(57)【要約】【課題】チューニングし易く、しかも車両後退時においても車両挙動が安定する電動パワーステアリング装置の制御装置を提供する。【解決手段】車両の操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を算出する操舵補助指令値算出部と、モータの角速度を入力として収れん性信号を出力する収れん性制御部と、操舵補助指令値から収れん性信号が減算され、その減算結果である操舵補助指令値に基づいてモータの相数に合った電流指令値を演算する電流指令値演算部と、電流指令値演算部で演算された電流指令値に基づいて、電圧指令値を算出する電流制御部と、電流制御部で算出された電圧指令値に基づいてモータを駆動するモータ駆動部とを具備し、モータによるアシスト力を操舵系に付与するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置において、収れん性信号のゲインを車両の前進時と後退時とで変える機能を具備する。【選択図】図１
2009286350.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を算出する操舵補助指令値算出部と、
モータの角速度を入力として、前記車両のヨーの収れん性を向上させるための収れん性信号を出力する、収れん性制御部と、
前記操舵補助指令値算出部で算出された操舵補助指令値から、前記収れん性制御部から出力された収れん性信号が減算され、その減算結果である操舵補助指令値に基づいて前記モータの相数に合った電流指令値を演算する電流指令値演算部と、
前記電流指令値演算部で演算された電流指令値に基づいて、電圧指令値を算出する電流制御部と、
前記電流制御部で算出された電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動部とを具備し、
前記モータによるアシスト力を操舵系に付与するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置において、
前記収れん性信号のゲインを前記車両の前進時と後退時とで変える機能を具備した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。
【請求項２】
前記車両の後退時に、前記車両の前進時に比べて前記収れん性信号のゲインを上げるようになっている請求項１に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【請求項３】
前記収れん性信号のゲインを前記車両の後退速度に応じて変えるようになっている請求項２に記載の電動パワーステアリング装置の制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両に搭載された電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、特に車両の前進時と後退時に車両のヨーの収れん性を改善するための収れん信号のゲインを変更可能にして、車両の走行安定性を向上した電動パワーステアリング装置の制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のステアリング装置にモータの回転力で補助力（操舵補助力）を付与する電動パワーステアリング装置は、モータの駆動力を減速機を介してギア又はベルト等の伝達機構により、ステアリングシャフト或いはラック軸に補助力（アシスト力）を付与するようになっている。
【０００３】
このような電動パワーステアリング装置の一般的な構成例を、図３を参照して説明する。ステアリングホイール（ハンドル）１のコラム軸２は、減速ギア３、ユニバーサルジョイント４Ａ及び４Ｂ、ピニオンラック機構５を経て操向車輪のタイロッド６に結合されている。コラム軸２には、ステアリングホイール１の操舵トルクを検出するトルクセンサ１０が設けられており、ステアリングホイール１の操舵力を補助するモータ２０が、減速ギア３を介してコラム軸２に連結されている。電動パワーステアリング装置を制御するコントロールユニット１００には、バッテリ１４から電力が供給されると共に、イグニションキー１１を経てイグニションキー信号が入力され、コントロールユニット１００には、トルクセンサ１０からの操舵トルクＴと車速センサ１２で検出された車速Ｖが入力され、操舵トルクＴ及び車速Ｖに基づいてアシスト指令の操舵補助指令値Ｉの演算を行い、演算された操舵補助指令値Ｉに基づいてモータ２０に供給する電流を制御する。
【０００４】
このように構成された電動パワーステアリング装置について、その制御装置の構成例を図４を参照して説明する。
【０００５】
トルクセンサ１０からの操舵トルクＴ及び車速センサ１２からの車速Ｖは、トルク系１１０を構成する操舵補助指令値算出部１１１に入力され、操舵補助指令値算出部１１１で算出された操舵補助指令値Ｉａが位相補償部１１２で位相補償され、位相補償部１１２で位相補償された操舵補助指令値Ｉｂが加算部１０７Ａに入力される。また、操舵トルクＴはトルク系１１０を構成する微分部１１３にも入力され、微分補償された操舵トルクＴａが加算部１０７Ａに入力される。
【０００６】
加算部１０７Ａには補償信号ＣＭ２も入力されており、加算部１０７Ａでの加算結果である操舵補助指令値Ｉｃがモータ２０の相数に合った電流指令値Ｉｄを演算する電流指令値演算部１０１に入力される。電流指令値Ｉｄは電流制御系１２０を構成する減算部１２１に入力され、減算部１２１にはモータ電流検出部１２５で検出されたモータ電流Ｉｍがフィードバック入力されており、電流指令値Ｉｄとモータ電流Ｉｍとの偏差（＝Ｉｄ−Ｉｍ）が比例積分制御のＰＩ制御部１２２に入力され、ＰＩ制御された電流指令値がパルス幅制御のＰＷＭ制御部１２３に入力されて電圧指令値Ｖｅとなり、電圧指令値Ｖｅによりインバータ１２４を介してモータ２０が駆動される。
【０００７】
モータ２０にはレゾルバ等の回転センサ２１が取り付けられており、回転センサ２１の信号を入力する角速度演算部１０２でモータ２０の角速度ωが演算され、角速度ωは角加速度演算部１０３、収れん性制御部１０４及びＳＡＴ推定部１０６に入力される。収れん性制御部１０４は、車両のヨーの収れん性を改善するために、ステアリングホイール１が振れ回る動作に対してブレーキをかけるものであり、具体的に、角速度演算部１０２から出力された角速度ωを入力として、車両のヨーの収れん性を向上させるための収れん性信号Ｎ２を出力する。
【０００８】
角加速度演算部１０３で演算された角加速度ω＊は慣性補償部１０５及びＳＡＴ推定部１０６に入力され、操舵トルクＴ及び操舵補助指令値ＩｂもＳＡＴ推定部１０６に入力されている。慣性補償部１０５は、操舵系の慣性により発生する力相当分をアシストするものであり、慣性感又は制御の応答性の悪化を防止する。
【０００９】
一方、ＳＡＴ推定部１０６で推定されたＳＡＴ推定値ＳＡＴ＊は、減算部１０７Ｃにフィードバック入力され、減算部１０７Ｃで慣性補償部１０５からの慣性信号Ｎ１から減算され、その減算結果である補償信号ＣＭ１が減算部１０７Ｂに入力される。収れん性制御部１０４からの収れん性信号Ｎ２も減算部１０７Ｂにフィードバック入力され、減算部１０７Ｂで補償信号ＣＭ１から収れん性信号Ｎ２が減算され、その減算結果である補償信号ＣＭ２が加算部１０７Ａに入力されている。上述のようにして補償若しくは補正された操舵補助指令値Ｉｃによって、モータ２０は駆動制御される。
【特許文献１】特開２００２−３６９５６５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の電動パワーステアリング装置の制御装置は、例えば、特許文献１に開示された電動パワーステアリング装置の制御装置は、ＳＡＴフィードバック部で求められたＳＡＴ値をフィードバックフィルタを通して操舵補助指令値にフィードバックし、車両の前進時に車両挙動に応じて補償量を補正しているので、運転者は適切なハンドル操作（ステアリングホイール操作）を行うことができる。
【００１１】
しかしながら、特許文献１の制御装置は、車両の後退時のことについて何ら考慮しておらず、車両の後退時に車両挙動が不安定になるという問題があった。
【００１２】
本発明は上述のような事情からなされたものであり、本発明の目的は、チューニングし易く、しかも車両後退時においても車両挙動が安定する電動パワーステアリング装置の制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、車両の操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を算出する操舵補助指令値算出部と、モータの角速度を入力として、前記車両のヨーの収れん性を向上させるための収れん性信号を出力する、収れん性制御部と、前記操舵補助指令値算出部で算出された操舵補助指令値から、前記収れん性制御部から出力された収れん性信号が減算され、その減算結果である操舵補助指令値に基づいて前記モータの相数に合った電流指令値を演算する電流指令値演算部と、前記電流指令値演算部で演算された電流指令値に基づいて、電圧指令値を算出する電流制御部と、前記電流制御部で算出された電圧指令値に基づいて前記モータを駆動するモータ駆動部とを具備し、前記モータによるアシスト力を操舵系に付与するようになっている電動パワーステアリング装置の制御装置に関し、本発明の上記目的は、前記収れん性信号のゲインを前記車両の前進時と後退時とで変える機能を設けることにより達成される。
【００１４】
また、本発明の上記目的は、前記車両の後退時に、前記車両の前進時に比べて前記収れん性信号のゲインを上げるようになっていることにより、或いは、前記収れん性信号のゲインを前記車両の後退速度に応じて変えるようになっていることによって、より効果的に達成される。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置によれば、車両のヨーの収れん性を向上させるための収れん性信号のゲインを車両の前進時と後退時とで可変して、ゲイン制御された収れん性信号を操舵補助指令値に加算するようにしているので、チューニングし易く、車両の後退時においても車両挙動を安定させるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置では、収れん性制御のゲインパラメータを車両の前進時と後退時とで別々に持つことで、つまり、車両のヨーの収れん性を向上させるための収れん性信号のゲインを車両の前進時と後退時とで可変して、操舵補助指令値から、ゲイン制御された収れん性信号が減算され、その減算結果である操舵補助指令値に基づいてモータを駆動するようにしている。即ち、車両の後退時には、車両の前進時に比べて、収れん性制御部から出力された収れん性信号のゲインを上げるようにしている。このため、車両の前進時においても、更に車両の後退時においても、車両挙動が安定する。
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００１８】
図１は本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御装置の構成例を図４に対応させて示しており、本発明では、収れん性制御部１０４から出力された、車両のヨーの収れん性を向上させるための収れん性信号Ｎ２を、ゲインＫ可変のゲイン部１３０を経て減算部１０７Ｂにフィードバック入力している。そして、ゲイン部１３０のゲインＫを、車両のトランスミッション部若しくはＣＡＮ（Control Area Network）からの車両後退信号Ｂで可変する。ゲイン部１３０は、車両後退信号Ｂが入力されていない車両前進時又は車両停止時には、ゲインＫを小さくし、車両後退信号Ｂが入力された車両後退時には、ゲインＫを大きくするように切替えている。図１のその他の構成要素及びその作用は、図４と同様である。
【００１９】
ゲイン部１３０の特性は、図２に示すように、車両の前進時には前進車速に応じてステップ状に変化して一定となるゲインＡＫとなり、車両の後退時には、ゲインＡＫよりも大きく、ステップ状に変化して一定となるゲインＢＫとなる。従って、車両の後退時には、車両の前進時に比べて大きなゲインで収れん性信号Ｎ２が減算部１０７Ｂにフィードバックされるため、車両後退時においても車両挙動が安定する。
【００２０】
なお、本発明は、コラム式及びピニオン式電動パワーステアリング装置に適用できることは勿論、ラックアシスト式電動パワーステアリング装置にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係る、電動パワーステアリング装置の制御装置の構成例を示すブロック図である。
【図２】本発明に係るゲイン部の特性例を示す図である。
【図３】従来の電動パワーステアリング装置の一般的な構成図である。
【図４】従来の電動パワーステアリング装置の制御装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００２２】
１                  ステアリングホイール（ハンドル）
３                  減速ギア
１０                トルクセンサ
１２                車速センサ
１４                バッテリ
２０                モータ
２１                回転センサ
１００              コントロールユニット
１０１              電流指令値演算部
１０２              角速度演算部
１０３              角加速度演算部
１０４              収れん性制御部
１０５              慣性補償部
１０６              ＳＡＴ推定部
１０７Ａ            加算部
１０７Ｂ、１０７Ｃ  減算部
１１０              トルク系
１１１              操舵補助指令値算出部
１１２              位相補償部
１１３              微分部
１２０              電流制御系
１２１              減算部
１２２              ＰＩ制御部
１２３              ＰＷＭ制御部
１２４              インバータ（モータ）
１２５              モータ電流検出部
１３０              ゲイン部
【図１】
2009286350.tif 000003
【図２】
2009286350.tif 000004
【図３】
2009286350.tif 000005
【図４】
2009286350.tif 000006