JP6822116B2 - Steering control device - Google Patents
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Description
本発明は、車両の操舵をアシストする操舵装置を制御対象とする操舵制御装置に関する。 The present invention relates to a steering control device whose control target is a steering device that assists the steering of a vehicle.
たとえば特許文献1には、操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御するために、同期電動機にアシストトルクを生成させるための電流フィードバック制御器の入力となる制御角を操作する制御装置が記載されている。この制御装置は、同期電動機のセンサレス制御として、トルクフィードバック制御をするものであり、制御角によって回転する座標系の座標軸をγ軸およびδ軸とし、γ軸の電流指令値をゼロよりも大きい値とする一方、δ軸の電流指令値をゼロとする。これにより、γ軸とd軸とのずれ量に応じて、q軸電流が流れ、q軸電流によって同期電動機のトルクが生成される。ここで、γ軸とd軸とのずれ量は、制御角によって操作することができることから、トルクフィードバック制御によって制御角を操作することにより、γ軸とd軸とのずれ量を操作することができ、ひいては同期電動機のトルクを制御することができる。
For example,
上記制御装置では、さらに、操舵トルクの検出値と目標トルクとの差の絶対値が所定値以上である場合、制御が破綻したとして、γ軸の電流の指令値を減少させる処理を実行する。これは、制御ゲインを小さくして制御角を適切な値に収束させやすくすることを狙ったものである(段落「0064」)。 Further, when the absolute value of the difference between the detected value of the steering torque and the target torque is equal to or more than a predetermined value, the control device executes a process of reducing the command value of the current of the γ-axis, assuming that the control has failed. This is intended to reduce the control gain and make it easier to converge the control angle to an appropriate value (paragraph "0064").
ただし、たとえば上記トルクフィードバック制御の制御器のパラメータの異常やロジック異常等のいわゆるシステマティックエラーが発生した場合には、同期電動機のトルクを適切に制御することができない。特に、γ軸の電流指令値が過度に小さい値となるエラー発生時には、γ軸の電流が小さくなるために、制御角の操作によるトルクの変化量が小さくなり、ひいては制御が破綻するおそれがある。 However, when a so-called systematic error such as a parameter abnormality or a logic abnormality of the torque feedback control controller occurs, the torque of the synchronous motor cannot be controlled appropriately. In particular, when an error occurs in which the current command value of the γ-axis becomes an excessively small value, the current of the γ-axis becomes small, so that the amount of change in torque due to the operation of the control angle becomes small, and eventually the control may break down. ..
本発明は、そうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、システマティックエラーによって電流指令値の異常が生じる場合であってもアシスト制御が実行不能となることを抑制できるようにした操舵制御装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is steering control capable of suppressing the inoperability of assist control even when an abnormality of the current command value occurs due to a systematic error. To provide the equipment.
以下、上記課題を解決するための手段およびその作用効果について記載する。
1.操舵制御装置は、車両の操舵をアシストする操舵装置を制御対象とし、
前記操舵装置は、アシストトルクを生成する同期電動機と、前記同期電動機に電圧を印加する電力変換回路とを備え、前記同期電動機を流れる電流を電流指令値に制御するために前記電力変換回路が前記同期電動機に印加する電圧を操作する電流制御処理部と、ステアリングに入力されるトルクである操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御するために、前記電流指令値の位相を定める制御角を操作する制御角操作処理部と、前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が規定値以上であることを条件に前記電流指令値の絶対値を増加させ、前記上回る量が前記規定値よりも小さいことを条件に前記電流指令値の絶対値を減少させる指令値設定処理部と、前記上回る量が閾値以上であることを条件に、前記電流指令値の絶対値の減少を許容しないように前記指令値設定処理部が設定した前記電流指令値にガード処理を施すガード処理部と、を備える。
Hereinafter, means for solving the above problems and their actions and effects will be described.
1. 1. The steering control device targets the steering device that assists the steering of the vehicle.
The steering device includes a synchronous electric motor that generates an assist torque and a power conversion circuit that applies a voltage to the synchronous electric motor, and the power conversion circuit is said to control the current flowing through the synchronous electric motor to a current command value. The current control processing unit that operates the voltage applied to the synchronous electric motor and the control angle that determines the phase of the current command value are operated in order to feedback control the detected value of the steering torque, which is the torque input to the steering, to the target torque. The absolute value of the current command value is increased on condition that the control angle operation processing unit and the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque are equal to or larger than the specified value, and the amount exceeding the target torque is said. A command value setting processing unit that reduces the absolute value of the current command value on condition that it is smaller than the specified value, and a command value setting processing unit that reduces the absolute value of the current command value on condition that the amount exceeding the specified value is equal to or more than the threshold value. It is provided with a guard processing unit that performs guard processing on the current command value set by the command value setting processing unit so as not to prevent the current command value.
検出値が目標トルクを上回る量が規定値以上となっているときに、制御角操作処理部が制御角を操作することによって操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御する上では、同期電動機を流れる電流の絶対値がある程度大きい必要がある。このため、検出値が目標トルクを上回る量が規定値以上となっている場合、少なくとも電流指令値の絶対値を減少させるべきではないと考えられる。それにもかかわらず、指令値設定処理部により設定される絶対値が減少する異常が生じる場合、上記構成によれば、検出値が目標トルクを上回る量が閾値以上であるなら、ガード処理によって電流の減少が許容されない。これにより、電流指令値の絶対値が過度に小さくなることが抑制される。 When the amount of the detected value exceeding the target torque exceeds the specified value, the synchronous motor is used to feedback-control the steering torque detected value to the target torque by operating the control angle operation processing unit. The absolute value of the flowing current needs to be large to some extent. Therefore, when the amount of the detected value exceeding the target torque exceeds the specified value, it is considered that at least the absolute value of the current command value should not be reduced. Nevertheless, when an abnormality occurs in which the absolute value set by the command value setting processing unit decreases, according to the above configuration, if the amount of the detected value exceeding the target torque is equal to or greater than the threshold value, the guard processing causes the current to be reduced. No reduction is allowed. This prevents the absolute value of the current command value from becoming excessively small.
しかも、上記ガード処理は、指令値設定処理部が電流指令値を設定するロジックとは相違するロジックによって構成されている。このため、指令値設定処理部のロジック自体のエラー等のシステマティックエラーが生じた場合であっても、ガード処理部によってガード処理が施された値を適切な値とすることができる。これに対し、たとえば指令値設定処理部と同一のロジックのものを2つ用意して互いの値を照合する照合処理を実行する場合、照合処理の信頼性が低いものとなる。 Moreover, the guard processing is configured by a logic different from the logic in which the command value setting processing unit sets the current command value. Therefore, even when a systematic error such as an error of the logic itself of the command value setting processing unit occurs, the value subjected to the guard processing by the guard processing unit can be set as an appropriate value. On the other hand, for example, when two pieces having the same logic as the command value setting processing unit are prepared and a collation process for collating each other's values is executed, the reliability of the collation process becomes low.
したがって、上記構成では、システマティックエラーによって電流指令値の異常が生じる場合であってもアシスト制御が実行不能となることを抑制できる。
2.上記1記載の操舵制御装置において、前記ガード処理部は、前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が前記閾値以上であることを条件に、前記ガード処理が施された前記電流指令値の前回値の大きさを規定量だけ増加させた値を下限ガード値とし、前記電流指令値の大きさが前記下限ガード値以上となるようにガード処理を施す。
Therefore, in the above configuration, it is possible to prevent the assist control from becoming unexecutable even when an abnormality of the current command value occurs due to a systematic error.
2. 2. In the steering control device according to 1, the guard processing unit is subjected to the guard processing on the condition that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or greater than the threshold value. A value obtained by increasing the magnitude of the previous value of the current command value by a specified amount is set as the lower limit guard value, and guard processing is performed so that the magnitude of the current command value is equal to or greater than the lower limit guard value.
上記構成では、検出値の大きさが目標トルクの大きさを上回る量が閾値以上であることを条件に、電流指令値の大きさが、前回値の大きさよりも規定量以上大きくなるようにガード処理がなされる。したがって、検出値の大きさが目標トルクの大きさを上回る量が閾値以上であることを条件に、ガード処理部によって電流指令値を増加させることができる。 In the above configuration, the magnitude of the current command value is guarded so as to be larger than the magnitude of the previous value by a specified amount or more, provided that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or greater than the threshold value. Processing is done. Therefore, the current command value can be increased by the guard processing unit on condition that the amount of the detected value exceeding the target torque is equal to or greater than the threshold value.
3.上記1または2記載の操舵制御装置において、前記指令値設定処理部は、前記同期電動機および前記電力変換回路の少なくとも一方の温度が規定温度以上であると判定する場合、前記電流指令値を減少させるものであり、前記ガード処理部は、前記同期電動機および前記電力変換回路の少なくとも一方の温度が前記規定温度以上である場合、前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が前記閾値以上である場合であっても、前記電流指令値の大きさの減少を許容するように前記電流指令値に前記ガード処理を施す。 3. 3. In the steering control device according to 1 or 2, when the command value setting processing unit determines that the temperature of at least one of the synchronous motor and the power conversion circuit is equal to or higher than the specified temperature, the command value setting processing unit reduces the current command value. In the guard processing unit, when the temperature of at least one of the synchronous motor and the power conversion circuit is equal to or higher than the specified temperature, the magnitude of the detected value exceeds the magnitude of the target torque. Even when the value is equal to or greater than the threshold value, the guard process is applied to the current command value so as to allow a decrease in the magnitude of the current command value.
上記構成では、指令値設定処理部が、規定温度以上であると判定する場合に電流指令値を減少させることによって、同期電動機や電力変換回路が過度に高温となる事態を抑制することを狙っている。しかし、ガード処理部が電流指令値の絶対値の減少を許容しない場合、指令値設定処理部により電流指令値の大きさを減少させる処理は無効となってしまう。そこで上記構成では、規定温度以上である場合、検出値の大きさが目標トルクの大きさを上回る量が閾値以上であっても、電流指令値の大きさの減少を許容する設定とした。 In the above configuration, the command value setting processing unit reduces the current command value when it determines that the temperature is above the specified temperature, thereby suppressing the situation where the synchronous motor and the power conversion circuit become excessively high temperature. There is. However, if the guard processing unit does not allow the reduction of the absolute value of the current command value, the processing of reducing the magnitude of the current command value by the command value setting processing unit becomes invalid. Therefore, in the above configuration, when the temperature is equal to or higher than the specified temperature, even if the magnitude of the detected value exceeds the magnitude of the target torque is equal to or greater than the threshold value, the setting is set to allow the magnitude of the current command value to decrease.
4.上記3記載の操舵制御装置において、前記ガード処理部は、前記同期電動機および前記電力変換回路の少なくとも一方の温度が前記規定温度以上であると判定する場合、前記検出値が前記目標トルクを上回る量が前記閾値以上である場合であっても、前記電流指令値の大きさを減少させるように前記電流指令値に前記ガード処理を施す。 4. In the steering control device according to the above 3, when the guard processing unit determines that the temperature of at least one of the synchronous motor and the power conversion circuit is equal to or higher than the specified temperature, the detected value exceeds the target torque. Is equal to or greater than the threshold value, the current command value is subjected to the guard process so as to reduce the magnitude of the current command value.
上記構成では、ガード処理部が、規定温度以上であると判定する場合、電流指令値の大きさを減少させるように電流指令値にガード処理を施すために、規定温度以上であるにもかかわらず指令値設定処理部が電流指令値の大きさを減少させる処理を実行しない異常が生じた場合であっても、同期電動機を流れる電流を確実に減少させることができる。 In the above configuration, when the guard processing unit determines that the temperature is above the specified temperature, the current command value is guarded so as to reduce the magnitude of the current command value, even though the temperature is above the specified temperature. Even when an abnormality occurs in which the command value setting processing unit does not execute the process of reducing the magnitude of the current command value, the current flowing through the synchronous motor can be reliably reduced.
5.上記1〜4のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、前記ガード処理部は、前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が前記閾値よりも小さいことを条件に、前記電流指令値の絶対値の増加を許容しないように前記指令値設定処理部が設定した前記電流指令値に前記ガード処理を施す。 5. In the steering control device according to any one of the above 1 to 4, the guard processing unit is subject to the condition that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is smaller than the threshold value. The guard process is applied to the current command value set by the command value setting processing unit so as not to allow an increase in the absolute value of the current command value.
たとえば検出値が目標トルクを上回る量が規定値未満となっているときには、同期電動機を流れる電流を大きくする必要性に乏しい。それにもかかわらず、指令値設定処理部により設定される電流指令値の絶対値が増加する異常が生じる場合、上記構成によれば、検出値が目標トルクを上回る量が閾値未満であるなら、ガード処理によって電流の増加が許容されない。これにより、電流指令値の絶対値が過度に大きくなることが抑制される。 For example, when the amount of the detected value exceeding the target torque is less than the specified value, there is little need to increase the current flowing through the synchronous motor. Nevertheless, when an abnormality occurs in which the absolute value of the current command value set by the command value setting processing unit increases, according to the above configuration, if the amount of the detected value exceeding the target torque is less than the threshold value, the guard is used. The process does not allow an increase in current. This prevents the absolute value of the current command value from becoming excessively large.
6.上記1〜5のいずれか1項に記載の操舵制御装置において、前記ガード処理は、変化量ガード処理であり、前記ガード処理部は、前記変化量ガード処理がなされた前記電流指令値が、上限値以下且つ下限値以上となるようにガード処理を施す絶対値ガード処理を実行する。 6. In the steering control device according to any one of 1 to 5, the guard processing is a change amount guard processing, and the guard processing unit has an upper limit of the current command value to which the change amount guard processing is performed. Absolute value guard processing that performs guard processing so that it is below the value and above the lower limit is executed.
変化量ガード処理によれば、たとえば電流指令値を増加させるべきときに指令値設定処理部が電流指令値を減少させることなどを抑制することはできるものの、変化量ガード処理が施された電流指令値の絶対値が適切な値となるとは限らない。このため、絶対値ガード処理を設けた。 According to the change amount guard processing, for example, it is possible to suppress the command value setting processing unit from decreasing the current command value when the current command value should be increased, but the current command with the change amount guard processing applied. The absolute value of the value is not always the appropriate value. Therefore, an absolute value guard process is provided.
7.上記1〜6のいずれか一項に記載の操舵制御装置において、前記ガード処理部は、前記ガード処理の前に車速が車速閾値以上であるか否かを判定し、前記車速が前記車速閾値以上である場合には前記電流指令値の減少のみを許容し、前記車速が前記車速閾値未満である場合には前記ガード処理を施す。 7. In the steering control device according to any one of 1 to 6, the guard processing unit determines whether or not the vehicle speed is equal to or higher than the vehicle speed threshold value before the guard processing, and the vehicle speed is equal to or higher than the vehicle speed threshold value. If this is the case, only a decrease in the current command value is allowed, and if the vehicle speed is less than the vehicle speed threshold value, the guard process is performed.
車速が車速閾値以上である場合には大きなアシストトルクは必要でないため、ガード処理部は電流指令値が減少することのみを許容する。このため、過剰に大きなアシストトルクが発生することを抑制できる。 When the vehicle speed is equal to or higher than the vehicle speed threshold value, a large assist torque is not required, so the guard processing unit only allows the current command value to decrease. Therefore, it is possible to suppress the generation of an excessively large assist torque.
本発明の操舵制御装置によれば、システマティックエラーによって電流指令値の異常が生じる場合であってもアシスト制御が実行不能となることを抑制できる。 According to the steering control device of the present invention, it is possible to prevent the assist control from becoming unexecutable even when an abnormality of the current command value occurs due to a systematic error.
<第1の実施形態>
以下、操舵制御装置にかかる第1の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
図1に示すように、本実施形態にかかる操舵装置10においては、ステアリングホイール(ステアリング12)が、ステアリングシャフト13に固定されており、ステアリングシャフト13の回転に応じてラック軸20が軸方向に往復動する。なお、ステアリングシャフト13は、ステアリング12側から順にコラム軸14、中間軸16、およびピニオン軸18を連結することにより構成されている。
<First Embodiment>
Hereinafter, the first embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, in the
ピニオン軸18は、ラック軸20に動力伝達可能に配置されている。詳しくは、ラック軸20とピニオン軸18とは、所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸20に形成された第1ラック歯20aとピニオン軸18に形成されたピニオン歯18aとが噛合されることで第1ラックアンドピニオン機構22が構成されている。また、ラック軸20の両端には、タイロッド24が連結されており、タイロッド24の先端は転舵輪26が組み付けられた図示しないナックルに連結されている。したがって、ステアリング12の操作に伴うステアリングシャフト13の回転が第1ラックアンドピニオン機構22によりラック軸20の軸方向変位に変換され、この軸方向変位がタイロッド24を介してナックルに伝達されることにより、転舵輪26の転舵角、すなわち車両の進行方向が変更される。
The
上記ラック軸20は、ピニオン軸28と所定の交叉角をもって配置されており、ラック軸20に形成された第2ラック歯20bとピニオン軸28に形成されたピニオン歯28aとが噛合されることで第2ラックアンドピニオン機構30が構成されている。ピニオン軸28は、ウォームアンドホイール等の減速機構32を介して、同期電動機34の回転軸34aに接続されている。同期電動機34は、3相の表面磁石同期電動機(SPMSM)である。
The
同期電動機34は、インバータ40を介してバッテリ42に接続されている。インバータ40は、バッテリ42の直流電圧を交流電圧に変換して同期電動機34に印加する電力変換回路である。
The
操舵制御装置(制御装置50)は、中央処理装置(CPU52)およびメモリ54を備えている。制御装置50は、同期電動機34のトルクを制御量とし、インバータ40を操作することによって、ステアリング12の操作をアシストするアシスト制御を実行する。この際、制御装置50は、各種センサの検出値を参照する。これらセンサとしては、たとえば、同期電動機34の回転軸34aの回転角度θp0を検出する回転角度センサ58、ステアリングシャフト13に加わるトルク(操舵トルクTrqs)を検出するトルクセンサ60、車両の走行速度(車速V)を検出する車速センサ62などがある。また、制御装置50は、インバータ40と同期電動機34との間の線電流(電流iu,iv,iw)を検出する電流センサ64の検出値を取得する。さらに、制御装置50は、同期電動機34の温度Tmを検出する温度センサ66や、インバータ40の温度Tiを検出する温度センサ68の検出値を取得する。
The steering control device (control device 50) includes a central processing unit (CPU 52) and a
図2に、制御装置50が実行する処理の一部を示す。図2は、メモリ54に記憶されたプログラムをCPU52が実行することで実現されるいくつかの処理を、実現される処理の種類毎に記載したものである。
FIG. 2 shows a part of the processing executed by the
正常時処理部M10は、同期電動機34のアシストトルクを制御するためのインバータ40の操作信号MSを生成する。この際、正常時処理部M10は、回転角度センサ58によって検出された回転軸34aの回転角度θp0や、電流センサ64によって検出された電流iu,iv,iw、車速センサ62によって検出される車速V、トルクセンサ60によって検出される操舵トルクTrqsを入力とする。
The normal processing unit M10 generates an operation signal MS of the
センサレス処理部M20は、回転角度センサ58に異常が生じた場合に、回転角度センサ58による回転角度θp0を用いることなく、同期電動機34のアシストトルクを制御する。
When an abnormality occurs in the
セレクタM12は、回転角度センサ58の異常の有無に応じて、正常時処理部M10による操作信号MSとセンサレス処理部M20による操作信号MSとのいずれかをインバータ40に選択的に出力する。ただし、実際には、回転角度センサ58に異常が生じる前には、センサレス処理部M20が操作信号MSを算出する処理を実行しておらず、また、回転角度センサ58に異常が生じた後には、正常時処理部M10が操作信号MSを算出する処理を実行しない。なお、回転角度センサ58の異常の有無の判定処理としては、たとえば、操舵トルクTrqsの絶対値が所定値以上となっているにもかかわらず、回転角度センサ58の出力値が固定された状態が所定時間以上継続する場合に異常と判定するものとすればよい。
The selector M12 selectively outputs either the operation signal MS by the normal processing unit M10 or the operation signal MS by the sensorless processing unit M20 to the
以下、センサレス処理部M20について、詳述する。
指令値設定処理部M24は、回転座標系であるγδ座標系におけるγ軸の電流指令値iγ1*を可変設定する。本実施形態では、γ軸の電流指令値iγ1*を指令値設定処理部M24により可変設定し、δ軸の電流指令値iδ*については、常時ゼロとする。
Hereinafter, the sensorless processing unit M20 will be described in detail.
The command value setting processing unit M24 variably sets the current command value iγ1 * of the γ axis in the γδ coordinate system which is the rotating coordinate system. In the present embodiment, the current command value iγ1 * on the γ axis is variably set by the command value setting processing unit M24, and the current command value iδ * on the δ axis is always set to zero.
γδ変換処理部M26は、3相固定座標系の電流iu,iv,iwを、回転座標系であるγδ座標系におけるγ軸の電流iγとδ軸の電流iδとに変換する。ここで、γδ変換処理部M26が座標変換に利用する回転角度は、後述する制御角θcである。 The γδ conversion processing unit M26 converts the currents iu, iv, iw of the three-phase fixed coordinate system into the current iγ of the γ axis and the current iδ of the δ axis in the γδ coordinate system which is the rotating coordinate system. Here, the rotation angle used by the γδ conversion processing unit M26 for coordinate conversion is the control angle θc described later.
偏差算出処理部M28は、上記γ軸の電流指令値iγ1*に後述のガード処理部M60によるガード処理が施された電流指令値iγ*から電流iγを減算して出力し、偏差算出処理部M30は、δ軸の電流指令値iδ*から電流iδを減算して出力する。電流フィードバック処理部M32は、偏差算出処理部M28の出力を取り込み、γ軸の電流iγを電流指令値iγ*にフィードバック制御するための操作量として、γ軸上の指令電圧vγ*を出力する。電流フィードバック処理部M34は、偏差算出処理部M30の出力を取り込み、δ軸の電流iδを電流指令値iδ*にフィードバック制御するための操作量として、δ軸上の指令電圧vδ*を出力する。電流フィードバック処理部M32,M34は、入力に対する比例要素の出力値および積分要素の出力値の和を操作量として出力するものとすればよい。 The deviation calculation processing unit M28 subtracts the current iγ from the current command value iγ * that has been guarded by the guard processing unit M60 described later to the current command value iγ1 * on the γ axis, and outputs the deviation calculation processing unit M30. Outputs by subtracting the current iδ from the current command value iδ * on the δ axis. The current feedback processing unit M32 takes in the output of the deviation calculation processing unit M28 and outputs a command voltage vγ * on the γ-axis as an operation amount for feedback-controlling the current iγ on the γ-axis to the current command value iγ *. The current feedback processing unit M34 takes in the output of the deviation calculation processing unit M30 and outputs a command voltage vδ * on the δ axis as an operation amount for feedback-controlling the current iδ on the δ axis to the current command value iδ *. The current feedback processing units M32 and M34 may output the sum of the output value of the proportional element and the output value of the integrating element with respect to the input as an operation amount.
αβ変換処理部M36は、γδ軸上の指令電圧vγ*,vδ*を、αβ軸上の指令電圧vα*,vβ*に変換して出力する。なお、αβ変換処理部M36が座標変換に利用する所定の回転角度は、後述する制御角θcである。uvw変換処理部M38は、αβ軸上の指令電圧vα*,vβ*を、3相固定座標系の指令電圧vu*,vv*,vw*に変換する。操作信号生成処理部M40は、インバータ40の出力線間電圧が指令電圧vu*,vv*,vw*によって定まる相間電圧となるように、インバータ40の操作信号MSを生成して出力する。
The αβ conversion processing unit M36 converts the command voltages vγ * and vδ * on the γδ axis into command voltages vα * and vβ * on the αβ axis and outputs them. The predetermined rotation angle used by the αβ conversion processing unit M36 for coordinate conversion is the control angle θc described later. The uvw conversion processing unit M38 converts the command voltages vα *, vβ * on the αβ axis into the command voltages vu *, vv *, vw * in the three-phase fixed coordinate system. The operation signal generation processing unit M40 generates and outputs an operation signal MS of the
αβ変換処理部M44は、電流iu,iv,iwを、αβ座標系の電流iα、iβに変換する。誘起電圧オブザーバM46は、αβ変換処理部M44の出力する電流iα,iβと、指令電圧vα*,vβ*と、後述する推定変化量ω1とに基づき、αβ軸上の誘起電圧eα,eβを推定する。角度算出処理部M48は、推定された誘起電圧eα,eβの比「eβ/eα」を入力とする逆正接関数の出力値として、推定角度θe1を算出する。速度算出処理部M50は、推定角度θe1を入力として、推定変化量ω1を算出する。ここで、推定変化量ω1は、所定時間ΔT当たりの推定角度θe1の変化量を示す。推定角度θe1の変化速度ωe1を用いると、推定変化量ω1は、「ωe1・ΔT」となる。 The αβ conversion processing unit M44 converts the currents iu, iv, iw into the currents iα, iβ in the αβ coordinate system. The induced voltage observer M46 estimates the induced voltage eα, eβ on the αβ axis based on the currents iα and iβ output by the αβ conversion processing unit M44, the command voltages vα * and vβ *, and the estimated change amount ω1 described later. To do. The angle calculation processing unit M48 calculates the estimated angle θe1 as the output value of the inverse tangent function that inputs the ratio “eβ / eα” of the estimated induced voltages eα and eβ. The speed calculation processing unit M50 calculates the estimated change amount ω1 by inputting the estimated angle θe1. Here, the estimated change amount ω1 indicates the change amount of the estimated angle θe1 per a predetermined time ΔT. When the change speed ωe1 of the estimated angle θe1 is used, the estimated change amount ω1 becomes “ωe1 · ΔT”.
不感帯処理部M52は、トルクセンサ60によって検出された操舵トルクTrqsの大きさが所定値TrqL2以下である場合、「0」となり、所定値TrqL2より大きい場合、所定値TrqL2だけ減少補正した操舵トルクTrqs1を算出する。
The dead zone processing unit M52 becomes "0" when the magnitude of the steering torque Trqs detected by the
目標トルク設定処理部M53は、目標トルクTrqs*を設定する。本実施形態では、目標トルクTrqs*として「0」を想定する。
更新量算出処理部M54は、操舵トルクTrqs1を目標トルクTrqs*にフィードバック制御するために制御角θcを操作すべく、制御角の上記所定時間ΔTにおける更新量Δθcを算出して出力する。ここで、本実施形態では、同期電動機34を流れる電流を、回転座標系において、d軸の正側とq軸の正側との間の領域に制御することを想定する。換言すれば、電流の位相を、「0〜−90°」の領域内に制御することを想定する。ここで、d軸の正方向を、磁極の方向とし、q軸の正方向を、d軸に対して同期電動機34の回転している方向に電気角で90°ずらした方向とする。また、上記電流の位相を、電流ベクトルの方向(ここでは、γ軸の正方向)とq軸とのなす角度であって且つ、q軸から回転方向に行く場合に正と定義する。この場合、電流の位相は、制御角θcの更新量Δθcが、所定時間ΔT当たりの同期電動機34の実際の回転量に等しい場合には、一定値となる。これに対し、更新量Δθcが所定時間ΔT当たりの同期電動機34の実際の回転量よりも大きい場合には、電流の位相が電流ベクトルを進角させる側に変化する。また、更新量Δθcが所定時間ΔT当たりの同期電動機34の実際の回転量よりも小さい場合には、電流の位相が電流ベクトルを遅角させる側に変化する。このため、本実施形態では、制御角θcを、電流の位相を定めるパラメータとして、電流の位相を操作するために操作する。
The target torque setting processing unit M53 sets the target torque Trqs *. In this embodiment, "0" is assumed as the target torque Trqs *.
The update amount calculation processing unit M54 calculates and outputs the update amount Δθc of the control angle at the predetermined time ΔT in order to operate the control angle θc in order to feedback-control the steering torque Trqs1 to the target torque Trqs *. Here, in the present embodiment, it is assumed that the current flowing through the
具体的には、偏差算出処理部M54aにおいては、操舵トルクTrqs1から目標トルクTrqs*を減算した値を算出して出力する。フィードバック処理部M54bは、偏差算出処理部M54aの出力値に基づき、操舵トルクTrqs1を目標トルクTrqs*にフィードバック制御するための操作量として更新量Δθc1を算出して出力する。詳しくは、偏差算出処理部M54aの出力値を入力とする比例要素の出力値と積分要素の出力値との和を、更新量Δθc1とする。 Specifically, the deviation calculation processing unit M54a calculates and outputs a value obtained by subtracting the target torque Trqs * from the steering torque Trqs1. The feedback processing unit M54b calculates and outputs an update amount Δθc1 as an operation amount for feedback-controlling the steering torque Trqs1 to the target torque Trqs * based on the output value of the deviation calculation processing unit M54a. Specifically, the sum of the output value of the proportional element and the output value of the integrating element that input the output value of the deviation calculation processing unit M54a is defined as the update amount Δθc1.
推定値ベースガード処理部M54cは、推定変化量ω1に基づき、更新量Δθc1にガード処理を施す。すなわち、所定時間ΔTが経過する間に、同期電動機34は、推定変化量ω1だけ回転する。このため、操舵トルクTrqs1が目標トルクTrqs*よりも大きい場合、同期電動機34のトルクを増加させるうえでは、更新量Δθc1は、推定変化量ω1と同じ符号であって且つ推定変化量ω1よりも大きさ(絶対値)が大きい値とすべきである。このため、推定値ベースガード処理部M54cは、更新量Δθc1を、推定変化量ω1の大きさよりも所定値だけ大きい推定値ベース下限ガード値によってガード処理した値を更新量Δθcとして出力する。一方、操舵トルクTrqs1が目標トルクTrqs*に一致する場合、その状態を維持する上では、更新量Δθcは、推定変化量ω1に一致させるべきである。このため、推定値ベースガード処理部M54cは、更新量Δθc1を、推定変化量ω1に等しい値の推定値ベース上限ガード値および推定値ベース下限ガード値によってガード処理した値を更新量Δθcとして出力する。
The estimated value-based guard processing unit M54c performs guard processing on the update amount Δθc1 based on the estimated change amount ω1. That is, while the predetermined time ΔT elapses, the
更新処理部M56は、前回の制御周期における制御角θcに今回の更新量Δθcを加算することで、制御角θcを更新する。なお、上記所定時間ΔTは、制御周期に一致している。 The update processing unit M56 updates the control angle θc by adding the current update amount Δθc to the control angle θc in the previous control cycle. The predetermined time ΔT coincides with the control cycle.
次に、上記指令値設定処理部M24の処理について説明する。
図3に、本実施形態にかかる指令値設定処理部M24の処理の手順を示す。図3に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、以下では、主体をCPU52として記載する。また、以下では、指令値設定処理部M24が出力するγ軸の電流指令値iγ1*の符号を、同期電動機34の回転方向によらずゼロ以上であるとして記載するが、実際には回転方向に応じて符号を反転させるロジックであってもよい。
Next, the processing of the command value setting processing unit M24 will be described.
FIG. 3 shows a processing procedure of the command value setting processing unit M24 according to the present embodiment. The process shown in FIG. 3 is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle. In the following, the subject will be described as the
図3に示す一連の処理において、CPU52は、まず操舵トルクTrqsと目標トルクTrqs*との差の絶対値が、規定値TrqL1以上であるか否かを判定する(S10)。この処理は、トルクセンサ60によって検出された操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上であるか否かを判定する処理である。ここで、規定値TrqL1を、本実施形態では、所定値TrqL2よりも小さい値に設定している。
In the series of processes shown in FIG. 3, the
そしてCPU52は、上回る量が規定値TrqL1以上であると判定する場合(S10:YES)、同期電動機34を流れる電流の位相を操作することによってアシストトルクを制御する必要が生じるとして、γ軸の電流指令値iγ1*に増加補正量Δiを加算することによって、電流指令値iγ1*を増加補正する(S12)。ちなみに、規定値TrqL1は上記所定値TrqL2よりも小さいため、ステップS12の処理によって、偏差算出処理部M54aの出力値がゼロであるときに電流指令値iγ1*をゼロよりも大きい値とすることができる。したがって、偏差算出処理部M54aの出力値の絶対値がゼロよりも大きくなったときには、電流指令値iγ1*の絶対値をゼロよりも大きい値とすることができ、ひいては、制御角θcを操作量とするトルクフィードバック制御の準備を整えることができる。
Then, when the
一方、CPU52は、上回る量が規定値TrqL1未満であると判定する場合(S10:NO)、同期電動機34を流れる電流の位相を操作することによってアシストトルクを制御する必要に乏しいとして、γ軸の電流指令値iγ1*から減少補正量Δdを減算することにより、電流指令値iγ1*を減少補正する(S14)。なお、本実施形態では、減少補正量Δdを、増加補正量Δiよりも小さい値とする。
On the other hand, when the
CPU52は、ステップS12,S14の処理が完了する場合、電流指令値iγ1*が上限値iγ*maxよりも大きいか否かを判定する(S16)。ここで、上限値iγ*maxは、同期電動機34に対するγ軸の電流iγの指令値として許容する上限値に設定されている。そして、CPU52は、上限値iγ*maxよりも大きいと判定する場合(S16:YES)、上限値iγ*maxを、電流指令値iγ1*とする(S18)。
When the processing of steps S12 and S14 is completed, the
一方、CPU52は、上限値iγ*max以下であると判定する場合(S16:NO)、電流指令値iγ1*が、下限値iγ*minよりも小さいか否かを判定する(S20)。本実施形態では、下限値iγ*minをゼロとする。そして、CPU52は、下限値iγ*minよりも小さいと判定する場合(S20:YES)、下限値iγ*minを、電流指令値iγ1*とする(S22)。
On the other hand, when the
なお、CPU52は、ステップS18,S22の処理が完了する場合や、ステップS20において否定判定する場合には、図3に示す一連の処理を一旦終了する。ちなみに、増加補正量Δiは、上限値iγ*maxよりも小さい値に設定されている。このため、図3に示した処理によれば、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上となることによって、電流指令値iγ1*は、ゼロから段階的に増加することとなる。また、上回る量が規定値TrqL1未満となることによって、電流指令値iγ1*は、段階的にゼロへと移行することとなる。
The
次に、ガード処理部M60の処理について説明する。
図4に、本実施形態にかかるガード処理部M60の処理の手順を示す。図4に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、以下では、主体をCPU52として記載する。
Next, the processing of the guard processing unit M60 will be described.
FIG. 4 shows a procedure for processing the guard processing unit M60 according to the present embodiment. The process shown in FIG. 4 is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle. In the following, the subject will be described as the
図4に示す一連の処理において、CPU52は、まず、操舵トルクTrqsと目標トルクTrqs*との差の絶対値が、規定値TrqL1以上であるか否かを判定する(S30)。この処理は、トルクセンサ60によって検出された操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上であるか否かを判定する処理である。そしてCPU52は、上回る量が規定値TrqL1以上であると判定する場合(S30:YES)、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)に規定量ΔLを加算した値よりも、指令値設定処理部M24が出力する電流指令値iγ1*の今回値iγ1*(n)の方が小さいか否かを判定する(S32)。ここで、規定量ΔLを、本実施形態では、上記増加補正量Δiよりも小さく上記減少補正量Δd以上の値に設定している。CPU52は、今回値iγ1*(n)の方が小さいと判定する場合(S32:YES)、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)に規定量ΔLを加算した値を、電流指令値iγ*の今回値iγ*(n)とする(S34)。この処理は、ステップS30において肯定判定される場合には同期電動機34を流れる電流の位相を操作することによってアシストトルクを制御する必要があることに鑑み、電流指令値iγ*の大きさが過度に小さくならないようにするための処理である。
In the series of processes shown in FIG. 4, the
一方、CPU52は、今回値iγ1*(n)が、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)に規定量ΔLを加算した値以上であると判定する場合(S32:NO)、今回値iγ1*(n)が、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)に、上記規定量ΔLよりも大きい所定量ΔHを加算した値よりも大きいか否かを判定する(S36)。ここで、所定量ΔHは、上記増加補正量Δiよりも大きい値に設定する。そしてCPU52は、所定量ΔHを加算した値よりも大きいと判定する場合(S36:YES)、電流指令値iγ*の今回値iγ*(n)を、前回値iγ*(n−1)に所定量ΔHを加算した値とする(S38)。
On the other hand, when the
これに対し、CPU52は、前回値iγ*(n−1)に所定量ΔHを加算した値以下であると判定する場合(S36:NO)、今回値iγ1*(n)の前回値iγ*(n−1)に対する変化量が許容範囲にあるとして、今回値iγ*(n)を、指令値設定処理部M24が設定した今回値iγ1*(n)とする(S40)。
On the other hand, when the
一方、CPU52は、上述の上回る量が規定値TrqL1未満であると判定する場合(S30:NO)、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)から規定量ΔLを減算した値よりも、指令値設定処理部M24が出力する電流指令値iγ1*の今回値iγ1*(n)の方が小さいか否かを判定する(S42)。そして、CPU52は、今回値iγ1*(n)の方が小さいと判定する場合(S42:YES)、電流指令値iγ*の今回値iγ*(n)を、前回値iγ*(n−1)から規定量ΔLを減算した値とする(S44)。この処理は、指令値設定処理部M24が出力する電流指令値iγ1*が正常である場合、その今回値iγ1*(n)は、前回値iγ*(n−1)から規定量ΔLを減算した値以上となることに鑑みたものである。
On the other hand, when the
CPU52は、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)から規定量ΔLを減算した値以上であると判定する場合(S42:NO)、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)よりも大きいか否かを判定する(S46)。そしてCPU52は、前回値iγ*(n−1)よりも大きいと判定する場合(S46:YES)、前回値iγ*(n−1)を、今回値iγ*(n)とする(S48)。
When the
これに対しCPU52は、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)以下であると判定する場合(S46:NO)、指令値設定処理部M24が出力する今回値iγ1*(n)の前回値iγ*(n−1)に対する変化量が許容範囲にあるとして、この今回値iγ1*(n)を、今回値iγ*(n)とする(S40)。
On the other hand, when the
CPU52は、ステップS34,S38,S40,S44、S48の処理が完了する場合、電流指令値iγ*の今回値iγ*(n)が上限値iγ*maxよりも大きいか否かを判定する(S50)。そして、CPU52は、上限値iγ*maxよりも大きいと判定する場合(S50:YES)、上限値iγ*maxを今回値iγ*(n)とする(S52)。
When the processing of steps S34, S38, S40, S44, and S48 is completed, the
一方、CPU52は、今回値iγ*(n)が上限値iγ*max以下であると判定する場合(S50:NO)、今回値iγ*(n)が下限値iγ*minよりも小さいか否かを判定する(S54)。そして、CPU52は、下限値iγ*minよりも小さいと判定する場合(S54:YES)、下限値iγ*minを、今回値iγ*(n)とする(S56)。
On the other hand, when the
CPU52は、ステップS52,S56の処理が完了する場合や、ステップS54において否定判定する場合には、図4に示す一連の処理を一旦終了する。
ここで、本実施形態の作用を説明する。
When the processing of steps S52 and S56 is completed or when a negative determination is made in step S54, the
Here, the operation of the present embodiment will be described.
CPU52は、操舵トルクTrqsが目標トルクTrqs*を上回る量が規定値TrqL1以上である場合、指令値設定処理部M24が出力する電流指令値iγ1*にガード処理部M60によってガード処理を施すことにより、電流指令値iγ*の大きさが前回値iγ*(n−1)よりも大きくなるようにする。このため、指令値設定処理部M24に異常が生じ、上述の上回る量が規定値TrqL1以上であるにもかかわらず、指令値設定処理部M24が出力する電流指令値iγ1*が減少する場合であっても、偏差算出処理部M28の入力となる電流指令値iγ*が過度に小さい値となることを回避することができる。このため、フィードバック処理部M54bが操舵トルクTrqs1を目標トルクTrqs*に制御すべく制御角θcが操作されることによって、同期電動機34のアシストトルクを適切な値に制御することができる。
When the amount of steering torque Trqs exceeding the target torque Trqs * is equal to or greater than the specified value TrqL1, the
しかも、ガード処理部M60の処理は、指令値設定処理部M24の処理とは異なるロジックで構成されている。このため、指令値設定処理部M24のロジックや定数の誤り等のシステマティックエラーが生じた場合であっても、ガード処理部M60の信頼性の低下を抑制することができる。これに対し、指令値設定処理部M24の処理と同一の処理を、たとえば並列に2回実行し、互いの値を照合することにより、指令値設定処理部M24のシステマティックエラーに対処する場合には、並列に実行される2つのロジックが同一であるために、システマティックエラー発生時における電流指令値iγ*の信頼性が低くなる。 Moreover, the processing of the guard processing unit M60 is configured with a logic different from the processing of the command value setting processing unit M24. Therefore, even when a systematic error such as an error in the logic or constant of the command value setting processing unit M24 occurs, it is possible to suppress a decrease in reliability of the guard processing unit M60. On the other hand, when dealing with a systematic error of the command value setting processing unit M24 by executing the same processing as the processing of the command value setting processing unit M24 twice in parallel and collating each other's values. Since the two logics executed in parallel are the same, the reliability of the current command value iγ * when a systematic error occurs becomes low.
以上説明した本実施形態によれば、さらに以下に記載する効果が得られる。
(1)ステップS30〜S48の処理は、電流指令値iγ*の前回からの変化量が許容範囲内であるか否かに基づく変化量ガード処理であり、変化量ガード処理が施された電流指令値iγ*は、その絶対値が適切な値である保証はない。そこで本実施形態では、変化量ガード処理が施された電流指令値iγ*に対し、ステップS50〜S54の処理によって、上限値iγ*max以下且つ下限値iγ*min以上となるようにガード処理を施した。これにより、ガード処理部M60が出力する電流指令値iγ*の絶対値を適切な値とすることができる。
According to the present embodiment described above, the effects described below can be further obtained.
(1) The processing of steps S30 to S48 is a change amount guard processing based on whether or not the change amount of the current command value iγ * from the previous time is within the allowable range, and the current command with the change amount guard processing applied. There is no guarantee that the absolute value of the value iγ * is an appropriate value. Therefore, in the present embodiment, the current command value iγ * subjected to the change amount guard processing is guarded so that the upper limit value iγ * max or less and the lower limit value iγ * min or more are obtained by the processing of steps S50 to S54. gave. As a result, the absolute value of the current command value iγ * output by the guard processing unit M60 can be set to an appropriate value.
<第2の実施形態>
以下、操舵制御装置にかかる第2の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Second embodiment>
Hereinafter, the second embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
図5に、本実施形態にかかる指令値設定処理部M24の処理の手順を示す。図5に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、図5において、図3に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。 FIG. 5 shows a processing procedure of the command value setting processing unit M24 according to the present embodiment. The process shown in FIG. 5 is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle. Note that, in FIG. 5, the processes corresponding to the processes shown in FIG. 3 are given the same step numbers for convenience, and the description thereof will be omitted.
図5に示す一連の処理において、CPU52は、ステップS10において肯定判定する場合、過熱フラグFが「1」であるか否かを判定する(S60)。ここで、過熱フラグFは、同期電動機34の温度Tmが過度に高かったりインバータ40の温度Tiが過度に高かったりする場合に「1」となり、そうでない場合に「0」となる。CPU52は、過熱フラグFが「0」であると判定する場合(S60:NO)、同期電動機34の温度Tmが規定温度Tth以上であることとインバータ40の温度Tiが規定温度Tth以上であることとの論理和が真であるか否かを判定する(S62)。そしてCPU52は、論理和が真であると判定する場合(S62:YES)、過熱フラグFを「1」とする(S64)。そしてCPU52は、電流指令値iγ1*から過熱用減少補正量ΔDを減算することによって、電流指令値iγ1*の大きさを減少補正し(S66)、ステップS16に移行する。
In the series of processes shown in FIG. 5, the
一方、CPU52は、過熱フラグFが「1」であると判定する場合(S60:YES)、温度Tmが規定温度Tthよりも低いことと温度Tiが規定温度Tthよりも低いこととの論理積が真であるか否かを判定する(S68)。そして、CPU52は、論理積が真であると判定する場合(S68:YES)、過熱フラグFを「0」とし(S70)、ステップS12の処理に移行する。
On the other hand, when the
一方、CPU52は、論理積が偽であると判定する場合(S68:NO)、ステップS66の処理に移行する。
このように、本実施形態では、過熱フラグFが「1」となる場合、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上である場合であっても、電流指令値iγ1*の絶対値を減少させることにより、同期電動機34やインバータ40の温度が過度に高くなることを抑制することを狙う。ただし、この際、ガード処理部M60が図4に示した処理を実行する場合には、最終的な電流指令値iγ*を減少させることができない。そこで本実施形態では、ガード処理を以下のように変更する。
On the other hand, when the
As described above, in the present embodiment, when the overheating flag F is "1", even when the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is the specified value TrqL1 or more. By reducing the absolute value of the current command value iγ1 *, it is aimed to prevent the temperature of the
図6に、本実施形態にかかるガード処理部M60の処理の手順を示す。図6に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、図6において、図4に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。 FIG. 6 shows a procedure for processing the guard processing unit M60 according to the present embodiment. The process shown in FIG. 6 is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle. In FIG. 6, the same reference numerals are given to the processes corresponding to the processes shown in FIG. 4 for convenience.
図6に示す一連の処理において、CPU52は、まず操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*を上回る量が規定値TrqL1以上であると判定する場合(S30:YES)、過熱フラグFが「1」であるか否かを判定する(S70)。そしてCPU52は、過熱フラグFが「1」ではないと判定する場合(S70:NO)、ステップS32に移行する。一方、CPU52は、過熱フラグFが「1」であると判定する場合(S70:YES)、電流指令値iγ1*の今回値iγ1*(n)が、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)から過熱時規定量ΔLLを減算した値よりも小さいか否かを判定する(S72)。そしてCPU52は、過熱時規定量ΔLLを減算した値よりも小さいと判定する場合(S72:YES)、前回値iγ*(n−1)から過熱時規定量ΔLLを減算した値を、電流指令値iγ*の今回値iγ*(n)とする(S74)。これに対し、CPU52は、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)から過熱時規定量ΔLLを減算した値以上であると判定する場合(S72:NO)、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)よりも大きいか否かを判定する(S76)。そして、CPU52は、前回値iγ*(n−1)よりも大きいと判定する場合(S76:YES)、前回値iγ*(n−1)を今回値iγ1*(n)とする(S78)。一方、CPU52は、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)以下であると判定する場合(S76:NO)、今回値iγ1*(n)の前回値iγ*(n−1)に対する変化量が許容範囲内にあるとして、ステップS40の処理に移行する。
In the series of processes shown in FIG. 6, when the
CPU52は、ステップS74,S78の処理が完了する場合、ステップS50の処理に移行する。
このように、本実施形態によれば、過熱フラグFが「1」である場合、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*を上回る量が規定値TrqL1以上である場合であっても、ガード処理部M60が電流指令値iγ*の減少を許容するようにした。このため、システマティックエラーに対処するガード処理部M60を設けつつも、同期電動機34やインバータ40の温度が過度に高くなることを抑制することができる。
When the processing of steps S74 and S78 is completed, the
As described above, according to the present embodiment, when the overheating flag F is "1", the guard is guarded even when the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the target torque Trqs * even when the specified value TrqL1 or more. The processing unit M60 is allowed to reduce the current command value iγ *. Therefore, it is possible to prevent the temperature of the
<第3の実施形態>
以下、操舵制御装置にかかる第3の実施形態について、第2の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Third embodiment>
Hereinafter, the third embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the second embodiment.
上記第2の実施形態では、過熱フラグFが「1」である場合、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*を上回る量が規定値TrqL1以上であると判定する場合であっても、ガード処理部M60によるガード処理によって電流指令値iγ*が減少することを許容した。しかし、過熱フラグF自体、センサレス処理部M20の処理を実現するための通常のロジックであり、これに異常が生じる場合には、同期電動機34やインバータ40の温度が高い場合にこれに対処することができない。また、指令値設定処理部M24が、同期電動機34やインバータ40の温度が高い場合に電流指令値iγ1*を減少させない異常が生じている場合にも、同期電動機34やインバータ40の温度が高い場合にこれに対処することができない。そこで本実施形態では、ガード処理部M60の処理を以下のように変更する。
In the second embodiment, when the overheating flag F is "1", the guard is guarded even when it is determined that the amount of the steering torque Trqs exceeding the target torque Trqs * is the specified value TrqL1 or more. It was allowed that the current command value iγ * was reduced by the guard processing by the processing unit M60. However, the superheat flag F itself is a normal logic for realizing the processing of the sensorless processing unit M20, and if an abnormality occurs in this, it should be dealt with when the temperature of the
図7に、本実施形態にかかるガード処理部M60の処理の手順を示す。図7に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、図7において、図6に示した処理に対応する処理については、便宜上同一の符号を付している。 FIG. 7 shows a procedure for processing the guard processing unit M60 according to the present embodiment. The process shown in FIG. 7 is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle. In FIG. 7, the same reference numerals are given to the processes corresponding to the processes shown in FIG. 6 for convenience.
図7に示す一連の処理において、CPU52は、ステップS30において肯定判定する場合、同期電動機34の温度Tmが規定温度Tth以上であることとインバータ40の温度Tiが規定温度Tth以上であることとの論理和が真であるか否かを判定する(S70a)。そしてCPU52は、論理和が偽であると判定する場合(S70a:NO)、ステップS32の処理に移行する一方、論理和が真であると判定する場合(S70a:YES)、電流指令値iγ1*の今回値iγ1*(n)が、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)から過熱時規定量ΔLLを減算した値よりも小さいか否かを判定する(S72)。そしてCPU52は、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)から過熱時規定量ΔLLを減算した値以上であると判定する場合(S72:NO)、今回値iγ1*(n)が、前回値iγ*(n−1)から過熱時減少補正量ΔLLLを減算した値よりも大きいか否かを判定する(S76a)。過熱時減少補正量ΔLLLは、過熱時規定量ΔLLよりも小さい値に設定されている。そして、CPU52は、過熱時減少補正量ΔLLLを減算した値よりも大きいと判定する場合(S76a:YES)、電流指令値iγ*の今回値iγ*(n)を、前回値iγ*(n−1)から過熱時減少補正量ΔLLLを減算した値とし(S78a)、ステップS50の処理に移行する。
In the series of processes shown in FIG. 7, when the
なお、CPU52は、ステップS76aにおいて否定判定する場合には、ステップS40の処理に移行する。
このように、本実施形態では、指令値設定処理部M24とは独立に、ガード処理部M60において、同期電動機34の温度Tmが規定温度Tth以上であることとインバータ40の温度Tiが規定温度Tth以上であることとの論理和が真であるか否かを判定した。そして真である場合、ガード処理部M60において、電流指令値iγ*を減少させた。これにより、同期電動機34やインバータ40の温度が高い場合にこれに確実に対処することができる。
If the
As described above, in the present embodiment, the temperature Tm of the
<第4の実施形態>
以下、操舵制御装置にかかる第4の実施形態について、第1の実施形態との相違点を中心に図面を参照しつつ説明する。
<Fourth Embodiment>
Hereinafter, the fourth embodiment of the steering control device will be described with reference to the drawings, focusing on the differences from the first embodiment.
図8に、本実施形態にかかるガード処理部M60の処理の手順を示す。図8に示す処理は、たとえば所定周期で繰り返し実行される。なお、図8において、図4に示した処理に対応する処理については、便宜上、同一のステップ番号を付してその説明を省略する。 FIG. 8 shows a procedure for processing the guard processing unit M60 according to the present embodiment. The process shown in FIG. 8 is repeatedly executed, for example, at a predetermined cycle. Note that, in FIG. 8, the processes corresponding to the processes shown in FIG. 4 are given the same step numbers for convenience, and the description thereof will be omitted.
図8に示す一連の処理において、CPU52は、ステップS30〜S48の変化量ガード処理、およびステップS50〜S56の絶対値ガード処理を行う前に、以下の処理を行う。
In the series of processes shown in FIG. 8, the
すなわち、CPU52は、まず、車速Vが車速閾値VL以上か否かを判定する(S100)。この処理は、車両が高速で走行している(高車速時)か、車両が低速で走行している(低車速時)かを判定する処理である。なお、車速閾値VLは、高車速時と低車速時とを判別するために、高車速と低車速との間の車速に設定される。そしてCPU52は、車速Vが車速閾値VL以上であると判定する場合(S30:YES)、指令値設定処理部M24が出力する電流指令値iγ*の今回値iγ1*(n)よりも、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)の方が小さいか否かを判定する(S102)。CPU52は、前回値iγ*(n−1)の方が今回値iγ1*(n)よりも小さいと判定する場合(S102:YES)、電流指令値iγ*の前回値iγ*(n−1)を、電流指令値iγ*の今回値iγ*(n)とする(S104)。この処理は、ステップS100において肯定判定される場合、すなわち車両が高車速で走行する場合には、大きなアシストトルクが必要でないことに鑑み、電流指令値iγ*が過度に大きくならないようにするための処理である。その後、CPU52は、ステップS50〜S56の絶対値ガード処理を行う。
That is, the
一方、CPU52は、前回値iγ*(n−1)が今回値iγ1*(n)よりも小さいと判定できない場合(S102:NO)、指令値設定処理部M24が出力する今回値iγ1*(n)の前回値iγ*(n−1)に対する変化量が許容範囲にあるとして、この今回値iγ1*(n)を、今回値iγ*(n)とする(S40)。すなわち、高車速時には、電流指令値iγ*の減少のみを許容することにより、高車速時に過剰にアシストされないようにしている。
On the other hand, when the
また、CPU52は、車速Vが車速閾値VLよりも小さいと判定する場合(S100:NO)、ステップS30〜S48に示される変化量ガード処理およびステップS50〜S56の絶対値ガード処理を行う。
Further, when the
このように、本実施形態によれば、車速Vが車速閾値VL以上である場合には、ガード処理部M60が電流指令値iγ*の減少のみを許容するようにした。このため、高速走行時、必要以上に大きな電流指令値iγ*が設定されて、過剰に大きなアシストトルクが発生することを抑制できる。 As described above, according to the present embodiment, when the vehicle speed V is equal to or higher than the vehicle speed threshold value VL, the guard processing unit M60 allows only the decrease of the current command value iγ *. Therefore, it is possible to prevent an excessively large assist torque from being generated due to an unnecessarily large current command value iγ * being set during high-speed driving.
<対応関係>
上記「課題を解決するための手段」の欄に記載した事項と、実施形態における事項との対応関係は、次の通りである。以下では、「課題を解決するための手段」の欄に記載した解決手段の番号毎に、対応関係を示している。なお、以下において、「メモリ54に記憶されたプログラムに従って所定の処理を実行するCPU52」のことを、記載を簡素化するために、「所定の処理を実行するCPU52」と記載する。
<Correspondence>
The correspondence between the matters described in the column of "means for solving the problem" and the matters in the embodiment is as follows. In the following, the correspondence is shown for each number of the solution means described in the column of "Means for solving the problem". In the following, "
1.操舵制御装置は、制御装置50に対応し、電力変換回路は、インバータ40に対応する。電流制御処理部は、γδ変換処理部M26、偏差算出処理部M28、偏差算出処理部M30、電流フィードバック処理部M32、電流フィードバック処理部M34、αβ変換処理部M36、uvw変換処理部M38、操作信号生成処理部M40に対応する。制御角操作処理部は、不感帯処理部M52、目標トルク設定処理部M53、更新量算出処理部M54および更新処理部M56に対応する。閾値は、規定値TrqL1に対応する。なお、制御角操作処理部が、「操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御する」ことは、検出値(操舵トルクTrqs)が所定値TrqL2以下の場合、目標トルクを検出値と同一の値とし、検出値が所定値TrqL2を上回る場合、目標トルクを、検出値から所定値TrqL2を減算した値とすることに対応する。
1. 1. The steering control device corresponds to the
2.ステップS30において肯定判定することを条件に、ステップS32,S34の処理を実行するCPU52に対応する。なお、図4においてステップS34の処理は、ステップS50,S54において肯定判定される場合に無効とされうる。このため、図4において、ステップS34の処理によるガード処理がなされるのは、ステップS50,S54において否定判定される旨の条件とステップS30において肯定判定する旨の条件との論理積が真である場合である。また、下限ガード値は、「iγ*(n−1)+ΔL」に対応する。
2. 2. Corresponding to the
3.第2の実施形態または第3の実施形態に対応する。
4.第3の実施形態に対応する。
5.ステップS46,S48の処理を実行するCPU52に対応する。
3. 3. Corresponds to the second embodiment or the third embodiment.
4. Corresponds to the third embodiment.
5. Corresponds to the
6.絶対値ガード処理は、ステップS50〜S56の処理に対応する。
7.第4の実施形態に対応する。
<その他の実施形態>
なお、上記実施形態の各事項の少なくとも1つを、以下のように変更してもよい。
6. The absolute value guard process corresponds to the process of steps S50 to S56.
7. Corresponds to the fourth embodiment.
<Other Embodiments>
In addition, at least one of each item of the said embodiment may be changed as follows.
・「指令値設定処理部について」
操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上である場合に、γ軸の電流指令値iγ1*の絶対値を増加させる際の増加補正量Δiとしては、上回る量が規定値TrqL1以上の場合に一律同一の値とするものに限らない。たとえば、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*を上回る量が規定値TrqL1以上である場合において、上回る量が大きい場合に小さい場合と比較して増加補正量Δiを大きい値としてもよい。
・ "About command value setting processing unit"
When the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is the specified value TrqL1 or more, the increase correction amount Δi when increasing the absolute value of the current command value iγ1 * of the γ axis is When the amount exceeding the specified value is TrqL1 or more, the value is not limited to the same value. For example, when the amount of steering torque Trqs exceeding the target torque Trqs * is equal to or greater than the specified value TrqL1, the increase correction amount Δi may be set to a larger value than when the amount exceeding the target torque Trqs is smaller than when it is larger.
操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1未満である場合に、γ軸の電流指令値iγ1*の絶対値を減少させる際の減少補正量Δdとしては、上記上回る量が規定値TrqL1未満の場合に一律同一の値とするものに限らない。たとえば、上回る量が規定値TrqL1未満である場合において、上回る量が小さい場合に大きい場合よりも減少補正量Δdの絶対値を大きい値としてもよい。 When the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is less than the specified value TrqL1, the reduction correction amount Δd when reducing the absolute value of the current command value iγ1 * of the γ axis is When the amount exceeding the above is less than the specified value TrqL1, the value is not limited to the same value. For example, when the exceeding amount is less than the specified value TrqL1, the absolute value of the reduction correction amount Δd may be set to a larger value than when the exceeding amount is small and large.
ステップS16〜S22の処理を実行するものに限らない。たとえば、ステップS12の処理を実行した回数の積算値である第1積算回数からステップS14の処理を実行した回数の積算値である第2積算回数を減算した値が第1判定値以下であることを条件に、ステップS12の処理を許可してもよい。この場合、第2積算回数から第1積算回数を減算した値が第2判定値以下であることを条件に、ステップS14の処理を許可すればよい。 It is not limited to the one that executes the processes of steps S16 to S22. For example, the value obtained by subtracting the second integrated number, which is the integrated value of the number of times the process of step S14 is executed, from the first integrated number, which is the integrated value of the number of times the process of step S12 is executed, is equal to or less than the first determination value. May be allowed to process in step S12. In this case, the process of step S14 may be permitted on condition that the value obtained by subtracting the first integration number from the second integration number is equal to or less than the second determination value.
指令値設定処理部としては、γ軸の電流指令値iγ1*の絶対値を段階的に増加させるものに限らない。これはたとえば、増加補正量Δiを、上限値iγ*max以上とすることによって実現できる。なお、この場合、規定値TrqL1を、所定値TrqL2と一致させても、フィードバック処理部M54bによる制御を適切に行うことができる。 The command value setting processing unit is not limited to one that gradually increases the absolute value of the current command value iγ1 * on the γ axis. This can be achieved, for example, by setting the increase correction amount Δi to the upper limit value iγ * max or more. In this case, even if the specified value TrqL1 is matched with the predetermined value TrqL2, the feedback processing unit M54b can appropriately control the value.
指令値設定処理部としては、γ軸の電流指令値iγ1*の絶対値を段階的に減少させるものに限らない。これはたとえば、減少補正量Δdや過熱用減少補正量ΔDを、上限値iγ*max以上とすることによって実現できる。なお、過熱用減少補正量ΔDに限って、上限値iγ*max以上とすることも可能である。 The command value setting processing unit is not limited to one that gradually reduces the absolute value of the current command value iγ1 * on the γ axis. This can be realized, for example, by setting the reduction correction amount Δd and the reduction correction amount for overheating ΔD to the upper limit value iγ * max or more. It is also possible to set the upper limit value iγ * max or more only for the reduction correction amount ΔD for overheating.
・「変化量ガード処理について」
上記実施形態では、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上である場合、電流指令値iγ*が前回値iγ*(n−1)よりも規定量ΔL以上大きくなるように、下限ガード値を設定したがこれに限らない。たとえば、下限ガード値を、前回値iγ*(n−1)とすることにより、前回値iγ*(n−1)からの減少を許容しないようにしてもよい。この場合であっても、たとえば第1の実施形態において、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上であるにもかかわらず、システマティックエラーに起因して電流指令値iγ*が減少していくことを抑制することはできる。
・ "About change guard processing"
In the above embodiment, when the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is the specified value TrqL1 or more, the current command value iγ * is a specified amount more than the previous value iγ * (n-1). The lower limit guard value is set so as to be larger than ΔL, but the present invention is not limited to this. For example, by setting the lower limit guard value to the previous value iγ * (n-1), the decrease from the previous value iγ * (n-1) may not be allowed. Even in this case, for example, in the first embodiment, although the amount in which the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is the specified value TrqL1 or more, it is caused by a systematic error. It is possible to suppress the decrease of the current command value iγ *.
上記実施形態では、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が規定値TrqL1以上である場合に電流指令値iγ*を増加補正するための規定量ΔLを、増加補正量Δiよりも小さい値としたが、これに限らず、たとえば、増加補正量Δiと一致させてもよい。ただし、この場合であっても、上回る量が規定値TrqL1未満である場合にステップS42において電流指令値iγ*を減少補正するための量は、減少補正量Δd以下とすることが望ましい。 In the above embodiment, when the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is the specified value TrqL1 or more, the specified amount ΔL for increasing and correcting the current command value iγ * is increased and corrected. The value is smaller than Δi, but the value is not limited to this, and may be matched with, for example, the increase correction amount Δi. However, even in this case, it is desirable that the amount for reducing and correcting the current command value iγ * in step S42 when the amount exceeding the specified value is less than the specified value TrqL1 is the reduction correction amount Δd or less.
上記実施形態では、所定量ΔHを、増加補正量Δiよりも大きい値としたがこれに限らない。たとえば、図4において、規定量ΔLについては増加補正量Δiよりも小さい値として且つ、所定量ΔHについては、増加補正量Δiと一致させてもよい。 In the above embodiment, the predetermined amount ΔH is set to a value larger than the increase correction amount Δi, but the present invention is not limited to this. For example, in FIG. 4, the specified amount ΔL may be set to a value smaller than the increase correction amount Δi, and the predetermined amount ΔH may be matched with the increase correction amount Δi.
たとえば、ステップS46,S48の処理に代えて、電流指令値の今回値iγ*(n)を、前回値iγ*(n−1)から所定値を減算した値以下に制限する処理を実行してもよい。ただし、図4において、この所定値は、規定量ΔLよりも小さい値とする。 For example, instead of the processing of steps S46 and S48, a processing of limiting the current value iγ * (n) of the current command value to a value obtained by subtracting a predetermined value from the previous value iγ * (n-1) is executed. May be good. However, in FIG. 4, this predetermined value is set to be smaller than the specified amount ΔL.
ステップS72の処理における過熱時規定量ΔLLに代えて、過熱用減少補正量ΔDを用いてもよい。
図4に示した処理等においては、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が閾値以上である場合に、電流指令値iγ*の減少を許容しないようにガード処理を施し、閾値を、規定値TrqL1としたが、これに限らない。たとえば、規定値TrqL1を所定値TrqL2よりも小さい値とする場合において、閾値を規定値TrqL1と所定値TrqL2との間の値としてもよい。
Instead of the specified amount ΔLL at the time of overheating in the process of step S72, the reduction correction amount ΔD for overheating may be used.
In the processing shown in FIG. 4, when the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is equal to or greater than the threshold value, the guard processing is performed so as not to allow the decrease of the current command value iγ *. The threshold value was set to the specified value TrqL1, but the present invention is not limited to this. For example, when the specified value TrqL1 is set to a value smaller than the predetermined value TrqL2, the threshold value may be set to a value between the specified value TrqL1 and the predetermined value TrqL2.
たとえば、操舵トルクTrqsの大きさが目標トルクTrqs*の大きさを上回る量が閾値以上である場合、下限ガード値によるガード処理を実行するものの、上限ガード値によるガード処理については実行しなくてもよい。この場合であっても、その後、ステップS50〜S56の処理を実行することによって、電流指令値iγ*の絶対値が過度に大きい値となることを抑制することができる。 For example, when the magnitude of the steering torque Trqs exceeds the magnitude of the target torque Trqs * is equal to or greater than the threshold value, the guard processing based on the lower limit guard value is executed, but the guard processing based on the upper limit guard value is not executed. Good. Even in this case, it is possible to prevent the absolute value of the current command value iγ * from becoming excessively large by executing the processes of steps S50 to S56 thereafter.
・「絶対値ガード処理について」
ステップS50〜S56の絶対値ガード処理を行うことは必須ではない。たとえば、ステップS50,S52の処理を実行しない場合であっても、指令値設定処理部M24が図5の処理を実行したり、ガード処理部M60が図7の処理のうちステップS50,S52の処理を除く部分を実行したりする場合には、ステップS50,S52の処理を実行しなくてもよい。すなわち、この場合、電流指令値iγ*が過度に大きくなることによって、同期電動機34の温度Tmやインバータ40の温度Tiが高くなるために、電流指令値iγ*が減少側に変更される。
・ "Absolute value guard processing"
It is not essential to perform the absolute value guard processing in steps S50 to S56. For example, even when the processing of steps S50 and S52 is not executed, the command value setting processing unit M24 executes the processing of FIG. 5, and the guard processing unit M60 performs the processing of steps S50 and S52 of the processing of FIG. When executing the part excluding the above, it is not necessary to execute the processes of steps S50 and S52. That is, in this case, since the current command value iγ * becomes excessively large, the temperature Tm of the
・「過熱判定について」
上記実施形態では、過熱判定をする同期電動機34の温度Tmの下限値としての規定温度と、過熱判定をするインバータ40の温度Tiの下限値としての規定温度とを、同一の規定温度Tthとしたが、これに限らない。
・ "About overheating judgment"
In the above embodiment, the specified temperature as the lower limit of the temperature Tm of the
上記実施形態では、CPU52が、同期電動機34の温度Tmが規定温度Tth以上であることと、インバータ40の温度Tiが規定温度Tth以上であることとの論理和が真であるか否かを判定したが、これに限らない。たとえば同期電動機34の温度Tmが規定温度Tth以上であるか否かのみを判定してもよく、また、たとえば、インバータ40の温度Tiが規定温度Tth以上であるか否かのみを判定してもよい。
In the above embodiment, the
同期電動機34の温度Tmを、温度センサの検出値によって取得することなく、たとえば同期電動機34を流れる電流の大きさとその継続時間等に基づき把握してもよい。これはたとえば、同期電動機34を流れる電流が規定値以上である状態が規定時間以上継続する場合、同期電動機34の温度Tmが規定温度Tth以上であると判定することによって実現することができる。
The temperature Tm of the
インバータ40の温度Tiを、温度センサの検出値によって取得することなく、たとえばインバータ40を流れる電流の大きさとその継続時間等に基づき把握してもよい。これはたとえば、インバータ40を流れる電流が規定値以上である状態が規定時間以上継続する場合、インバータ40の温度Tiが規定温度Tth以上であると判定することによって実現することができる。
The temperature Ti of the
上記第3の実施形態においては、ガード処理部M60が過熱保護処理を実行するか否かを判定する処理であるステップS70aの処理の内容を、指令値設定処理部M24が過熱フラグFをセットする処理の内容と同一としたが、これに限らない。たとえば、指令値設定処理部M24が、インバータ40を流れる電流が規定値以上である状態が規定時間以上継続することに基づき過熱フラグFをセットし、ガード処理部M60が、検出されたインバータ40の温度Tiが規定温度Tth以上であるか否かを判定する処理を実行してもよい。
In the third embodiment, the command value setting processing unit M24 sets the overheating flag F as the processing content of step S70a, which is a processing for determining whether or not the guard processing unit M60 executes the overheating protection processing. The content is the same as the processing content, but it is not limited to this. For example, the command value setting processing unit M24 sets the overheat flag F based on the fact that the state in which the current flowing through the
上記実施形態においては、技術的に可能な範囲で互いに組み合わせてもよい。たとえば、第2の実施形態では、ステップS30〜S48の変化量ガードおよびステップS50〜S56の絶対値ガードの判定を行う前に、第4の実施形態のステップS100〜S104の判定を行ってもよい。 In the above embodiment, they may be combined with each other to the extent technically possible. For example, in the second embodiment, the determination in steps S100 to S104 of the fourth embodiment may be performed before the determination of the change amount guard in steps S30 to S48 and the absolute value guard in steps S50 to S56 is performed. ..
・「制御角操作処理部について」
上記実施形態において例示したものに限らない。たとえば、更新量Δθc1を、目標トルクTrqs*と操舵トルクTrqs1との差を入力とする比例要素のみから算出するものとしてもよく、またたとえば、積分要素のみから算出するものとしてもよく、さらにたとえば、比例要素、積分要素、および微分要素を用いて算出するものとしてもよい。
・ "About the control angle operation processing unit"
It is not limited to the one illustrated in the above embodiment. For example, the update amount Δθc1 may be calculated only from the proportional element having the difference between the target torque Trqs * and the steering torque Trqs1 as an input, or may be calculated only from the integral element, for example. It may be calculated using a proportional element, an integrating element, and a differential element.
なお、推定変化量ω1に応じて更新量のガード処理を施すことは必須ではない。
・「同期電動機34を流れる電流の位相について」
上記実施形態では、同期電動機34を流れる電流が、回転座標系において、d軸の正側とq軸の正側とによって挟まれる領域内に収まることを想定したがこれに限らない。たとえば、q軸の正側とd軸の負側とによって挟まれる領域内に収まるように制御してもよい。この場合、d軸電流が負となるため、弱め界磁制御がなされることから、高回転において同期電動機34のトルクを生成しやすい。ただし、この場合、推定値ベースガード処理部M54cにおいては、操舵トルクTrqs1が大きい場合に、推定変化量ω1の大きさよりも更新量Δθcの大きさが小さくなるように上限ガード処理を施す。
It is not essential to perform the update amount guard processing according to the estimated change amount ω1.
・ "Phase of current flowing through
In the above embodiment, it is assumed that the current flowing through the
・「操舵制御装置について」
CPU52とメモリ54とを備えて、ソフトウェア処理のみを実行するものに限らない。たとえば、上記実施形態においてソフトウェア処理されたものの少なくとも一部を、専用のハードウェア(ASIC)にて処理してもよい。すなわち、たとえば、上記ガード処理部M60の処理については、ハードウェア処理とし、電流指令値iγ*をハードウェアからCPU52が取得するようにしてもよい。
・ "About steering control device"
It is not limited to the one provided with the
・「同期電動機について」
SPMSMに限らず、埋込磁石同期電動機であってもよい。
・「操舵装置について」
転舵アクチュエータとして、ラックアンドピニオン型のものを備えるものに限らない。たとえば、ラッククロス型のものや、ラックパラレル型(登録商標)、ラック同軸型のものなどを備えてもよい。
・ "About synchronous motors"
Not limited to SPMSM, it may be an embedded magnet synchronous motor.
・ "About steering device"
The steering actuator is not limited to the one provided with a rack and pinion type. For example, a rack cloth type, a rack parallel type (registered trademark), a rack coaxial type, and the like may be provided.
10…操舵装置、12…ステアリング、13…ステアリングシャフト、14…コラム軸、16…中間軸、18…ピニオン軸、18a…ピニオン歯、20…ラック軸、20a…第1ラック歯、20b…第2ラック歯、22…第1ラックアンドピニオン機構、24…タイロッド、26…転舵輪、28…ピニオン軸、28a…ピニオン歯、30…第2ラックアンドピニオン機構、32…減速機構、34…同期電動機、34a…回転軸、40…インバータ、42…バッテリ、50…制御装置、52…CPU、54…メモリ、58…回転角度センサ、60…トルクセンサ、62…車速センサ、64…電流センサ、66,68…温度センサ。 10 ... Steering device, 12 ... Steering, 13 ... Steering shaft, 14 ... Column shaft, 16 ... Intermediate shaft, 18 ... Pinion shaft, 18a ... Pinion teeth, 20 ... Rack shaft, 20a ... First rack teeth, 20b ... Second Rack and pinion, 22 ... 1st rack and pinion mechanism, 24 ... Tie rod, 26 ... Steering wheel, 28 ... Pinion shaft, 28a ... Pinion tooth, 30 ... 2nd rack and pinion mechanism, 32 ... Reduction mechanism, 34 ... Synchronous electric motor, 34a ... Rotating shaft, 40 ... Inverter, 42 ... Battery, 50 ... Control device, 52 ... CPU, 54 ... Memory, 58 ... Rotation angle sensor, 60 ... Torque sensor, 62 ... Vehicle speed sensor, 64 ... Current sensor, 66,68 … Temperature sensor.
Claims (6)
前記操舵装置は、アシストトルクを生成する同期電動機と、前記同期電動機に電圧を印加する電力変換回路とを備え、
前記同期電動機を流れる電流を電流指令値に制御するために前記電力変換回路が前記同期電動機に印加する電圧を操作する電流制御処理部と、
ステアリングに入力されるトルクである操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御するために、前記電流指令値の位相を定める制御角を操作する制御角操作処理部と、
前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が規定値以上であることを条件に前記電流指令値の絶対値を増加させ、前記上回る量が前記規定値よりも小さいことを条件に前記電流指令値の絶対値を減少させる指令値設定処理部と、
前記上回る量が閾値以上であることを条件に、前記電流指令値の絶対値の減少を許容しないように前記指令値設定処理部が設定した前記電流指令値にガード処理を施すガード処理部と、を備え、
前記ガード処理は、変化量ガード処理であり、
前記ガード処理部は、前記変化量ガード処理がなされた前記電流指令値が、上限値以下且つ下限値以上となるようにガード処理を施す絶対値ガード処理を実行する操舵制御装置。 The control target is a steering device that assists the steering of the vehicle.
The steering device includes a synchronous motor that generates an assist torque and a power conversion circuit that applies a voltage to the synchronous motor.
A current control processing unit that operates a voltage applied to the synchronous motor by the power conversion circuit in order to control the current flowing through the synchronous motor to a current command value.
A control angle operation processing unit that operates a control angle that determines the phase of the current command value in order to feedback-control the detected value of the steering torque, which is the torque input to the steering, to the target torque.
The absolute value of the current command value is increased on condition that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or greater than the specified value, and the condition is that the amount exceeding the specified value is smaller than the specified value. A command value setting processing unit that reduces the absolute value of the current command value, and
A guard processing unit that performs guard processing on the current command value set by the command value setting processing unit so as not to allow a decrease in the absolute value of the current command value, provided that the amount exceeding the threshold value is equal to or greater than the threshold value. equipped with a,
The guard process is a change amount guard process.
The guard processing unit is a steering control device that executes an absolute value guard process that performs a guard process so that the current command value subjected to the change amount guard process is equal to or less than an upper limit value and not more than a lower limit value .
前記操舵装置は、アシストトルクを生成する同期電動機と、前記同期電動機に電圧を印加する電力変換回路とを備え、
前記同期電動機を流れる電流を電流指令値に制御するために前記電力変換回路が前記同期電動機に印加する電圧を操作する電流制御処理部と、
ステアリングに入力されるトルクである操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御するために、前記電流指令値の位相を定める制御角を操作する制御角操作処理部と、
前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が規定値以上であることを条件に前記電流指令値の絶対値を増加させ、前記上回る量が前記規定値よりも小さいことを条件に前記電流指令値の絶対値を減少させる指令値設定処理部と、
前記上回る量が閾値以上であることを条件に、前記電流指令値の絶対値の減少を許容しないように前記指令値設定処理部が設定した前記電流指令値にガード処理を施すガード処理部と、を備え、
前記ガード処理部は、前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が前記閾値以上であることを条件に、前記ガード処理が施された前記電流指令値の前回値の大きさを規定量だけ増加させた値を下限ガード値とし、前記電流指令値の大きさが前記下限ガード値以上となるようにガード処理を施す操舵制御装置。 The control target is a steering device that assists the steering of the vehicle.
The steering device includes a synchronous motor that generates an assist torque and a power conversion circuit that applies a voltage to the synchronous motor.
A current control processing unit that operates a voltage applied to the synchronous motor by the power conversion circuit in order to control the current flowing through the synchronous motor to a current command value.
A control angle operation processing unit that operates a control angle that determines the phase of the current command value in order to feedback-control the detected value of the steering torque, which is the torque input to the steering, to the target torque.
The absolute value of the current command value is increased on condition that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or greater than the specified value, and the condition is that the amount exceeding the specified value is smaller than the specified value. A command value setting processing unit that reduces the absolute value of the current command value,
A guard processing unit that performs guard processing on the current command value set by the command value setting processing unit so as not to allow a decrease in the absolute value of the current command value, provided that the amount exceeding the threshold value is equal to or greater than the threshold value. equipped with a,
The guard processing unit has the magnitude of the previous value of the current command value subjected to the guard processing, provided that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or greater than the threshold value. A steering control device in which a value obtained by increasing is set as a lower limit guard value, and guard processing is performed so that the magnitude of the current command value is equal to or greater than the lower limit guard value .
前記操舵装置は、アシストトルクを生成する同期電動機と、前記同期電動機に電圧を印加する電力変換回路とを備え、
前記同期電動機を流れる電流を電流指令値に制御するために前記電力変換回路が前記同期電動機に印加する電圧を操作する電流制御処理部と、
ステアリングに入力されるトルクである操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御するために、前記電流指令値の位相を定める制御角を操作する制御角操作処理部と、
前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が規定値以上であることを条件に前記電流指令値の絶対値を増加させ、前記上回る量が前記規定値よりも小さいことを条件に前記電流指令値の絶対値を減少させる指令値設定処理部と、
前記上回る量が閾値以上であることを条件に、前記電流指令値の絶対値の減少を許容しないように前記指令値設定処理部が設定した前記電流指令値にガード処理を施すガード処理部と、を備え、
前記ガード処理部は、前記ガード処理の前に車速が車速閾値以上であるか否かを判定し、
前記車速が前記車速閾値以上である場合には前記電流指令値の減少のみを許容し、前記車速が前記車速閾値未満である場合には前記ガード処理を施す操舵制御装置。 The control target is a steering device that assists the steering of the vehicle.
The steering device includes a synchronous motor that generates an assist torque and a power conversion circuit that applies a voltage to the synchronous motor.
A current control processing unit that operates a voltage applied to the synchronous motor by the power conversion circuit in order to control the current flowing through the synchronous motor to a current command value.
A control angle operation processing unit that operates a control angle that determines the phase of the current command value in order to feedback control the detected value of the steering torque, which is the torque input to the steering, to the target torque.
The absolute value of the current command value is increased on condition that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or greater than the specified value, and the condition is that the amount exceeding the specified value is smaller than the specified value. A command value setting processing unit that reduces the absolute value of the current command value, and
A guard processing unit that performs guard processing on the current command value set by the command value setting processing unit so as not to allow a decrease in the absolute value of the current command value, provided that the amount exceeding the threshold value is equal to or greater than the threshold value. equipped with a,
The guard processing unit determines whether or not the vehicle speed is equal to or higher than the vehicle speed threshold value before the guard processing.
A steering control device that allows only a decrease in the current command value when the vehicle speed is equal to or higher than the vehicle speed threshold value, and performs the guard process when the vehicle speed is less than the vehicle speed threshold value .
前記操舵装置は、アシストトルクを生成する同期電動機と、前記同期電動機に電圧を印加する電力変換回路とを備え、
前記同期電動機を流れる電流を電流指令値に制御するために前記電力変換回路が前記同期電動機に印加する電圧を操作する電流制御処理部と、
ステアリングに入力されるトルクである操舵トルクの検出値を目標トルクにフィードバック制御するために、前記電流指令値の位相を定める制御角を操作する制御角操作処理部と、
前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が規定値以上であることを条件に前記電流指令値の絶対値を増加させ、前記上回る量が前記規定値よりも小さいことを条件に前記電流指令値の絶対値を減少させる指令値設定処理部と、
前記上回る量が閾値以上であることを条件に、前記電流指令値の絶対値の減少を許容しないように前記指令値設定処理部が設定した前記電流指令値にガード処理を施すガード処理部と、を備え、
前記指令値設定処理部は、前記同期電動機および前記電力変換回路の少なくとも一方の温度が規定温度以上であると判定する場合、前記電流指令値を減少させるものであり、
前記ガード処理部は、前記同期電動機および前記電力変換回路の少なくとも一方の温度が前記規定温度以上である場合、前記検出値の大きさが前記目標トルクの大きさを上回る量が前記閾値以上である場合であっても、前記電流指令値の大きさの減少を許容するように前記電流指令値に前記ガード処理を施す操舵制御装置。 The control target is a steering device that assists the steering of the vehicle.
The steering device includes a synchronous motor that generates an assist torque and a power conversion circuit that applies a voltage to the synchronous motor.
A current control processing unit that operates a voltage applied to the synchronous motor by the power conversion circuit in order to control the current flowing through the synchronous motor to a current command value.
A control angle operation processing unit that operates a control angle that determines the phase of the current command value in order to feedback control the detected value of the steering torque, which is the torque input to the steering, to the target torque.
The absolute value of the current command value is increased on condition that the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or greater than the specified value, and the condition is that the amount exceeding the specified value is smaller than the specified value. A command value setting processing unit that reduces the absolute value of the current command value, and
A guard processing unit that performs guard processing on the current command value set by the command value setting processing unit so as not to allow a decrease in the absolute value of the current command value, provided that the amount exceeding the threshold value is equal to or greater than the threshold value. equipped with a,
When the command value setting processing unit determines that the temperature of at least one of the synchronous motor and the power conversion circuit is equal to or higher than the specified temperature, the command value setting processing unit reduces the current command value.
When the temperature of at least one of the synchronous motor and the power conversion circuit of the guard processing unit is equal to or higher than the specified temperature, the amount of the detected value exceeding the magnitude of the target torque is equal to or higher than the threshold value. Even in this case, a steering control device that performs the guard processing on the current command value so as to allow a decrease in the magnitude of the current command value .
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