JP5493690B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Description
図1は、電動パワーステアリング装置(EPS)1の概略構成図である。同図に示すように、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と連結されており、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。なお、ステアリングシャフト3は、コラムシャフト8、インターミディエイトシャフト9、及びピニオンシャフト10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11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12の舵角、即ち車両の進行方向が変更される。
図2は、EPSの制御ブロック図である。同図に示すように、ECU22は、モータ制御信号を出力するマイコン41と、モータ制御信号に基づいてモータ23に三相の駆動電力を供給する駆動回路42とを備えている。
電流指令値演算部46は、EPSアクチュエータ21に発生させるべきアシスト力の基礎成分である基本アシスト制御量Ias*を演算する基本アシスト制御部51を備えている。また、電流指令値演算部46は、基本アシスト制御量Ias*に付加する補償成分として、操舵トルクτの微分値(操舵トルク微分値dτ)に基づくトルク慣性補償量Iti*を演算するトルク慣性補償制御部52を備えている。さらに、電流指令値演算部46は、基本アシスト制御量Ias*に付加する補償成分として、車両側の機械的な構造(例えばフレームやボディ)と共振する特定周波数帯域(例えば40Hz前後)のトルクリップルを打ち消すための振動抑制補償量Ivs*を演算する振動抑制補償制御部53を備えている。
次に、振動抑制補償制御部による振動抑制補償量の演算について詳細に説明する。
振動抑制補償制御部53には、モータ回転角θ、及びモータ回転角θの微分値(モータ角速度ω)及び車速Vが入力される。そして、振動抑制補償制御部53は、これらの各状態量に基づいて振動抑制補償量Ivs*を演算する。
(1)基礎補償量制御部71は、ステップ102においてモータ回転角θから抽出された特定周波数帯域の周波数成分に対し、位相進みフィルタ処理を施すことにより、該周波数成分に対して位相進み補償を行い(ステップ104)、振動抑制基礎補償量εvs(振動抑制補償量Ivs*)の位相特性を調整するようにした。
・上記実施形態では、基礎補償量制御部71は、ステップ102において、モータ信号としてのモータ回転角θに対し、第1のハイパスフィルタ処理とローパスフィルタ処理と施すことにより、特定周波数帯域の周波数成分を抽出するようにした。しかし、モータ信号としてモータ角速度ωを基礎補償量制御部71に入力するようにし、該モータ角速度ωに対してローパスフィルタ処理のみを施すことにより、特定周波数帯域の周波数成分を抽出するようにしてもよい。
Claims (6)
- 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を備え、前記制御手段は、操舵トルクに基づき前記操舵力補助装置に発生させるべき前記アシスト力の基本アシスト成分を演算する電動パワーステアリング装置において、
前記モータの回転状態を示すモータ信号から、車両側の機械的な構造と共振する特定周波数帯域の周波数成分を抽出する特定周波数抽出手段と、
前記特定周波数抽出手段より抽出された周波数成分に基づいて、操舵系の振動を低減すべく振動抑制基礎成分を演算する振動抑制基礎成分演算手段とを備え、
前記制御手段は、前記振動抑制基礎成分演算手段により演算された前記振動抑制基礎成分に基づいて振動抑制補償成分を演算し、該振動抑制補償成分を前記基本アシスト成分に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ものであって、
前記特定周波数抽出手段により抽出された周波数成分に対して位相進み補償を行うことにより、前記振動抑制補償成分の位相特性を調整する位相進み補償手段を備えた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、
前記位相進み補償手段は、前記モータの回転角速度が大きくなるほど、前記特定周波数抽出手段により抽出された周波数成分の位相進み量を大きく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2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記特定周波数抽出手段により抽出された周波数成分のうち、運転者がステアリングを操舵する操舵周波数帯域の周波数成分を減衰させるフィルタ手段を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜3のいず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、
前記制御手段は、操舵速度に基づいて前記振動抑制補償成分を変更するようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項4に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操舵力補助装置は、ステアリングシャフトに連結されるウォームホイールと、前記モータに連結されるウォームギアとを噛合させた減速機構を備え、該減速機構を介して前記モータの回転を操舵系に付与するものであって、
前記制御手段は、ステアリングの操舵速度が前記減速機構において前記ウォームホイールと前記ウォームギアとの噛み合いにより前記特定周波数帯域の周波数成分が前記モータ信号に発生しやすい所定操舵速度領域内にないときに、前記振動抑制補償成分を小さくするようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1〜5のいず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、
前記制御手段は、車速の増大に基づいて前記振動抑制補償成分を小さくするようにした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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