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JP6288155B2 - Vehicle vibration control device - Google Patents
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Description

本発明は、車両の振動を制御する振動制御装置に関する。   The present invention relates to a vibration control device that controls vibration of a vehicle.

電動パワーステアリングを制御するための様々な制御技術が開発されてきている(特許文献1及び2を参照)。特許文献1は、運転者の操舵を補助するアシストトルクを演算するときの演算負荷を低減する技術を開示する。特許文献2は、適切なアシストトルクを出力するだけでなく、ハンドルへ伝達される振動を低減する機能を発揮する制御技術を開示する。   Various control techniques for controlling the electric power steering have been developed (see Patent Documents 1 and 2). Patent Document 1 discloses a technique for reducing a calculation load when calculating an assist torque for assisting a driver's steering. Patent Document 2 discloses a control technique that not only outputs an appropriate assist torque but also exhibits a function of reducing vibration transmitted to the steering wheel.

特開2016−580号公報JP-A-2006-580 特開2016−22927号公報JP 2016-22927 A

特許文献2の制御技術は、振動の低減に取り組んでいるけれども、ステアリングホイールから車輪までの操舵力の伝達経路を形成するステアリング機構の構成部品の固有振動数を考慮していない。モータの角変化の周波数が、ステアリング機構を構成する複数の部品の固有振動数に一致する又は近づくと、これらの部品は、モータの角運動に対して共振することとなる。したがって、車両の設計者は、これまで、ステアリング機構を構成する複数の部品の固有振動数を互いに相違させ、複数の部品の同時共振を回避してきた。   Although the control technique of Patent Document 2 works to reduce vibration, it does not consider the natural frequency of the components of the steering mechanism that form the transmission path of the steering force from the steering wheel to the wheels. When the frequency of the angular change of the motor matches or approaches the natural frequency of a plurality of parts constituting the steering mechanism, these parts will resonate with respect to the angular motion of the motor. Therefore, the vehicle designer has avoided the simultaneous resonance of the plurality of parts by making the natural frequencies of the plurality of parts constituting the steering mechanism different from each other.

上述の従来技術の下で、ステアリング機構の構成部品の固有振動数を考慮した制御システムが構築されるならば、非常に複雑な演算処理が要求される。あるいは、1つの部品の共振の回避の結果、他の部品の共振が引き起こされることもある。   If a control system that takes into account the natural frequencies of the components of the steering mechanism is constructed under the above-described prior art, a very complicated calculation process is required. Alternatively, avoiding resonance of one component may cause resonance of another component.

本発明は、ステアリング機構の構成部品の共振のリスクを低減する制御技術を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a control technique that reduces the risk of resonance of components of a steering mechanism.

本発明の一局面に係る車両の振動制御装置は、一対の車輪の向きを変える操舵動作を行うステアリング機構と、前記操舵動作を補助するアシストトルクを前記ステアリング機構に与えるモータと、前記モータの回転角を表す角度信号を生成する角度信号生成部と、前記角度信号に応じて、前記モータを制御するコントローラと、を備える。前記ステアリング機構は、ステアリングホイールから延設されたコラムシャフトと、前記一対の車輪間で延びるラックと前記ラックに噛み合うピニオンとを有するピニオンラック機構と、前記コラムシャフトと前記ピニオンとを連結する中間シャフトと、を含む。前記コラムシャフト、前記ピニオンラック機構及び前記中間シャフトの中で最も大きな固有振動数と最も小さな固有振動数との間の振動数範囲は、2hz未満である。前記コントローラは、前記ステアリングホイールの回転下で前記ステアリング機構に生じた操舵トルクから第1トルクを決定する第1トルク決定部と、前記第1トルクに対する補正値を決定する補正部と、前記補正値を用いて、前記第1トルクを補正し、前記アシストトルクを決定する第2トルク決定部と、を含む。前記角度信号は、前記振動数範囲内の振動数で振動する複数の信号成分を含む。前記補正部は、前記複数の信号成分に特異的に高いゲインを掛け、前記角度信号を処理し、前記補正値を決定する。   A vehicle vibration control device according to one aspect of the present invention includes a steering mechanism that performs a steering operation that changes the direction of a pair of wheels, a motor that provides the steering mechanism with assist torque that assists the steering operation, and rotation of the motor. An angle signal generation unit that generates an angle signal that represents an angle, and a controller that controls the motor according to the angle signal. The steering mechanism includes a column shaft extending from a steering wheel, a pinion rack mechanism having a rack extending between the pair of wheels and a pinion meshing with the rack, and an intermediate shaft connecting the column shaft and the pinion. And including. The frequency range between the largest natural frequency and the smallest natural frequency among the column shaft, the pinion rack mechanism, and the intermediate shaft is less than 2 hz. The controller includes a first torque determining unit that determines a first torque from a steering torque generated in the steering mechanism under the rotation of the steering wheel, a correcting unit that determines a correction value for the first torque, and the correction value. And a second torque determining unit that corrects the first torque and determines the assist torque. The angle signal includes a plurality of signal components that vibrate at a frequency within the frequency range. The correction unit multiplies the plurality of signal components with a specific high gain, processes the angle signal, and determines the correction value.

上記構成によれば、コラムシャフト、ピニオンラック機構及び中間シャフトの中で最も大きな固有振動数と最も小さな固有振動数との間の振動数範囲は、2hz未満であるので、コラムシャフト、ピニオンラック機構及び中間シャフトの共振が一括して回避されるように、コントローラは、モータを制御することができる。補正部は、振動数範囲内の振動数で振動する複数の信号成分に高いゲインを掛け、角度信号を処理し、補正値を決定するので、補正値を用いて、第1トルクを補正する第2トルク決定部は、コラムシャフト、ピニオンラック機構及び中間シャフトの共振が一括して回避されるように、アシストトルクを決定することができる。   According to the above configuration, since the frequency range between the largest natural frequency and the smallest natural frequency among the column shaft, the pinion rack mechanism, and the intermediate shaft is less than 2 hz, the column shaft, the pinion rack mechanism And the controller can control the motor so that resonance of the intermediate shaft is avoided at once. The correction unit multiplies a plurality of signal components that vibrate at a frequency within the frequency range, processes the angle signal, and determines a correction value. Therefore, the correction value is used to correct the first torque. The 2-torque determination unit can determine the assist torque so that resonance of the column shaft, the pinion rack mechanism, and the intermediate shaft is avoided at a time.

上記構成に関して、前記補正部は、前記複数の信号成分のうち1つの位相が、90°進むように前記角度信号を処理し、前記補正値を決定してもよい。   In the above configuration, the correction unit may process the angle signal so that one phase of the plurality of signal components advances by 90 ° to determine the correction value.

上記構成によれば、補正部は、複数の信号成分のうち1つの位相が、90°進むように角度信号を処理し、補正値を決定するので、コントローラは、振動数範囲内の周波数で振動する振動成分に特異的に大きな粘性減衰を生じさせることができる。   According to the above configuration, the correction unit processes the angle signal so that one phase of the plurality of signal components advances by 90 ° and determines the correction value, so the controller vibrates at a frequency within the frequency range. A large viscous damping can be caused specifically in the vibration component.

上記構成に関して、前記補正部は、前記複数の信号成分に前記ゲインを掛け、且つ、前記複数の信号成分のうち1つの位相が、90°進むように、前記角度信号を処理し、補正された角度信号を生成するハイパスフィルタと、前記補正された角度信号から前記第1トルクに対する補正量を、前記補正値として算出する補正値算出部と、を含んでもよい。前記第2トルク決定部は、前記補正値算出部が算出した前記補正量を前記第1トルクに加算し、前記アシストトルクを決定する加算器を含んでもよい。   With respect to the above configuration, the correction unit multiplies the plurality of signal components by the gain, and processes and corrects the angle signal so that one phase of the plurality of signal components advances by 90 °. A high-pass filter that generates an angle signal, and a correction value calculation unit that calculates a correction amount for the first torque from the corrected angle signal as the correction value may be included. The second torque determination unit may include an adder that adds the correction amount calculated by the correction value calculation unit to the first torque and determines the assist torque.

上記構成によれば、振動数範囲内の振動数で振動する複数の信号成分に高いゲインを掛け、且つ、複数の信号成分のうち1つの位相が、90°進むように、角度信号を処理し、補正された角度信号を生成するので、コントローラは、振動数範囲内の周波数で振動する振動成分に特異的に大きな粘性減衰を生じさせることができる。補正値算出部は、補正された角度信号から第1トルクに対する補正量を、補正値として算出するので、補正値算出部は、コラムシャフト、ピニオンラック機構及び中間シャフトの共振が一括して抑制されるように、補正量を決定することができる。加算器は、補正値算出部が算出した補正量を第1トルクに加算し、アシストトルクを決定するので、モータは、コラムシャフト、ピニオンラック機構及び中間シャフトの共振が一括して回避されるように、アシストトルクをステアリング機構に出力することができる。   According to the above configuration, the angle signal is processed such that a plurality of signal components that vibrate at a frequency within the frequency range are multiplied by a high gain, and one phase of the plurality of signal components advances by 90 °. Since the corrected angle signal is generated, the controller can generate a large viscous damping specifically for the vibration component that vibrates at a frequency within the frequency range. Since the correction value calculation unit calculates the correction amount for the first torque from the corrected angle signal as the correction value, the correction value calculation unit collectively suppresses resonance of the column shaft, the pinion rack mechanism, and the intermediate shaft. Thus, the correction amount can be determined. The adder adds the correction amount calculated by the correction value calculation unit to the first torque to determine the assist torque, so that the motor can avoid the resonance of the column shaft, the pinion rack mechanism, and the intermediate shaft all at once. In addition, the assist torque can be output to the steering mechanism.

上記構成に関して、前記ハイパスフィルタの伝達関数の固有角周波数は、前記振動数範囲に設定されてもよい。   With regard to the above configuration, the natural angular frequency of the transfer function of the high-pass filter may be set in the frequency range.

上記構成によれば、ハイパスフィルタの伝達関数の固有角周波数は、振動数範囲に設定されるので、ハイパスフィルタは、振動数範囲内の複数の信号成分に特異的に高いゲインを掛けることができる。   According to the above configuration, since the natural angular frequency of the transfer function of the high-pass filter is set in the frequency range, the high-pass filter can specifically multiply a plurality of signal components in the frequency range by a high gain. .

上記構成に関して、前記伝達関数の減衰定数は、前記振動数範囲においてピークが現れるように設定されてもよい。   With regard to the above configuration, the damping constant of the transfer function may be set so that a peak appears in the frequency range.

上記構成によれば、伝達関数の減衰定数は、振動数範囲においてピークが現れるように設定されるので、ハイパスフィルタは、振動数範囲内の複数の信号成分に特異的に高いゲインを掛けることができる。   According to the above configuration, since the attenuation constant of the transfer function is set so that a peak appears in the frequency range, the high-pass filter may multiply a plurality of signal components in the frequency range specifically with a high gain. it can.

上記構成に関して、車両の振動制御装置は、フレーム部材と、前記ラックと前記一対の車輪とをそれぞれ連結する一対のタイロッドと、前記フレーム部材から前記一対のタイロッドを懸架する一対の懸架装置と、を更に備えてもよい。前記フレーム部材、前記一対のタイロッド及び前記一対の懸架装置それぞれは、前記振動数範囲内の固有振動数を有してもよい。   With regard to the above configuration, a vehicle vibration control device includes: a frame member; a pair of tie rods that respectively connect the rack and the pair of wheels; and a pair of suspension devices that suspend the pair of tie rods from the frame member. Further, it may be provided. Each of the frame member, the pair of tie rods, and the pair of suspension devices may have a natural frequency within the frequency range.

上記構成によれば、フレーム部材、一対のタイロッド及び一対の懸架装置それぞれは、振動数範囲内の固有振動数を有するので、振動制御装置は、ステアリング機構に連なるフレーム部材、一対のタイロッド及び一対の懸架装置の共振のリスクをも低減することができる。   According to the above configuration, each of the frame member, the pair of tie rods, and the pair of suspension devices has a natural frequency within the frequency range, so that the vibration control device includes the frame member, the pair of tie rods, and the pair of pairs The risk of suspension resonance can also be reduced.

上記構成に関して、前記振動数範囲は、1hz以下であってもよい。   Regarding the above configuration, the frequency range may be 1 hz or less.

上記構成によれば、振動数範囲は、1hz以下であるので、振動制御装置は、共振のリスクを効果的に低減することができる。   According to the above configuration, since the frequency range is 1 hz or less, the vibration control device can effectively reduce the risk of resonance.

上述の振動制御装置は、ステアリング機構の構成部品の共振のリスクを低減することができる。   The vibration control device described above can reduce the risk of resonance of the components of the steering mechanism.

第1実施形態の振動制御装置として例示される制御装置の概念的なブロック図である。It is a notional block diagram of a control device illustrated as a vibration control device of a 1st embodiment. 第2実施形態の振動制御装置として例示される制御装置の概念的なブロック図である。It is a notional block diagram of a control device illustrated as a vibration control device of a 2nd embodiment. 図2に示される制御装置のハイパスフィルタの例示的な周波数特性を表すボード線図である。FIG. 3 is a Bode diagram showing an exemplary frequency characteristic of a high-pass filter of the control device shown in FIG. 2. 第3実施形態の振動制御装置として例示される制御装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the control apparatus illustrated as a vibration control apparatus of 3rd Embodiment. 第4実施形態の振動制御装置として例示される制御装置の概念図である。It is a conceptual diagram of the control apparatus illustrated as a vibration control apparatus of 4th Embodiment. 第5実施形態の振動制御装置として例示される制御装置の概念的なブロック図である。It is a conceptual block diagram of the control apparatus illustrated as a vibration control apparatus of 5th Embodiment. 図6に示される制御装置の記憶部に格納される例示的なデータを概念的に表すグラフである。7 is a graph conceptually showing exemplary data stored in a storage unit of the control device shown in FIG. 6. 第6実施形態の振動制御装置として例示される制御装置の概念的なブロック図である。It is a conceptual block diagram of the control apparatus illustrated as a vibration control apparatus of 6th Embodiment. 図8に示される制御装置の調整部に格納されるゲインデータを概念的に表すグラフである。FIG. 9 is a graph conceptually showing gain data stored in an adjustment unit of the control device shown in FIG. 8.

<第1実施形態>
ステアリングホイールから車輪へ操舵力を伝達するステアリング機構は、一般的に、コラムシャフトと、中間シャフトと、ピニオンラック機構と、を備える。従来、コラムシャフト、中間シャフト及びピニオンラック機構の固有振動数が、2hz以上互いに相違するように、コラムシャフト、中間シャフト及びピニオンラック機構は設計されている。この結果、コラムシャフト、中間シャフト及びピニオンラック機構のうち2つ又は全部の同時共振は回避されてきた。その一方で、従来の制御技術は、コラムシャフト、中間シャフト及びピニオンラック機構それぞれの共振を抑制しなければならなかった。この結果、従来の制御技術は、非常に複雑な演算を必要とする。あるいは、従来の制御技術は、コラムシャフト、中間シャフト及びピニオンラック機構のうち1つの共振を抑制する一方で、コラムシャフト、中間シャフト及びピニオンラック機構のうち他のもう1つの共振を引き起こすこともあった。本発明者等は、コラムシャフト、中間シャフト及びピニオンラック機構の固有振動数を狭い範囲に設定し、これらの共振を一括して抑制する制御技術を開発した。第1実施形態において、例示的な制御技術が説明される。
<First Embodiment>
A steering mechanism that transmits a steering force from a steering wheel to a wheel generally includes a column shaft, an intermediate shaft, and a pinion rack mechanism. Conventionally, the column shaft, the intermediate shaft and the pinion rack mechanism are designed so that the natural frequencies of the column shaft, the intermediate shaft and the pinion rack mechanism are different from each other by 2 hz or more. As a result, simultaneous resonance of two or all of the column shaft, the intermediate shaft and the pinion rack mechanism has been avoided. On the other hand, the conventional control technique had to suppress the resonance of each of the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion rack mechanism. As a result, conventional control techniques require very complex calculations. Alternatively, the conventional control technique may suppress the resonance of one of the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion rack mechanism, while causing another resonance of the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion rack mechanism. It was. The inventors of the present invention have developed a control technology that sets the natural frequencies of the column shaft, the intermediate shaft, and the pinion rack mechanism within a narrow range, and collectively suppresses these resonances. In the first embodiment, an exemplary control technique is described.

図1は、第1実施形態の振動制御装置として例示される制御装置100の概念的なブロック図である。図1を参照して、制御装置100が説明される。   FIG. 1 is a conceptual block diagram of a control device 100 exemplified as the vibration control device of the first embodiment. The control apparatus 100 is demonstrated with reference to FIG.

制御装置100は、ステアリング機構200と、モータ300と、角度検出部400と、コントローラ500と、を備える。ステアリング機構200は、ステアリングホイールSTWに加えられた操舵力を一対の車輪WHLへ伝達する。この結果、ステアリング機構200は、一対の車輪WHLの向きを変えることができる(すなわち、操舵動作)。モータ300は、コントローラ500の制御下で、アシストトルクをステアリング機構200に与える。この結果、運転者は、ステアリングホイールSTWを小さな力で回転させることができる。   The control device 100 includes a steering mechanism 200, a motor 300, an angle detection unit 400, and a controller 500. The steering mechanism 200 transmits the steering force applied to the steering wheel STW to the pair of wheels WHL. As a result, the steering mechanism 200 can change the direction of the pair of wheels WHL (that is, steering operation). The motor 300 gives assist torque to the steering mechanism 200 under the control of the controller 500. As a result, the driver can rotate the steering wheel STW with a small force.

角度検出部400は、モータ300の回転角(すなわち、モータ300の出力シャフト(図示せず)の回転角)を検出する。角度検出部400は、検出された回転角を表す角度信号を生成する。角度信号は、角度検出部400からコントローラ500へ伝達される。角度検出部400は、エンコーダであってもよいし、モータ300の回転角を検出する他の検出素子であってもよい。本実施形態の原理は、角度検出部400として用いられる特定の装置に限定されない。本実施形態において、角度信号生成部は、角度検出部400によって例示される。   The angle detector 400 detects the rotation angle of the motor 300 (that is, the rotation angle of the output shaft (not shown) of the motor 300). The angle detection unit 400 generates an angle signal representing the detected rotation angle. The angle signal is transmitted from the angle detection unit 400 to the controller 500. The angle detection unit 400 may be an encoder or another detection element that detects the rotation angle of the motor 300. The principle of the present embodiment is not limited to a specific device used as the angle detection unit 400. In the present embodiment, the angle signal generation unit is exemplified by the angle detection unit 400.

運転者が、ステアリングホイールSTWを回転すると、操舵トルクが、ステアリング機構200に生ずる。操舵トルクは、一般的なトルクセンサ(図示せず)や他の適切な検出素子(図示せず:たとえば、歪みゲージ)によって検出されてもよい。コントローラ500は、角度信号に加えて、検出された操舵トルクを表すトルク信号を受け取る。コントローラ500は、角度信号とトルク信号とに応じて、モータ300を制御する。   When the driver rotates the steering wheel STW, steering torque is generated in the steering mechanism 200. The steering torque may be detected by a general torque sensor (not shown) or other appropriate detection element (not shown: for example, a strain gauge). The controller 500 receives a torque signal representing the detected steering torque in addition to the angle signal. The controller 500 controls the motor 300 according to the angle signal and the torque signal.

ステアリング機構200は、コラムシャフト210と、中間シャフト220と、ピニオンラック機構230と、を含む。モータ300は、コラムシャフト210、中間シャフト220及びピニオンラック機構230のうち1つに連結される。   Steering mechanism 200 includes a column shaft 210, an intermediate shaft 220, and a pinion rack mechanism 230. The motor 300 is connected to one of the column shaft 210, the intermediate shaft 220, and the pinion rack mechanism 230.

ピニオンラック機構230は、ラック231と、ピニオン232と、を含む。コラムシャフト210は、ステアリングホイールSTWから延設される。ラック231は、一対の車輪WHL間で延びる。ピニオン232は、ラック231に噛み合う。中間シャフト220は、ピニオン232とステアリングホイールSTWから延設されたコラムシャフト210とに連結される。   The pinion rack mechanism 230 includes a rack 231 and a pinion 232. The column shaft 210 extends from the steering wheel STW. The rack 231 extends between the pair of wheels WHL. The pinion 232 meshes with the rack 231. The intermediate shaft 220 is connected to the pinion 232 and the column shaft 210 extending from the steering wheel STW.

運転者がステアリングホイールSTWに加えた回転力(すなわち、操舵力)及び/又はモータ300から伝達されたアシストトルクは、コラムシャフト210及び中間シャフト220を通じて、ピニオン232へ伝達される。この結果、ピニオン232は、回転する。ラック231は、ピニオン232の回転に応じて、一対の車輪WHL間で直線的に移動する。一対の車輪WHLは、ラック231の直線的な移動に応じて向きを変える。   The rotational force (that is, steering force) applied by the driver to the steering wheel STW and / or the assist torque transmitted from the motor 300 is transmitted to the pinion 232 through the column shaft 210 and the intermediate shaft 220. As a result, the pinion 232 rotates. The rack 231 moves linearly between the pair of wheels WHL according to the rotation of the pinion 232. The pair of wheels WHL change directions according to the linear movement of the rack 231.

図1は、コラムシャフト210の固有振動数を、記号「Fcls」で表す。図1は、中間シャフト220の固有振動数を、記号「Fims」で表す。図1は、ピニオンラック機構230の固有振動数を、記号「Fprm」で表す。以下の不等式は、これらの固有振動数の間の関係を表す。   FIG. 1 represents the natural frequency of the column shaft 210 by the symbol “Fcls”. FIG. 1 represents the natural frequency of the intermediate shaft 220 by the symbol “Fims”. FIG. 1 represents the natural frequency of the pinion rack mechanism 230 by the symbol “Fprm”. The following inequality represents the relationship between these natural frequencies.

Figure 0006288155
Figure 0006288155

コントローラ500は、第1トルク決定部510と、第2トルク決定部520と、補正部530と、を含む。第1トルク決定部510は、上述のトルク信号を受け取る。第1トルク決定部510は、トルク信号が表す操舵トルクに対応する第1トルクを決定する。第1トルクに関する情報は、第1トルク決定部510から第2トルク決定部520へ出力される。第1トルクは、アシストマップといった既知の様々な演算技術に基づいて決定されてもよい。本実施形態の原理は、第1トルクを決定するための特定の演算技術に限定されない。   The controller 500 includes a first torque determination unit 510, a second torque determination unit 520, and a correction unit 530. The first torque determination unit 510 receives the torque signal described above. First torque determination unit 510 determines a first torque corresponding to the steering torque represented by the torque signal. Information about the first torque is output from the first torque determination unit 510 to the second torque determination unit 520. The first torque may be determined based on various known calculation techniques such as an assist map. The principle of the present embodiment is not limited to a specific calculation technique for determining the first torque.

第1トルク決定部510は、操舵トルクと第1トルクとの関係を表すデータ(たとえば、ルックアップテーブル)を格納するメモリと、メモリからデータを読み出すように設計されたプログラムを実行するCPU(Central Processing Unit)と、を含んでもよい。CPUは、読み出されたデータから信号を生成するように設計されたプログラムを更に実行してもよい。   The first torque determination unit 510 includes a memory that stores data representing the relationship between the steering torque and the first torque (for example, a lookup table), and a CPU (Central) that executes a program designed to read data from the memory. Processing Unit). The CPU may further execute a program designed to generate a signal from the read data.

補正部530は、上述の角度信号を受け取る。補正部530は、角度信号を周波数解析する。周波数解析は、高速フーリエ変換(FFT)であってもよい。代替的に、他の演算技術(たとえば、FRA:Frequency Response Analyzer)が周波数解析に利用されてもよい。本実施形態の原理は、補正部530が行う特定の周波数解析技術に限定されない。   The correction unit 530 receives the angle signal described above. The correction unit 530 performs frequency analysis on the angle signal. The frequency analysis may be a fast Fourier transform (FFT). Alternatively, other arithmetic techniques (eg, FRA: Frequency Response Analyzer) may be used for frequency analysis. The principle of the present embodiment is not limited to a specific frequency analysis technique performed by the correction unit 530.

補正部530は、周波数解析の結果、角度信号から、振動数において異なる複数の信号成分を得ることができる。補正部530は、周波数解析から得られた複数の信号成分から、上述の不等式の範囲内にある周波数を有する複数の信号成分を見出すことができる。補正部530は、見出された複数の信号成分に対して、特異的に高いゲインを掛け、角度信号を処理する。すなわち、補正部530は、上述の不等式の範囲外の周波数を有する複数の信号成分よりも高いゲインを、上述の不等式の範囲内にある周波数を有する複数の信号成分に掛ける。補正部530は、処理された角度信号を用いて、補正値を決定する。補正値に関する情報は、補正部530から第2トルク決定部520へ伝達される。   As a result of the frequency analysis, the correction unit 530 can obtain a plurality of signal components that differ in frequency from the angle signal. The correcting unit 530 can find a plurality of signal components having a frequency within the above inequality range from the plurality of signal components obtained from the frequency analysis. The correction unit 530 multiplies the plurality of found signal components with a specific high gain to process the angle signal. That is, the correction unit 530 multiplies a plurality of signal components having a frequency within the above inequality range by a gain higher than the plurality of signal components having a frequency outside the above inequality range. The correction unit 530 determines a correction value using the processed angle signal. Information regarding the correction value is transmitted from the correction unit 530 to the second torque determination unit 520.

補正部530は、周波数解析器を含んでもよいし、周波数解析用に設計されたプログラムを実行するCPUであってもよい。CPUは、周波数解析から得られた特定の信号成分に特異的に高いゲインを掛け、角度信号を補正するように設計されたプログラムを更に実行してもよい。   The correction unit 530 may include a frequency analyzer or may be a CPU that executes a program designed for frequency analysis. The CPU may further execute a program designed to multiply the specific signal component obtained from the frequency analysis by a specific high gain and correct the angle signal.

第2トルク決定部520は、補正値を用いて、第1トルクを補正し、アシストトルクを決定する。モータ300は、コントローラ500の制御下で、決定されたアシストトルクをステアリング機構200へ出力する。第2トルク決定部520は、補正値を第1トルクに加算する加算器であってもよいし、補正値を第1トルクに加算する加算処理用に設計されたプログラムを実行するCPUであってもよい。   The second torque determination unit 520 corrects the first torque using the correction value and determines the assist torque. The motor 300 outputs the determined assist torque to the steering mechanism 200 under the control of the controller 500. The second torque determination unit 520 may be an adder that adds the correction value to the first torque, or a CPU that executes a program designed for addition processing that adds the correction value to the first torque. Also good.

角度信号は、一般的に、多様な周波数レンジの信号を含む。補正部530は、上述の不等式の範囲内にある周波数を有する複数の信号成分に対して特異的に高い補正値を与える。この結果、コラムシャフト210、中間シャフト220及びピニオンラック機構230の共振のリスクが一括して低減されるように、第2トルク決定部520は、アシストトルクを決定することができる。   The angle signal generally includes signals of various frequency ranges. The correction unit 530 gives a specifically high correction value to a plurality of signal components having frequencies within the above inequality range. As a result, the second torque determination unit 520 can determine the assist torque so that the risk of resonance of the column shaft 210, the intermediate shaft 220, and the pinion rack mechanism 230 is collectively reduced.

<第2実施形態>
第1実施形態に関連して説明された補正処理は、2次のハイパスフィルタを用いて実行可能である。第2実施形態において、ハイパスフィルタを用いて補正処理を行う例示的な振動制御装置が説明される。
Second Embodiment
The correction process described in connection with the first embodiment can be executed using a second-order high-pass filter. In the second embodiment, an exemplary vibration control device that performs correction processing using a high-pass filter will be described.

図2は、第2実施形態の振動制御装置として例示される制御装置100Aの概念的なブロック図である。第1実施形態の説明は、第1実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。図1及び図2を参照して、制御装置100Aが説明される。   FIG. 2 is a conceptual block diagram of a control device 100A exemplified as the vibration control device of the second embodiment. The description of the first embodiment is applied to elements having the same reference numerals as those of the first embodiment. The control device 100A will be described with reference to FIGS.

第1実施形態と同様に、制御装置100Aは、ステアリング機構200と、モータ300と、角度検出部400と、を備える。第1実施形態の説明は、これらの要素に援用される。   Similar to the first embodiment, the control device 100A includes a steering mechanism 200, a motor 300, and an angle detection unit 400. The description of the first embodiment is incorporated in these elements.

制御装置100Aは、コントローラ500Aを更に備える。第1実施形態と同様に、コントローラ500Aは、第1トルク決定部510を含む。第1実施形態の説明は、第1トルク決定部510に援用される。   The control device 100A further includes a controller 500A. As in the first embodiment, the controller 500A includes a first torque determination unit 510. The description of the first embodiment is incorporated in the first torque determination unit 510.

コントローラ500Aは、補正部530Aと加算器520Aを更に含む。補正部530Aは、ハイパスフィルタ531と、補正値算出部532と、を含む。角度信号は、角度検出部400からハイパスフィルタ531へ出力される。ハイパスフィルタ531は、角度信号を補正する。ハイパスフィルタ531によって補正された角度信号は、補正値算出部532へ出力される。   The controller 500A further includes a correction unit 530A and an adder 520A. The correction unit 530A includes a high-pass filter 531 and a correction value calculation unit 532. The angle signal is output from the angle detection unit 400 to the high pass filter 531. The high pass filter 531 corrects the angle signal. The angle signal corrected by the high pass filter 531 is output to the correction value calculation unit 532.

補正値算出部532は、補正された角度信号を、トルクを表す補正信号に変換する。補正値算出部532の伝達関数は、モータ300の入出力特性に依存する。既知の様々な演算技術が、補正された角度信号からトルクを表す補正信号への変換処理に適用可能である。したがって、本実施形態の原理は、補正値算出部532の特定の演算処理に限定されない。   The correction value calculation unit 532 converts the corrected angle signal into a correction signal representing torque. The transfer function of the correction value calculation unit 532 depends on the input / output characteristics of the motor 300. Various known calculation techniques can be applied to the conversion process from the corrected angle signal to the correction signal representing the torque. Therefore, the principle of the present embodiment is not limited to the specific calculation processing of the correction value calculation unit 532.

加算器520Aは、図1を参照して説明された第2トルク決定部520に対応する。したがって、第2トルク決定部520に関する説明は、加算器520Aに援用されてもよい。   The adder 520A corresponds to the second torque determination unit 520 described with reference to FIG. Therefore, the description regarding the second torque determination unit 520 may be incorporated into the adder 520A.

加算器520Aは、補正信号を補正値算出部532から受け取る。第1トルクを表す情報は、第1トルク決定部510から加算器520Aへ出力される。加算器520Aが補正値算出部532から受け取った補正信号は、第1トルクに対する補正量を表す。加算器520Aは、補正信号が表す補正量を、第1トルクに加算し、アシストトルクを決定する。モータ300は、加算器520Aによって決定されたアシストトルクをステアリング機構200へ出力する。   The adder 520 </ b> A receives the correction signal from the correction value calculation unit 532. Information representing the first torque is output from the first torque determination unit 510 to the adder 520A. The correction signal received from the correction value calculation unit 532 by the adder 520A represents a correction amount for the first torque. The adder 520A adds the correction amount represented by the correction signal to the first torque, and determines the assist torque. The motor 300 outputs the assist torque determined by the adder 520A to the steering mechanism 200.

図3は、ハイパスフィルタ531の例示的な周波数特性を表すボード線図である。図2及び図3を参照して、ハイパスフィルタ531の周波数特性が説明される。   FIG. 3 is a Bode diagram showing an exemplary frequency characteristic of the high-pass filter 531. The frequency characteristics of the high-pass filter 531 will be described with reference to FIGS.

以下の数式は、ハイパスフィルタ531の伝達関数G(s)を表す。   The following formula represents the transfer function G (s) of the high-pass filter 531.

Figure 0006288155
Figure 0006288155

図3に示される如く、ゲイン線図に、所定の固有角振動数(たとえば、10hz)において、ピークが現れるように、制御装置100Aを設計する設計者は、ハイパスフィルタ531の減衰定数を定める。本実施形態において、固有角振動数は、「10hz」に設定されている。ハイパスフィルタ531は、角度信号中の「10hz」の信号成分に対して、「10」の値のゲインを出力する。   As shown in FIG. 3, the designer who designs the control device 100 </ b> A determines the damping constant of the high-pass filter 531 so that a peak appears in the gain diagram at a predetermined natural angular frequency (for example, 10 hz). In the present embodiment, the natural angular frequency is set to “10 hz”. The high pass filter 531 outputs a gain having a value of “10” with respect to a signal component of “10 hz” in the angle signal.

設計者は、固有角振動数を中心として、「±1hz」の範囲をコラムシャフト210、中間シャフト220及びピニオンラック機構230の固有振動数が分散する範囲として設定してもよい。設計者は、設定された範囲に固有振動数が入るように、コラムシャフト210、中間シャフト220及びピニオンラック機構230を設計してもよい。   The designer may set the range of “± 1 hz” around the natural angular frequency as a range in which the natural frequencies of the column shaft 210, the intermediate shaft 220, and the pinion rack mechanism 230 are dispersed. The designer may design the column shaft 210, the intermediate shaft 220, and the pinion rack mechanism 230 so that the natural frequency falls within a set range.

代替的に、コラムシャフト210、中間シャフト220及びピニオンラック機構230の固有振動数の最大値と最小値との間の差が、「2hz」未満となるように、設計者は、コラムシャフト210、中間シャフト220及びピニオンラック機構230それぞれを設計してもよい。設計者は、その後、中間シャフト220及びピニオンラック機構230の固有振動数の最大値と最小値の間に、ハイパスフィルタ531の伝達関数の固有角振動数が入るように、設計者は、ハイパスフィルタ531を設計してもよい。   Alternatively, the designer may use the column shaft 210, the intermediate shaft 220, and the pinion rack mechanism 230 so that the difference between the maximum and minimum natural frequencies is less than “2 hz”. Each of the intermediate shaft 220 and the pinion rack mechanism 230 may be designed. The designer then enters the high-pass filter so that the natural angular frequency of the transfer function of the high-pass filter 531 falls between the maximum value and the minimum value of the natural frequency of the intermediate shaft 220 and the pinion rack mechanism 230. 531 may be designed.

ハイパスフィルタ531は、角度信号に対して、高速フーリエ変換を施与し、周波数において異なる複数の信号成分を得る。図3に示される如く、「9hz」から「11hz」までの周波数帯に対して割り当てられたゲインは、他の周波数帯(すなわち、「1hz」以上「9hz」未満の周波数帯及び「11hz」を超える周波数帯)に割り当てられたゲインよりも大きい。ハイパスフィルタ531は、高速フーリエ変換によって得られた複数の信号成分から「9hz」から「11hz」までの周波数帯に分布する複数の信号成分を見出す。ハイパスフィルタ531は、見出された複数の信号成分のパワースペクトルに特異的に高いゲインを掛ける。ハイパスフィルタ531は、他の信号成分(すなわち、「9hz」から「11hz」までの周波数帯に属さない信号成分)のパワースペクトルに相対的に低いゲインを掛ける。この結果、コラムシャフト210、中間シャフト220及びピニオンラック機構230の固有振動数が分布する周波数帯に属する信号成分が強調されるように、角度信号は補正される。   The high-pass filter 531 applies fast Fourier transform to the angle signal to obtain a plurality of signal components that differ in frequency. As shown in FIG. 3, the gain assigned to the frequency band from “9 hz” to “11 hz” is different from the other frequency bands (that is, the frequency band of “1 hz” to “9 hz” and “11 hz”). Greater than the gain assigned to the higher frequency band. The high pass filter 531 finds a plurality of signal components distributed in a frequency band from “9 hz” to “11 hz” from the plurality of signal components obtained by the fast Fourier transform. The high-pass filter 531 multiplies the power spectrum of the plurality of found signal components specifically by a high gain. The high-pass filter 531 multiplies the power spectrum of other signal components (that is, signal components that do not belong to the frequency band from “9 hz” to “11 hz”) by a relatively low gain. As a result, the angle signal is corrected so that the signal component belonging to the frequency band in which the natural frequencies of the column shaft 210, the intermediate shaft 220, and the pinion rack mechanism 230 are distributed is emphasized.

図3に示される如く、ハイパスフィルタ531は、「10hz」の周波数を有する信号成分の位相を90°進める。ハイパスフィルタ531は、「9hz」から「11hz」までの周波数帯に分布する他の信号成分(すなわち、「9hz」以上「10hz」未満の信号成分及び「10hz」よりも大きく「11hz」以下の信号成分)の位相を約90°進める。この結果、ハイパスフィルタ531は、「9hz」から「11hz」までの周波数帯に分布する振動成分に対して、粘性減衰を効果的に生じさせることができる。   As shown in FIG. 3, the high-pass filter 531 advances the phase of the signal component having a frequency of “10 hz” by 90 °. The high-pass filter 531 has other signal components distributed in the frequency band from “9 hz” to “11 hz” (that is, signal components of “9 hz” to “10 hz” and signals greater than “10 hz” and “11 hz” or less). The phase of the component is advanced by about 90 °. As a result, the high-pass filter 531 can effectively cause viscous damping for vibration components distributed in the frequency band from “9 hz” to “11 hz”.

<第3実施形態>
設計者は、上述の実施形態に関連して説明された設計原理に基づいて、様々な振動制御装置を設計することができる。第3実施形態において、例示的な振動制御装置が説明される。
<Third Embodiment>
The designer can design various vibration control devices based on the design principle described in connection with the above-described embodiment. In the third embodiment, an exemplary vibration control device is described.

図4は、第3実施形態の振動制御装置として例示される制御装置100Bの概念図である。第2実施形態の説明は、第2実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。図2及び図4を参照して、制御装置100Bが説明される。   FIG. 4 is a conceptual diagram of a control device 100B exemplified as the vibration control device of the third embodiment. The description of the second embodiment is applied to elements having the same reference numerals as those of the second embodiment. The control device 100B will be described with reference to FIGS.

第2実施形態と同様に、制御装置100Bは、コントローラ500Aを備える。第2実施形態の説明は、コントローラ500Aに援用される。   Similar to the second embodiment, the control device 100B includes a controller 500A. The description of the second embodiment is applied to the controller 500A.

制御装置100Bは、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、モータ300Bと、エンコーダ400Bと、トルクセンサ600と、フロントサブフレーム710と、一対の懸架装置720と、一対のタイロッド730と、を更に備える。   The control device 100B includes a column shaft 210B, an intermediate shaft 220B, a rack 231B, a pinion rod 232B, a motor 300B, an encoder 400B, a torque sensor 600, a front subframe 710, a pair of suspension devices 720, And a pair of tie rods 730.

コラムシャフト210Bは、ステアリングホイールSTWから下方に延びる棒状部材である。第1実施形態と同様に、コラムシャフト210Bは、固有振動数Fclsを有する。コラムシャフト210Bが、固有振動数Fclsに一致する周波数で、コラムシャフト210Bの長手方向軸周りの回転振動を受けると、共振が、コラムシャフト210Bに生ずる。   The column shaft 210B is a rod-like member that extends downward from the steering wheel STW. Similar to the first embodiment, the column shaft 210B has a natural frequency Fcls. When the column shaft 210B receives rotational vibration about the longitudinal axis of the column shaft 210B at a frequency that matches the natural frequency Fcls, resonance occurs in the column shaft 210B.

トルクセンサ600は、コラムシャフト210Bに取り付けられる。運転者が、ステアリングホイールSTWを回転すると、運転者がステアリングホイールSTWに加えた操舵力に応じたトルクが、コラムシャフト210Bに生ずる。トルクセンサ600は、コラムシャフト210Bに生じたトルクを検出する。トルクセンサ600は、その後、検出されたトルクを表すトルク信号を生成する。トルク信号は、トルクセンサ600からコントローラ500Aの第1トルク決定部510(図2を参照)へ出力される。   Torque sensor 600 is attached to column shaft 210B. When the driver rotates the steering wheel STW, torque corresponding to the steering force applied by the driver to the steering wheel STW is generated in the column shaft 210B. Torque sensor 600 detects torque generated in column shaft 210B. The torque sensor 600 then generates a torque signal representing the detected torque. The torque signal is output from the torque sensor 600 to the first torque determination unit 510 (see FIG. 2) of the controller 500A.

中間シャフト220Bは、鉛直ロッド221と、2つのユニバーサルジョイント222,223と、を含む。鉛直ロッド221は、略鉛直に立設される。ユニバーサルジョイント222は、鉛直ロッド221の上端に取り付けられる。ユニバーサルジョイント222は、鉛直ロッド221の上端をコラムシャフト210Bの下端に連結する。ユニバーサルジョイント223は、鉛直ロッド221の下端に取り付けられる。ユニバーサルジョイント223は、鉛直ロッド221の下端をピニオンロッド232Bに連結する。   The intermediate shaft 220 </ b> B includes a vertical rod 221 and two universal joints 222 and 223. The vertical rod 221 is erected substantially vertically. The universal joint 222 is attached to the upper end of the vertical rod 221. The universal joint 222 connects the upper end of the vertical rod 221 to the lower end of the column shaft 210B. The universal joint 223 is attached to the lower end of the vertical rod 221. The universal joint 223 connects the lower end of the vertical rod 221 to the pinion rod 232B.

第1実施形態と同様に、中間シャフト220Bは、固有振動数Fimsを有する。中間シャフト220Bが、固有振動数Fimsに一致する周波数で、中間シャフト220Bの長手方向軸周りの回転振動を受けると、共振が、中間シャフト220Bに生ずる。   Similar to the first embodiment, the intermediate shaft 220B has a natural frequency Fims. When intermediate shaft 220B receives rotational vibration about the longitudinal axis of intermediate shaft 220B at a frequency that matches the natural frequency Fims, resonance occurs in intermediate shaft 220B.

ピニオンロッド232Bは、図2を参照して説明されたピニオン232に対応する。ピニオン232に関する説明は、ピニオンロッド232Bに援用されてもよい。ピニオンロッド232Bは、ピニオン233と連結ロッド234とを含む。ピニオン233は、ラック231Bに噛み合う。連結ロッド234は、ピニオン233の略中心から上方に延び、ユニバーサルジョイント223に連結される。   The pinion rod 232B corresponds to the pinion 232 described with reference to FIG. The description regarding the pinion 232 may be incorporated into the pinion rod 232B. The pinion rod 232B includes a pinion 233 and a connecting rod 234. The pinion 233 meshes with the rack 231B. The connecting rod 234 extends upward from the approximate center of the pinion 233 and is connected to the universal joint 223.

ラック231Bは、一対の車輪WHL間で延びる。ラック231B及びピニオンロッド232Bによって形成される噛合機構は、図2を参照して説明されたピニオンラック機構230に対応する。モータ300Bは、ラック231Bに連結され、コントローラ500Aの制御下で、アシストトルクをラック231Bに加える。   The rack 231B extends between the pair of wheels WHL. The meshing mechanism formed by the rack 231B and the pinion rod 232B corresponds to the pinion rack mechanism 230 described with reference to FIG. The motor 300B is coupled to the rack 231B and applies assist torque to the rack 231B under the control of the controller 500A.

第1実施形態と同様に、ラック231B及びピニオンロッド232Bによって形成される噛合機構は、固有振動数Fprmを有する。モータ300Bが、固有振動数Fprmに一致する周波数で変動する力をラック231Bに加えると、ラック231B及びピニオンロッド232Bによって形成される噛合機構は、共振する。   Similar to the first embodiment, the meshing mechanism formed by the rack 231B and the pinion rod 232B has a natural frequency Fprm. When the motor 300B applies to the rack 231B a force that varies at a frequency that matches the natural frequency Fprm, the meshing mechanism formed by the rack 231B and the pinion rod 232B resonates.

エンコーダ400Bは、モータ300Bと一体的に形成される。エンコーダ400Bは、モータ300Bの回転角を表す角度信号を生成する。角度信号は、エンコーダ400Bからコントローラ500Aのハイパスフィルタ531(図2を参照)へ出力される。エンコーダ400Bは、図2を参照して説明された角度検出部400に対応する。角度検出部400に関する説明は、エンコーダ400Bに援用されてもよい。   Encoder 400B is formed integrally with motor 300B. The encoder 400B generates an angle signal that represents the rotation angle of the motor 300B. The angle signal is output from the encoder 400B to the high-pass filter 531 (see FIG. 2) of the controller 500A. The encoder 400B corresponds to the angle detection unit 400 described with reference to FIG. The description regarding the angle detection unit 400 may be incorporated into the encoder 400B.

2つのタイロッド730は、ラック231Bの両端からそれぞれ延びる。2つのタイロッド730は、2つの車輪WHLにそれぞれ連結される。加えて、2つのタイロッド730は、2つの懸架装置720にもそれぞれ連結される。ラック231Bの直線運動は、2つのタイロッド730を通じて、2つの車輪WHLに伝達される。この結果、2つの車輪WHLの向きが変えられる。   The two tie rods 730 extend from both ends of the rack 231B. Two tie rods 730 are connected to two wheels WHL, respectively. In addition, the two tie rods 730 are also coupled to the two suspension devices 720, respectively. The linear motion of the rack 231B is transmitted to the two wheels WHL through the two tie rods 730. As a result, the directions of the two wheels WHL are changed.

2つのタイロッド730それぞれは、固有振動数Ftrdを有する。モータ300Bが、固有振動数Ftrdに一致する周波数で変動する力をラック231Bに加えると、タイロッド730は、共振する。   Each of the two tie rods 730 has a natural frequency Ftrd. When the motor 300B applies to the rack 231B a force that varies at a frequency that matches the natural frequency Ftrd, the tie rod 730 resonates.

2つの懸架装置720それぞれは、固有振動数Fhngを有する。モータ300Bが、固有振動数Fhngに一致する周波数で変動する力をラック231Bに加えると、懸架装置720は、共振する。   Each of the two suspension devices 720 has a natural frequency Fhng. When the motor 300B applies a force that varies at a frequency that matches the natural frequency Fhng to the rack 231B, the suspension device 720 resonates.

フロントサブフレーム710は、車両の前部の最下部の骨組である。エンジン(図示せず)は、フロントサブフレーム710にマウントされる。2つの懸架装置720それぞれは、フロントサブフレーム710に連結される。本実施形態において、フレーム部材は、フロントサブフレーム710によって例示される。   The front sub-frame 710 is a lowermost frame at the front of the vehicle. An engine (not shown) is mounted on the front subframe 710. Each of the two suspension devices 720 is connected to the front subframe 710. In the present embodiment, the frame member is exemplified by the front subframe 710.

フロントサブフレーム710は、固有振動数Ffsfを有する。固有振動数Ffsfに一致する周波数で変動する力が、2つの懸架装置720に加わると、フロントサブフレーム710は、共振する。   The front subframe 710 has a natural frequency Ffsf. When a force that varies at a frequency that matches the natural frequency Ffsf is applied to the two suspension devices 720, the front subframe 710 resonates.

固有振動数Fcls,Fims,Fprm,Ftrd,Fhng,Ffsfが、「2hz」の周波数範囲内に収まるように、設計者は、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、フロントサブフレーム710と、一対の懸架装置720と、一対のタイロッド730と、を設計してもよい。代替的に、固有振動数Fcls,Fims,Fprm,Ftrd,Fhng,Ffsfが、「1hz」の周波数範囲内に収まるように、設計者は、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、フロントサブフレーム710と、一対の懸架装置720と、一対のタイロッド730と、を設計してもよい。   The designers can use the column shaft 210B, the intermediate shaft 220B, the rack 231B, the pinion rod 232B, and the natural frequency Fcls, Fims, Fprm, Ftrd, Fhng, and Ffsf to be within the frequency range of “2hz”. The front subframe 710, the pair of suspension devices 720, and the pair of tie rods 730 may be designed. Alternatively, the designer may select column shaft 210B, intermediate shaft 220B, rack 231B, and natural frequency Fcls, Fims, Fprm, Ftrd, Fhng, Ffsf to be within the frequency range of “1hz”. The pinion rod 232B, the front subframe 710, the pair of suspension devices 720, and the pair of tie rods 730 may be designed.

<第4実施形態>
第3実施形態に関連して説明されたモータは、ラックに連結される。代替的に、モータは、減速機を介して、コラムシャフトに連結されてもよい。第4実施形態において、コラムシャフトに連結されるモータを有する例示的な振動制御装置が説明される。
<Fourth embodiment>
The motor described in connection with the third embodiment is connected to a rack. Alternatively, the motor may be coupled to the column shaft via a speed reducer. In a fourth embodiment, an exemplary vibration control device having a motor coupled to a column shaft is described.

図5は、第4実施形態の振動制御装置として例示される制御装置100Cの概念図である。第3実施形態の説明は、第3実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。図5を参照して、制御装置100Cが説明される。   FIG. 5 is a conceptual diagram of a control device 100C exemplified as the vibration control device of the fourth embodiment. The description of the third embodiment is applied to elements having the same reference numerals as those of the third embodiment. The control device 100C will be described with reference to FIG.

第3実施形態と同様に、制御装置100Cは、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、エンコーダ400Bと、コントローラ500Aと、トルクセンサ600と、フロントサブフレーム710と、一対の懸架装置720と、一対のタイロッド730と、を備える。第3実施形態の説明は、これらの要素に援用される。   Similar to the third embodiment, the control device 100C includes a column shaft 210B, an intermediate shaft 220B, a rack 231B, a pinion rod 232B, an encoder 400B, a controller 500A, a torque sensor 600, and a front subframe 710. A pair of suspension devices 720 and a pair of tie rods 730. The description of the third embodiment is incorporated in these elements.

制御装置100Cは、モータ300Cと、減速機310と、を更に備える。減速機310は、コラムシャフト210Bに取り付けられる。モータ300Cは、減速機310に連結される。減速機310は、モータ300Cから入力されたアシストトルクを所定の減速比で増幅する。増幅されたアシストトルクは、減速機310からコラムシャフト210Bへ伝達される。コラムシャフト210Bは、増幅されたアシストトルクによって回転される。   The control device 100C further includes a motor 300C and a speed reducer 310. The reduction gear 310 is attached to the column shaft 210B. Motor 300C is coupled to reduction gear 310. The reducer 310 amplifies the assist torque input from the motor 300C with a predetermined reduction ratio. The amplified assist torque is transmitted from the speed reducer 310 to the column shaft 210B. The column shaft 210B is rotated by the amplified assist torque.

減速機310は、固有振動数Fsrdを有する。モータ300Cが、固有振動数Fsrdに一致する周波数で変動する力を減速機310に加えると、減速機310は、共振する。   Reducer 310 has a natural frequency Fsrd. When the motor 300C applies a force that fluctuates at a frequency that matches the natural frequency Fsrd to the speed reducer 310, the speed reducer 310 resonates.

固有振動数Fcls,Fims,Fprm,Ftrd,Fhng,Ffsf,Fsrdが、「2hz」の周波数範囲内に収まるように、設計者は、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、減速機310と、フロントサブフレーム710と、一対の懸架装置720と、一対のタイロッド730と、を設計してもよい。代替的に、固有振動数Fcls,Fims,Fprm,Ftrd,Fhng,Ffsf,Fsrdが、「1hz」の周波数範囲内に収まるように、設計者は、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、減速機310と、フロントサブフレーム710と、一対の懸架装置720と、一対のタイロッド730と、を設計してもよい。   The designer may select the column shaft 210B, the intermediate shaft 220B, the rack 231B, and the pinion rod so that the natural frequencies Fcls, Fims, Fprm, Ftrd, Fhng, Ffsf, and Fsrd are within the frequency range of “2hz”. 232B, the reduction gear 310, the front subframe 710, the pair of suspension devices 720, and the pair of tie rods 730 may be designed. Alternatively, the designer may use the column shaft 210B, the intermediate shaft 220B, and the rack 231B so that the natural frequencies Fcls, Fims, Fprm, Ftrd, Fhng, Ffsf, and Fsrd are within the frequency range of “1 hz”. In addition, the pinion rod 232B, the speed reducer 310, the front subframe 710, the pair of suspension devices 720, and the pair of tie rods 730 may be designed.

<第5実施形態>
コントローラは、振動制御装置が搭載された車両の速度に適したアシストトルクをモータに指示してもよい。第5実施形態において、車速に適したアシストトルクをモータに指示する例示的な振動制御装置が説明される。
<Fifth Embodiment>
The controller may instruct the motor of assist torque suitable for the speed of the vehicle on which the vibration control device is mounted. In the fifth embodiment, an exemplary vibration control device that instructs the motor on assist torque suitable for the vehicle speed will be described.

図6は、第5実施形態の振動制御装置として例示される制御装置100Dの概念的なブロック図である。上述の実施形態の説明は、上述の実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。図6を参照して、制御装置100Dが説明される。   FIG. 6 is a conceptual block diagram of a control device 100D exemplified as the vibration control device of the fifth embodiment. The description of the above-described embodiment is applied to elements having the same reference numerals as those of the above-described embodiment. The control device 100D will be described with reference to FIG.

第3実施形態と同様に、制御装置100Dは、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、モータ300Bと、エンコーダ400Bと、トルクセンサ600と、を備える。第3実施形態の説明は、これらの要素に援用される。   Similar to the third embodiment, the control device 100D includes a column shaft 210B, an intermediate shaft 220B, a rack 231B, a pinion rod 232B, a motor 300B, an encoder 400B, and a torque sensor 600. The description of the third embodiment is incorporated in these elements.

制御装置100Dは、コントローラ500Dと、車速センサ610と、を更に備える。第2実施形態と同様に、コントローラ500Dは、補正部530Aと、加算器520Aと、を含む。第2実施形態の説明は、これらの要素に援用される。   The control device 100D further includes a controller 500D and a vehicle speed sensor 610. Similar to the second embodiment, the controller 500D includes a correction unit 530A and an adder 520A. The description of the second embodiment is incorporated in these elements.

コントローラ500Dは、第1トルク決定部510Dを更に含む。第1トルク決定部510Dは、読取部511と、記憶部512と、ローパスフィルタ513と、を含む。車速センサ610は、車速パルスから車両の速度を判別する。車速センサ610は、判別された車両の速度を表す車速信号を生成する。車速信号は、車速センサ610から読取部511へ出力される。   Controller 500D further includes a first torque determination unit 510D. First torque determination unit 510D includes a reading unit 511, a storage unit 512, and a low-pass filter 513. The vehicle speed sensor 610 determines the speed of the vehicle from the vehicle speed pulse. The vehicle speed sensor 610 generates a vehicle speed signal representing the determined vehicle speed. The vehicle speed signal is output from the vehicle speed sensor 610 to the reading unit 511.

トルクセンサ600は、運転者がステアリングホイールSTWを操作したときにコラムシャフト210Bに生じた操舵トルクを検出する。代替的に、トルクセンサ600は、中間シャフト220Bに生じた操舵トルクを検出してもよい。   Torque sensor 600 detects the steering torque generated in column shaft 210B when the driver operates steering wheel STW. Alternatively, the torque sensor 600 may detect a steering torque generated in the intermediate shaft 220B.

トルクセンサ600は、検出された操舵トルクを表すトルク信号を生成する。トルク信号は、トルクセンサ600からローパスフィルタ513へ出力される。ローパスフィルタ513は、高い周波数の信号成分(たとえば、7hzを超える周波数の信号成分)をトルク信号から除去する。この結果、運転者の操舵動作を表さないノイズが除去される。ノイズ除去後のトルク信号は、ローパスフィルタ513から読取部511へ出力される。   The torque sensor 600 generates a torque signal that represents the detected steering torque. The torque signal is output from the torque sensor 600 to the low pass filter 513. The low-pass filter 513 removes a high-frequency signal component (for example, a signal component having a frequency exceeding 7 hz) from the torque signal. As a result, noise that does not represent the driver's steering operation is removed. The torque signal after noise removal is output from the low pass filter 513 to the reading unit 511.

記憶部512は、車速及び操舵トルクに対応する第1トルクに関する情報を格納する。読取部511は、車速信号から車速を読み取る。読取部511は、トルク信号から操舵トルクを読み取る。読取部511は、読み取られた車速及び操舵トルクに対応する第1トルクを記憶部512から読み出す。読取部511は、読み出された第1トルクを表すトルク情報を生成する。トルク情報は、読取部511から加算器520Aへ出力される。記憶部512は、一般的なメモリ素子であってもよい。読取部511は、メモリ素子からのデータの読出処理並びに読み出されたデータから信号を生成する信号生成処理用に設計されたプログラムを実行するCPUや他の演算素子であってもよい。   The storage unit 512 stores information related to the first torque corresponding to the vehicle speed and the steering torque. The reading unit 511 reads the vehicle speed from the vehicle speed signal. The reading unit 511 reads the steering torque from the torque signal. The reading unit 511 reads the first torque corresponding to the read vehicle speed and steering torque from the storage unit 512. The reading unit 511 generates torque information representing the read first torque. The torque information is output from the reading unit 511 to the adder 520A. The storage unit 512 may be a general memory element. The reading unit 511 may be a CPU or other arithmetic element that executes a program designed for a process for reading data from a memory element and a signal generation process for generating a signal from the read data.

図7は、記憶部512に格納される例示的なデータを概念的に表すグラフである。図6及び図7を参照して、記憶部512に格納されるデータが説明される。   FIG. 7 is a graph conceptually showing exemplary data stored in the storage unit 512. Data stored in the storage unit 512 will be described with reference to FIGS. 6 and 7.

図7のグラフの横軸は、トルクセンサ600から出力されたトルク信号によって指示される操舵トルクを表す。図7のグラフの縦軸は、第1トルクを表す。図7のグラフは、「10km/h」、「30km/h」、「80km/h」及び「150km/h」の車速に対応する4つの曲線を示す。4つの曲線それぞれは、操舵トルクと第1トルクとの間の関係を表す。   The horizontal axis of the graph in FIG. 7 represents the steering torque indicated by the torque signal output from the torque sensor 600. The vertical axis of the graph in FIG. 7 represents the first torque. The graph of FIG. 7 shows four curves corresponding to vehicle speeds of “10 km / h”, “30 km / h”, “80 km / h” and “150 km / h”. Each of the four curves represents a relationship between the steering torque and the first torque.

車速が、「80km/h」であるとき、車速センサ610は、「80km/h」の車速を表す車速信号を生成する。車速信号は、ローパスフィルタ513を通じて、車速センサ610から読取部511へ出力される。   When the vehicle speed is “80 km / h”, the vehicle speed sensor 610 generates a vehicle speed signal representing the vehicle speed of “80 km / h”. The vehicle speed signal is output from the vehicle speed sensor 610 to the reading unit 511 through the low pass filter 513.

上述の如く、トルクセンサ600は、コラムシャフト210Bに生じた操舵トルクを検出する。操舵トルクが、「8Nm」であるならば、トルクセンサ600は、「8Nm」の操舵トルクを表すトルク信号を生成する。トルク信号は、トルクセンサ600から読取部511へ出力される。   As described above, the torque sensor 600 detects the steering torque generated in the column shaft 210B. If the steering torque is “8 Nm”, the torque sensor 600 generates a torque signal representing the steering torque of “8 Nm”. The torque signal is output from the torque sensor 600 to the reading unit 511.

読取部511は、「80km/h」の車速及び「8Nm」の操舵トルクに対応する第1トルクを記憶部512から読み出す。図7に関して、「80km/h」の車速及び「8Nm」の操舵トルクに対応する第1トルクは、「40Nm」である。読取部511は、「40Nm」の第1トルクを表すトルク情報を生成する。トルク情報は、加算器520Aへ出力される。   The reading unit 511 reads the first torque corresponding to the vehicle speed of “80 km / h” and the steering torque of “8 Nm” from the storage unit 512. Regarding FIG. 7, the first torque corresponding to the vehicle speed of “80 km / h” and the steering torque of “8 Nm” is “40 Nm”. The reading unit 511 generates torque information representing the first torque of “40 Nm”. Torque information is output to adder 520A.

第2実施形態に関連して説明された如く、加算器520Aは、補正信号を補正値算出部532から受け取る。加算器520Aは、補正信号を用いて、トルク情報を補正し、アシストトルクを決定する。モータ300Bは、コントローラ500Dの制御下で、決定されたアシストトルクをラック231Bへ出力する。   As described in relation to the second embodiment, the adder 520 </ b> A receives the correction signal from the correction value calculation unit 532. The adder 520A corrects the torque information using the correction signal and determines the assist torque. The motor 300B outputs the determined assist torque to the rack 231B under the control of the controller 500D.

<第6実施形態>
上述の実施形態に関連して説明された補正技術は、ステアリングホイールに対する運転者の操作へのステアリング機構の追従性能を悪化させることもある。したがって、ステアリング機構の共振のリスクが十分に低い周波数の信号に関しては、補正処理が無効化されてもよい。第6実施形態において、所定の周波数帯における補正処理を無効化する技術が説明される。
<Sixth Embodiment>
The correction technique described in connection with the above-described embodiment may deteriorate the tracking performance of the steering mechanism to the driver's operation on the steering wheel. Therefore, the correction process may be invalidated for a signal having a frequency at which the risk of resonance of the steering mechanism is sufficiently low. In the sixth embodiment, a technique for invalidating correction processing in a predetermined frequency band will be described.

図8は、第6実施形態の振動制御装置として例示される制御装置100Eの概念的なブロック図である。第5実施形態の説明は、第5実施形態と同一の符号が付された要素に援用される。図3及び図8を参照して、制御装置100Eが説明される。   FIG. 8 is a conceptual block diagram of a control device 100E exemplified as the vibration control device of the sixth embodiment. The description of the fifth embodiment is applied to elements having the same reference numerals as those of the fifth embodiment. The control device 100E is described with reference to FIGS.

第5実施形態と同様に、制御装置100Eは、コラムシャフト210Bと、中間シャフト220Bと、ラック231Bと、ピニオンロッド232Bと、モータ300Bと、エンコーダ400Bと、トルクセンサ600と、車速センサ610と、を備える。第5実施形態の説明は、これらの要素に援用される。   Similar to the fifth embodiment, the control device 100E includes a column shaft 210B, an intermediate shaft 220B, a rack 231B, a pinion rod 232B, a motor 300B, an encoder 400B, a torque sensor 600, a vehicle speed sensor 610, Is provided. The description of the fifth embodiment is incorporated in these elements.

制御装置100Eは、コントローラ500Eを更に備える。第5実施形態と同様に、コントローラ500Eは、第1トルク決定部510Dと、加算器520Aと、を含む。第5実施形態の説明は、これらの要素に援用される。   The control device 100E further includes a controller 500E. Similar to the fifth embodiment, the controller 500E includes a first torque determination unit 510D and an adder 520A. The description of the fifth embodiment is incorporated in these elements.

コントローラ500Eは、補正部530Eと、電流供給部540と、を更に含む。第5実施形態と同様に、補正部530Eは、補正値算出部532を含む。第5実施形態の説明は、補正値算出部532に援用される。   The controller 500E further includes a correction unit 530E and a current supply unit 540. Similar to the fifth embodiment, the correction unit 530E includes a correction value calculation unit 532. The description of the fifth embodiment is incorporated in the correction value calculation unit 532.

補正部530Eは、ハイパスフィルタ531Eと、調整部533と、を含む。ハイパスフィルタ531Eは、図3を参照して説明されたボード線図に表される周波数特性を有する。ハイパスフィルタ531Eは、第2実施形態に関連して説明された演算を実行する。演算結果は、ハイパスフィルタ531Eから調整部533へ出力される。   The correction unit 530E includes a high pass filter 531E and an adjustment unit 533. The high pass filter 531E has a frequency characteristic represented by the Bode diagram described with reference to FIG. The high pass filter 531E performs the calculation described in connection with the second embodiment. The calculation result is output from the high pass filter 531E to the adjustment unit 533.

図9は、調整部533に格納されるゲインデータを概念的に表すグラフである。図3、図8及び図9を参照して、制御装置100Eが更に説明される。   FIG. 9 is a graph conceptually showing gain data stored in the adjustment unit 533. The control device 100E is further described with reference to FIG. 3, FIG. 8, and FIG.

制御装置100Eを設計する設計者は、「0hz」から「Xhz(<9hz)」の周波数帯の信号成分に関して、調整部533が格納するゲインデータに「0」の値を設定する。調整部533は、「0hz」から「Xhz(<9hz)」の周波数帯の信号成分に「0」の値のゲインを乗算するので、「0hz」から「Xhz(<9hz)」の周波数帯の信号成分に対する補正は無効化される。   The designer who designs the control device 100E sets a value of “0” in the gain data stored in the adjustment unit 533 for the signal component in the frequency band from “0 hz” to “Xhz (<9 hz)”. Since the adjustment unit 533 multiplies the signal component in the frequency band from “0 hz” to “Xhz (<9 hz)” by the gain of the value “0”, the frequency band from “0 hz” to “Xhz (<9 hz)” Correction for signal components is disabled.

設計者は、コラムシャフト210B、中間シャフト220B、ピニオンロッド232B及びラック231Bの共振のリスクが充分に低い周波数の値を、「X」の値として定めることができる。第2実施形態に関連して説明された如く、コラムシャフト210B、中間シャフト220B、ピニオンロッド232B及びラック231Bの固有振動数は、「9hz」から「11hz」の周波数帯に分布している(図3を参照)。調整部533は、「9hz」以上の周波数帯に対して、「1」の値のゲインを保持している。調整部533は、「9hz」以上の周波数帯の信号成分に対して、「1」の値のゲインを乗算するので、「9hz」以上の周波数帯の信号成分に関して、ハイパスフィルタ531Eの演算結果は、補正値算出部532へそのまま出力される。   The designer can determine the value of “X” as the value of the frequency at which the risk of resonance of the column shaft 210B, the intermediate shaft 220B, the pinion rod 232B, and the rack 231B is sufficiently low. As described in relation to the second embodiment, the natural frequencies of the column shaft 210B, the intermediate shaft 220B, the pinion rod 232B, and the rack 231B are distributed in the frequency band from “9 hz” to “11 hz” (FIG. 3). The adjustment unit 533 holds a gain of “1” for a frequency band of “9 hz” or higher. Since the adjustment unit 533 multiplies the signal component in the frequency band of “9 hz” or higher by a gain of “1”, the calculation result of the high-pass filter 531E for the signal component in the frequency band of “9 hz” or higher The correction value calculation unit 532 outputs it as it is.

「Xhz」から「9hz」の周波数帯に関し、調整部533が保持するゲインは、単調増加する。設計者は、「Xhz」以下の周波数帯と「9hz」以上の周波数帯との間でのコントローラ500Eの制御特性の急激な変化が生じないように、「X」の値を決定してもよい。   Regarding the frequency band from “Xhz” to “9 hz”, the gain held by the adjustment unit 533 monotonously increases. The designer may determine the value of “X” so that there is no sudden change in the control characteristics of the controller 500E between the frequency band of “Xhz” or lower and the frequency band of “9hz” or higher. .

調整部533は、図9に示されるゲインを、ハイパスフィルタ531Eからの演算結果に乗算し、角度信号を補正する。第2実施形態と同様に、補正値算出部532は、補正された角度信号を、トルクを表す補正信号に変換する。補正信号は、補正値算出部532から加算器520Aへ出力される。加算器520Aは、補正信号を用いて、読取部511から出力されたトルク情報を補正し、アシストトルクを決定する。   The adjustment unit 533 multiplies the calculation result from the high-pass filter 531E by the gain shown in FIG. 9 to correct the angle signal. Similar to the second embodiment, the correction value calculation unit 532 converts the corrected angle signal into a correction signal representing torque. The correction signal is output from the correction value calculation unit 532 to the adder 520A. The adder 520A corrects the torque information output from the reading unit 511 using the correction signal, and determines the assist torque.

決定されたアシストトルクを表す情報は、加算器520Aから電流供給部540へ出力される。電流供給部540は、アシストトルクを表す情報に基づいて、モータ300Bへ供給される電流の大きさを決定する。アシストトルクから電流値への変換処理は、モータ300Bの入出力特性に依存する。したがって、本実施形態の原理は、アシストトルクから電流値を算出するための特定の演算処理に限定されない。   Information representing the determined assist torque is output from the adder 520A to the current supply unit 540. The current supply unit 540 determines the magnitude of the current supplied to the motor 300B based on information representing the assist torque. The conversion process from the assist torque to the current value depends on the input / output characteristics of the motor 300B. Therefore, the principle of this embodiment is not limited to a specific calculation process for calculating the current value from the assist torque.

電流供給部540は、決定された値の電流を、モータ300Bへ供給する。モータ300Bは、供給された電流に応じたアシストトルクを出力する。アシストトルクは、ラック231Bへ出力される。電流供給部540は、電流を生成するように設計された電流生成回路であってもよい。電流生成回路は、アシストトルクから電流値への変換処理用に設計されたプログラムを実行するCPUや電力を出力する電源を含んでもよい。   The current supply unit 540 supplies the determined value of current to the motor 300B. The motor 300B outputs an assist torque according to the supplied current. The assist torque is output to the rack 231B. The current supply unit 540 may be a current generation circuit designed to generate a current. The current generation circuit may include a CPU that executes a program designed for conversion processing from assist torque to a current value and a power source that outputs electric power.

上述の様々な実施形態の原理は、車両に対する要求に適合するように、組み合わされてもよいし、変更されてもよい。上述の様々な実施形態のうち1つに関連して説明された様々な特徴のうち一部が、他のもう1つの実施形態に関連して説明された振動制御装置に適用されてもよい。   The principles of the various embodiments described above may be combined or modified to suit the requirements for the vehicle. Some of the various features described in connection with one of the various embodiments described above may be applied to the vibration control apparatus described in connection with another embodiment.

上述の実施形態の原理は、様々な車両の設計に好適に利用される。   The principle of the above-described embodiment is preferably used for various vehicle designs.

100,100A〜100E・・・・・・・・・・制御装置
200・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステアリング機構
210,210B・・・・・・・・・・・・・・・コラムシャフト
220,220B・・・・・・・・・・・・・・・中間シャフト
230・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ピニオンラック機構
231,231B・・・・・・・・・・・・・・・ラック
232・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ピニオン
232B・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ピニオンロッド
300,300B,300C・・・・・・・・・・モータ
400・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・角度検出部
400B・・・・・・・・・・・・・・・・・・・エンコーダ
500,500A,500D,500E・・・・・コントローラ
510,510D・・・・・・・・・・・・・・・第1トルク決定部
520・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・第2トルク決定部
520A・・・・・・・・・・・・・・・・・・・加算器
530,530A,530E・・・・・・・・・・補正部
531,531E・・・・・・・・・・・・・・・ハイパスフィルタ
532・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・補正値算出部
710・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・フロントサブフレーム
720・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・懸架装置
730・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・タイロッド
STW・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ステアリングホイール
WHL・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・車輪
100, 100A to 100E ... Control device 200 ... Steering mechanism 210, 210B ... ..... Column shafts 220, 220B .... Intermediate shaft 230 ...・ Pinion rack mechanism 231 and 231B ・ ・ ・ ・ ・ ・ Rack 232 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pinion 232B ・ ・ ・ ・・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Pinion rod 300, 300B, 300C ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Motor 400 ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・.... Angle detection unit 400B ... Encoders 500, 500A, 500D, 500E ... Controllers 510, 510D ..... First torque determining unit 520 ... Torque determination unit 520A .................. Adders 530, 530A, 530E ... Correction units 531, 531E ... High pass filter 532 ... Correction value calculation unit 710 ... ... Front subframe 720 ... Suspension device 730 ... ...... Tie rod STW ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ Steering wheel WHL ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・ ・Wheel

Claims (7)

一対の車輪の向きを変える操舵動作を行うステアリング機構と、
前記操舵動作を補助するアシストトルクを前記ステアリング機構に与えるモータと、
前記モータの回転角を表す角度信号を生成する角度信号生成部と、
前記角度信号に応じて、前記モータを制御するコントローラと、を備え、
前記ステアリング機構は、ステアリングホイールから延設されたコラムシャフトと、前記一対の車輪間で延びるラックと前記ラックに噛み合うピニオンとを有するピニオンラック機構と、前記コラムシャフトと前記ピニオンとを連結する中間シャフトと、を含み、
前記コラムシャフト、前記ピニオンラック機構及び前記中間シャフトの中で最も大きな固有振動数と最も小さな固有振動数との間の振動数範囲は、2hz未満であり、
前記コントローラは、前記ステアリングホイールの回転下で前記ステアリング機構に生じた操舵トルクから第1トルクを決定する第1トルク決定部と、前記第1トルクに対する補正値を決定する補正部と、前記補正値を用いて、前記第1トルクを補正し、前記アシストトルクを決定する第2トルク決定部と、を含み、
前記角度信号は、前記振動数範囲内の振動数で振動する複数の信号成分を含み、
前記補正部は、前記複数の信号成分に特異的に高いゲインを掛け、前記角度信号を処理し、前記補正値を決定する
車両の振動制御装置。
A steering mechanism that performs a steering operation to change the direction of the pair of wheels;
A motor that provides the steering mechanism with an assist torque for assisting the steering operation;
An angle signal generation unit for generating an angle signal representing a rotation angle of the motor;
A controller for controlling the motor in accordance with the angle signal,
The steering mechanism includes a column shaft extending from a steering wheel, a pinion rack mechanism having a rack extending between the pair of wheels and a pinion meshing with the rack, and an intermediate shaft connecting the column shaft and the pinion. And including
The frequency range between the largest natural frequency and the smallest natural frequency among the column shaft, the pinion rack mechanism and the intermediate shaft is less than 2 hz,
The controller includes a first torque determining unit that determines a first torque from a steering torque generated in the steering mechanism under the rotation of the steering wheel, a correcting unit that determines a correction value for the first torque, and the correction value. And a second torque determining unit that corrects the first torque and determines the assist torque using
The angle signal includes a plurality of signal components that vibrate at a frequency within the frequency range,
The correction unit multiplies the plurality of signal components with a specific high gain, processes the angle signal, and determines the correction value.
前記補正部は、前記複数の信号成分のうち1つの位相が、90°進むように前記角度信号を処理し、前記補正値を決定する
請求項1に記載の振動制御装置。
The vibration control device according to claim 1, wherein the correction unit processes the angle signal so that one phase of the plurality of signal components advances by 90 °, and determines the correction value.
前記補正部は、前記複数の信号成分に前記ゲインを掛け、且つ、前記複数の信号成分のうち1つの位相が、90°進むように、前記角度信号を処理し、補正された角度信号を生成するハイパスフィルタと、前記補正された角度信号から前記第1トルクに対する補正量を、前記補正値として算出する補正値算出部と、を含み、
前記第2トルク決定部は、前記補正値算出部が算出した前記補正量を前記第1トルクに加算し、前記アシストトルクを決定する加算器を含む
請求項1に記載の振動制御装置。
The correction unit multiplies the plurality of signal components by the gain, and processes the angle signal so that one phase of the plurality of signal components advances by 90 ° to generate a corrected angle signal. A high-pass filter that performs correction, and a correction value calculation unit that calculates a correction amount for the first torque from the corrected angle signal as the correction value,
The vibration control apparatus according to claim 1, wherein the second torque determination unit includes an adder that adds the correction amount calculated by the correction value calculation unit to the first torque and determines the assist torque.
前記ハイパスフィルタの伝達関数の固有角周波数は、前記振動数範囲に設定される
請求項3に記載の振動制御装置。
The vibration control device according to claim 3, wherein a natural angular frequency of a transfer function of the high-pass filter is set in the frequency range.
前記伝達関数の減衰定数は、前記振動数範囲においてピークが現れるように設定される
請求項4に記載の振動制御装置。
The vibration control device according to claim 4, wherein the damping constant of the transfer function is set so that a peak appears in the frequency range.
フレーム部材と、
前記ラックと前記一対の車輪とをそれぞれ連結する一対のタイロッドと、
前記フレーム部材から前記一対のタイロッドを懸架する一対の懸架装置と、を更に備え、
前記フレーム部材、前記一対のタイロッド及び前記一対の懸架装置それぞれは、前記振動数範囲内の固有振動数を有する
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の振動制御装置。
A frame member;
A pair of tie rods respectively connecting the rack and the pair of wheels;
A pair of suspension devices for suspending the pair of tie rods from the frame member;
6. The vibration control device according to claim 1, wherein each of the frame member, the pair of tie rods, and the pair of suspension devices has a natural frequency within the frequency range.
前記振動数範囲は、1hz以下である
請求項1乃至6のいずれか1項に記載の振動制御装置。
The vibration control apparatus according to claim 1, wherein the frequency range is 1 hz or less.
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JP5493690B2 (en) * 2009-10-20 2014-05-14 株式会社ジェイテクト Electric power steering device
JP2011121383A (en) * 2009-12-08 2011-06-23 Mitsubishi Electric Corp Electric power steering control device
JP5959981B2 (en) * 2012-08-03 2016-08-02 本田技研工業株式会社 Electric power steering device
JP6102851B2 (en) * 2014-07-24 2017-03-29 マツダ株式会社 Control device for electric power steering

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