JPH10109656A - 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 - Google Patents
電動パワ−ステアリング装置の制御装置Info
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- JPH10109656A JPH10109656A JP8282875A JP28287596A JPH10109656A JP H10109656 A JPH10109656 A JP H10109656A JP 8282875 A JP8282875 A JP 8282875A JP 28287596 A JP28287596 A JP 28287596A JP H10109656 A JPH10109656 A JP H10109656A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 制御装置を構成するマイクロコンピユ−タの
演算結果の下位ビツトデ−タの切り捨てなど量子化誤差
に基づくリミツトサイクル振動を低減し、操舵感覚を改
善した電動パワ−ステアリング装置の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 検出された操舵トルクＴは８ビツトデ−
タとして演算要素１０１に入力され、操舵補助指令値が
演算されて１６ビツトの操舵補助指令値Ｉが出力され
る。出力デ−タは加算要素１０２を経て演算要素１０３
に入力され、下位８ビツトデ−タが切り捨てられ、上位
８ビツトデ−タがＰＷＭ信号処理回路１１０に出力され
る。切り捨てられた下位８ビツトデ−タ（量子化誤差）
δは記憶要素１０４に一時記憶され、次のサンプリング
期間に読み出されて加算要素１０２にフイ−ドバツクさ
れて加算されるので量子化誤差を低減することができ
る。
演算結果の下位ビツトデ−タの切り捨てなど量子化誤差
に基づくリミツトサイクル振動を低減し、操舵感覚を改
善した電動パワ−ステアリング装置の制御装置を提供す
る。 【解決手段】 検出された操舵トルクＴは８ビツトデ−
タとして演算要素１０１に入力され、操舵補助指令値が
演算されて１６ビツトの操舵補助指令値Ｉが出力され
る。出力デ−タは加算要素１０２を経て演算要素１０３
に入力され、下位８ビツトデ−タが切り捨てられ、上位
８ビツトデ−タがＰＷＭ信号処理回路１１０に出力され
る。切り捨てられた下位８ビツトデ−タ（量子化誤差）
δは記憶要素１０４に一時記憶され、次のサンプリング
期間に読み出されて加算要素１０２にフイ−ドバツクさ
れて加算されるので量子化誤差を低減することができ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動パワ−ステ
アリング装置の制御装置に関する。
アリング装置の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】車両用の電動パワ−ステアリング装置
は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに
発生する操舵トルクと車速を検出し、その検出信号をマ
イクロコンピユ−タで構成される電子制御回路に入力し
て操舵補助力を発生するモ−タの制御目標値である操舵
補助指令値を算出し、算出された操舵補助指令値に基づ
いて半導体素子をＨブリツジに接続したモ−タ駆動回路
における半導体素子の駆動時間を定めるＰＷＭ信号（パ
ルス幅信号）のデユ−テイ比を決定し、決定されたデユ
−テイ比によりモ−タ駆動回路を制御してモ−タを駆動
するものがある。
は、操向ハンドルの操作によりステアリングシヤフトに
発生する操舵トルクと車速を検出し、その検出信号をマ
イクロコンピユ−タで構成される電子制御回路に入力し
て操舵補助力を発生するモ−タの制御目標値である操舵
補助指令値を算出し、算出された操舵補助指令値に基づ
いて半導体素子をＨブリツジに接続したモ−タ駆動回路
における半導体素子の駆動時間を定めるＰＷＭ信号（パ
ルス幅信号）のデユ−テイ比を決定し、決定されたデユ
−テイ比によりモ−タ駆動回路を制御してモ−タを駆動
するものがある。
【０００３】また、マイクロコンピユ−タで演算された
デジタルデ−タである操舵補助指令値をＡ／Ｄ変換器で
アナログデ−タに変換し、変換されたアナログデ−タに
よりモ−タ駆動回路を制御してモ−タを駆動するものが
ある。
デジタルデ−タである操舵補助指令値をＡ／Ｄ変換器で
アナログデ−タに変換し、変換されたアナログデ−タに
よりモ−タ駆動回路を制御してモ−タを駆動するものが
ある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記したような構成の
制御回路は８ビツト信号を処理する低分解能回路が一般
的であり、マイクロコンピユ−タでの演算結果は１６ビ
ツト信号であつても、ＰＷＭ信号処理回路やＡ／Ｄ変換
回路が８ビツト信号を処理する低分解能回路では、分解
能以下の信号を処理するときに出力値として０を出力す
るか１を出力するか決定できないため、約１ビツトの分
解能で出力信号が振動する。これをリミツトサイクル振
動という。
制御回路は８ビツト信号を処理する低分解能回路が一般
的であり、マイクロコンピユ−タでの演算結果は１６ビ
ツト信号であつても、ＰＷＭ信号処理回路やＡ／Ｄ変換
回路が８ビツト信号を処理する低分解能回路では、分解
能以下の信号を処理するときに出力値として０を出力す
るか１を出力するか決定できないため、約１ビツトの分
解能で出力信号が振動する。これをリミツトサイクル振
動という。
【０００５】このような振動は、操舵補助指令値に振動
成分が含まれることになり、操舵の際に不快な振動とし
て感じられ、商品性能を低下させることになり好ましく
ない。この発明は、このような、ＰＷＭ信号処理回路や
Ａ／Ｄ変換回路の分解能不足が原因で発生するリミツト
サイクル振動を低減し、操舵感覚を改善することを目的
とする。
成分が含まれることになり、操舵の際に不快な振動とし
て感じられ、商品性能を低下させることになり好ましく
ない。この発明は、このような、ＰＷＭ信号処理回路や
Ａ／Ｄ変換回路の分解能不足が原因で発生するリミツト
サイクル振動を低減し、操舵感覚を改善することを目的
とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を解
決するもので、少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、検出
された操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する
操舵補助指令値演算手段と、前記演算された操舵補助指
令値に基づいてモ−タを制御するモ−タ制御手段を備
え、操舵トルクに応じた操舵補助力をステアリング機構
に与える電動パワ−ステアリング装置の制御装置におい
て、前記操舵補助指令値演算手段は前記モ−タ制御手段
よりもビツト数の多いデジタル演算手段から構成され、
所定時間毎にサンプリングされた操舵トルクデ−タに基
づいて操舵補助指令値を演算して前記モ−タ制御手段に
出力すると共に、その際切り捨てられた操舵補助指令値
の下位ビツトデ−タを次回にサンプリングされた操舵ト
ルクデ−タに加算して操舵補助指令値を演算することを
特徴とする。
決するもので、少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、検出
された操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する
操舵補助指令値演算手段と、前記演算された操舵補助指
令値に基づいてモ−タを制御するモ−タ制御手段を備
え、操舵トルクに応じた操舵補助力をステアリング機構
に与える電動パワ−ステアリング装置の制御装置におい
て、前記操舵補助指令値演算手段は前記モ−タ制御手段
よりもビツト数の多いデジタル演算手段から構成され、
所定時間毎にサンプリングされた操舵トルクデ−タに基
づいて操舵補助指令値を演算して前記モ−タ制御手段に
出力すると共に、その際切り捨てられた操舵補助指令値
の下位ビツトデ−タを次回にサンプリングされた操舵ト
ルクデ−タに加算して操舵補助指令値を演算することを
特徴とする。
【０００７】そして、前記操舵トルクに応じた操舵補助
力をステアリング機構に与えるモ−タの電気的時定数
は、少なくとも操舵トルクのサンプリング期間の１／２
πとする。また、前記操舵補助指令値はモ−タ電流指令
値でよい。
力をステアリング機構に与えるモ−タの電気的時定数
は、少なくとも操舵トルクのサンプリング期間の１／２
πとする。また、前記操舵補助指令値はモ−タ電流指令
値でよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、この発明の特徴と実施の形
態を説明する。操舵補助指令値は操舵トルク、車速その
他のパラメ−タを所定の演算式に基づいて演算して得ら
れるものであるが、このような操舵補助指令値を８ビツ
トの有限語長で演算するときは掛け算を含むために演算
結果は１６ビツトで出力される。しかしながら、演算さ
れた操舵補助指令値を入力とするＰＷＭ信号処理回路
（或いはＡ／Ｄ変換回路）は８ビツトデ−タを入力とす
るように構成されているのが一般的であるから、前記１
６ビツトで出力される演算結果の上位８ビツトのみがＰ
ＷＭ信号処理回路に出力され、下位８ビツトデ−タは切
り捨てられる。これが量子化誤差となる。
態を説明する。操舵補助指令値は操舵トルク、車速その
他のパラメ−タを所定の演算式に基づいて演算して得ら
れるものであるが、このような操舵補助指令値を８ビツ
トの有限語長で演算するときは掛け算を含むために演算
結果は１６ビツトで出力される。しかしながら、演算さ
れた操舵補助指令値を入力とするＰＷＭ信号処理回路
（或いはＡ／Ｄ変換回路）は８ビツトデ−タを入力とす
るように構成されているのが一般的であるから、前記１
６ビツトで出力される演算結果の上位８ビツトのみがＰ
ＷＭ信号処理回路に出力され、下位８ビツトデ−タは切
り捨てられる。これが量子化誤差となる。
【０００９】そこで、この切り捨てられた下位８ビツト
デ−タを次のサンプリング期間に検出された操舵トルク
デ−タに加算して操舵補助指令値を演算することで、下
位８ビツトデ−タの切り捨てによる量子化誤差を低減す
るようにした。
デ−タを次のサンプリング期間に検出された操舵トルク
デ−タに加算して操舵補助指令値を演算することで、下
位８ビツトデ−タの切り捨てによる量子化誤差を低減す
るようにした。
【００１０】図１は、量子化誤差の低減回路１００を伝
達関数で表したもので、１０１は操舵トルクに対応する
操舵補助指令値を演算する演算要素、１０２は加算要
素、１０３は１６ビツトデ−タの下位８ビツトデ−タを
切り捨てる演算要素、１０４は演算要素１０３で切り捨
てられた下位８ビツトデ−タを一時記憶する記憶要素、
１０５はゲイン調整要素である。
達関数で表したもので、１０１は操舵トルクに対応する
操舵補助指令値を演算する演算要素、１０２は加算要
素、１０３は１６ビツトデ−タの下位８ビツトデ−タを
切り捨てる演算要素、１０４は演算要素１０３で切り捨
てられた下位８ビツトデ−タを一時記憶する記憶要素、
１０５はゲイン調整要素である。
【００１１】なお、１１０は演算要素１０３から出力さ
れる操舵補助指令値Ｉに基づいてＰＷＭ信号を作成する
ＰＷＭ信号処理回路、１１１はＰＷＭ信号によりモ−タ
を駆動制御するモ−タ制御回路で、半導体素子をＨブリ
ツジに接続した回路である。１１２はモ−タで、その電
気的特性を伝達関数で示せば｛１／（Ｌｓ＋Ｒ）｝で表
される。ここで、Ｌはモ−タのインダクタンス、ｓはラ
プラス演算子、Ｒはモ−タの端子間抵抗である。
れる操舵補助指令値Ｉに基づいてＰＷＭ信号を作成する
ＰＷＭ信号処理回路、１１１はＰＷＭ信号によりモ−タ
を駆動制御するモ−タ制御回路で、半導体素子をＨブリ
ツジに接続した回路である。１１２はモ−タで、その電
気的特性を伝達関数で示せば｛１／（Ｌｓ＋Ｒ）｝で表
される。ここで、Ｌはモ−タのインダクタンス、ｓはラ
プラス演算子、Ｒはモ−タの端子間抵抗である。
【００１２】量子化誤差の低減回路の動作を説明する。
検出された操舵トルクＴは８ビツトデ−タとして演算要
素１０１に入力され、操舵補助指令値が演算されて１６
ビツトの操舵補助指令値Ｉが出力される。出力デ−タは
加算要素１０２を経て演算要素１０３に入力され、下位
８ビツトデ−タが切り捨てられ、上位８ビツトデ−タが
ＰＷＭ信号処理回路１１０に出力される。一方、切り捨
てられた下位８ビツトデ−タ（量子化誤差）δは記憶要
素１０４に一時記憶され、ゲイン調整要素１０５でゲイ
ンを調整した上で、次のサンプリング期間に読み出され
て加算要素１０２に１サンプル期間遅れのデ−タとして
出力され、次のサンプリング期間に抽出された操舵トル
クに加算され、操舵補助指令値Ｉが演算される。
検出された操舵トルクＴは８ビツトデ−タとして演算要
素１０１に入力され、操舵補助指令値が演算されて１６
ビツトの操舵補助指令値Ｉが出力される。出力デ−タは
加算要素１０２を経て演算要素１０３に入力され、下位
８ビツトデ−タが切り捨てられ、上位８ビツトデ−タが
ＰＷＭ信号処理回路１１０に出力される。一方、切り捨
てられた下位８ビツトデ−タ（量子化誤差）δは記憶要
素１０４に一時記憶され、ゲイン調整要素１０５でゲイ
ンを調整した上で、次のサンプリング期間に読み出され
て加算要素１０２に１サンプル期間遅れのデ−タとして
出力され、次のサンプリング期間に抽出された操舵トル
クに加算され、操舵補助指令値Ｉが演算される。
【００１３】このように、逐次切り捨てられた下位８ビ
ツトデ−タ（量子化誤差）δは次のサンプリング期間に
抽出された操舵トルクに基づく操舵補助指令値Ｉにフイ
−ドバツクされて加算されるから、下位８ビツトデ−タ
の切り捨てによる量子化誤差を低減することができる。
ツトデ−タ（量子化誤差）δは次のサンプリング期間に
抽出された操舵トルクに基づく操舵補助指令値Ｉにフイ
−ドバツクされて加算されるから、下位８ビツトデ−タ
の切り捨てによる量子化誤差を低減することができる。
【００１４】先に説明した図１に示す量子化誤差の低減
回路は、図２に示すように、量子化誤差の発生から加算
器１０２の出力までの伝達特性がハイパスフイルタの特
性を持つように設定される。ハイパスフイルタとしての
効果が高いのは、伝達特性が（１−Ｚ-1）n になるとき
で、値 nが大きくなるに従いハイパスフイルタ効果が大
きく作用するようになるが、モ−タの電気的特性から n
＝１が好ましい。
回路は、図２に示すように、量子化誤差の発生から加算
器１０２の出力までの伝達特性がハイパスフイルタの特
性を持つように設定される。ハイパスフイルタとしての
効果が高いのは、伝達特性が（１−Ｚ-1）n になるとき
で、値 nが大きくなるに従いハイパスフイルタ効果が大
きく作用するようになるが、モ−タの電気的特性から n
＝１が好ましい。
【００１５】ここで、量子化誤差について説明する。量
子化誤差δは白色雑音とみなすことができるため、出力
である操舵補助指令値Ｉから独立したデ−タとして扱う
ことができる。操舵トルクとモ−タ電流とは比例関係に
あるから、量子化誤差の影響は、モ−タ電流に与える影
響として評価することができるから、以下の式（１）関
係が成立する。
子化誤差δは白色雑音とみなすことができるため、出力
である操舵補助指令値Ｉから独立したデ−タとして扱う
ことができる。操舵トルクとモ−タ電流とは比例関係に
あるから、量子化誤差の影響は、モ−タ電流に与える影
響として評価することができるから、以下の式（１）関
係が成立する。
【００１６】 ｜Ｇ（ｓ）・Ｍ（ｓ）｜≦｜Ｇ（ｓ）｜∞｜Ｍ（ｓ）｜∞≦１／Ｒ ・・・・・・・・・・（１） ここで、Ｒ：モ−タの端子間抵抗 Ｍ（ｓ）：１／Ｌｓ＋Ｒ Ｌ：モ−タのインダクタンス ｓ：ラプラス演算子 Ｇ（ｓ）：量子化誤差の低減回路の伝達特性（１−
Ｚ-1）n を連続時間系に変換した伝達関数 ｜〜｜∞：ゲイン最大値を示すものとする。
Ｚ-1）n を連続時間系に変換した伝達関数 ｜〜｜∞：ゲイン最大値を示すものとする。
【００１７】上記した式（１）の関係が成立するために
はモ−タの電気的時定数を前記ハイパスフイルタのクロ
スオ−バ−周波数ωc 以下に設定すればよい。即ち、モ
−タの電気的時定数をナイキスト周波数ωN の１／π以
下、或いはサンプリング期間Ｔs の１／２π以下に設定
すればよい。何故ならば、サンプリング期間Ｔs とナイ
キスト周波数ωN との間には、ωN ＝１／２Ｔs の関係
があるからである。
はモ−タの電気的時定数を前記ハイパスフイルタのクロ
スオ−バ−周波数ωc 以下に設定すればよい。即ち、モ
−タの電気的時定数をナイキスト周波数ωN の１／π以
下、或いはサンプリング期間Ｔs の１／２π以下に設定
すればよい。何故ならば、サンプリング期間Ｔs とナイ
キスト周波数ωN との間には、ωN ＝１／２Ｔs の関係
があるからである。
【００１８】以上説明したとおり、図１に示す量子化誤
差の低減回路は、量子化誤差の発生から加算器１０２の
出力までの伝達特性がハイパスフイルタの特性を持つよ
うに設定されており、量子化誤差信号はハイパスフイル
タを通過した出力となるから、ある周波数以上に量子化
誤差が分布することになる。この対策としては、量子化
誤差低減回路の出力側にロ−パスフイルタを挿入するこ
とで、ある周波数以上に分布する量子化誤差の影響を排
除することができる。
差の低減回路は、量子化誤差の発生から加算器１０２の
出力までの伝達特性がハイパスフイルタの特性を持つよ
うに設定されており、量子化誤差信号はハイパスフイル
タを通過した出力となるから、ある周波数以上に量子化
誤差が分布することになる。この対策としては、量子化
誤差低減回路の出力側にロ−パスフイルタを挿入するこ
とで、ある周波数以上に分布する量子化誤差の影響を排
除することができる。
【００１９】実際の回路においては、操舵補助力を発生
させるモ−タの電気的特性は図３に示すような特性を有
しておりロ−パスフイルタとして機能するので、特別な
回路部品としてロ−パスフイルタを必要とするものでは
なく、モ−タの電気的時定数を少なくとも操舵トルクの
サンプリング周波数の１／２πとするとよい。
させるモ−タの電気的特性は図３に示すような特性を有
しておりロ−パスフイルタとして機能するので、特別な
回路部品としてロ−パスフイルタを必要とするものでは
なく、モ−タの電気的時定数を少なくとも操舵トルクの
サンプリング周波数の１／２πとするとよい。
【００２０】このように、量子化誤差低減回路の出力側
にロ−パスフイルタを挿入すると、全体としての伝達特
性は図４に示すような特性となり、全周波数範囲におい
てゲインが１／Ｒ（Ｒはモ−タの端子間抵抗）以下とな
り、量子化誤差を低減することができる。なお、以上説
明した量子化誤差低減回路は、具体的な回路素子から構
成された低減回路が制御回路に設けられているわけでは
なく、制御回路を構成するＣＰＵの内部で実行される機
能である。
にロ−パスフイルタを挿入すると、全体としての伝達特
性は図４に示すような特性となり、全周波数範囲におい
てゲインが１／Ｒ（Ｒはモ−タの端子間抵抗）以下とな
り、量子化誤差を低減することができる。なお、以上説
明した量子化誤差低減回路は、具体的な回路素子から構
成された低減回路が制御回路に設けられているわけでは
なく、制御回路を構成するＣＰＵの内部で実行される機
能である。
【００２１】
【実施例】以下、この発明の実施例について説明する。
図５は、この発明を実施するに適した電動パワ−ステア
リング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル
１の軸２は減速ギア４、ユニバ−サルジョイント５ａ、
５ｂ、ピニオンラツク機構７を経て操向車輪のタイロツ
ド８に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵
トルクを検出するトルクセンサ３が設けられており、ま
た、操舵力を補助するモ−タ１０がクラツチ９、減速ギ
ア４を介して軸２に結合している。
図５は、この発明を実施するに適した電動パワ−ステア
リング装置の構成の概略を説明する図で、操向ハンドル
１の軸２は減速ギア４、ユニバ−サルジョイント５ａ、
５ｂ、ピニオンラツク機構７を経て操向車輪のタイロツ
ド８に結合されている。軸２には操向ハンドル１の操舵
トルクを検出するトルクセンサ３が設けられており、ま
た、操舵力を補助するモ−タ１０がクラツチ９、減速ギ
ア４を介して軸２に結合している。
【００２２】パワ−ステアリング装置を制御する電子制
御回路１３は、バツテリ１４からイグニツシヨンキ−１
１を経て電力が供給される。電子制御回路１３は、トル
クセンサ３で検出された操舵トルクと車速センサ１２で
検出された車速に基づいて操舵補助指令値の演算を行
い、演算された操舵補助指令値に基づいてモ−タ１０に
供給する電流を制御する。
御回路１３は、バツテリ１４からイグニツシヨンキ−１
１を経て電力が供給される。電子制御回路１３は、トル
クセンサ３で検出された操舵トルクと車速センサ１２で
検出された車速に基づいて操舵補助指令値の演算を行
い、演算された操舵補助指令値に基づいてモ−タ１０に
供給する電流を制御する。
【００２３】クラツチ９は電子制御回路１３により制御
される。クラツチ９は通常の動作状態では結合してお
り、電子制御回路１３によりパワ−ステアリング装置の
故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時
に切離される。
される。クラツチ９は通常の動作状態では結合してお
り、電子制御回路１３によりパワ−ステアリング装置の
故障と判断された時、及び電源がＯＦＦとなつている時
に切離される。
【００２４】図６は、電子制御回路１３のブロツク図で
ある。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰ
Ｕから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部において
プログラムで実行される機能を示してある。例えば、位
相補償器２１は独立したハ−ドウエアとしての位相補償
器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位相補
償機能を示す。
ある。この実施例では電子制御回路１３は主としてＣＰ
Ｕから構成されるが、ここではそのＣＰＵ内部において
プログラムで実行される機能を示してある。例えば、位
相補償器２１は独立したハ−ドウエアとしての位相補償
器２１を示すものではなく、ＣＰＵで実行される位相補
償機能を示す。
【００２５】以下、電子制御回路１３の機能と動作を説
明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号
は、位相補償器２１で操舵系の安定を高めるために位相
補償され、操舵補助指令値演算器２２に入力される。ま
た、車速センサ１２で検出された車速も操舵補助指令値
演算器２２に入力される。
明する。トルクセンサ３から入力された操舵トルク信号
は、位相補償器２１で操舵系の安定を高めるために位相
補償され、操舵補助指令値演算器２２に入力される。ま
た、車速センサ１２で検出された車速も操舵補助指令値
演算器２２に入力される。
【００２６】操舵補助指令値演算器２２は、入力された
トルク信号と車速信号に基づいて、モ−タ１０に供給す
る電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉを決定する
ものである。
トルク信号と車速信号に基づいて、モ−タ１０に供給す
る電流の制御目標値である操舵補助指令値Ｉを決定する
ものである。
【００２７】比較器２３、微分補償器２４、比例演算器
２５、積分演算器２６及び加算器２７から構成される回
路は、実際のモ−タ電流値ｉが操舵補助指令値Ｉに一致
するようにフイ−ドバツク制御を行う回路である。
２５、積分演算器２６及び加算器２７から構成される回
路は、実際のモ−タ電流値ｉが操舵補助指令値Ｉに一致
するようにフイ−ドバツク制御を行う回路である。
【００２８】比例演算器２５では、操舵補助指令値Ｉと
実際のモ−タ電流値ｉとの差に比例した比例値が出力さ
れる。さらに比例演算器２５の出力信号はフイ−ドバツ
ク系の特性を改善するため積分演算器２６において積分
され、差の積分値の比例値が出力される。
実際のモ−タ電流値ｉとの差に比例した比例値が出力さ
れる。さらに比例演算器２５の出力信号はフイ−ドバツ
ク系の特性を改善するため積分演算器２６において積分
され、差の積分値の比例値が出力される。
【００２９】微分補償器２４では、操舵補助指令値演算
器２２で演算された操舵補助指令値Ｉに対する実際にモ
−タに流れるモ−タ電流値ｉの応答速度を高めるため、
操舵補助指令値Ｉの微分値が出力される。
器２２で演算された操舵補助指令値Ｉに対する実際にモ
−タに流れるモ−タ電流値ｉの応答速度を高めるため、
操舵補助指令値Ｉの微分値が出力される。
【００３０】微分補償器２４から出力された操舵補助指
令値Ｉの微分値、比例演算器２５から出力された操舵補
助指令値と実際のモ−タ電流値との差に比例した比例
値、及び積分演算器２６から出力された積分値は、加算
器２７において加算演算され、演算結果であるモ−タ電
流を制御する電流制御値Ｅがモ−タ駆動回路４１に出力
される。
令値Ｉの微分値、比例演算器２５から出力された操舵補
助指令値と実際のモ−タ電流値との差に比例した比例
値、及び積分演算器２６から出力された積分値は、加算
器２７において加算演算され、演算結果であるモ−タ電
流を制御する電流制御値Ｅがモ−タ駆動回路４１に出力
される。
【００３１】図７にモ−タ駆動回路４１の構成の一例を
示す。モ−タ駆動回路４１は加算器２７から入力された
電流制御値ＥをＰＷＭ信号と電流方向信号とに分離変換
する変換部４４、ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 、及びそれ等ＦＥ
Ｔ1 〜ＦＥＴ4 のゲ−トを開閉駆動するＦＥＴゲ−ト駆
動回路４５等からなる。なお、昇圧電源４６はＦＥＴ1
、ＦＥＴ2 のハイサイド側を駆動する電源である。
示す。モ−タ駆動回路４１は加算器２７から入力された
電流制御値ＥをＰＷＭ信号と電流方向信号とに分離変換
する変換部４４、ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ4 、及びそれ等ＦＥ
Ｔ1 〜ＦＥＴ4 のゲ−トを開閉駆動するＦＥＴゲ−ト駆
動回路４５等からなる。なお、昇圧電源４６はＦＥＴ1
、ＦＥＴ2 のハイサイド側を駆動する電源である。
【００３２】なお、先に図１により説明した量子化誤差
低減回路１００では、操舵補助指令値Ｉから直接ＰＷＭ
信号を演算するように説明したが、実施例ではフイ−ド
バツク系の特性を改善する回路要素が加わり、操舵補助
指令値Ｉから電流制御値Ｅを得、電流制御値Ｅを変換部
４４でＰＷＭ信号に変換演算している。前記した量子化
誤差低減回路１００は電流制御値Ｅ（１６ビツト信号）
を入力とする変換部４４において、１６ビツト信号から
８ビツトのＰＷＭ信号に変換する過程に介装されるもの
である。
低減回路１００では、操舵補助指令値Ｉから直接ＰＷＭ
信号を演算するように説明したが、実施例ではフイ−ド
バツク系の特性を改善する回路要素が加わり、操舵補助
指令値Ｉから電流制御値Ｅを得、電流制御値Ｅを変換部
４４でＰＷＭ信号に変換演算している。前記した量子化
誤差低減回路１００は電流制御値Ｅ（１６ビツト信号）
を入力とする変換部４４において、１６ビツト信号から
８ビツトのＰＷＭ信号に変換する過程に介装されるもの
である。
【００３３】なお、以下の説明では、電流制御値Ｅから
ＰＷＭ信号を得るものとし、その過程で量子化誤差の低
減処理を行うものとして説明するが、操舵補助指令値Ｉ
からＰＷＭ信号を得る過程で、即ち操舵補助指令値Ｉに
ＰＷＭ信号を得る過程で切捨てた下位８ビツトデ−タを
加算し、量子化誤差の低減処理を行うようにしてもよ
い。
ＰＷＭ信号を得るものとし、その過程で量子化誤差の低
減処理を行うものとして説明するが、操舵補助指令値Ｉ
からＰＷＭ信号を得る過程で、即ち操舵補助指令値Ｉに
ＰＷＭ信号を得る過程で切捨てた下位８ビツトデ−タを
加算し、量子化誤差の低減処理を行うようにしてもよ
い。
【００３４】ＰＷＭ信号（パルス幅変調信号）は、Ｈブ
リツジ接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）スイ
ツチング素子ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ2 のゲ−トを駆動する信
号で、加算器２７において演算された電流制御値Ｅの絶
対値によりＰＷＭ信号のデユ−テイ比（ＦＥＴのゲ−ト
をＯＮ／ＯＦＦする時間比）が決定される。
リツジ接続されたＦＥＴ（電界効果トランジスタ）スイ
ツチング素子ＦＥＴ1 〜ＦＥＴ2 のゲ−トを駆動する信
号で、加算器２７において演算された電流制御値Ｅの絶
対値によりＰＷＭ信号のデユ−テイ比（ＦＥＴのゲ−ト
をＯＮ／ＯＦＦする時間比）が決定される。
【００３５】電流方向信号は、モ−タに供給する電流の
方向を指示する信号で、加算器２７で演算された電流制
御値Ｅの符号（正負）により決定される信号である。
方向を指示する信号で、加算器２７で演算された電流制
御値Ｅの符号（正負）により決定される信号である。
【００３６】ＦＥＴ1 とＦＥＴ2 は前記したＰＷＭ信号
のデユ−テイ比に基づいてゲ−トがＯＮ／ＯＦＦされる
スイツチング素子で、モ−タに流れる電流の大きさを制
御するためのスイツチング素子である。また、ＦＥＴ3
とＦＥＴ4 は前記した電流方向信号に基づいてゲ−トが
ＯＮ或いはＯＦＦされる（一方がＯＮの時、他方はＯＦ
Ｆとなる）スイツチング素子で、モ−タに流れる電流の
方向、即ちモ−タの回転方向を切り換えるスイツチング
素子である。
のデユ−テイ比に基づいてゲ−トがＯＮ／ＯＦＦされる
スイツチング素子で、モ−タに流れる電流の大きさを制
御するためのスイツチング素子である。また、ＦＥＴ3
とＦＥＴ4 は前記した電流方向信号に基づいてゲ−トが
ＯＮ或いはＯＦＦされる（一方がＯＮの時、他方はＯＦ
Ｆとなる）スイツチング素子で、モ−タに流れる電流の
方向、即ちモ−タの回転方向を切り換えるスイツチング
素子である。
【００３７】ＦＥＴ4 が導通状態にあるときは、電流は
ＦＥＴ1 、モ−タ１０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ1 を経て電流
が流れ、モ−タ１０に正方向の電流が流れる。ＦＥＴ3
が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モ−タ１
０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ2 を経て電流が流れ、モ−タ１０
に負方向の電流が流れる。
ＦＥＴ1 、モ−タ１０、ＦＥＴ4 、抵抗Ｒ1 を経て電流
が流れ、モ−タ１０に正方向の電流が流れる。ＦＥＴ3
が導通状態にあるときは、電流はＦＥＴ2 、モ−タ１
０、ＦＥＴ3 、抵抗Ｒ2 を経て電流が流れ、モ−タ１０
に負方向の電流が流れる。
【００３８】モ−タ電流検出回路４２は、抵抗Ｒ1 の両
端における電圧降下に基づいて、正方向電流の大きさを
検出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づ
いて、負方向電流の大きさを検出する。検出された実際
のモ−タ電流値ｉは、比較器２３にフイ−ドバツクして
入力される（図６参照）。
端における電圧降下に基づいて、正方向電流の大きさを
検出し、また、抵抗Ｒ2 の両端における電圧降下に基づ
いて、負方向電流の大きさを検出する。検出された実際
のモ−タ電流値ｉは、比較器２３にフイ−ドバツクして
入力される（図６参照）。
【００３９】次に、電流制御値ＥからＰＷＭ信号を得る
ときの量子化誤差の低減処理、即ち、演算された１６ビ
ツトデ−タから上位８ビツトデ−タを抽出してＰＷＭ信
号を得るときの量子化誤差の低減処理について、図８の
フロ−チヤ−トに基づいて説明する。
ときの量子化誤差の低減処理、即ち、演算された１６ビ
ツトデ−タから上位８ビツトデ−タを抽出してＰＷＭ信
号を得るときの量子化誤差の低減処理について、図８の
フロ−チヤ−トに基づいて説明する。
【００４０】まず、操舵トルクのサンプリングを行い操
舵トルクＴを検出し、モ−タ電流を制御する電流制御値
Ｅを演算する（ステツプＰ１）。これは所定の時間間隔
でトルクセンサ３からの出力を取り出し、演算すること
で達成できる。次に、前回の操舵トルクＴに基づく電流
制御値ＥからＰＷＭ信号を得る演算の過程において切捨
てた下位８ビツトデ−タδ（初回はδは零）をメモリか
ら読み出し、サンプリングされた操舵トルクＴに基づく
電流制御値Ｅに加算する（ステツプＰ２）。
舵トルクＴを検出し、モ−タ電流を制御する電流制御値
Ｅを演算する（ステツプＰ１）。これは所定の時間間隔
でトルクセンサ３からの出力を取り出し、演算すること
で達成できる。次に、前回の操舵トルクＴに基づく電流
制御値ＥからＰＷＭ信号を得る演算の過程において切捨
てた下位８ビツトデ−タδ（初回はδは零）をメモリか
ら読み出し、サンプリングされた操舵トルクＴに基づく
電流制御値Ｅに加算する（ステツプＰ２）。
【００４１】切捨てた下位８ビツトデ−タδを加えて電
流制御値Ｅを再度演算する。１６ビツトの演算結果が得
られるが、その上位８ビツトデ−タをＰＷＭ信号として
出力し（ステツプＰ３）、また、切捨てた下位８ビツト
デ−タを新たな下位８ビツトのデ−タδとしてメモリに
保存する（ステツプＰ４）。
流制御値Ｅを再度演算する。１６ビツトの演算結果が得
られるが、その上位８ビツトデ−タをＰＷＭ信号として
出力し（ステツプＰ３）、また、切捨てた下位８ビツト
デ−タを新たな下位８ビツトのデ−タδとしてメモリに
保存する（ステツプＰ４）。
【００４２】次の操舵トルクのサンプリングにより入力
された電流制御値Ｅに切捨てた下位８ビツトデ−タを加
えての再演算のため、ステツプＰ１に戻る。
された電流制御値Ｅに切捨てた下位８ビツトデ−タを加
えての再演算のため、ステツプＰ１に戻る。
【００４３】以上説明した実施例では、電子制御回路が
８ビツトのＣＰＵで構成され、電流制御値Ｅの演算にお
いては、演算の過程で得られる１６ビツトデ−タの上位
８ビツトデ−タがＰＷＭ信号として出力され、下位８ビ
ツトデ−タを誤差として次回の演算に加算されると説明
した。
８ビツトのＣＰＵで構成され、電流制御値Ｅの演算にお
いては、演算の過程で得られる１６ビツトデ−タの上位
８ビツトデ−タがＰＷＭ信号として出力され、下位８ビ
ツトデ−タを誤差として次回の演算に加算されると説明
した。
【００４４】しかし、これは電子制御回路が８ビツトの
ＣＰＵで構成されるものとしての説明であり、電子制御
回路が８ビツト以外のＣＰＵで構成された場合において
も、同様に上位ビツトデ−タをＰＷＭ信号として出力す
るときは下位ビツトデ−タが誤差となる。このような誤
差を次回の演算に加算処理する本願発明の処理手法は、
デジタル演算に基づく量子化誤差を少なくする手法とし
て、８ビツト以外のＣＰＵによるデ−タ処理にも適用で
きることは改めていうまでもない。
ＣＰＵで構成されるものとしての説明であり、電子制御
回路が８ビツト以外のＣＰＵで構成された場合において
も、同様に上位ビツトデ−タをＰＷＭ信号として出力す
るときは下位ビツトデ−タが誤差となる。このような誤
差を次回の演算に加算処理する本願発明の処理手法は、
デジタル演算に基づく量子化誤差を少なくする手法とし
て、８ビツト以外のＣＰＵによるデ−タ処理にも適用で
きることは改めていうまでもない。
【００４５】また、以上説明した量子化誤差の処理で
は、上位ビツトデ−タをＰＷＭ信号として出力するとき
下位ビツトデ−タを切り捨てているが、下位ビツトデ−
タの最上位桁を四捨五入するなどして上位ビツトデ−タ
に含める処理をしてもよい。この場合も下位ビツトデ−
タは、次の操舵トルクのサンプリングによる電流制御値
Ｅの再演算の過程において加算して処理する。
は、上位ビツトデ−タをＰＷＭ信号として出力するとき
下位ビツトデ−タを切り捨てているが、下位ビツトデ−
タの最上位桁を四捨五入するなどして上位ビツトデ−タ
に含める処理をしてもよい。この場合も下位ビツトデ−
タは、次の操舵トルクのサンプリングによる電流制御値
Ｅの再演算の過程において加算して処理する。
【００４６】
【発明の効果】以上説明したとおり、この発明の電動パ
ワ−ステアリング装置の制御装置では、制御装置を構成
するマイクロコンピユ−タでの演算結果は１６ビツト信
号であつて、ＰＷＭ信号処理回路やＡ／Ｄ変換回路が８
ビツト信号を処理する低分解能回路であつても、下位ビ
ツトデ−タの切り捨てなどにより発生する誤差を次の操
舵トルクのサンプリングによる操舵補助指令値、或いは
電流制御値の再演算の過程において加算して処理するか
ら、演算過程で発生する誤差を小さくすることができ、
ＰＷＭ信号処理回路やＡ／Ｄ変換回路の分解能不足が原
因で発生するリミツトサイクル振動を低減し、操舵感覚
を改善することができる。
ワ−ステアリング装置の制御装置では、制御装置を構成
するマイクロコンピユ−タでの演算結果は１６ビツト信
号であつて、ＰＷＭ信号処理回路やＡ／Ｄ変換回路が８
ビツト信号を処理する低分解能回路であつても、下位ビ
ツトデ−タの切り捨てなどにより発生する誤差を次の操
舵トルクのサンプリングによる操舵補助指令値、或いは
電流制御値の再演算の過程において加算して処理するか
ら、演算過程で発生する誤差を小さくすることができ、
ＰＷＭ信号処理回路やＡ／Ｄ変換回路の分解能不足が原
因で発生するリミツトサイクル振動を低減し、操舵感覚
を改善することができる。
【図１】この発明による量子化誤差の低減回路を伝達関
数で示した回路図。
数で示した回路図。
【図２】量子化誤差の低減回路の伝達特性を説明する
図。
図。
【図３】モ−タの電気的特性を説明する図。
【図４】量子化誤差低減回路の出力側にロ−パスフイル
タを挿入した場合の伝達特性を説明する図。
タを挿入した場合の伝達特性を説明する図。
【図５】電動パワ−ステアリング装置の構成の概略を説
明する図。
明する図。
【図６】電子制御回路のブロツク図。
【図７】モ−タ駆動回路のブロツク図。
【図８】量子化誤差の低減処理を説明するフロ−チヤ−
ト。
ト。
１００ 量子化誤差低減回路 １０１ 操舵補助指令値を演算する演算要素 １０２ 加算要素 １０３ 下位ビツトデ−タを切り捨てる演算要素 １０４ 切り捨てられた下位ビツトデ−タを一時記憶す
る記憶要素 １０５ ゲイン調整要素 １１０ ＰＷＭ信号処理回路 １１１ モ−タ制御回路 １１２ モ−タ
る記憶要素 １０５ ゲイン調整要素 １１０ ＰＷＭ信号処理回路 １１１ モ−タ制御回路 １１２ モ−タ
Claims (3)
- 【請求項１】 少なくともステアリングシヤフトに発生
する操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、検出
された操舵トルクに基づいて操舵補助指令値を演算する
操舵補助指令値演算手段と、前記演算された操舵補助指
令値に基づいてモ−タを制御するモ−タ制御手段を備
え、操舵トルクに応じた操舵補助力をステアリング機構
に与える電動パワ−ステアリング装置の制御装置におい
て、 前記操舵補助指令値演算手段は前記モ−タ制御手段より
もビツト数の多いデジタル演算手段から構成され、所定
時間毎にサンプリングされた操舵トルクデ−タに基づい
て操舵補助指令値を演算して前記モ−タ制御手段に出力
すると共に、その際切り捨てられた操舵補助指令値の下
位ビツトデ−タを次回にサンプリングされた操舵トルク
デ−タに加算して操舵補助指令値を演算することを特徴
とする電動パワ−ステアリング装置の制御装置。 - 【請求項２】 前記操舵トルクに応じた操舵補助力をス
テアリング機構に与えるモ−タの電気的時定数が、少な
くとも操舵トルクのサンプリング期間の１／２πである
ことを特徴とする請求項１記載の電動パワ−ステアリン
グ装置の制御装置。 - 【請求項３】 前記操舵補助指令値は、モ−タ電流制御
値であることを特徴とする請求項１記載の電動パワ−ス
テアリング装置の制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28287596A JP3663782B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
| US08/909,806 US5861725A (en) | 1996-08-19 | 1997-08-12 | Control apparatus for electric power steering system |
| DE19735810A DE19735810C2 (de) | 1996-08-19 | 1997-08-18 | Steuergerät für elektrisches Servolenksystem |
| KR1019970039328A KR100293016B1 (ko) | 1996-08-19 | 1997-08-19 | 전동 파워 스티어링 장치의 제어장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28287596A JP3663782B2 (ja) | 1996-10-07 | 1996-10-07 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10109656A true JPH10109656A (ja) | 1998-04-28 |
| JP3663782B2 JP3663782B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=17658225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28287596A Expired - Fee Related JP3663782B2 (ja) | 1996-08-19 | 1996-10-07 | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663782B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103800A1 (ja) | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JP2005059774A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| EP1650106A3 (de) * | 2004-10-21 | 2006-06-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Reduzierung von Lenkrad-Drehschwingungen an einem Kraftfahrzeug sowie Betriebsverfahren hierfür |
| JP2017229217A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 株式会社ジェイテクト | モータ制御装置 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62181958A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-10 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPH08108857A (ja) * | 1994-10-06 | 1996-04-30 | Nippon Seiko Kk | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JPH09156516A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-17 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JPH1059203A (ja) * | 1996-08-19 | 1998-03-03 | Nippon Seiko Kk | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
-
1996
- 1996-10-07 JP JP28287596A patent/JP3663782B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62181958A (ja) * | 1986-02-06 | 1987-08-10 | Honda Motor Co Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPH08108857A (ja) * | 1994-10-06 | 1996-04-30 | Nippon Seiko Kk | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JPH09156516A (ja) * | 1995-12-07 | 1997-06-17 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JPH1059203A (ja) * | 1996-08-19 | 1998-03-03 | Nippon Seiko Kk | 電動パワ−ステアリング装置の制御装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004103800A1 (ja) | 2003-05-26 | 2004-12-02 | Nsk Ltd. | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JP2005059774A (ja) * | 2003-08-18 | 2005-03-10 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| EP1650106A3 (de) * | 2004-10-21 | 2006-06-21 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Vorrichtung zur Reduzierung von Lenkrad-Drehschwingungen an einem Kraftfahrzeug sowie Betriebsverfahren hierfür |
| JP2017229217A (ja) * | 2016-06-24 | 2017-12-28 | 株式会社ジェイテクト | モータ制御装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663782B2 (ja) | 2005-06-22 |
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