御部
４４ Ｐ制御部
４５ 加算部
４６ ＰＷＭ制御部
Ｍ 電動モータ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric power steering apparatus that assists steering by using a driving force generated by an electric motor.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, an electric power steering device that transmits a driving force generated by an electric motor (for example, a DC motor) to a steering mechanism and assists a driver's steering operation has been used.
Some of such electric power steering apparatuses employ an H-bridge inverter circuit including four motor drive elements (for example, MOSFETs) as an electric motor drive circuit. The four motor drive elements form two motor drive element pairs with the two motor drive elements as a pair. When steering torque is applied to the steering wheel, a motor control value corresponding to the deviation between the target current corresponding to the steering torque and the current that actually flows through the electric motor (motor current) is obtained by proportional integral control calculation. A PWM (Pulse Width Modulation) control signal with a duty corresponding to the motor control value is input to one of the two motor drive element pairs. At this time, the other motor drive element pair is turned off (blocked state). Thereby, the drive voltage according to the duty of the PWM control signal input to the one motor drive element pair is applied to the electric motor.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
With the above configuration (drive method), the motor current does not flow through the electric motor unless the sum of the duties of the PWM control signals input to the motor drive element pair exceeds a predetermined value (for example, 100%). Has characteristics. That is, the motor current is not supplied from the motor drive circuit to the electric motor until the duty of the PWM control signal rises from zero to the predetermined value. For this reason, there is a problem that the control responsiveness (following property of the motor current with respect to the target current) is poor particularly at the time of starting up the electric motor, and the steering feeling is not good.
[0004]
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that solves the above technical problems and has improved control response.
[0005]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to achieve the above object, an invention according to claim 1 includes an electric motor (M) for generating a steering assist force to be applied to the steering mechanism, and a motor current detecting means (5) for detecting a motor current flowing through the electric motor. ), Torque detection means (7) for detecting the steering torque applied to the operating member for steering the vehicle, and target current setting for setting the target current corresponding to the steering torque detected by the torque detection means A proportional integral that generates a proportional integral control value by a proportional integral control calculation based on a deviation between the target current set by the means (41) and the motor current detected by the motor current detecting means; Based on the steering torque detected by the control means (43) and the torque detection means, feedforward control is performed by a predetermined control calculation. Feed-forward control means (44) for generating, an addition means (45) for adding the proportional-integral control value generated by the proportional-integral control means and the feed-forward control value generated by the feed-forward control means, The motor drive means (1, 46) for PWM driving the electric motor based on the output of the addition means, and the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means is a relatively large value when the steering torque rises. And a gain setting means (S1, S2, S3) for setting the steering torque to a relatively small value when the steering torque falls .
[0006]
In addition, the alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies hereinafter. According to the present invention, the feed-forward control value obtained by the predetermined control calculation based on the steering torque is added to the proportional-integral control value generated by the proportional-integral control means, and the electric motor is driven based on this added value (motor control value). The motor is driven. That is, in addition to the feedback control of the electric motor by the proportional-integral control means, feedforward control by the feedforward control means is performed. As a result, the drive of the electric motor can be controlled with good responsiveness to the steering operation.
Further, according to the present invention, the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means is set to a relatively large value when the steering torque rises, which is likely to cause a delay in the motor current with respect to the target current. Thereby, at the initial stage where the duty of the PWM control signal rises from zero, the feedforward control amount becomes relatively large, so that excellent followability of the motor current with respect to the target current can be exhibited. In addition, since feedforward control is performed based on the steering torque, the electric motor can be driven with good responsiveness to the steering operation.
On the other hand, when the steering torque falls, the motor current is less likely to delay with respect to the target current, the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means is set to a relatively small value, and the feedforward control amount by the feedforward control means Can be kept small. Therefore, excellent control stability can be exhibited, and the control sound of the electric motor can be kept small.
[0007]
According to the second aspect of the present invention, there is provided an electric motor (M) for generating a steering assist force to be applied to the steering mechanism, a motor current detecting means (5) for detecting a motor current flowing through the electric motor, and steering of the vehicle. For this purpose, torque detecting means (7) for detecting the steering torque applied to the operating member, target current setting means (41) for setting a target current corresponding to the steering torque detected by the torque detecting means, and the target A proportional-integral control means (43) for generating a proportional-integral control value by proportional-integral-control calculation based on a deviation between the target current set by the current setting means and the motor current detected by the motor current detecting means; A feedforward that generates a feedforward control value by a predetermined control calculation based on the target current set by the target current setting means. Control means (44), addition means (45) for adding the proportional integral control value generated by the proportional integral control means and the feedforward control value generated by the feedforward control means, and the addition means The motor drive means (1, 46) for PWM driving the electric motor based on the output, and the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means is set to a relatively large value at the time of rising of the steering torque, The electric power steering apparatus includes gain setting means (S1, S2, S3) for setting a relatively small value when the steering torque falls .
[0008]
According to the present invention, the feed-forward control value obtained by the predetermined control calculation based on the target current is added to the proportional-integral control value generated by the proportional-integral control means, and the electric motor is operated based on this added value (motor control value). The motor is driven. That is, in addition to the feedback control of the electric motor by the proportional-integral control means, feedforward control by the feedforward control means is performed. As a result, excellent followability of the motor current with respect to the target current can be exhibited, and the drive of the electric motor can be controlled with good responsiveness to the steering operation.
Further, according to the present invention, the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means is set to a relatively large value when the steering torque rises, which is likely to cause a delay in the motor current with respect to the target current. Thereby, at the initial stage where the duty of the PWM control signal rises from zero, the feedforward control amount becomes relatively large, so that excellent followability of the motor current with respect to the target current can be exhibited. In addition, since feedforward control is performed based on the steering torque, the electric motor can be driven with good responsiveness to the steering operation.
On the other hand, when the steering torque falls, the motor current is less likely to delay with respect to the target current, the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means is set to a relatively small value, and the feedforward control amount by the feedforward control means Can be kept small. Therefore, excellent control stability can be exhibited, and the control sound of the electric motor can be kept small.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided an electric motor (M) for generating a steering assist force to be applied to the steering mechanism, a motor current detecting means (5) for detecting a motor current flowing through the electric motor, and steering of the vehicle. For this purpose, torque detecting means (7) for detecting the steering torque applied to the operating member, target current setting means (41) for setting a target current corresponding to the steering torque detected by the torque detecting means, and the target A proportional-integral control means (43) for generating a proportional-integral control value by proportional-integral-control calculation based on a deviation between the target current set by the current setting means and the motor current detected by the motor current detecting means; A feedforward that generates a feedforward control value by a predetermined control calculation based on the steering torque detected by the torque detection means. Control means (44), addition means (45) for adding the proportional integral control value generated by the proportional integral control means and the feedforward control value generated by the feedforward control means, and the addition means Motor drive means (1, 46) for PWM driving the electric motor based on the output, wherein the feedforward control means generates a feedforward control value only when the steering torque rises. This is an electric power steering device.
[0010]
According to the present invention, the feed-forward control value obtained by the predetermined control calculation based on the steering torque is added to the proportional-integral control value generated by the proportional-integral control means, and the electric motor is driven based on this added value (motor control value). The motor is driven. That is, in addition to the feedback control of the electric motor by the proportional-integral control means, feedforward control by the feedforward control means is performed. As a result, the drive of the electric motor can be controlled with good responsiveness to the steering operation.
Further, according to the present invention, the motor current can be excellently tracked with respect to the target current when the steering torque rises, which is likely to cause a delay in the motor current with respect to the target current, that is, at the initial stage when the duty of the PWM control signal rises from zero. It can be demonstrated.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an electric motor (M) for generating a steering assist force to be applied to the steering mechanism, a motor current detecting means (5) for detecting a motor current flowing through the electric motor, and steering of the vehicle. For this purpose, torque detecting means (7) for detecting the steering torque applied to the operating member, target current setting means (41) for setting a target current corresponding to the steering torque detected by the torque detecting means, and the target A proportional-integral control means (43) for generating a proportional-integral control value by proportional-integral-control calculation based on a deviation between the target current set by the current setting means and the motor current detected by the motor current detecting means; A feedforward that generates a feedforward control value by a predetermined control calculation based on the target current set by the target current setting means. Control means (44), addition means (45) for adding the proportional integral control value generated by the proportional integral control means and the feedforward control value generated by the feedforward control means, and the addition means Motor drive means (1, 46) for PWM driving the electric motor based on the output, wherein the feedforward control means generates a feedforward control value only when the steering torque rises. This is an electric power steering device.
[0012]
According to the present invention, the feed-forward control value obtained by the predetermined control calculation based on the target current is added to the proportional-integral control value generated by the proportional-integral control means, and the electric motor is operated based on this added value (motor control value). The motor is driven. That is, in addition to the feedback control of the electric motor by the proportional-integral control means, feedforward control by the feedforward control means is performed. As a result, excellent followability of the motor current with respect to the target current can be exhibited, and the drive of the electric motor can be controlled with good responsiveness to the steering operation.
Further, according to the present invention, the motor current can be excellently tracked with respect to the target current when the steering torque rises, which is likely to cause a delay in the motor current with respect to the target current, that is, at the initial stage when the duty of the PWM control signal rises from zero. It can be demonstrated.
[0013]
The invention according to claim 5 further includes a limiter (S4, S5) for limiting the feedforward control value generated by the feedforward control means with a predetermined upper limit value. An electric power steering apparatus according to claim 1.
According to the present invention, excessive feedforward control can be prevented, and excellent control stability can be exhibited. In addition, the control sound of the electric motor can be kept small.
The predetermined control calculation may be a proportional control calculation or a differential control calculation. Further, both proportional control calculation and differential control calculation may be used.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. The electric power steering apparatus includes an electric motor M (for example, a DC motor) that is provided in association with a steering mechanism of a vehicle and generates a steering assist force to be applied to the steering mechanism.
[0015]
A drive current is supplied to the electric motor M from the motor drive circuit 1. As shown in FIG. 2, the motor drive circuit 1 includes an H-bridge inverter circuit including four motor drive elements (for example, MOSFETs) 11, 12, 13, and 14. That is, the motor drive circuit 1 includes a series circuit of two motor drive elements 11 and 12 and a series circuit of two other motor drive elements 13 and 14 between a battery 2 and a ground 3 mounted on the vehicle. The electric motor M is connected between the connection point 15 of the motor drive elements 11 and 12 and the connection point 16 of the motor drive elements 13 and 14. Yes.
[0016]
The motor drive circuit 1 is controlled by a control unit 4 including a microcomputer. A detection signal of a motor current detector 5 that is provided in association with the motor drive circuit 1 and detects a drive current (motor current) Im supplied from the motor drive circuit 1 to the electric motor M is input to the control unit 4. Has been. Further, the control unit 4 is provided with detection signals of a torque sensor 7 for detecting the steering torque T input to the steering wheel (operation member) and a vehicle speed sensor 8 for detecting the traveling speed (vehicle speed) of the vehicle. Yes. The control unit 4 controls the motor drive circuit 1 so that a steering assist force corresponding to the steering wheel operation is generated from the electric motor M based on each detection signal.
[0017]
The control unit 4 has a plurality of function processing units that are realized in software by the microcomputer executing predetermined program processing. That is, the control unit 4 is set by a target current setting unit 41 that sets a target current It to be applied to the electric motor M and the target current setting unit 41 based on output signals of the torque sensor 7 and the vehicle speed sensor 8. A subtractor 42 for obtaining a deviation It-Im between the target current It and the motor current Im detected by the motor current detector 5, and based on the deviation It-Im output by the subtractor 42, a proportional integral control calculation is performed. A PI control unit 43 that generates a PI (Proportional-Integral) control value Vpi, a P control unit 44 that generates a P (Proportional) control value by proportional control calculation based on the output signal of the torque sensor 7, and a PI control value An adder 45 that outputs a value obtained by adding Vpi and the P control value Vp as a motor control value Vc, and a duty D1 corresponding to the motor control value Vc output by the adder 45 Set D2, and a PWM control unit 46 for outputting a PWM (Pulse Width Modulation) control signal corresponding to the duty D1, D2.
[0018]
The PWM control signal with the duties D1 and D2 output from the PWM control unit 46 generates a right direction drive element pair in the motor drive circuit 1 when the electric motor M should generate torque in a direction that assists right direction steering. Input to the motor drive elements 11 and 14 (see FIG. 2). At this time, the motor drive elements 12 and 13 (see FIG. 2) are kept off. As a result, a drive voltage corresponding to the duties D1 and D2 is applied to the electric motor M, and a rightward torque having a magnitude corresponding to the drive voltage is output from the electric motor M. On the other hand, when a torque in a direction assisting leftward steering is to be generated from the electric motor M, the motor driving elements 11 and 14 are left off, and the motor driving elements 12 and 13 forming the leftward driving element pair are left. PWM control signals with duties D1 and D2 are input, respectively. As a result, a drive voltage corresponding to the duties D1 and D2 is applied to the electric motor M, and a leftward torque having a magnitude corresponding to the drive voltage is output from the electric motor M.
[0019]
FIG. 3 is a flowchart for explaining a P control value generation process performed in the P control unit 44. First, it is determined whether the steering torque T detected by the torque sensor 7 tends to increase or decrease (step S1).
When the steering torque T tends to increase, that is, when the steering torque T rises, the proportional control calculation gain (proportional control gain) Kf is set to a predetermined value K1 (step S2). On the other hand, when the steering torque T tends to decrease, that is, when the steering torque T falls, the proportional control gain Kf is set to a value K2 smaller than the predetermined value K1 (step S3).
[0020]
When the proportional control gain Kf is set, next, a value (multiplication value) Kf · T obtained by multiplying the set proportional control gain Kf and the steering torque T is equal to or greater than a predetermined upper limit value L. Is determined (step S4). If the multiplication value Kf · T is equal to or greater than the upper limit value L, the upper limit value L is set as the P control value Vp (step S5), and the P control value Vp (= L) is output to the adding unit 45. . On the other hand, when the multiplication value Kf · T is less than the upper limit value L, the multiplication value Kf · T is set as the P control value Vp (step S6), and the P control value Vp (= Kf · T) is added to the addition unit 45. Is output toward.
[0021]
FIG. 4 is a graph showing an example of the time change of the P control value Vp. FIG. 4 shows a steering operation in which the steering torque T increases monotonously from zero (rises) during the period 0 to t2 and monotonously decreases (falls) to zero during the periods t2 to t4. An example of a broken case (a curve indicated by a two-dot chain line in FIG. 4) is shown.
Since the proportional control gain Kf is set to a relatively large value K1 while the steering torque T is increasing, the P control value obtained by multiplying the proportional control gain Kf (= K1) and the steering torque T is obtained. Vp increases with a relatively large slope. Thereby, in the initial stage where the steering torque T rises from zero, that is, the initial stage where the duty of the PWM control signal rises from zero, the F / F (feed forward) control amount by the P control value Vp becomes relatively large. Excellent followability (control response) of the motor current Im with respect to the target current It can be exhibited. Further, since the F / F control is performed based on the steering torque T, the electric motor M can be driven with a good response to the steering operation.
[0022]
At time t1 when the steering torque T reaches a predetermined torque value A, the P control value Vp (= K1 · T) reaches the upper limit value L. From this time t1 to the time t3 when the steering torque T = B, regardless of the value of the steering torque T, the P control value Vp is kept at the upper limit value L. As a result, the F / F control amount is suppressed from increasing in response to the increase in the steering torque T after the motor current Im rises to a certain level. Therefore, excessive F / F control can be prevented and excellent control stability can be exhibited. Moreover, the control sound of the electric motor M can be suppressed to a low level.
[0023]
While the steering torque T is decreasing, the proportional control gain Kf is set to a relatively small value K2, so that after the time t3 when the steering torque T = B, the P control value Vp rises relatively gently. Go down. As a result, when the steering torque T is less likely to delay the motor current Im with respect to the target current It, the F / F control amount by the P control value Vp can be kept small. Therefore, excellent control stability can be exhibited, and the control sound of the electric motor M can be kept small.
[0024]
FIG. 5 is a time chart for explaining another embodiment of the present invention. FIG. 5A shows the time change of the F / F control amount by the P control value Vp, and FIG. 5B shows the time change of the F / B (feedback) control amount by the PI control value Vpi. 5 (c) shows the time change of the total control amount obtained by adding the F / F control amount and the F / B control amount.
In this embodiment, the P control value Vp is generated by the P control unit 44 only in the period 0 to t1 when the steering torque T rises from zero to a predetermined torque value A. For example, when a steering operation is performed such that the steering torque T increases monotonously from zero (a straight line indicated by a two-dot chain line in FIG. 5A), the proportional control gain Kf (= K1) and the steering torque T are The P control value Vp obtained by multiplication increases monotonously and reaches the upper limit value L at time t1 when the steering torque T reaches a predetermined torque value A. After this time t1, the P control value Vp is not output from the P control unit 44 (the P control value Vp is set to zero) until the steering torque T decreases to zero and starts increasing from zero. When the P control value Vp is made zero at time t1, in response to this, the PI generated by the PI control unit 43 is caused to follow the motor current Im to the target current It as shown in FIG. The control value Vpi increases rapidly by the decrease of the P control value Vp. Then, after the time t1, the PI control value Vpi increases as the steering torque T increases.
[0025]
At this time, the total control amount (F / F control amount + F / B control amount) shows a temporal change as shown in FIG. The time change of the total control amount is expressed by the following equations (1) to (3).
[0026]
[Expression 1]
Figure 0004640563
[0027]
That is, the total control amount increases with a relatively large inclination until time t1 when the steering torque T = A, and increases with a relatively small inclination after time t1. As a result, in the initial stage where the steering torque T rises from zero, that is, the initial stage where the duty of the PWM control signal rises from zero, excellent followability (control responsiveness) of the motor current Im with respect to the target current It is exhibited. Can do.
While the two embodiments of the present invention have been described above, the present invention can also be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, the P control value Kf · T corresponding to the steering torque T is generated, and the generated P control value Kf · T is added to the PI control value Vpi to generate the motor control value. Although the configuration has been taken up, instead of this configuration, as indicated by a broken line in FIG. 1, the proportional control calculation based on the target current It set by the target current setting unit 41 is performed to generate the P control value Kf · It. A configuration may be employed in which the motor control value is generated by adding the P control value Kf · It to the PI control value Vpi. Even with this configuration, in the initial stage where the target current It rises from zero, that is, the initial stage where the duty of the PWM control signal rises from zero, excellent followability (control response) of the motor current Im with respect to the target current It is demonstrated. can do.
[0028]
In each of the above-described embodiments, the case where the control value for F / F control is generated by proportional control calculation is taken as an example. However, the control value for F / F control is generated by differential control calculation. Alternatively, a control value for F / F control may be generated by proportional differential control calculation.
Further, each of the duties D1 and D2 may be changed in accordance with the motor control value in a range of 0 to 100%, one is set to 100%, and the other is set to a motor control value in a range of 0 to 100%. It may be changed according to.
[0029]
In addition, various design changes can be made within the scope of matters described in the claims.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing an electrical configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an electric circuit diagram showing a configuration of a motor drive circuit.
FIG. 3 is a flowchart for explaining P control value generation processing;
FIG. 4 is a graph showing an example of a time change of a P control value.
5A and 5B show (a) an F / F control amount based on a P control value, (b) an F / B control amount based on a PI control value, and (c) an F / F control amount and an F / B in another embodiment of the present invention. It is a graph which shows an example of the time change of all the controlled variables which added controlled variables.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Motor drive circuit 4 Control part 5 Motor current detector 7 Torque sensor 41 Target current setting part 42 Subtraction part 43 PI control part 44 P control part 45 Addition part 46 PWM control part M Electric motor

Claims (5)

ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段と、
上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。An electric motor that generates a steering assist force to be applied to the steering mechanism;
Motor current detecting means for detecting a motor current flowing in the electric motor;
Torque detecting means for detecting a steering torque applied to the operating member for steering the vehicle;
Target current setting means for setting a target current corresponding to the steering torque detected by the torque detection means;
A proportional-integral control unit that generates a proportional-integral control value by a proportional-integral-control calculation based on a deviation between the target current set by the target current setting unit and the motor current detected by the motor current detector;
A feedforward control means for generating a feedforward control value by a predetermined control calculation based on the steering torque detected by the torque detection means;
Adding means for adding the proportional integral control value generated by the proportional integral control means and the feedforward control value generated by the feedforward control means;
Motor driving means for PWM driving the electric motor based on the output of the adding means ;
Gain setting means for setting the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means to a relatively large value when the steering torque rises and to a relatively small value when the steering torque falls. An electric power steering device. ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段と、
上記フィードフォワード制御手段による上記所定の制御演算のゲインを、操舵トルクの立ち上がり時には相対的に大きな値に設定し、操舵トルクの立ち下がり時には相対的に小さな値に設定するゲイン設定手段と、を含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。An electric motor that generates a steering assist force to be applied to the steering mechanism;
Motor current detecting means for detecting a motor current flowing in the electric motor;
Torque detecting means for detecting a steering torque applied to the operating member for steering the vehicle;
Target current setting means for setting a target current corresponding to the steering torque detected by the torque detection means;
A proportional-integral control unit that generates a proportional-integral control value by a proportional-integral-control operation based on a deviation between the target current set by the target current setting unit and the motor current detected by the motor current detector;
A feedforward control means for generating a feedforward control value by a predetermined control calculation based on the target current set by the target current setting means;
Adding means for adding the proportional integral control value generated by the proportional integral control means and the feedforward control value generated by the feedforward control means;
Motor driving means for PWM driving the electric motor based on the output of the adding means ;
Gain setting means for setting the gain of the predetermined control calculation by the feedforward control means to a relatively large value when the steering torque rises and to a relatively small value when the steering torque falls. An electric power steering device. ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記トルク検出手段によって検出された操舵トルクに基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段とを含み、
上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor that generates a steering assist force to be applied to the steering mechanism;
Motor current detecting means for detecting a motor current flowing in the electric motor;
Torque detecting means for detecting a steering torque applied to the operating member for steering the vehicle;
Target current setting means for setting a target current corresponding to the steering torque detected by the torque detection means;
A proportional-integral control unit that generates a proportional-integral control value by a proportional-integral-control calculation based on a deviation between the target current set by the target current setting unit and the motor current detected by the motor current detector;
A feedforward control means for generating a feedforward control value by a predetermined control calculation based on the steering torque detected by the torque detection means;
Adding means for adding the proportional integral control value generated by the proportional integral control means and the feedforward control value generated by the feedforward control means;
Motor driving means for PWM driving the electric motor based on the output of the adding means,
The electric power steering apparatus characterized in that the feedforward control means generates a feedforward control value only when the steering torque rises . ステアリング機構に与えるべき操舵補助力を発生する電動モータと、
この電動モータに流れるモータ電流を検出するモータ電流検出手段と、
車両の操向のために操作部材に加えられた操舵トルクを検出するトルク検出手段と、
このトルク検出手段によって検出された操舵トルクに対応した目標電流を設定する目標電流設定手段と、
この目標電流設定手段によって設定された目標電流と上記モータ電流検出手段によって検出されたモータ電流との偏差に基づいて、比例積分制御演算によって比例積分制御値を生成する比例積分制御手段と、
上記目標電流設定手段によって設定された目標電流に基づいて、所定の制御演算によってフィードフォワード制御値を生成するフィードフォワード制御手段と、
上記比例積分制御手段によって生成された比例積分制御値と上記フィードフォワード制御手段によって生成されたフィードフォワード制御値とを加算する加算手段と、
この加算手段の出力に基づいて上記電動モータをＰＷＭ駆動するモータ駆動手段とを含み、
上記フィードフォワード制御手段は、操舵トルクの立ち上がり時にのみフィードフォワード制御値を生成するものであることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An electric motor that generates a steering assist force to be applied to the steering mechanism;
Motor current detecting means for detecting a motor current flowing in the electric motor;
Torque detecting means for detecting a steering torque applied to the operating member for steering the vehicle;
Target current setting means for setting a target current corresponding to the steering torque detected by the torque detection means;
A proportional-integral control unit that generates a proportional-integral control value by a proportional-integral-control calculation based on a deviation between the target current set by the target current setting unit and the motor current detected by the motor current detector;
A feedforward control means for generating a feedforward control value by a predetermined control calculation based on the target current set by the target current setting means;
Adding means for adding the proportional integral control value generated by the proportional integral control means and the feedforward control value generated by the feedforward control means;
Motor driving means for PWM driving the electric motor based on the output of the adding means,
The electric power steering apparatus characterized in that the feedforward control means generates a feedforward control value only when the steering torque rises . 上記フィードフォワード制御手段によって生成されるフィードフォワード制御値を予め定める上限値で制限するリミッタをさらに含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の電動パワーステアリング装置。The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, further comprising a limiter that limits a feedforward control value generated by the feedforward control means with a predetermined upper limit value .
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