JP6229821B2 - 電動パワーステアリング装置の制御装置 - Google Patents
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Description
数10でのH−1/Hは、図10に示されるようなHの単調増加関数であるから、共振比Hを増加することにより相対モードの特性の極に減衰率を与え、安定化できることがわかる。そして、数8及び数10の変数のうち、Jh及びKtorは基本となる操舵特性の要求から決定されることが多いので、共振比及び減衰率を上げるためには、JSTG及びBSTGを調整することになる。このうち、JSTGの調整は極配置の設計課題としてフィードバック制御部60で対応し、BSTGの調整は極零相殺の設計課題として応答制御部50で対応することになる。
よって、上記数15のままでは、安定性と応答性を独立して設定する自由度がないので、図13に示されるように、フィードフォワード制御部40を設けることにより、安定性と応答性を独立して設定できるようにする。フィードフォワード制御部40の特性を、例えば下記数16で表わされる位相補償特性C3(s)とした場合、図13に示される構成の特性は、下記数17のようになる。なお、下記数17では位相進み項が示されているが、これは身体的な負荷低減に必要な手腕の機械的な剛性低下がもたらす応答性低下を補うために必要な機能である。但し、この効果を示す解析には更なる条件と検討が必要であるため、下記数17の提示にとどめる。
第3実施形態でのフィードバック制御部61では、第1実施形態でのフィードバック制御部60の2階微分部610及びゲイン部620と同様の動作によりフィードバックゲインkaを乗算されたモータ角加速度αmが位相進み補償部650に入力され、位相進み補償部650は、数19で表わされる特性CLEAD(s)により位相進み補償を行い、補償信号Cs2として出力する。
2 コラム軸(ステアリングシャフト、ハンドル軸)
10 トルクセンサ
12 車速センサ
20 モータ
30 コントロールユニット(ECU)
31 電流指令値演算部
40 フィードフォワード制御部
50、51、52 応答制御部
60、61 フィードバック制御部
70 データ変換部
80 位相補償制御部
610 2階微分部
620 ゲイン部
650 位相進み補償部
Claims (13)
- 電流指令値に基づいてモータを駆動して操舵系をアシスト制御する電動パワーステアリング装置の制御装置において、
入力角度情報を入力して前記電流指令値を補償する補償信号1を演算するフィードフォワード制御部と、
出力角度情報を入力して前記電流指令値を補償する補償信号2を演算するフィードバック制御部と、
前記補償信号1及び前記補償信号2に基づいて前記電流指令値を調整する応答制御部とを備え、
前記フィードバック制御部は、電動パワーステアリング装置を構成するハンドル慣性及びモータ慣性が相対変位する振動モードの特性の極をステアリング安定化周波数領域に配置し、
前記応答制御部は、前記振動モードの特性を相殺するように極零相殺を行うことを特徴とする電動パワーステアリング装置の制御装置。 - 前記応答制御部は、前記補償信号1と前記補償信号2の差分を入力とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記応答制御部として前記補償信号1を入力とする応答制御部1及び前記補償信号2を入力とする応答制御部2が備えられ、
前記電流指令値の調整に前記応答制御部1からの出力と前記応答制御部2からの出力の差分が使用される請求項1に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。 - 前記ステアリング安定化周波数領域は略20Hz以上である請求項1乃至3のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記フィードバック制御部は、前記ハンドル慣性及び前記モータ慣性からなる2慣性系の共振比を上げることにより前記振動モードの特性の極配置を行う請求項1乃至4のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記共振比は略2以上である請求項5に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記フィードバック制御部は、位相進み特性により前記極にダンピンクを与える請求項1乃至6のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記応答制御部の極零相殺により前記振動モードの特性の減衰率が所定の値以上となる請求項1乃至7のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記所定の値が略0.6である請求項8に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記フィードフォワード制御部は、オンセンターでの前記振動モードの特性の安定性及び応答性を独立して設定できるようにする請求項1乃至9のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記フィードフォワード制御部は位相補償を行う請求項10に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記応答制御部が前記電流指令値を調整する前に前記電流指令値に対して位相補償を行う位相補償制御部を備える請求項1乃至11のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
- 前記入力角度情報は操舵角であり、前記出力角度情報はステアリング角である請求項1乃至12のいずれかに記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
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