JP5902464B2

JP5902464B2 - EPS controller, EPS actuator device, and electric steering device

Info

Publication number: JP5902464B2
Application number: JP2011277923A
Authority: JP
Inventors: 佐藤　健; 健佐藤; 雅之西村; 山下　哲生; 哲生山下
Original assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Diamond Electric Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2011-12-20
Filing date: 2011-12-20
Publication date: 2016-04-13
Anticipated expiration: 2031-12-20
Also published as: JP2013129214A

Description

本発明は、ＥＰＳコントローラ，ＥＰＳアクチュエータ装置，及び，電動ステアリング装置に関し、特に、トルク信号から認識するトルクパラメータのチューニングを行う際に好適のものである。 The present invention relates to an EPS controller, an EPS actuator device, and an electric steering device, and is particularly suitable for tuning a torque parameter recognized from a torque signal.

自動車等のステアリング機構では、電動ステアリング装置が組み込まれることで、操舵動作に係るドライバビリティを向上させている。電動ステアリング装置は、従来行われていた油圧制御から置換えられつつある技術であり、トルク信号を電気的に処理してアシストモータを制御させるＥＰＳコントローラが装備されている。このトルク信号は、ステアリングシャフト等に設けられたトルクセンサが、当該シャフトに加えられた捩じれトルクを検出し、これを電気信号として出力させるものである。 In a steering mechanism of an automobile or the like, drivability related to a steering operation is improved by incorporating an electric steering device. The electric steering apparatus is a technique that is replacing conventional hydraulic control, and is equipped with an EPS controller that electrically processes a torque signal to control an assist motor. In this torque signal, a torque sensor provided on a steering shaft or the like detects torsional torque applied to the shaft and outputs it as an electrical signal.

特開平１−２８０２３１号公報（特許文献１）では、トルク信号の電気的オフセット量をキャンセルさせる技術が紹介されている。かかる技術では、アシストモータを駆動させるスイッチング素子の切換え動作（ＰＷＭ信号のＯＮ／ＯＦＦ動作でなく、操舵方向の切換え動作を指す。）に応じて、当該切換動作時のトルク信号をサンプルホールドさせ、図１１（ａ）に示す如く、零トルク時でのトルク信号（電圧値）のオフセット量Ｖｔ０を算出する。そして、オフセット保証回路では、オフセット量をキャンセルさせた信号特性ｋ（Ｔｉｎｓｋ）を設定し、サンプルホールドが有効な間のオフセット量Ｖｔ０の保証を行う。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2080231 (Patent Document 1) introduces a technique for canceling an electrical offset amount of a torque signal. In such a technique, the torque signal at the time of the switching operation is sampled and held in accordance with the switching operation of the switching element that drives the assist motor (not the ON / OFF operation of the PWM signal, but the steering direction switching operation), As shown in FIG. 11A, an offset amount Vt0 of the torque signal (voltage value) at zero torque is calculated. In the offset guarantee circuit, the signal characteristic k (Tinsk) in which the offset amount is canceled is set, and the offset amount Vt0 is guaranteed while the sample hold is valid.

図１１（ａ）を参照し説明を続ける。トルク信号の検出電圧をＶｔ１とすると、オフセットキャンセルされなければ、信号特性ｊ（Ｔｉｎｓｊ）に基づいてトルクパラメータが算出されることとなる。このため、オフセットキャンセルが機能しない場合、トルクパラメータＴｉｎｓｊは、実際のトルク値に相当するトルクパラメータＴｉｎｓｋに対しオフセット誤差ｄｊ（ΔＴｉｎｓ）が含まれてしまうこととなる。 The description will be continued with reference to FIG. If the detected voltage of the torque signal is Vt1, the torque parameter is calculated based on the signal characteristic j (Tinsj) unless offset cancellation is performed. For this reason, when the offset cancellation does not function, the torque parameter Tinsj includes an offset error dj (ΔTins) with respect to the torque parameter Tinsk corresponding to the actual torque value.

これに対し、特許文献１に係る技術では、同じ検出電圧Ｖｔ１の場合であっても、信号特性ｋ（Ｔｉｎｓｋ）に基づいてトルクパラメータが算出されるので、オフセット誤差ｄｊ（ΔＴｉｎｓ）がキャンセルされ、誤差の無いトルクパラメータＴｉｎｓｋを認識することが可能となる。 On the other hand, in the technique according to Patent Document 1, even when the detection voltage Vt1 is the same, the torque parameter is calculated based on the signal characteristic k (Tinsk), so the offset error dj (ΔTins) is canceled. It becomes possible to recognize the torque parameter Tinsk without error.

特開平１−２８０２３１号公報JP-A-1-280231

特許文献１に係る技術によれば、車両走行時にもオフセット誤差のキャンセル機能を実施させていることから、アシストモータを制御するスイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦ状態は、ステアリングシャフトに加わる捩じりトルクによって決定されていることとなる。一方、トルク信号のチューニング処理について着目すると、アシストモータを制御するスイッチング素子群（インバータ回路）では、アシストトルクを発生させる為のスイッチング動作が行われるので、トルク信号のチューニング処理を行う際に好適なスイッチパターンというものを自由に設定できないという不具合が認められる。 According to the technique according to Patent Document 1, since the offset error canceling function is performed even when the vehicle is traveling, the ON / OFF state of the switching element that controls the assist motor is determined by the torsional torque applied to the steering shaft. It will be decided. On the other hand, paying attention to the tuning process of the torque signal, the switching element group (inverter circuit) for controlling the assist motor performs a switching operation for generating the assist torque, which is suitable for performing the tuning process of the torque signal. There is a defect that the switch pattern cannot be set freely.

かかる問題の他、実際に用いられるトルクセンサでは、図１１（ｂ）に示す如く、トルクパラメータに傾き誤差ｄｈ（ΔＴｉｎｓ）が含まれてしまうことがある。この傾き誤差ｄｈ（ΔＴｉｎｓ）を含んでいる信号特性ｈ（Ｔｉｎｓｈ）は、或る点を起点として其の誤差ｄｈ（ΔＴｉｎｓ）を拡張させる特性のものである。同図の場合、零トルク付近を起点として、傾き誤差ｄｈ（ΔＴｉｎｓ）の絶対値が増加する。尚、信号特性ｋ（Ｔｉｎｓｋ）は、理想的な信号特性を表している。 In addition to this problem, in the actually used torque sensor, as shown in FIG. 11B, the torque parameter may include a tilt error dh (ΔTins). The signal characteristic h (Tinsh) including the inclination error dh (ΔTins) is a characteristic of extending the error dh (ΔTins) from a certain point. In the case of the figure, the absolute value of the inclination error dh (ΔTins) increases starting from the vicinity of zero torque. The signal characteristic k (Tinsk) represents an ideal signal characteristic.

ここで、通常の安定走行を行っている場合、ステアリングシャフトに加わるトルクレンジは、零トルク近傍を含む限られた範囲とされる為、傾き誤差ｄｈ（ΔＴｉｎｓ）が僅かなものとなり、操舵制御に悪影響を及ぼすことは殆どない。一方、急激な操舵動作が要求される場合、ステアリングシャフトに加わるトルクレンジは、安定走行時の低トルクレンジを越えた広い範囲に及ぶこととなる為、無視できない程度の傾き誤差ｄｈ（ΔＴｉｎｓ）を発生させてしまう。このため、実際に出力されるアシストトルクは、其の要求値（目標値）が増加していくと、目標のアシストトルクから徐々に逸脱してしまうとの問題が生じる。特に、緊急回避的な操舵制御を行う場面では、非常に大きな操舵トルクを与える為、傾き誤差ｄｈ（ΔＴｉｎｓ）が顕著となり、これを原因とする交通事故の発生危険度が非常に高くなる。 Here, when normal stable running is being performed, the torque range applied to the steering shaft is limited to a range including the vicinity of zero torque, so that the tilt error dh (ΔTins) becomes slight, and steering control is performed. There is almost no adverse effect. On the other hand, when an abrupt steering operation is required, the torque range applied to the steering shaft extends over a wide range beyond the low torque range during stable running, so an inclination error dh (ΔTins) that cannot be ignored is given. It will be generated. For this reason, there is a problem that the assist torque that is actually output deviates gradually from the target assist torque as the required value (target value) increases. In particular, in a scene where emergency avoidance steering control is performed, a very large steering torque is applied, so that the inclination error dh (ΔTins) becomes remarkable, and the risk of occurrence of a traffic accident due to this becomes extremely high.

本発明は上記課題に鑑み、誤差の少ないトルクパラメータのチューニング処理を実現させ得るＥＰＳコントローラ，ＥＰＳアクチュエータ装置，及び，電動ステアリング装置の提供を目的とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an EPS controller, an EPS actuator device, and an electric steering device that can realize torque parameter tuning processing with less error.

上記課題を解決するため、本発明では次のようなＥＰＳコントローラの構成とする。即ち、インバータ回路のスイッチパターンを保持させるチューニング動作設定手段と、アシストモータに加わった検査モータトルクをモータ電流に基づいて算出する検査モータトルク算出手段と、前記検査モータトルク及び検査時に加えられる検査操舵トルクに基づいてトルクパラメータを算出するパラメータデータ算出手段と、前記トルク信号の認識値及び前記トルクパラメータについての相関関係を設定させる信号特性設定手段と、が車両停止状態の場面で機能されることとする。
In order to solve the above problems, the present invention has the following EPS controller configuration. That is, a tuning operation setting means for holding the switch pattern of the inverter circuit, an inspection motor torque calculating means for calculating the inspection motor torque applied to the assist motor based on the motor current, and the inspection steering applied to the inspection motor torque and the inspection Parameter data calculating means for calculating a torque parameter based on torque, and signal characteristic setting means for setting a correlation between the recognized value of the torque signal and the torque parameter function in a scene of a vehicle stop state. To do.

また、本発明では次のようなＥＰＳコントローラの構成としても良い。即ち、インバータ回路のスイッチパターンを保持させるチューニング動作設定手段と、トルク信号の認識値及びアシストモータに与えられた検査モータトルクを表すトルクパラメータについての相関関係を設定させる信号特性設定手段と、が車両停止状態の場面で機能されることとする。
In the present invention, the following EPS controller configuration may be used. That is, the tuning operation setting means for holding the switch pattern of the inverter circuit, and a signal characteristic setting means for setting a correlation between the torque parameter representing a test motor torque given to the recognition value and the assist motor torque signal, but the vehicle It is supposed to function in a stopped state .

好ましくは、前記相関関係は、アシストトルクを発生させるドライブモード処理で利用されることとする。 Preferably, the correlation is used in drive mode processing for generating assist torque.

より好ましくは、前記インバータ回路は、上アーム側のスイッチング素子群と下アーム側のスイッチング素子群とから構成され、前記チューニング動作設定手段は、前記上アーム側又は下アーム側のスイッチング素子群のうち、何れか一方のスイッチング素子群の全てのスイッチング素子をＯＦＦ状態とさせ、且つ、他方のスイッチング素子群の全てのスイッチング素子をＯＮ状態とさせることとする。 More preferably, the inverter circuit includes an upper arm side switching element group and a lower arm side switching element group, and the tuning operation setting means includes the upper arm side or lower arm side switching element group. Suppose that all the switching elements of any one switching element group are turned off and all the switching elements of the other switching element group are turned on.

また、本発明では次のようなＥＰＳアクチュエータ装置としても良い。即ち、上述した何れかの発明に記載のＥＰＳコントローラと、前記ＥＰＳコントローラによって駆動されるインバータ回路と、前記インバータ回路によって駆動されるアシストモータと、から構成されることとする。 In the present invention, the following EPS actuator device may be used. That is, the EPS controller according to any one of the above-described inventions, an inverter circuit driven by the EPS controller, and an assist motor driven by the inverter circuit.

また、本発明では次のような電動ステアリング装置としても良い。即ち、上述した発明を適用させたＥＰＳアクチュエータ装置と、トルク信号を出力させるトルクセンサと、前記アシストモータ及びステアリングシャフトの間に介在し互いの回転運動を結合させる歯車機構と、から構成されることとする。 In the present invention, the following electric steering device may be used. That is, it is composed of an EPS actuator device to which the above-described invention is applied, a torque sensor that outputs a torque signal, and a gear mechanism that is interposed between the assist motor and the steering shaft and couples the rotational movements of each other. And

本発明に係るＥＰＳコントローラによると、非走行時にトルクパラメータのチューニング処理が実施されるので、インバータ回路を構成する複数のスイッチング素子に対し自由なスイッチパターンを設定させることが可能となる。これにより、ＥＰＳコントローラでは、トルクパラメータのチューニングを行う際に好適なスイッチパターンを形成させた上で、当該チューニング処理を実施することが可能となる。 According to the EPS controller of the present invention, torque parameter tuning processing is performed when the vehicle is not traveling, so that it is possible to set a free switch pattern for a plurality of switching elements constituting the inverter circuit. As a result, the EPS controller can perform the tuning process after forming a suitable switch pattern when tuning the torque parameter.

また、同ＥＰＳコントローラによると、チューニング処理で傾き誤差がキャンセルされる為、操舵トルクの大きさに関わらずトルクパラメータの誤差が抑えられる。即ち、当該ＥＰＳコントローラでは、低トルクレンジから高トルクレンジに亘って、誤差を抑制させたトルクパラメータのチューニングが可能となる。 Further, according to the EPS controller, since the tilt error is canceled by the tuning process, the error of the torque parameter can be suppressed regardless of the magnitude of the steering torque. That is, in the EPS controller, it is possible to tune the torque parameter with the error suppressed from the low torque range to the high torque range.

また、本発明に係るＥＰＳアクチュエータ装置によると、トルクパラメータの誤差が広範囲のトルクレンジについて保証されるので、高トルクレンジのトルクパラメータがＥＰＳコントローラで認識された場合であっても、実際に出力されるアシストトルクが目標トルクに近い理想的な制御を実現させる。 Further, according to the EPS actuator device of the present invention, the error of the torque parameter is guaranteed over a wide range of torque ranges, so even if the torque parameter of the high torque range is recognized by the EPS controller, it is actually output. The ideal assist torque is close to the target torque.

また、本発明に係る電動ステアリング装置によると、急激な操舵動作が行われても、アシストトルクの制御誤差が低減されるので、操縦者の意に沿ったアシストトルクを提供することとなり、ドライバビリティ―の向上が図られ、車両操作上の安全性が確保される。 Further, according to the electric steering device of the present invention, even if a sudden steering operation is performed, the control error of the assist torque is reduced, so that the assist torque in accordance with the intention of the driver is provided, and the drivability is improved. -Improvement of vehicle safety will be ensured.

実施の形態に係る電導パワーステアリング装置の構成を示す図。The figure which shows the structure of the conductive power steering apparatus which concerns on embodiment. 実施の形態に係るＥＰＳアクチュエータ及びＥＰＳコントローラの機能ブロック図（ドライブモード）。The functional block diagram (drive mode) of the EPS actuator and EPS controller which concern on embodiment. 目標電流と入力トルクとの関係を示すＩｍ−Ｔｍ特性図。Im-Tm characteristic diagram showing the relationship between target current and input torque. インバータ回路を示す回路構成図（其の１）。The circuit block diagram which shows an inverter circuit (the 1). インバータ回路を示す回路構成図（其の２）。The circuit block diagram which shows an inverter circuit (the 2). インバータ回路を示す回路構成図（其の３）。The circuit block diagram which shows an inverter circuit (the 3). 実施の形態に係るＥＰＳアクチュエータ及びＥＰＳコントローラの機能ブロック図（チューニングモード）。The functional block diagram (tuning mode) of the EPS actuator and EPS controller which concern on embodiment. チューニングモードでのインバータ回路の動作を表す図。The figure showing operation | movement of the inverter circuit in tuning mode. チューニングモードで起動されるチューニングルーティンを示す図。The figure which shows the tuning routine started in tuning mode. チューニングルーティンで特定された特性関数を示す図。The figure which shows the characteristic function specified by the tuning routine. トルク信号に生じる誤差を説明する図。The figure explaining the error which arises in a torque signal.

以下、本発明に係る実施の形態につき図面を参照して具体的に説明する。図１は、本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置が示されている。当該電動パワーステアリング装置１００は、トルクセンサ８０と、車速センサ９０と、ＥＰＳアクチュエータ装置１００ａと、減速ギヤボックス１００ｂとから構成される。かかる電動パワーステアリング装置１００は、ステアリングシャフト６０に取付けられた、所謂、コラム式パワーステアリング装置である。また、同図には、車輪１０、これを操舵自在に連結されるタイロッド２０、斜歯ラック４０を成形させたステアリングラック３０、斜場ラック４０に歯合されたピニオンギヤ５０、一方がピニオンギヤ５０に固定され他方が操舵ハンドル７０に固定されたステアリングシャフト６０、当該ステアリングシャフト６０へ介挿されたトーションバー８１と、が便宜的に図示されている。かかる機構では、操舵ハンドル７０を操舵させてステアリングラック３０をスライドさせ、この動作に応じて車輪１０が左右舵取りされる。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 shows an electric power steering apparatus according to the present embodiment. The electric power steering device 100 includes a torque sensor 80, a vehicle speed sensor 90, an EPS actuator device 100a, and a reduction gear box 100b. The electric power steering apparatus 100 is a so-called column type power steering apparatus attached to the steering shaft 60. Further, in the figure, the wheel 10, the tie rod 20 that is slidably connected to the wheel 10, the steering rack 30 formed with the inclined rack 40, the pinion gear 50 meshed with the oblique rack 40, and one of them is the pinion gear 50. For the sake of convenience, a steering shaft 60 that is fixed and the other is fixed to the steering handle 70 and a torsion bar 81 that is inserted into the steering shaft 60 are shown. In such a mechanism, the steering handle 70 is steered to slide the steering rack 30, and the wheels 10 are steered left and right in accordance with this operation.

トルクセンサ８０は、検出コイル８２ａと励磁コイル８２ｂとから構成され、トーションバー８１の両端に配置される。コイル８２ａ及び８２ｂの各々には鉄心が設けられ、双方の鉄心は、トーションバー８１に捩じれが生じると相対回転され、両鉄心に貫通する磁束を変化させる。また、検出コイル８２ａは、信号ラインを介してＥＰＳコントローラ１１０へ接続されている。かかる構成とされたトルクセンサ８０は、操舵トルクが印加されると、磁束変化量を検出しこれに応じた電圧値のトルク信号Ｖｔを発生させ、其の信号ＶｔをＥＰＳコントローラ１１０へ伝達させる。 The torque sensor 80 includes a detection coil 82 a and an excitation coil 82 b and is disposed at both ends of the torsion bar 81. Each of the coils 82a and 82b is provided with an iron core, and both of the iron cores are rotated relative to each other when the torsion bar 81 is twisted to change the magnetic flux penetrating both the iron cores. The detection coil 82a is connected to the EPS controller 110 via a signal line. When the steering torque is applied, the torque sensor 80 configured as described above detects the amount of change in magnetic flux, generates a torque signal Vt having a voltage value corresponding to the change, and transmits the signal Vt to the EPS controller 110.

車速センサ９０は、車輪１０の図示されないブレーキキャリパー等に設けられ、検出した速度情報ＶｖをＥＣＵ（Engine
Control Unit）へ出力する。尚、本実施の形態では、所定のＥＣＵを介して、車速情報ＶｖがＥＰＳアクチュエータ装置１００ａへ伝達されるものとする。 The vehicle speed sensor 90 is provided in a brake caliper (not shown) of the wheel 10 and the detected speed information Vv is transmitted to an ECU (Engine
Control Unit). In the present embodiment, it is assumed that vehicle speed information Vv is transmitted to EPS actuator device 100a via a predetermined ECU.

減速ギヤボックス１００ｂは、内部に減速ギヤを収容させ、ＥＰＳアクチュエータ装置１００ａのモータシャフトとステアリングシャフト６０とを減速ギヤを介して結合させている。このため、減速ギヤボックス１００ｂでは、所定のギヤ比のもと、モータシャフトとステアリングシャフトとの間でトルクを伝達させる。 The reduction gear box 100b accommodates a reduction gear therein, and couples the motor shaft of the EPS actuator device 100a and the steering shaft 60 via the reduction gear. For this reason, in the reduction gear box 100b, torque is transmitted between the motor shaft and the steering shaft under a predetermined gear ratio.

ＥＰＳアクチュエータ装置１００ａは、図示の如く、ＥＰＳコントローラ１１０とアクチュエータ部１８０とから構成される。このうち、アクチュエータ部１２０は、ケース内部にアシストモータを収容させ、当該アシストモータと供に回動するモータシャフトが設けられている。かかるモータシャフトは、隣接する減速ギヤボックス１００ｂに延在し、内部の減速ギヤ（歯車機構）に接続されている。また、ＥＰＳアクチュエータ装置１００ａには、アシストモータを駆動させるインバータ回路が収容されている。かかるインバータ回路は、パワートランジスタ（スイッチング素子）を複数配備させている。但し、このインバータ回路は、アクチュエータ部１８０へ収容させる他、後述するＥＰＳコントローラ１１０へ収容させるようにしても良い。 The EPS actuator device 100a includes an EPS controller 110 and an actuator unit 180 as illustrated. Among them, the actuator unit 120 is provided with a motor shaft that houses an assist motor inside the case and rotates together with the assist motor. Such a motor shaft extends to an adjacent reduction gear box 100b and is connected to an internal reduction gear (gear mechanism). The EPS actuator device 100a houses an inverter circuit that drives the assist motor. In such an inverter circuit, a plurality of power transistors (switching elements) are provided. However, this inverter circuit may be accommodated in the EPS controller 110 described later in addition to being accommodated in the actuator unit 180.

ＥＰＳコントローラ１１０は、内部に制御基板が収容され、当該制御基板へバッテリーＶＢからの直流電源，トルク信号Ｖｔ及び車速情報Ｖｖが供給されている。この制御基板には、ＣＰＵ，メモリ回路，ＡＤ変換回路，及び，クロック回路等が実装され、メモリ回路等の記憶手段には、各種プログラムが格納されている。このＥＰＳコントローラ１１０は、制御基板へ実装されたハードウエア資源とプログラム等のソフトウェア資源とが協働して、以下説明する機能を実現するための情報処理装置を構築するものである。 The EPS controller 110 contains a control board, and a DC power supply, a torque signal Vt, and vehicle speed information Vv from the battery VB are supplied to the control board. A CPU, a memory circuit, an AD conversion circuit, a clock circuit, and the like are mounted on the control board, and various programs are stored in storage means such as the memory circuit. The EPS controller 110 constructs an information processing apparatus for realizing the functions described below in cooperation with hardware resources mounted on a control board and software resources such as programs.

図２は、ドライブモード処理が起動されている際における、ＥＰＳコントローラの機能ブロック図が示されている。尚、同図には、ＥＰＳコントローラ１１０の構成の他、トルクセンサ８０、車速センサ９０、インバータ回路１３０、及び、アシストモータ１２０が便宜的に示されている。また、ドライブモード処理とは、後述するチューニングモード処理が起動されていない場合に構築される処理であって、例えば、車両走行中にはこの処理が機能することとなる。 FIG. 2 is a functional block diagram of the EPS controller when the drive mode process is activated. In the figure, the configuration of the EPS controller 110, the torque sensor 80, the vehicle speed sensor 90, the inverter circuit 130, and the assist motor 120 are shown for convenience. Further, the drive mode process is a process that is established when a tuning mode process to be described later is not activated. For example, this process functions during vehicle travel.

図示の如く、ドライブモード処理が起動されている場合、ＥＰＳコントローラ１１０では、トルクパラメータ認識手段１１１，目標電流設定手段１１２，減算手段１１３，及び，ドライブ信号設定手段１１４が機能構築される。 As shown in the figure, when the drive mode process is activated, the EPS controller 110 functions as a torque parameter recognition unit 111, a target current setting unit 112, a subtraction unit 113, and a drive signal setting unit 114.

トルクパラメータ認識手段１１１は、トルク信号Ｖｔの認識値に基づいてトルクパラメータＰｔｑと呼ばれる物理量を算出し、その後、トルクパラメータＰｔｑに基づいて、アシストモータから出力されるべき目標出力トルクＴｍｔｈを設定する。ここで、トルクパラメータＰｔｑは、トルク信号Ｖｔとの相関関係ｆが予め設定されており、具体的なトルク信号Ｖｔが与えられることで、当該パラメータＰｔｑが算出される。 The torque parameter recognition unit 111 calculates a physical quantity called a torque parameter Ptq based on the recognized value of the torque signal Vt, and then sets a target output torque Tmth to be output from the assist motor based on the torque parameter Ptq. Here, as for the torque parameter Ptq, the correlation f with the torque signal Vt is preset, and the parameter Ptq is calculated by giving a specific torque signal Vt.

本実施の形態において、トルクパラメータＰｔｑは、トーションバーの捩じれ状態、即ち、トーションバートルクＴｉｎｓａの情報を表しているものである。以下、トルクパラメータＰｔｑは、トーションバートルクＴｉｎｓ又はトーションバーの捩じれ情報と呼ぶことがある。本実施の形態では、トーションバートルクＴｉｎｓａについて以下の関係が成立しているものとする。
Ｔｉｎｓａ＝Ｔｓａ−Ｔｍｐ・・・・・式Ａ
Ｔｉｎｓａ［ｋｇｆ・ｃｍ］：トーションバートルク（正符号：時計回り方向）
Ｔｓａ［ｋｇｆ・ｃｍ］：操舵トルク（正符号：時計回り方向）
Ｔｍｐ［ｋｇｆ・ｃｍ］：アシストトルク（正符号：時計回り方向） In the present embodiment, the torque parameter Ptq represents the torsional state of the torsion bar, that is, information on the torsion bar torque Tinsa. Hereinafter, the torque parameter Ptq may be referred to as torsion bar torque Tins or torsion bar twist information. In the present embodiment, it is assumed that the following relationship is established for the torsion bar torque Tinsa.
Tinsa = Tsa-Tmp Formula A
Tinsa [kgf · cm]: Torsion bar torque (plus sign: clockwise direction)
Tsa [kgf · cm]: Steering torque (positive sign: clockwise direction)
Tmp [kgf · cm]: assist torque (plus sign: clockwise direction)

但し、この関係式に、モータシャフトの捩じれ成分、タイヤ接地面または機構部での摩擦損失成分等を与えても良い。尚、操舵トルクＴｓａは操縦者が操舵ハンドル７０に加えたトルクを指し、アシストトルクＴｍｐはアシストモータ１２０から実際に出力されているトルクを指す。但し、アシストトルクＴｍｐは、減速ギヤのギヤ比を換算させた値とする。 However, a torsional component of the motor shaft, a friction loss component at the tire ground contact surface or the mechanism portion, and the like may be given to this relational expression. The steering torque Tsa indicates the torque applied by the operator to the steering handle 70, and the assist torque Tmp indicates the torque actually output from the assist motor 120. However, the assist torque Tmp is a value obtained by converting the gear ratio of the reduction gear.

トルクパラメータ認識手段１１１では、トーションバートルク（トルクパラメータ）Ｔｉｎｓａが算出されると、これに基づいて、目標アシストトルクＴｍｔｈを以下の如く設定する。
Ｔｍｔｈ＝Γ（Ｔｉｎｓａ）・・・・・式Ｂ
ここで、式Ｂに示される関数Γは、トルク用に設けられたフィードバック制御で設定される関数であって、トーションバートルク（トルクパラメータ）Ｔｉｎｓａが零収束または低減するよう、適宜に設定されるものである。 When the torsion bar torque (torque parameter) Tinsa is calculated, the torque parameter recognizing means 111 sets the target assist torque Tmth as follows based on this calculation.
Tmth = Γ (Tinsa) Equation B
Here, the function Γ shown in Formula B is a function set by feedback control provided for torque, and is set appropriately so that the torsion bar torque (torque parameter) Tinsa converges or decreases to zero. Is.

目標電流設定手段１１２は、メモリ回路内に格納された基本トルクマップ（図３）を参照して、目標電流Ｉｍｔｈを設定する。具体的に説明すると、先ず、車速情報Ｖｖに基づいて、何れの基本トルクマップＶ０〜ＶＨを参照するか決定する。仮に、速度情報ＶｖがＶＬのレンジに属する場合、当該マップＶＬを参照し、目標アシストトルクＴｍｔｈに対応する電流値、即ち、目標電流Ｉｍｔｈを設定する。尚、本実施の形態に係る基本トルクマップは、車速零のときマップＶ０が参照され、低速のときマップＶＬが参照され、高速のときマップＶＨが参照される。但し、これに限らず、更に細かく速度レンジを設定し、これに応じて基本トルクマップを追加させても良い。 The target current setting means 112 sets the target current Imth with reference to the basic torque map (FIG. 3) stored in the memory circuit. More specifically, first, based on the vehicle speed information Vv, which basic torque map V0 to VH is to be referred to is determined. If the speed information Vv belongs to the VL range, the current value corresponding to the target assist torque Tmth, that is, the target current Imth is set with reference to the map VL. In the basic torque map according to the present embodiment, the map V0 is referred to when the vehicle speed is zero, the map VL is referred to when the vehicle speed is low, and the map VH is referred to when the vehicle speed is high. However, the present invention is not limited to this, and the speed range may be set more finely, and the basic torque map may be added accordingly.

減算手段１１３は、電流制御に関するフィードバックループに属している。当該減算手段１１３では、目標電流Ｉｍｔｈとモータ電流Ｉｍｐとの差分値ΔＩｄを算出し、この差分値ΔＩｄを後段のドライブ信号設定手段１１４へ供給する。モータ電流Ｉｍｐは、モータ電流検出手段１３１によって検出され、図示されないフィルター回路によってノイズキャンセル処理が施されている。このモータ電流検出手段１３１は、例えば、ホール素子を用いても良く、この他、検出抵抗、又は、検出トランスといった素子でも良い。 The subtracting means 113 belongs to a feedback loop related to current control. The subtracting unit 113 calculates a difference value ΔId between the target current Imth and the motor current Imp, and supplies the difference value ΔId to the drive signal setting unit 114 at the subsequent stage. The motor current Imp is detected by the motor current detection means 131 and subjected to noise cancellation processing by a filter circuit (not shown). The motor current detection means 131 may be, for example, a Hall element, or may be an element such as a detection resistor or a detection transformer.

ドライブ信号設定手段１１４は、差分値ΔＩｄに基づいて、インバータ回路１３０のスイッチパターンを制御する。インバータ回路１３０は、複数のスイッチング素子によって構成されており、インバータ回路１３０では、これらのスイッチング素子の各々にＰＷＭ信号を出力させる。このＰＷＭ信号は、差分値ΔＩｄに基づいて電気角の位相を順次設定させる信号で、これを充足させる各相電流と内部回路で生成される搬送波とを比較させることでＤＵＴＹ比が決定される。この処理の際、ドライブ信号設定手段１１４では、ＰＩ制御又はＰＩＤ制御といった制御処理によって、差分値ΔＩｄが零値を追従するようフィードバック制御させている。即ち、必要十分なアシストトルクを随時提供できるような制御が行われる。 The drive signal setting unit 114 controls the switch pattern of the inverter circuit 130 based on the difference value ΔId. The inverter circuit 130 is composed of a plurality of switching elements, and the inverter circuit 130 causes each of these switching elements to output a PWM signal. This PWM signal is a signal for sequentially setting the phase of the electrical angle based on the difference value ΔId, and the DUTY ratio is determined by comparing each phase current that satisfies this with a carrier wave generated by the internal circuit. During this process, the drive signal setting unit 114 performs feedback control so that the difference value ΔId follows a zero value by a control process such as PI control or PID control. That is, control is performed so that necessary and sufficient assist torque can be provided at any time.

図４は、アシストモータを駆動させるインバータ回路が示されている。図示の如く、インバータ回路１３０は、上アーム側のスイッチング素子群Ｔｕａ〜Ｔｗａと、下アーム側のスイッチング素子群Ｔｕｂ〜Ｔｗｂとから構成されている。このインバータ回路１３０には、上アームバスバーにバッテリー電源ＶＢが供給され、下アームバスバーがグランドＧＮＤへアースされている。このスイッチング素子の各々は、ＭＯＳＦＥＴ，ＩＧＢＴといったパワートランジスタが用いられる。また、スイッチング素子Ｔｕａ及びＴｕｂから成るＵ相アームの接点ｔｕには、相電流ラインＬｉｎｅ−Ｕが接続され、当該相電流ラインＬｉｎ−Ｕの他端にはステータコイルＬｕが接続される。また、他の相アーム（Ｖ相アーム，Ｗ相アーム）についても、これと同様な配線が施されている。更に、本実施の形態では、下アーム側のスイッチング素子ＴｕｂとグランドＧＮＤとの間に検出抵抗Ｒｕが設けられ、他のスイッチング素子Ｔｖｂ及びＴｗｂについても、同様に検出抵抗Ｒｖ，Ｒｗが設けられている。各々の検出抵抗では、両端電圧がＥＰＳコントローラ１１０のＡＤ入力部へ印加されるよう配線されている。 FIG. 4 shows an inverter circuit for driving the assist motor. As illustrated, the inverter circuit 130 includes upper arm side switching element groups Tua to Twa and a lower arm side switching element groups Tub to Twb. In the inverter circuit 130, the battery power VB is supplied to the upper arm bus bar, and the lower arm bus bar is grounded to the ground GND. Each of the switching elements is a power transistor such as a MOSFET or an IGBT. A phase current line Line-U is connected to a contact tu of the U-phase arm composed of the switching elements Tua and Tub, and a stator coil Lu is connected to the other end of the phase current line Lin-U. The other phase arms (V-phase arm and W-phase arm) are also provided with the same wiring. Further, in the present embodiment, the detection resistor Ru is provided between the lower-arm switching element Tub and the ground GND, and the detection resistances Rv and Rw are similarly provided for the other switching elements Tvb and Twb. Yes. Each detection resistor is wired so that the voltage between both ends is applied to the AD input unit of the EPS controller 110.

尚、これらの検出抵抗は、上述したモータ電流検出手段１３１を構成するものである。但し、かかる形態に限ることなく、検出抵抗を、図５に示す如く各相電流ラインに設けても良く、図６に示す如く下アームバスラインとグランドＧＮＤとの間に設けても良い。また、検出抵抗に限らず、カレントトランス等の他の素子を用いて電流を検出するようにしても良い。 These detection resistors constitute the motor current detection means 131 described above. However, the present invention is not limited to this configuration, and the detection resistor may be provided in each phase current line as shown in FIG. 5, or may be provided between the lower arm bus line and the ground GND as shown in FIG. In addition, the current may be detected by using other elements such as a current transformer in addition to the detection resistor.

かかる構成とされたインバータ回路１３０は、ＥＰＳコントローラ１１０で生成されたＰＷＭ信号が、各々のパワートランジスタへ印加される。このＰＷＭ信号は、各スイッチング素子に対して個々に設定され、相電流ライン（Ｌｉｎｅ−Ｕ〜Ｌｉｎｅ−Ｗ）に流れる電流経路と其のタイミングを制御する。これにより、アシストモータ１２０では、電気角が制御されてローター（図示なし）が回転駆動し、ローターに接続されたモータシャフトからアシストトルクを発生させる。 In the inverter circuit 130 having such a configuration, the PWM signal generated by the EPS controller 110 is applied to each power transistor. This PWM signal is individually set for each switching element, and controls the current path flowing through the phase current lines (Line-U to Line-W) and its timing. Thereby, in the assist motor 120, the electrical angle is controlled, the rotor (not shown) is rotationally driven, and assist torque is generated from the motor shaft connected to the rotor.

図７は、チューニングモード処理が起動した際における、ＥＰＳコントローラの機能ブロック図が示されている。図示の如く、かかる場面でのＥＰＳコントローラ１１０では、チューニングモード認識手段１１６と、チューニング動作設定手段１１７と、検査モータトルク算出手段１１８と、信号特性設定手段１１９とが機能構築される。尚、信号特性設定手段１１９の処理ではトルク信号Ｖｔが供され、検査モータトルク算出手段１１８ではモータ電流Ｉｍｂが供される。 FIG. 7 shows a functional block diagram of the EPS controller when the tuning mode process is activated. As shown in the figure, in the EPS controller 110 in such a scene, the tuning mode recognition means 116, the tuning operation setting means 117, the inspection motor torque calculation means 118, and the signal characteristic setting means 119 are constructed. The signal characteristic setting means 119 provides the torque signal Vt, and the inspection motor torque calculation means 118 provides the motor current Imb.

チューニングモード認識手段１１６は、所定のトリガー動作を認識するものであって、ＥＰＳコントローラ１１０へ入力される信号によって当該トリガーを認識する。例えば、製造ラインで実施されるチューニングモード処理について説明すると、電動ステアリング装置１００がトルク信号のチューニング検査工程に投入され、当該工程でチューニング処理を起動させる指令信号がＥＰＳコントローラ１１０へ与えられることで、其の指令信号をチューニングモード認識手段１１６がキャッチすることとなる。以後、本実施の形態では、製造ライン中のチューニング検査工程でチューニングモード処理を実施させていることとして説明を続ける。但し、実際には、出荷後の車両に対しても、当該指令信号をＥＰＳコントローラ１１０へ与えることで、チューニングモード処理を起動させることが可能である。即ち、本処理は、製造段階に利用されるだけでなく、メンテナンス時のような場面でもトルクパラメータのチューニングを実施することが可能である。 The tuning mode recognition unit 116 recognizes a predetermined trigger operation, and recognizes the trigger by a signal input to the EPS controller 110. For example, the tuning mode process performed on the production line will be described. The electric steering device 100 is input to the torque signal tuning inspection process, and a command signal for starting the tuning process is given to the EPS controller 110 in the process. That command signal is caught by the tuning mode recognition means 116. Hereinafter, in this embodiment, the description will be continued on the assumption that the tuning mode process is performed in the tuning inspection process in the production line. However, in practice, it is possible to start the tuning mode processing by giving the command signal to the EPS controller 110 even for a vehicle after shipment. That is, this process is not only used in the manufacturing stage, but it is possible to tune the torque parameter even in a scene such as during maintenance.

チューニング動作設定手段１１７は、チューニングモード認識手段１１６から指令信号を受信した旨の情報を受けると、チューニング用信号ＴＵＮを設定し、各々のスイッチング素子Ｔｕａ〜Ｔｗｂへ出力する。当該チューニング用信号ＴＵＮについて、図８を参照して具体的に説明する。図示の如く、チューニング用信号ＴＵＮは、上アーム側のスイッチング素子群の全てのスイッチング素子Ｔｕａ〜ＴｗａをＯＦＦ状態とさせ、一方、下アーム側のスイッチング素子群の全てのスイッチング素子Ｔｕｂ〜ＴｗｂをＯＮ状態とさせる。このように、チューニング動作設定手段１１７では、ＰＷＭ信号のような段発的な信号と異なり、インバータ回路１３０のスイッチパターンを一定に保持させる。 When receiving the information indicating that the command signal has been received from the tuning mode recognition unit 116, the tuning operation setting unit 117 sets the tuning signal TUN and outputs the tuning signal TUN to each of the switching elements Tua to Twb. The tuning signal TUN will be specifically described with reference to FIG. As shown in the figure, the tuning signal TUN turns off all the switching elements Tua to Twa in the upper arm side switching element group, while turning on all the switching elements Tub to Twb in the lower arm side switching element group. Let it be in a state. As described above, the tuning operation setting means 117 keeps the switch pattern of the inverter circuit 130 constant unlike the stepwise signal such as the PWM signal.

但し、一定に保持されるスイッチパターンは、図８に示す状態に限定にされるものではない。例えば、相電流ライン（Ｌｉｎｅ−Ｕ〜Ｌｉｎｅ−Ｗ）の各々に検出抵抗が介挿されているのであれば、上アーム側のスイッチング素子群Ｔｕａ〜Ｔｗａの全てをＯＮ状態とさせ、下アーム側のスイッチング素子群Ｔｕｂ〜Ｔｅｂの全てをＯＦＦ状態とさせても良い。また、ＯＮ状態とされるスイッチング素子群は、其の全てのスイッチング素子をＯＮ状態とさせなくとも、少なくとも１つのスイッチング素子のみＯＮ状態とさせれば良い。但し、アシストモータが発電機として動作する場合、１箇所のスイッチング素子のみがＯＮ状態とされていると、其のスイッチング素子へモータ電流が集中して流れることとなり、当該素子の発熱を招くこととなる。このため、図８のように、一方群のスイッチング素子群の全スイッチング素子Ｔｕｂ〜ＴｗｂをＯＮ状態とさせ、インバータ回路１３０に流れるモータ電流Ｉｍｂを分散させることで、パワートランジスタの破損を防止できる。 However, the switch pattern held constant is not limited to the state shown in FIG. For example, if a detection resistor is inserted in each of the phase current lines (Line-U to Line-W), all of the upper arm side switching element groups Tua to Twa are turned on, and the lower arm side All of the switching element groups Tub to Teb may be turned off. Further, in the switching element group to be turned on, it is only necessary to turn on at least one switching element without turning on all the switching elements. However, when the assist motor operates as a generator, if only one switching element is in the ON state, the motor current concentrates on that switching element, causing heat generation of the element. Become. Therefore, as shown in FIG. 8, all the switching elements Tub to Twb of the one switching element group are turned on, and the motor current Imb flowing through the inverter circuit 130 is dispersed, so that the power transistor can be prevented from being damaged.

上述の如く、本実施の形態では、製造工程中又はメンテナンス作業といった非走行時にトルクパラメータのチューニング処理が実施される。このため、インバータ回路１３０を構成する複数のスイッチング素子に対し自由なスイッチパターンを設定させることが可能となる。 As described above, in the present embodiment, torque parameter tuning processing is performed during non-running, such as during the manufacturing process or maintenance work. For this reason, it becomes possible to set a free switch pattern for a plurality of switching elements constituting the inverter circuit 130.

これに対し、特許文献１のようにチューニング処理を走行中に行うと、ＥＰＳコントローラ１１０ではアシストモータ１２０の電気角を常時調整させなければならず、操舵トルクＴｓａを一定値に保持させることが事実上不可能となる。そうすると、同一条件のサンプル値を何度も取得することが難しくなるので、同一条件で複数回サンプリングしてこれを平均値等の統計的処理で利用する、といった特定の検査処理に不向きとなる。また、変動中に信号をサンプリングすることは、ノイズの影響も受けやすくなり、其の信号が示す情報の信頼性に問題が生じる。 On the other hand, when the tuning process is performed during traveling as in Patent Document 1, the EPS controller 110 must always adjust the electrical angle of the assist motor 120, and the fact that the steering torque Tsa is maintained at a constant value. It becomes impossible. If it does so, it will become difficult to acquire the sample value of the same condition many times, and it becomes unsuitable for the specific test | inspection process of sampling several times on the same condition and using this for statistical processes, such as an average value. In addition, sampling a signal during fluctuations is also susceptible to noise, causing a problem in the reliability of information indicated by the signal.

一方、本実施の形態では、車両を停止させた状態でチューニング処理が実施されるので、インバータ回路１３０のスイッチパターンを一定に保持させることが可能となる。そして、一定の検査操舵トルクＴｓｂを加えることで、トーションバーの捩じれ状態を同一条件に保つことが可能となる。このため、同一条件で複数の信号をサンプリングすることが容易となり、其の情報を統計的処理へ供することが可能となる。また、安定した条件で検査が実施されるため、其の検査工程で取得された信号特性は非常に信頼性の高いものとなる。 On the other hand, in the present embodiment, since the tuning process is performed with the vehicle stopped, the switch pattern of the inverter circuit 130 can be kept constant. Then, by adding a constant inspection steering torque Tsb, it is possible to keep the twisted state of the torsion bar under the same conditions. For this reason, it becomes easy to sample a plurality of signals under the same conditions, and the information can be used for statistical processing. In addition, since the inspection is performed under stable conditions, the signal characteristics acquired in the inspection process are very reliable.

また、特許文献１では、車両走行中でチューニングされるため、所望の条件でトルクパラメータを取得することが困難である。これに対し、本実施の形態では、適宜な大きさの検査トルクを加えることができるので、幅広いトルクレンジについてチューニング処理を実施させることが可能となる。 Further, in Patent Document 1, since tuning is performed while the vehicle is running, it is difficult to acquire torque parameters under desired conditions. On the other hand, in the present embodiment, an inspection torque of an appropriate magnitude can be applied, so that tuning processing can be performed for a wide torque range.

更に、本実施の形態で採用されるスイッチパターンは、モータシャフトＳＨｍからアシストモータ１２０へトルクが加えられると、アシストモータ１２０が発電機として機能するので、ローターを回転させる反力としてモータシャフトＳＨｍの端部へ一定の負荷トルクを与える。このため、ステアリングシャフト６０のピニオン５０とラック３０の斜歯歯車４０とが機構的に結合されていなくとも、トーションバーの励磁コイル側へ発電負荷が加わり、チューニング検査工程を実施させることができる。こうして、検査工程の配置自由度を確保しておくことは、製造ラインの設計上、非常に有益な事項となる。 Furthermore, the switch pattern employed in the present embodiment is such that when the torque is applied from the motor shaft SHm to the assist motor 120, the assist motor 120 functions as a generator, so that the motor shaft SHm has a reaction force that rotates the rotor. A constant load torque is applied to the end. For this reason, even if the pinion 50 of the steering shaft 60 and the bevel gear 40 of the rack 30 are not mechanically coupled, a power generation load is applied to the exciting coil side of the torsion bar, and the tuning inspection process can be performed. Thus, ensuring the degree of freedom of arrangement of the inspection process is a very useful matter in designing the production line.

このように、本実施の形態によると、インバータ回路１３０のスイッチパターンを一定に保持させることで、トルクパラメータのチューニングを行う条件を、様々な面で好適化させている。 Thus, according to the present embodiment, the condition for tuning the torque parameter is optimized in various aspects by keeping the switch pattern of the inverter circuit 130 constant.

図７を参照して説明を続ける。操舵ハンドル７０に検査操舵トルクＴｓｂが加えられると、モータシャフトＳＨｍへ検査モータトルクＴｍｂが加わり、インバータ回路１３０ではモータ電流Ｉｍｂが流れる。尚、検査操舵トルクＴｓｂとは、チューニング工程で検査装置から加えられる試験用の印加トルクで、一定のトルク値に制御されたものである。 The description will be continued with reference to FIG. When the inspection steering torque Tsb is applied to the steering handle 70, the inspection motor torque Tmb is applied to the motor shaft SHm, and the motor current Imb flows in the inverter circuit 130. The inspection steering torque Tsb is a test applied torque applied from the inspection apparatus in the tuning process and is controlled to a constant torque value.

検査操舵トルクＴｓｂが加えられているとき、検査モータトルク算出手段１１８ではモータ電流Ｉｍｂを検出する。検査モータトルク算出手段１１８では、検出抵抗からモータ電流Ｉｍｂが送られ、これをＡＤ変換して当該電流値情報として取得する。図８では、検査抵抗Ｒｕ〜Ｒｗが各アームに配されている為、各々の電流値を合成させることによりモータ電流Ｉｍｂが算出される。そして、モータ電流Ｉｍｂが情報として取得されると、当該電流値を以下の式に代入して、モータ電流Ｉｍｂの検出値に対応する検査モータトルクＴｍｂを算出する。
Ｔｍｂ＝Ｋ・Ｉｍｂ・・・・・式Ｃ
Ｋ［ｋｇｆ・ｃｍ／Ａ］：トルク定数 When the inspection steering torque Tsb is applied, the inspection motor torque calculation means 118 detects the motor current Imb. In the inspection motor torque calculation means 118, the motor current Imb is sent from the detection resistor, and this is AD-converted to obtain the current value information. In FIG. 8, since the inspection resistors Ru to Rw are arranged in each arm, the motor current Imb is calculated by combining the respective current values. Then, when the motor current Imb is acquired as information, the current value is substituted into the following formula to calculate the inspection motor torque Tmb corresponding to the detected value of the motor current Imb.
Tmb = K · Imb ... Formula C
K [kgf · cm / A]: Torque constant

チューニングモード処理では、トーションバーに加わるトルク（トーションバートルク）が以下の関係を有している。但し、検査モータトルクＴｍｂについては、モータシャフトとステアリングシャフトとの間に減速ギヤが設けられているので、これに相当するギヤ比が換算された値である。
Ｔｉｎｓｂ＝Ｔｓｂ−Ｔｍｂ・・・・・式Ｄ
Ｔｉｎｓｂ［ｋｇｆ・ｃｍ］：トーションバートルク（正符号：時計回り方向）
Ｔｓｂ［ｋｇｆ・ｃｍ］：検査操舵トルク（正符号：時計回り方向）
Ｔｍｂ［ｋｇｆ・ｃｍ］：検査モータトルク（正符号：時計回り方向） In the tuning mode process, the torque applied to the torsion bar (torsion bar torque) has the following relationship. However, the inspection motor torque Tmb is a value obtained by converting a gear ratio corresponding to a reduction gear provided between the motor shaft and the steering shaft.
Tinsb = Tsb−Tmb Formula D
Tinsb [kgf · cm]: Torsion bar torque (positive sign: clockwise direction)
Tsb [kgf · cm]: Inspection steering torque (positive sign: clockwise direction)
Tmb [kgf · cm]: Inspection motor torque (positive sign: clockwise direction)

パラメータデータ算出手段１１９ａでは、検査装置から検査操舵トルクＴｓｂの情報が与えられており、且つ、検査モータトルク算出手段１１８から検査モータトルクＴｍｂの算出値が与えられる。そして、同処理１１９ａでは、双方の値を式Ｄへ代入し、チューニングモード処理におけるトーションバートルクＴｉｎｓｂが算出される。 In the parameter data calculation unit 119a, information on the inspection steering torque Tsb is given from the inspection device, and a calculated value of the inspection motor torque Tmb is given from the inspection motor torque calculation unit 118. In the process 119a, both values are substituted into the formula D, and the torsion bar torque Tinsb in the tuning mode process is calculated.

ここで、チューニング処理におけるトーションバートルクＴｉｎｂは、ドライブモード処理でのトーションバートルクＴｉｎｓａに対応するものであり、これもトルクパラメータＰｔｑに属する。そして、当該トーションバートルクＴｉｎｓｂは、ドライブモード処理において、トーションバートルクＴｉｎａとして置き換えられ、目標アシストトルクＴｍｔｈを設定させるパラメータとして用いられる。 Here, the torsion bar torque Tinb in the tuning process corresponds to the torsion bar torque Tinsa in the drive mode process and also belongs to the torque parameter Ptq. The torsion bar torque Tinsb is replaced with the torsion bar torque Tina in the drive mode process, and is used as a parameter for setting the target assist torque Tmth.

信号特性設定手段１１９では、検査操舵トルクＴｓｂの条件を変更して、各々のトルク条件についてトルク信号Ｖｔと検査モータトルクＴｍｂとの関係を取得していく。即ち、トルク信号Ｖｔと検査モータトルクＴｍｂとの関係が、異なる複数点について取得されることとなる。 The signal characteristic setting means 119 changes the condition of the inspection steering torque Tsb, and acquires the relationship between the torque signal Vt and the inspection motor torque Tmb for each torque condition. That is, the relationship between the torque signal Vt and the inspection motor torque Tmb is acquired for a plurality of different points.

そして、信号特性設定手段１１９では、各トルク条件での各々の関係を解析し、トーションバートルク（トルクパラメータ）Ｔｉｎｓｂとトルク信号Ｖｔとの相関関係ｆを設定する。また、設定された相関関係ｆは、マップ情報又は関数として情報化され、メモリ回路へ格納されることとなる。このため、ドライブモード処理では、トルク信号Ｖｔを検出すると、チューニングモード処理で作成された相関関係ｆを参照することでトーションバートルクＴｉｎｓａを特定し、これを式Ｂに投入することで、目標トルクＴｍｔｈの算出が可能となる。尚、チューニングモード処理で作成される相関関係ｆについては、図１０乃至図１２にて詳細に説明することとする。 The signal characteristic setting means 119 analyzes each relationship under each torque condition, and sets a correlation f between the torsion bar torque (torque parameter) Tinsb and the torque signal Vt. Further, the set correlation f is computerized as map information or a function and stored in the memory circuit. For this reason, in the drive mode process, when the torque signal Vt is detected, the torsion bar torque Tinsa is specified by referring to the correlation f created in the tuning mode process, and this is input to the equation B to obtain the target torque. Tmth can be calculated. The correlation f created in the tuning mode process will be described in detail with reference to FIGS.

このように、チューニングモード処理では、トルク信号Ｖｔとトーションバートルク（トルクパラメータ）Ｔｉｎｓｂとの相関関係ｆが、実測による信号特性の解析によって正確に把握されることとなる。このため、本実施の形態で設定される相関関係ｆは、トルクセンサの信号又は回路上のバラツキをキャンセルさせる情報として機能する（チューニング機能）。先にも述べたように、ドライブモード処理では、チューニングされたトーションバートルク（トルクパラメータ）Ｔｉｎｓａを参照し、これに基づいて所定の処理が実行され、其の結果、目標電流Ｉｍｔｈを設定させている。従って、本実施の形態に係るＥＰＳコントローラでは、バラツキ等の誤差成分がキャンセルされるので、ドライバビリティの向上が図られ、事故等の発生を未然に防ぐことが可能となる。 Thus, in the tuning mode process, the correlation f between the torque signal Vt and the torsion bar torque (torque parameter) Tinsb is accurately grasped by analyzing the signal characteristics by actual measurement. For this reason, the correlation f set in the present embodiment functions as information for canceling a torque sensor signal or circuit variation (tuning function). As described above, in the drive mode process, the tuned torsion bar torque (torque parameter) Tinsa is referred to, and based on this, a predetermined process is executed. As a result, the target current Imth is set. Yes. Therefore, in the EPS controller according to the present embodiment, error components such as variations are canceled, so that drivability can be improved and accidents can be prevented from occurring.

図９は、チューニングモード処理を実行させる処理ルーティンが示されている。チューニングルーティンＲＴＮは、検査装置から送られた指令信号を受信することにより起動される。ルーティンＲＴＮが起動されると、先ず、チューニング用信号ＴＵＮを出力させ、インバータ回路１３０のスイッチパターンを先の如く保持させる（Ｓ０１）。 FIG. 9 shows a processing routine for executing the tuning mode processing. The tuning routine RTN is activated by receiving a command signal sent from the inspection apparatus. When the routine RTN is activated, first, a tuning signal TUN is output and the switch pattern of the inverter circuit 130 is held as before (S01).

処理Ｓ０１が完了すると、検査装置では、第１の操舵検査トルクＴｓｂ１をステアリングへ与える。先にも説明したが、検査装置から与えられる操舵検査トルクは、一定値に制御されている。このトルク条件のもと、ルーティンＲＴＮでは、モータ電流Ｉｍｂ１を検出し（Ｓ０２）、式Ｃ及び式Ｄを用いてトーションバートルクＴｉｎｓｂ１を算出する。また、同条件のもと、トルク信号Ｖｔ１を検出する（Ｓ０４）。尚、ここで検出された成分は、図１０における点Ｘを特定するものである。 When the process S01 is completed, the inspection apparatus gives the first steering inspection torque Tsb1 to the steering. As described above, the steering inspection torque applied from the inspection apparatus is controlled to a constant value. Under this torque condition, the routine RTN detects the motor current Imb1 (S02), and calculates the torsion bar torque Tinsb1 using the equations C and D. Further, the torque signal Vt1 is detected under the same conditions (S04). The component detected here specifies the point X in FIG.

処理Ｓ０２〜Ｓ０４が完了すると、検査装置では、先と異なる一定トルク（第２の操舵検査トルクＴｓｂ２）をステアリングへ与える。そして、ルーティンＲＴＮでは、モータ電流Ｉｍｂ２を検出し（Ｓ０５）、これに対応するトーションバートルクＴｉｎｓｂ２と、トルク信号Ｖｔ２を得る（Ｓ０６，Ｓ０７）。尚、ここで検出された成分は、図１０における点Ｙを特定するものである。 When the processes S02 to S04 are completed, the inspection apparatus applies a constant torque (second steering inspection torque Tsb2) different from the previous to the steering. In the routine RTN, the motor current Imb2 is detected (S05), and the corresponding torsion bar torque Tinsb2 and the torque signal Vt2 are obtained (S06, S07). The component detected here specifies the point Y in FIG.

処理Ｓ０５〜Ｓ０７が完了した後、処理Ｓ０８では、トルク信号Ｖｔとトーションバートルク（トルクパラメータ）Ｔｉｎｓｂとの相関関係を解析する。本実施の形態では、トルクセンサの信号特性が線形であるため、図１０に示す如く、トルク信号ＶｔとトーションバートルクＴｉｎｓｂとの相関関係を一次関数によって特定することができる。即ち、処理Ｓ０８では、点Ｘ及び点Ｙに基づいて、以下の解析結果を得ることができる。
Ｖｔ＝α・Ｔｉｎｓｂ＋Ｖβ＝ｆ（Ｔｉｎｓｂ）・・・・・式Ｅ
尚、本実施の形態では、相関関係ｆが一次関数であるとしているが、これに限られるものではない。また、実際の相関関係が線形の関係でなくとも、適宜な演算を実施し、トルク信号ＶｔとトーションバートルクＴｉｎｓｂとの相関関係を直線回帰させる手法を用いても良い。 After processing S05 to S07 is completed, in processing S08, the correlation between the torque signal Vt and the torsion bar torque (torque parameter) Tinsb is analyzed. In the present embodiment, since the signal characteristic of the torque sensor is linear, the correlation between the torque signal Vt and the torsion bar torque Tinsb can be specified by a linear function as shown in FIG. That is, in the process S08, the following analysis results can be obtained based on the points X and Y.
Vt = α · Tinsb + Vβ = f (Tinsb) Equation E
In the present embodiment, the correlation f is a linear function, but the present invention is not limited to this. Further, even if the actual correlation is not a linear relationship, a method may be used in which an appropriate calculation is performed and the correlation between the torque signal Vt and the torsion bar torque Tinsb is linearly regressed.

然して、この相関関係ｆがメモリ回路へ記録される（Ｓ０９）。ここで、メモリ回路へ記録される相関関係の情報は、様々な形態が考えられる。例えば、解析された式Ｅに基づいて、マップ情報を作成しても良い。また、式Ｅの傾き係数αと切片値Ｖβとを記憶させておき、適宜、式Ｅに係る演算を実行させるようにしても良い。 However, this correlation f is recorded in the memory circuit (S09). Here, the correlation information recorded in the memory circuit can be in various forms. For example, map information may be created based on the analyzed expression E. Further, the slope coefficient α and the intercept value Vβ of the equation E may be stored, and the calculation related to the equation E may be appropriately executed.

本実施の形態に係るＥＰＳコントローラによると、２点（Ｘ，Ｙ）以上のサンプル値によって相関関係ｆが求められるので、チューニングルーティンＲＴＮでは、オフセット誤差は勿論のこと、傾き誤差についても併せてキャンセルされることとなる。そして、サンプルするトルクレンジを広げることで、本実施の形態に係るＥＰＳコントローラでは、トルクパラメータＴｉｎｓｂに含まれる誤差因子が低減され、操舵トルクの大きさに関わらずアシストモータの最適制御を実現させる。このため、ＥＰＳアクチュエータ装置については、アシストトルクを適正値に一致させて出力できる。 According to the EPS controller according to the present embodiment, since the correlation f is obtained from sample values of two points (X, Y) or more, the tuning routine RTN cancels not only the offset error but also the tilt error. Will be. Then, by expanding the torque range to be sampled, the EPS controller according to the present embodiment reduces the error factor included in the torque parameter Tinsb, and realizes optimal control of the assist motor regardless of the magnitude of the steering torque. For this reason, with respect to the EPS actuator device, the assist torque can be output in accordance with an appropriate value.

また、本発明に係る電動ステアリング装置によると、急激な操舵動作が行われても、アシストトルクの制御誤差が殆ど生じないので、ドライバビリティ―の向上が図られ、車両操作上の安全性が確保される。 In addition, according to the electric steering device of the present invention, even if a sudden steering operation is performed, the control error of the assist torque hardly occurs, so that the drivability is improved and the safety in operating the vehicle is ensured. Is done.

以上、実施の形態について説明してきたが、特許請求の範囲に記される発明は、かかる形態に限定されるものではない。例えトーションバートルクパラメータは、実施の形態においてトーションバートルクを数値化させたものとして説明されているが、本発明ではこの他、このパラメータがモータ電流とされても良い。トルクパラメータがモータ電流である場合、トルク信号から直接的に目標電流を算出できるので、目標電流Ｉｍｔｈを設定する際の演算処理が簡素化される。 Although the embodiments have been described above, the invention described in the claims is not limited to such embodiments. For example, although the torsion bar torque parameter is described as a numerical value of the torsion bar torque in the embodiment, in the present invention, this parameter may be a motor current. When the torque parameter is a motor current, the target current can be calculated directly from the torque signal, so that the calculation process when setting the target current Imth is simplified.

８０トルクセンサ，１００電動ステアリング装置，１００ａＥＰＳアクチュエータ，１１０ＥＰＳコントローラ，１１７チューニング動作設定手段，１１８検査モータトルク算出手段，１１９信号特性設定手段，１１９ａパラメータデータ算出手段，１２０アシストモータ。 80 torque sensor, 100 electric steering device, 100a EPS actuator, 110 EPS controller, 117 tuning operation setting means, 118 inspection motor torque calculation means, 119 signal characteristic setting means, 119a parameter data calculation means, 120 assist motor.

Claims

インバータ回路のスイッチパターンを保持させるチューニング動作設定手段と、アシストモータに加わった検査モータトルクをモータ電流に基づいて算出する検査モータトルク算出手段と、前記検査モータトルク及び検査時に加えられる検査操舵トルクに基づいてトルクパラメータを算出するパラメータデータ算出手段と、前記トルク信号の認識値及び前記トルクパラメータについての相関関係を設定させる信号特性設定手段と、が車両停止状態の場面で機能されることを特徴とするＥＰＳコントローラ。 Tuning operation setting means for holding the switch pattern of the inverter circuit, inspection motor torque calculation means for calculating the inspection motor torque applied to the assist motor based on the motor current, and the inspection motor torque and the inspection steering torque applied during the inspection Parameter data calculating means for calculating a torque parameter based on the function, and signal characteristic setting means for setting a correlation between the recognized value of the torque signal and the torque parameter function in a scene where the vehicle is stopped. EPS controller.

インバータ回路のスイッチパターンを保持させるチューニング動作設定手段と、トルク信号の認識値及びアシストモータに与えられた検査モータトルクを表すトルクパラメータについての相関関係を設定させる信号特性設定手段と、が車両停止状態の場面で機能されることを特徴とするＥＰＳコントローラ。 A tuning operation setting means for holding the switch pattern of the inverter circuit, and a signal characteristic setting means for setting a correlation between the recognized value of the torque signal and a torque parameter representing the inspection motor torque applied to the assist motor are in a vehicle stop state. An EPS controller that is functioned in a scene of

前記相関関係は、アシストトルクを発生させるドライブモード処理で利用されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のＥＰＳコントローラ。 The EPS controller according to claim 1, wherein the correlation is used in a drive mode process for generating an assist torque.

前記インバータ回路は、上アーム側のスイッチング素子群と下アーム側のスイッチング素子群とから構成され、
前記チューニング動作設定手段は、前記上アーム側又は下アーム側のスイッチング素子群のうち、何れか一方のスイッチング素子群の全てのスイッチング素子をＯＦＦ状態とさせ、且つ、他方のスイッチング素子群の全てのスイッチング素子をＯＮ状態とさせる、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一項に記載のＥＰＳコントローラ。 The inverter circuit is composed of a switching element group on the upper arm side and a switching element group on the lower arm side,
The tuning operation setting means, among the switching element group of the upper arm or the lower arm, or not one of all the switching elements of the switching element group is in an OFF state, and all of the other switching element group to the switching element in an oN state, EPS controller according to any one of claims 1 to 3, characterized in that.

請求項１乃至請求項４のうち何れか一つに記載のＥＰＳコントローラと、前記ＥＰＳコントローラによって駆動されるインバータ回路と、前記インバータ回路によって駆動されるアシストモータと、から構成されることを特徴とするＥＰＳアクチュエータ装置。 It is comprised from the EPS controller as described in any one of Claim 1 thru | or 4, the inverter circuit driven by the EPS controller, and the assist motor driven by the inverter circuit, EPS actuator device.

請求項５に記載のＥＰＳアクチュエータ装置と、トルク信号を出力させるトルクセンサと、前記アシストモータ及びステアリングシャフトの間に介在し互いの回転運動を結合させる歯車機構と、から構成されることを特徴とする電動ステアリング装置。 The EPS actuator device according to claim 5 , comprising: a torque sensor that outputs a torque signal; and a gear mechanism that is interposed between the assist motor and the steering shaft and that couples the rotational movements to each other. Electric steering device.