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JP7181833B2 - electric power steering device - Google Patents
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Description

本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering system.

特許文献1には、操舵状態が切り込み状態である場合に、操舵トルクに基づいて演算された切り込み時電流値をアシスト電流値として出力し、操舵状態が戻し状態である場合に、操舵トルクに基づいて演算された戻し時電流値をアシスト電流値として出力する車両用操舵装置(電動パワーステアリング装置)が開示されている。 In Patent Document 1, when the steering state is the turning state, a current value during turning calculated based on the steering torque is output as an assist current value, and when the steering state is the returning state, the steering torque is output. A vehicle steering system (electric power steering system) is disclosed which outputs the return current value calculated as an assist current value.

特開2010-274822号公報JP 2010-274822 A

しかしながら、特許文献1に記載の電動パワーステアリング装置では、操舵トルクに基づきアシスト電流値を決定しており、操舵速度に関連する値が加味されていないため、操舵速度によって操舵力にばらつきが生じるおそれがある。 However, in the electric power steering apparatus disclosed in Patent Document 1, the assist current value is determined based on the steering torque, and a value related to the steering speed is not taken into account. There is

ここで、操舵速度に関連する値を加味してアシスト電流値を決定することが考えられる。しかしながら、切り込み操舵時と戻し操舵時とで、操舵速度に関連する値を同様に加味してアシスト電流値を決定した場合、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じたばらつきを適切に抑制することができないおそれがある。例えば、切り込み操舵において操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができたとしても、戻し操舵において操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができないおそれがある。 Here, it is conceivable to determine the assist current value by adding a value related to the steering speed. However, when the assist current value is determined by similarly considering the value related to the steering speed during the turning steering and the returning steering, the variation according to the steering speed is appropriately adjusted for each of the turning steering and the returning steering. It may not be possible to control it. For example, even if it is possible to suppress the variation in steering force according to the steering speed in the turning steering, it may not be possible to suppress the variation in the steering force according to the steering speed in the return steering.

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to improve the steering feeling by suppressing the variation in steering force according to the steering speed in each of the turning steering and the returning steering. .

本発明は、電動パワーステアリング装置であって、運転者によって操舵されるステアリング部材に連結され、運転者によるステアリング部材の操舵に伴って回転するステアリングシャフトと、ステアリングシャフトに回転トルクを付与する電動モータと、ステアリング部材から入力される操舵トルクを検出するトルク検出部と、操舵トルクに基づいてアシストベース電流値を演算するアシストベース電流演算部と、ステアリング部材の操舵速度に関連する値に基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値を演算する静止摩擦補償電流演算部と、静止摩擦補償電流値によってアシストベース電流値を補正し、制御電流値を演算する制御電流演算部と、制御電流値に基づき電動モータを制御するモータ制御部と、ステアリング部材の操舵状態を判定する操舵状態判定部と、を備え、静止摩擦補償電流値は、操舵トルクが増加するときにはアシストベース電流値を増加させるように設定され、操舵トルクが減少するときにはアシストベース電流値を減少させるように設定され、静止摩擦補償電流演算部は、基準静止摩擦補償電流値を演算する基準静止摩擦補償電流演算部と、補正静止摩擦補償電流値を演算する補正静止摩擦補償電流演算部と、操舵速度に関連する値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する時間変化率判定部と、操舵状態が切り込み状態である場合に、上記閾値に第1閾値を設定し、操舵状態が戻し状態である場合に、上記閾値に第1閾値よりも小さい第2閾値を設定する設定部と、を有し、操舵速度に関連する値が上記閾値以上である場合、基準静止摩擦補償電流値に補正静止摩擦補償電流値を加算し、この加算した値に基づいて静止摩擦補償電流値を演算し、操舵速度に関連する値が上記閾値未満である場合、基準静止摩擦補償電流値に補正静止摩擦補償電流値を加算せず、基準静止摩擦補償電流値に基づいて静止摩擦補償電流値を演算することを特徴とする。 The present invention relates to an electric power steering apparatus, comprising a steering shaft connected to a steering member steered by a driver and rotated as the steering member is steered by the driver, and an electric motor applying rotational torque to the steering shaft. a torque detection unit that detects steering torque input from the steering member; an assist base current calculation unit that calculates an assist base current value based on the steering torque; and a value related to the steering speed of the steering member, A static friction compensation current calculation unit that calculates a static friction compensation current value for compensating the static friction of the steering system, and a control current calculation unit that corrects the assist base current value by the static friction compensation current value and calculates the control current value. a motor control unit for controlling the electric motor based on the control current value; and a steering state determination unit for determining the steering state of the steering member. The static friction compensation current calculation unit is set to increase the value of the assist base current and to decrease the assist base current value when the steering torque decreases. a corrected static friction compensation current calculation unit that calculates a corrected static friction compensation current value; a time change rate determination unit that determines whether or not a value related to the steering speed is equal to or greater than a predetermined threshold value; a setting unit that sets a first threshold to the threshold when the steering state is the turning state, and sets a second threshold smaller than the first threshold to the threshold when the steering state is the return state. However, if the value related to the steering speed is equal to or greater than the threshold value, the corrected static friction compensation current value is added to the reference static friction compensation current value, and the static friction compensation current value is calculated based on the added value. If the speed-related value is less than the threshold value, the static friction compensation current value is calculated based on the reference static friction compensation current value without adding the corrected static friction compensation current value to the reference static friction compensation current value. Characterized by

この発明では、操舵速度に関連する値に基づき制御電流値を演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。また、切り込み操舵と戻し操舵のそれぞれにおいて、適切な静止摩擦補償電流値を設定することができるので、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。特に、戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早く補正静止摩擦補償電流値が加味される。これにより、ステアリング部材を切り込んだ後の戻し操舵の際に制御電流値を速やかに低下させ、操舵トルクの急減を防止することができる。その結果、戻しの操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、戻し操舵の際の操舵フィーリングを向上することができる。 In this invention, since the control current value is calculated based on the value related to the steering speed, it is possible to suppress variations in the steering force according to the steering speed. In addition, since an appropriate static friction compensation current value can be set for each of the turning steering and the return steering, it is possible to suppress variations in the steering force according to the steering speed in each of the turning steering and the return steering. Rings can be improved. In particular, when returning steering is performed, the corrected static friction compensation current value is taken into account earlier than when turning steering is performed. As a result, it is possible to quickly reduce the control current value during return steering after the steering member has been cut, thereby preventing a sudden decrease in steering torque. As a result, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the return steering speed, and improve the steering feeling during the return steering.

本発明は、操舵速度に関連する値が、操舵トルクの時間変化率であり、基準静止摩擦補償電流演算部が、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第1車速係数、及び、操舵トルクの時間変化率に基づいて、基準静止摩擦補償電流値を演算し、補正静止摩擦補償電流演算部が、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第2車速係数に基づいて、補正静止摩擦補償電流値を演算することを特徴とする。 In the present invention, the value related to the steering speed is the time rate of change of the steering torque, and the reference static friction compensation current calculation unit is a first vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit increases. Then, a reference static friction compensation current value is calculated based on the time rate of change of the steering torque, and a corrected static friction compensation current calculation unit calculates a second vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit increases. A corrected static friction compensation current value is calculated based on.

この発明では、車速の増加に応じて増加する第1車速係数及び第2車速係数に基づいて、静止摩擦補償電流値を演算するので、車速に応じた操舵力のばらつきを抑制することができ、操舵フィーリングをさらに向上することができる。 In the present invention, the static friction compensation current value is calculated based on the first vehicle speed coefficient and the second vehicle speed coefficient, which increase as the vehicle speed increases. Steering feeling can be further improved.

本発明は、ステアリング部材の操舵角を検出する操舵角検出部をさらに備え、静止摩擦補償電流演算部が、操舵角が所定角度以上の場合に、操舵角が所定角度未満の場合に比べて、静止摩擦補償電流値を小さくする処理部を備えることを特徴とする。 The present invention further includes a steering angle detection unit that detects the steering angle of the steering member, and the static friction compensation current calculation unit detects that when the steering angle is equal to or greater than a predetermined angle, compared to when the steering angle is less than the predetermined angle, It is characterized by comprising a processing unit that reduces a static friction compensation current value.

この発明では、操舵角が所定角度未満の場合に、戻し操舵の際の操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵角が所定角度以上の場合に、運転者に対する反力感が大きくなり過ぎることを抑制できる。 In this invention, when the steering angle is less than a predetermined angle, the variation in the steering force according to the steering speed during return steering is suppressed, and when the steering angle is greater than or equal to the predetermined angle, the driver feels a large reaction force. You can prevent it from becoming too much.

本発明によれば、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。 Advantageous Effects of Invention According to the present invention, it is possible to suppress variations in steering force according to the steering speed and improve the steering feeling in each of the turning steering and the returning steering.

本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an electric power steering device according to a first embodiment of the present invention; FIG. 本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置のブロック図である。1 is a block diagram of an electric power steering device according to a first embodiment of the invention; FIG. 本発明の第1実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部の機能ブロック図である。4 is a functional block diagram of a static friction compensation current calculator according to the first embodiment of the present invention; FIG. 本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵角のタイムチャートである。4 is a time chart of steering angles of an electric power steering device according to a comparative example of the present embodiment; 本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵力のタイムチャートである。4 is a time chart of steering force of an electric power steering device according to a comparative example of the present embodiment; 本発明の第2実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部の機能ブロック図である。FIG. 7 is a functional block diagram of a static friction compensation current calculator according to a second embodiment of the present invention;

<第1実施形態>
図1~図4Bを参照して、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置100について説明する。
<First embodiment>
An electric power steering apparatus 100 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4B.

図1は、電動パワーステアリング装置100の構成図である。図1に示すように、電動パワーステアリング装置100は、運転者によって操舵されるステアリング部材としてのステアリングホイール1に連結され、運転者によるステアリングホイール1の操舵(以下、「ステアリング操舵」と称する。)に伴って回転する入力シャフト2と、車輪6を転舵するラック軸5と、ラック軸5に連係する出力シャフト3と、入力シャフト2と出力シャフト3を連結するトーションバー4と、を備える。入力シャフト2、出力シャフト3、及びトーションバー4によってステアリングシャフト7が構成される。 FIG. 1 is a configuration diagram of an electric power steering device 100. As shown in FIG. As shown in FIG. 1, an electric power steering device 100 is connected to a steering wheel 1 as a steering member steered by a driver, and is used for steering of the steering wheel 1 by the driver (hereinafter referred to as "steering"). An input shaft 2 that rotates along with a motor, a rack shaft 5 that steers wheels 6, an output shaft 3 that links with the rack shaft 5, and a torsion bar 4 that connects the input shaft 2 and the output shaft 3. A steering shaft 7 is composed of the input shaft 2 , the output shaft 3 , and the torsion bar 4 .

出力シャフト3の下部には、ラック軸5に形成されたラックギヤ5aと噛み合うピニオンギヤ3aが形成される。ステアリングホイール1が操舵されると、ステアリングシャフト7が回転し、その回転がピニオンギヤ3a及びラックギヤ5aによってラック軸5の直線運動に変換され、ナックルアーム14を介して車輪6が転舵される。 A pinion gear 3 a is formed at the lower portion of the output shaft 3 to mesh with a rack gear 5 a formed on the rack shaft 5 . When the steering wheel 1 is steered, the steering shaft 7 rotates, the rotation is converted into linear motion of the rack shaft 5 by the pinion gear 3a and the rack gear 5a, and the wheels 6 are steered via the knuckle arms 14.

電動パワーステアリング装置100は、運転者によるステアリングホイール1の操舵を補助するための動力源である電動モータ10と、電動モータ10の回転を出力シャフト3に減速して伝達する減速機11と、運転者によるステアリング操舵に伴う入力シャフト2と出力シャフト3との相対回転によってトーションバー4に作用する操舵トルクを検出するトルクセンサ12と、電動モータ10を制御するコントローラ30と、をさらに備える。 The electric power steering apparatus 100 includes an electric motor 10 as a power source for assisting the steering of the steering wheel 1 by the driver, a speed reducer 11 that reduces the speed of the rotation of the electric motor 10 and transmits it to the output shaft 3, and a driver. It further includes a torque sensor 12 that detects steering torque acting on the torsion bar 4 due to relative rotation between the input shaft 2 and the output shaft 3 accompanying steering by a person, and a controller 30 that controls the electric motor 10 .

電動モータ10には、電動モータ10の回転角度を取得するモータ回転角センサ10aが設けられる。モータ回転角センサ10aは、レゾルバによって構成される。 The electric motor 10 is provided with a motor rotation angle sensor 10 a that acquires the rotation angle of the electric motor 10 . The motor rotation angle sensor 10a is composed of a resolver.

減速機11は、電動モータ10の出力軸に連結されるウォームシャフト11aと、出力シャフト3に連結されウォームシャフト11aに噛み合うウォームホイール11bと、を有する。電動モータ10が出力するトルクは、ウォームシャフト11aからウォームホイール11bに伝達されて出力シャフト3に付与される。 The reduction gear 11 has a worm shaft 11a connected to the output shaft of the electric motor 10, and a worm wheel 11b connected to the output shaft 3 and meshing with the worm shaft 11a. The torque output by the electric motor 10 is transmitted from the worm shaft 11 a to the worm wheel 11 b and applied to the output shaft 3 .

トルクセンサ12は、ステアリングホイール1から入力される操舵トルクを検出するトルク検出部である。運転者によるステアリング操舵に伴って入力シャフト2に付与される操舵トルクはトルクセンサ12によって検出され、トルクセンサ12はその操舵トルクに対応する信号をコントローラ30に出力する。トルクセンサ12は、トーションバー4に付与される操舵トルクを入力シャフト2と出力シャフト3の相対回転に基づいて検出する。 The torque sensor 12 is a torque detector that detects steering torque input from the steering wheel 1 . Steering torque applied to the input shaft 2 as the driver steers the steering wheel is detected by the torque sensor 12 , and the torque sensor 12 outputs a signal corresponding to the steering torque to the controller 30 . The torque sensor 12 detects steering torque applied to the torsion bar 4 based on relative rotation between the input shaft 2 and the output shaft 3 .

トルクセンサ12は、入力シャフト2と出力シャフト3の相対回転がない場合には、操舵トルクとして0[Nm]を出力する。また、トーションバー4が右側にねじれている場合には+(正)の符号の操舵トルクを出力し、ステアリングホイール1が左側にねじれている場合には-(負)の符号の操舵トルクを出力する。 The torque sensor 12 outputs 0 [Nm] as steering torque when there is no relative rotation between the input shaft 2 and the output shaft 3 . When the torsion bar 4 is twisted to the right, a steering torque of + (positive) sign is output, and when the steering wheel 1 is twisted to the left, a steering torque of - (negative) sign is output. do.

コントローラ30は、後述するように、トルクセンサ12からの検出結果に基づいて電動モータ10に対する制御電流値(目標電流値)を演算し、電動モータ10によって所定のトルクを発生させるように、電動モータ10の駆動を制御する。電動モータ10は、減速機11を介して、ステアリングシャフト7に回転トルクを付与する。このように、電動パワーステアリング装置100は、ステアリングホイール1から入力シャフト2に入力される操舵トルクをトルクセンサ12によって検出し、その検出結果に基づいてコントローラ30が電動モータ10を駆動することにより、運転者によるステアリングホイール1の操舵を補助する。 As will be described later, the controller 30 calculates a control current value (target current value) for the electric motor 10 based on the detection result from the torque sensor 12, and controls the electric motor 10 to generate a predetermined torque. 10 drives. The electric motor 10 applies rotational torque to the steering shaft 7 via a reduction gear 11 . Thus, the electric power steering device 100 detects the steering torque input from the steering wheel 1 to the input shaft 2 by the torque sensor 12, and the controller 30 drives the electric motor 10 based on the detection result. It assists the steering of the steering wheel 1 by the driver.

入力シャフト2には、ステアリングホイール1の回転角度である操舵角を検出する操舵角検出部としての操舵角センサ15が設けられる。入力シャフト2の回転角度とステアリングホイール1の操舵角とは等しい。このため、操舵角センサ15にて入力シャフト2の回転角度を検出することによって、ステアリングホイール1の操舵角が得られる。操舵角センサ15の検出結果はコントローラ30に出力される。 The input shaft 2 is provided with a steering angle sensor 15 as a steering angle detector for detecting a steering angle, which is the rotation angle of the steering wheel 1 . The rotation angle of the input shaft 2 and the steering angle of the steering wheel 1 are equal. Therefore, the steering angle of the steering wheel 1 can be obtained by detecting the rotation angle of the input shaft 2 with the steering angle sensor 15 . A detection result of the steering angle sensor 15 is output to the controller 30 .

操舵角センサ15は、図示しないが、例えば、入力シャフト2と一体に回転するセンターギアと、センターギアに噛み合う2つのアウターギアと、を備え、2つのアウターギアの回転に伴う磁束の変化に基づいて、センターギアの回転角度、すなわち入力シャフト2の回転角度を演算するものである。 Although not shown, the steering angle sensor 15 includes, for example, a center gear that rotates together with the input shaft 2 and two outer gears that mesh with the center gear. , the rotation angle of the center gear, that is, the rotation angle of the input shaft 2 is calculated.

操舵角センサ15は、ステアリングホイール1が中立位置の場合には操舵角として0[°]を出力する。また、ステアリングホイール1が中立位置から右方向に操舵される場合には、ステアリングホイール1の回転に応じて+(正)の符号の操舵角を出力する。一方、ステアリングホイール1が中立位置から左方向に操舵される場合には、ステアリングホイール1の回転に応じて-(負)の符号の操舵角を出力する。 The steering angle sensor 15 outputs 0[°] as the steering angle when the steering wheel 1 is in the neutral position. Further, when the steering wheel 1 is steered rightward from the neutral position, a steering angle with a + (positive) sign is output according to the rotation of the steering wheel 1 . On the other hand, when the steering wheel 1 is steered leftward from the neutral position, a steering angle with a minus sign is output according to the rotation of the steering wheel 1 .

コントローラ30には、自車両の走行速度(以下、車速と記す)を検出する車速検出部としての車速センサ16の検出結果が入力される。 The controller 30 receives a detection result from a vehicle speed sensor 16 as a vehicle speed detector that detects the running speed of the host vehicle (hereinafter referred to as vehicle speed).

コントローラ30は、動作回路としてのCPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)等の記憶部及び入出力インタフェース(I/Oインタフェース)、その他の周辺回路を備えたマイクロコンピュータで構成される。コントローラ30は、複数のマイクロコンピュータで構成することも可能である。なお、動作回路としては、CPUに代えてまたはCPUとともに、MPU(Micro Processing Unit)、DSP(Digital Signal Processor)、ASIC(application specific integrated circuit)、FPGA(Field Programmable Gate Array)などを用いることができる。 The controller 30 includes a CPU (Central Processing Unit) as an operation circuit, a storage unit such as a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), an input/output interface (I/O interface), and other peripheral circuits. It consists of a microcomputer. The controller 30 can also be composed of a plurality of microcomputers. As the operation circuit, an MPU (Micro Processing Unit), a DSP (Digital Signal Processor), an ASIC (application specific integrated circuit), an FPGA (Field Programmable Gate Array), etc. can be used instead of or together with the CPU. .

コントローラ30のCPUは、電動モータ10の動作を制御し、コントローラ30のROMには、CPUの処理動作に必要な制御プログラムや設定値等が記憶され、コントローラ30のRAMには、トルクセンサ12、操舵角センサ15、車速センサ16等の各種センサが検出した情報が一時的に記憶される。 The CPU of the controller 30 controls the operation of the electric motor 10, the ROM of the controller 30 stores control programs and setting values necessary for the processing operation of the CPU, and the RAM of the controller 30 stores the torque sensor 12, Information detected by various sensors such as the steering angle sensor 15 and the vehicle speed sensor 16 is temporarily stored.

図2及び図3を参照して、コントローラ30による電動モータ10の制御について説明する。図2は、電動パワーステアリング装置100のブロック図であり、図3は、静止摩擦補償電流演算部130の機能ブロック図である。 Control of the electric motor 10 by the controller 30 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. FIG. 2 is a block diagram of the electric power steering device 100, and FIG. 3 is a functional block diagram of the static friction compensation current calculator 130. As shown in FIG.

図2に示すように、コントローラ30は、トルクセンサ12で検出された操舵トルクTを時間微分して、ステアリングホイール1の操舵速度に関連する値である操舵トルクTの時間変化率Tv(以下、トルク変化率Tvとも記す)を演算する微分器111と、ステアリングホイール1の操舵状態を判定する操舵状態判定部110と、を備える。 As shown in FIG. 2, the controller 30 time-differentiates the steering torque T detected by the torque sensor 12 to obtain a time rate of change Tv of the steering torque T, which is a value related to the steering speed of the steering wheel 1 (hereinafter referred to as Tv). a differentiator 111 that calculates a torque change rate Tv);

操舵状態判定部110は、トルクセンサ12で検出された操舵トルクTの符号と、微分器111で演算されたトルク変化率Tvの符号とが同一の場合、操舵状態が切り込み状態であると判定する。操舵状態判定部110は、トルクセンサ12で検出された操舵トルクTの符号と、微分器111で演算されたトルク変化率Tvの符号とが同一でない場合、操舵状態が戻し状態であると判定する。 When the sign of the steering torque T detected by the torque sensor 12 and the sign of the torque change rate Tv calculated by the differentiator 111 are the same, the steering state determination unit 110 determines that the steering state is the turning state. . When the sign of the steering torque T detected by the torque sensor 12 and the sign of the torque change rate Tv calculated by the differentiator 111 are not the same, the steering state determination unit 110 determines that the steering state is the return state. .

また、コントローラ30は、トルクセンサ12で検出された操舵トルクT及び車速センサ16で検出された車速vに基づいてアシストベース電流値Iaを演算するアシストベース電流演算部121と、トルク変化率Tv及び車速vに基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値Ifを演算する静止摩擦補償電流演算部130と、静止摩擦補償電流値If及びその他の各種電流値によってアシストベース電流値Iaを補正し、電動モータ10に対する制御電流値Isumを演算する制御電流演算部180と、電動モータ10の検出電流値が制御電流値Isumに一致するように、電動モータ10に供給する電流を制御することにより電動モータ10を制御するモータ制御部9と、を備える。その他の各種電流値としては、図示しないが、例えば、クーロン摩擦補償電流値、粘性摩擦補償電流値、慣性補償電流値、戻し電流値等がある。 The controller 30 also includes an assist base current calculator 121 that calculates an assist base current value Ia based on the steering torque T detected by the torque sensor 12 and the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16, a torque change rate Tv and Based on the vehicle speed v, a static friction compensation current calculation unit 130 calculates a static friction compensation current value If for compensating the static friction of the steering system. A control current calculator 180 that corrects the value Ia and calculates a control current value Isum for the electric motor 10, and a current that is supplied to the electric motor 10 so that the detected current value of the electric motor 10 matches the control current value Isum. and a motor control unit 9 that controls the electric motor 10 by controlling. Other various current values include, for example, a Coulomb friction compensation current value, a viscous friction compensation current value, an inertia compensation current value, and a return current value, although not shown.

静止摩擦補償電流値Ifは、例えば、次式で演算することができる。
If=If1+If2
If1=f1×Tv
If2=f2×a
The static friction compensation current value If can be calculated by, for example, the following equation.
If=If1+If2
If1=f1×Tv
If2=f2×a

If1は基準静止摩擦補償電流値であり、If2は補正静止摩擦補償電流値である。f1は車速vの増加に応じて増加する第1車速係数であり、f2は、車速vの増加に応じて増加する第2車速係数である。aは符号係数である。符号係数aは、トルク変化率Tvに基づいて、an,0(ゼロ),apのいずれかが設定される。anは、任意に定められる負の値であり、予めコントローラ30の記憶部に記憶されている。apは、任意に定められる正の値であり、予めコントローラ30の記憶部に記憶されている。基準静止摩擦補償電流値If1は、ステアリング系の静止摩擦に比例する線形成分を補償する項であり、本実施形態では、第1車速係数f1にトルク変化率Tvを乗じることにより求める。 If1 is a reference static friction compensation current value, and If2 is a corrected static friction compensation current value. f1 is a first vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed v increases, and f2 is a second vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed v increases. a is the sign coefficient. The sign coefficient a is set to one of an, 0 (zero), and ap based on the torque change rate Tv. An is an arbitrarily determined negative value, which is stored in advance in the storage unit of the controller 30 . ap is an arbitrarily determined positive value and is stored in advance in the storage unit of the controller 30 . The reference static friction compensation current value If1 is a term that compensates for a linear component proportional to the static friction of the steering system, and in this embodiment, it is obtained by multiplying the first vehicle speed coefficient f1 by the torque change rate Tv.

電動モータ10の検出電流とステアリングシャフト7でのモータ出力トルクとの関係は、電動モータ10、減速機11の摩擦等の影響によって非線形になる。このため、本実施形態では、基準静止摩擦補償電流値If1に、非線形成分を補償するための補正静止摩擦補償電流値If2を加算する。補正静止摩擦補償電流値If2は、電動モータ10及び減速機11の非線形成分を補償する項であり、本実施形態では、第2車速係数f2に符号係数aを乗じることにより求める。 The relationship between the detected current of the electric motor 10 and the motor output torque at the steering shaft 7 becomes non-linear due to the influence of the friction of the electric motor 10 and the reduction gear 11 and the like. Therefore, in the present embodiment, a corrected static friction compensation current value If2 for compensating for the nonlinear component is added to the reference static friction compensation current value If1. The corrected static friction compensation current value If2 is a term that compensates for the nonlinear components of the electric motor 10 and the speed reducer 11, and in this embodiment, it is obtained by multiplying the second vehicle speed coefficient f2 by the sign coefficient a.

図3に示すように、静止摩擦補償電流演算部130は、基準静止摩擦補償電流演算部141と、補正静止摩擦補償電流演算部142と、加算部143と、リミッタ149と、を有する。 As shown in FIG. 3 , the static friction compensation current calculator 130 has a reference static friction compensation current calculator 141 , a corrected static friction compensation current calculator 142 , an adder 143 , and a limiter 149 .

基準静止摩擦補償電流演算部141は、第1車速係数f1及びトルク変化率Tvに基づいて、基準静止摩擦補償電流値If1を演算する。補正静止摩擦補償電流演算部142は、第1車速係数f1とは異なる第2車速係数f2、及びトルク変化率Tvによって設定される符号係数aに基づいて補正静止摩擦補償電流値If2を演算する。 The reference static friction compensation current calculator 141 calculates a reference static friction compensation current value If1 based on the first vehicle speed coefficient f1 and the torque change rate Tv. A corrected static friction compensation current calculation unit 142 calculates a corrected static friction compensation current value If2 based on a second vehicle speed coefficient f2 different from the first vehicle speed coefficient f1 and a sign coefficient a set by the torque change rate Tv.

基準静止摩擦補償電流演算部141は、第1車速係数f1を設定する第1車速係数設定部141aと、第1車速係数設定部141aで設定された第1車速係数f1に、微分器111で演算されたトルク変化率Tvを乗算して、基準静止摩擦補償電流値If1を演算する乗算部141bと、を備える。 A reference static friction compensation current calculation unit 141 calculates a first vehicle speed coefficient setting unit 141a for setting a first vehicle speed coefficient f1, and the first vehicle speed coefficient f1 set by the first vehicle speed coefficient setting unit 141a using a differentiator 111. a multiplier 141b that multiplies the calculated torque change rate Tv to calculate a reference static friction compensation current value If1.

補正静止摩擦補償電流演算部142は、第2車速係数f2を設定する第2車速係数設定部142aと、補正静止摩擦補償電流値If2の符号を設定するための符号係数aを設定する設定部である符号設定部142bと、第2車速係数設定部142aで設定された第2車速係数f2に符号設定部142bで設定された符号係数aを乗算して、補正静止摩擦補償電流値If2を演算する乗算部142cと、を備える。 The corrected static friction compensation current calculation unit 142 includes a second vehicle speed coefficient setting unit 142a that sets a second vehicle speed coefficient f2, and a setting unit that sets a sign coefficient a for setting the sign of the corrected static friction compensation current value If2. A sign setting unit 142b multiplies the second vehicle speed coefficient f2 set by the second vehicle speed coefficient setting unit 142a by the sign coefficient a set by the sign setting unit 142b to calculate a corrected static friction compensation current value If2. and a multiplier 142c.

第1車速係数f1及び第2車速係数f2は、車速センサ16で検出された車速vの増加に応じて増加する係数であり、コントローラ30の記憶部に記憶される第1車速特性Cv11及び第2車速特性Cv21に基づいて演算される。コントローラ30の記憶部には、第1車速特性Cv11及び第2車速特性Cv21がテーブル形式で記憶されている。 The first vehicle speed coefficient f1 and the second vehicle speed coefficient f2 are coefficients that increase as the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16 increases. It is calculated based on the vehicle speed characteristic Cv21. The storage unit of the controller 30 stores the first vehicle speed characteristic Cv11 and the second vehicle speed characteristic Cv21 in the form of a table.

第1車速係数設定部141aは、第1車速特性Cv11を参照し、車速センサ16で検出された車速vに基づいて、第1車速係数f1を設定する。第2車速係数設定部142aは、第2車速特性Cv21を参照し、車速センサ16で検出された車速vに基づいて、第2車速係数f2を設定する。 The first vehicle speed coefficient setting unit 141a refers to the first vehicle speed characteristic Cv11 and sets the first vehicle speed coefficient f1 based on the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16. FIG. The second vehicle speed coefficient setting unit 142a refers to the second vehicle speed characteristic Cv21 and sets the second vehicle speed coefficient f2 based on the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 16. FIG.

符号設定部142bは、後述するように、トルク変化率Tvに基づいて、第2車速係数f2に乗算する符号係数aを設定する。乗算部141bは、第1車速係数f1にトルク変化率Tvを乗算することにより、基準静止摩擦補償電流値If1を演算する。乗算部142cは、第2車速係数f2に符号係数aを乗算することにより、補正静止摩擦補償電流値If2を演算する。 The sign setting unit 142b sets a sign coefficient a to be multiplied by the second vehicle speed coefficient f2 based on the torque change rate Tv, as will be described later. The multiplier 141b multiplies the first vehicle speed coefficient f1 by the torque change rate Tv to calculate a reference static friction compensation current value If1. The multiplier 142c calculates a corrected static friction compensation current value If2 by multiplying the second vehicle speed coefficient f2 by the sign coefficient a.

加算部143は、基準静止摩擦補償電流演算部141で演算された基準静止摩擦補償電流値If1に、補正静止摩擦補償電流演算部142で演算された補正静止摩擦補償電流値If2を加算する。加算部143での演算結果は、リミッタ149により上下限処理がなされ、静止摩擦補償電流値Ifとして出力される。 The addition unit 143 adds the corrected static friction compensation current value If2 calculated by the corrected static friction compensation current calculation unit 142 to the reference static friction compensation current value If1 calculated by the reference static friction compensation current calculation unit 141 . The calculation result of the adder 143 is subjected to upper/lower limit processing by a limiter 149 and output as a static friction compensation current value If.

符号係数aは、トルク変化率Tvの絶対値|Tv|が閾値未満である場合、0(ゼロ)に設定されるので、補正静止摩擦補償電流値If2も0(ゼロ)となる。つまり、トルク変化率Tvの閾値は、補正静止摩擦補償電流値If2を0にするか否かを決定するために用いられるものであり、補正静止摩擦補償電流値If2の不感帯を設定する値に相当する。以下、符号係数aを設定する符号設定部142bについて詳しく説明する。 Since the sign coefficient a is set to 0 (zero) when the absolute value |Tv| of the torque change rate Tv is less than the threshold, the corrected static friction compensation current value If2 is also 0 (zero). That is, the threshold value of the torque change rate Tv is used to determine whether or not the corrected static friction compensation current value If2 is set to 0, and corresponds to a value for setting the dead zone of the corrected static friction compensation current value If2. do. The code setting unit 142b that sets the code coefficient a will be described in detail below.

符号設定部142bは、トルク変化率Tvの絶対値|Tv|が予め定められた閾値Tn以上であるか否かを判定する時間変化率判定部としても機能する。具体的には、符号設定部142bは、トルク変化率Tvが予め定められた正の閾値(+Tn)以上であるか否か、及び、トルク変化率Tvが予め定められた負の閾値(-Tn)以下であるか否かを判定する時間変化率判定部としても機能する。別の言い方をすれば、符号設定部142bは、トルク変化率Tvが予め定められた範囲(負の閾値(-Tn)~正の閾値(+Tn))内にあるか否かを判定する。この閾値Tnについて、以下に具体的に説明する。 The sign setting unit 142b also functions as a time change rate determination unit that determines whether or not the absolute value |Tv| of the torque change rate Tv is equal to or greater than a predetermined threshold value Tn . Specifically, the sign setting unit 142b determines whether or not the torque change rate Tv is equal to or greater than a predetermined positive threshold (+T n ), and determines whether the torque change rate Tv is equal to or greater than a predetermined negative threshold (- T n ) or less. In other words, the sign setting unit 142b determines whether or not the torque change rate Tv is within a predetermined range (negative threshold (−T n ) to positive threshold (+T n )). . This threshold value T n will be specifically described below.

コントローラ30には、ステアリングホイール1の切り込み操舵時に参照される切り込み操舵時用の正の第1閾値(+T1)及び負の第1閾値(-T1)及びステアリングホイール1の戻し操舵時に参照される戻し操舵時用の正の第2閾値(+T2)及び負の第2閾値(-T2)が記憶されている。符号設定部142bは、操舵状態が切り込み状態である場合に、上記正の閾値(+Tn)に正の第1閾値(+T1)を設定するとともに、上記負の閾値(-Tn)に負の第1閾値(-T1)を設定する。また、符号設定部142bは、操舵状態が戻し状態である場合に、上記正の閾値(+Tn)に正の第2閾値(+T2)を設定するとともに、上記負の閾値(-Tn)に負の第2閾値(-T2)を設定する。第2閾値T2は、第1閾値T1よりも小さい(T2<T1)。 The controller 30 has a positive first threshold value (+T 1 ) and a negative first threshold value (−T 1 ) for turning the steering wheel 1, which are referred to when turning the steering wheel 1, and a negative first threshold (−T 1 ), which is referred to when turning the steering wheel 1. A positive second threshold value (+T 2 ) and a negative second threshold value (−T 2 ) for return steering are stored. The sign setting unit 142b sets the positive first threshold (+T 1 ) to the positive threshold (+T n ) and sets the negative threshold ( −T n ) to a negative value when the steering state is the turning state. Set the first threshold (-T 1 ) of . Further, when the steering state is the return state, the sign setting unit 142b sets the positive second threshold (+T n ) to the positive second threshold (+T 2 ), and sets the negative threshold (−T n ) to the second positive threshold (+T n ). is set to a negative second threshold (-T 2 ). The second threshold T2 is smaller than the first threshold T1 ( T2 < T1 ).

操舵状態判定部110により、ステアリングホイール1の操舵状態が切り込み状態であると判定された場合における符号係数aの設定方法について説明する。符号設定部142bは、トルク変化率Tvが負の第1閾値(-T1)より大きく正の第1閾値(+T1)未満である場合、符号係数aを「0(ゼロ)」に設定する。符号設定部142bは、トルク変化率Tvが正の第1閾値(+T1)以上である場合、符号係数aを「ap(>0)」に設定する。符号設定部142bは、トルク変化率Tvが負の第1閾値(-T1)以下である場合、符号係数aを「an(<0)」に設定する。 A method of setting the sign coefficient a when the steering state determination unit 110 determines that the steering state of the steering wheel 1 is in the turning state will be described. The sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to "0 (zero)" when the torque change rate Tv is greater than the first negative threshold (-T 1 ) and less than the first positive threshold (+T 1 ). . The sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to "ap (>0)" when the torque change rate Tv is greater than or equal to the positive first threshold (+ T1 ). The sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to "an (<0)" when the torque change rate Tv is less than or equal to the negative first threshold (-T 1 ).

操舵状態判定部110により、ステアリングホイール1の操舵状態が戻し状態であると判定された場合における符号係数aの設定方法について説明する。符号設定部142bは、トルク変化率Tvが負の第2閾値(-T2)よりも大きく正の第2閾値(+T2)未満である場合、符号係数aを「0(ゼロ)」に設定する。符号設定部142bは、トルク変化率Tvが正の第2閾値(+T2)以上である場合、符号係数aを「ap(>0)」に設定する。符号設定部142bは、トルク変化率Tvが負の第2閾値(-T2)以下である場合、符号係数aを「an(<0)」に設定する。 A method of setting the sign coefficient a when the steering state determination unit 110 determines that the steering state of the steering wheel 1 is in the return state will be described. The sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to “0 (zero)” when the torque change rate Tv is greater than the second negative threshold (−T 2 ) and less than the second positive threshold (+T 2 ). do. The sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to "ap (>0)" when the torque change rate Tv is equal to or greater than the positive second threshold (+T 2 ). The sign setting unit 142b sets the sign coefficient a to "an (<0)" when the torque change rate Tv is less than or equal to the negative second threshold (-T 2 ).

したがって、静止摩擦補償電流演算部130は、トルク変化率Tvの絶対値|Tv|が閾値(切り込み状態においてT1、戻し状態においてT2)以上である場合、基準静止摩擦補償電流値If1に補正静止摩擦補償電流値If2を加算し、この加算した値(If1+If2)に基づいて静止摩擦補償電流値Ifを演算する。また、静止摩擦補償電流演算部130は、トルク変化率Tvの絶対値|Tv|が閾値(切り込み状態においてT1、戻し状態においてT2)未満である場合、基準静止摩擦補償電流値If1に補正静止摩擦補償電流値If2を加算せず、基準静止摩擦補償電流値If1に基づいて静止摩擦補償電流値Ifを演算する。 Therefore, when the absolute value |Tv| of the torque change rate Tv is equal to or greater than the threshold value (T 1 in the cutting state and T 2 in the returning state), the static friction compensation current calculation unit 130 corrects it to the reference static friction compensation current value If1. The static friction compensation current value If2 is added, and the static friction compensation current value If is calculated based on the added value (If1+If2). Further, when the absolute value |Tv| of the torque change rate Tv is less than a threshold value (T 1 in the cutting state and T 2 in the returning state), the static friction compensation current calculation unit 130 corrects it to the reference static friction compensation current value If1. The static friction compensation current value If is calculated based on the reference static friction compensation current value If1 without adding the static friction compensation current value If2.

静止摩擦補償電流演算部130で演算された静止摩擦補償電流値Ifは、その他の各種電流値とともにアシストベース電流値Iaに加算され、制御電流値Isumが演算される(図2参照)。 The static friction compensation current value If calculated by the static friction compensation current calculation section 130 is added to the assist base current value Ia together with other various current values to calculate the control current value Isum (see FIG. 2).

このように、本実施形態では、操舵速度に関連する値であるトルク変化率Tvに基づき制御電流値Isumを演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。さらに、本実施形態では、切り込み状態と戻し状態とで、補正静止摩擦補償電流値If2を基準静止摩擦補償電流値If1に加算するか否かを決定するために設定されるトルク変化率Tvの閾値として異なる値(T1,T2)を採用した。ここで、切り込み状態と戻し状態とで、補正静止摩擦補償電流値If2を基準静止摩擦補償電流値If1に加算するか否かを決定するためのトルク変化率Tvの閾値に同じ値(T1)を採用した場合を本実施形態の比較例として説明する。 Thus, in this embodiment, since the control current value Isum is calculated based on the torque change rate Tv, which is a value related to the steering speed, it is possible to suppress variations in the steering force according to the steering speed. Further, in the present embodiment, a threshold value of the torque change rate Tv is set for determining whether or not to add the corrected static friction compensation current value If2 to the reference static friction compensation current value If1 in the turning state and the returning state. , different values (T 1 , T 2 ) were adopted. Here, the same value (T 1 ) as the threshold value of the torque change rate Tv for determining whether or not to add the corrected static friction compensation current value If2 to the reference static friction compensation current value If1 in the turning state and the returning state. is employed as a comparative example of the present embodiment.

本実施形態の比較例では、閾値T1がコントローラの記憶部に記憶されているが、閾値T2は記憶されていない。本実施形態の比較例に係るコントローラは、ステアリングホイール1の操舵状態にかかわらず、閾値T1に基づいて符号係数aを設定する。 In the comparative example of this embodiment, the threshold T1 is stored in the storage unit of the controller, but the threshold T2 is not stored. The controller according to the comparative example of this embodiment sets the code coefficient a based on the threshold value T 1 regardless of the steering state of the steering wheel 1 .

図4A及び図4Bを参照して、本実施形態の比較例において、ステアリングホイール1を中立位置から一方(右方)に切り込み操舵を行い、所定の操舵角θa[°]で保舵した後、他方(左方)に戻し操舵を行った場合の操舵力の変化について説明する。図4Aは、本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵角θのタイムチャートであり、図4Bは、本実施形態の比較例に係る電動パワーステアリング装置の操舵力のタイムチャートである。 4A and 4B, in the comparative example of the present embodiment, the steering wheel 1 is turned to one side (to the right) from the neutral position to steer, and after the steering is maintained at a predetermined steering angle θa [°], A change in the steering force when the vehicle is steered back to the other (leftward) will be described. FIG. 4A is a time chart of the steering angle θ of the electric power steering device according to the comparative example of this embodiment, and FIG. 4B is a time chart of the steering force of the electric power steering device according to the comparative example of this embodiment. .

図4A及び図4Bにおいて、実線で示す特性はトルク変化率TvがTvaで切り、戻し操舵を行ったときの特性であり、一点鎖線で示す特性はトルク変化率TvがTvbで切り、戻し操舵を行ったときの特性であり、破線で示す特性はトルク変化率TvがTvcで切り、戻し操舵を行ったときの特性である。Tva,Tvb,Tvcの大小関係は、Tva<Tvb<Tvcである。 4A and 4B, the characteristics shown by the solid lines are the characteristics when the torque change rate Tv is turned off at Tva and the return steering is performed, and the characteristics shown by the dashed-dotted lines are the characteristics when the torque change rate Tv is turned off at Tvb and the return steering is performed. The characteristic indicated by the dashed line is the characteristic when the torque change rate Tv is turned off at Tvc and the return steering is performed. The magnitude relationship among Tva, Tvb, and Tvc is Tva<Tvb<Tvc.

トルク変化率TvがTvaで切り込み操舵及び戻し操舵をする場合について説明する。ステアリングホイール1に対して切り込み操舵がなされると(時点t0)、操舵角θの増加に応じて操舵力が増加する。ステアリングホイール1が所定の操舵角θaまで回動されると、切り込み操舵が終了する(時点t1)。切り込み操舵が終了すると、所定の操舵角θaでステアリングホイール1が保舵される(時点t1から時点t2)。ここで、切り込み操舵が終了し、保舵に移行する際、操舵力は、Faまで上昇した後、Fbまで減少し、保舵されている間は、操舵力FがFbに維持される。 A case in which the torque change rate Tv is Tva and the turning steering and the return steering are performed will be described. When the steering wheel 1 is turned into the steering wheel (time t0), the steering force increases as the steering angle θ increases. When the steering wheel 1 is turned to a predetermined steering angle θa, the turning steering ends (time t1). When the turning steering is completed, the steering wheel 1 is held at a predetermined steering angle θa (from time t1 to time t2). Here, when the turning steering is completed and the steering shifts to holding, the steering force increases to Fa and then decreases to Fb, and the steering force F is maintained at Fb while the steering is being held.

ステアリングホイール1に対して戻し操舵がなされると(時点t2)、操舵角θの減少に応じて操舵力が減少する。ステアリングホイール1が所定の操舵角θb(θb<θa)まで回動されると、戻し操舵が終了する(時点t3)。戻し操舵が終了すると、所定の操舵角θbでステアリングホイール1が保舵される。ここで、戻し操舵が終了し、保舵に移行する際、操舵力は、Fc1まで減少した後、Fdまで増加し、保舵されている間は、操舵力FがFdに維持される。 When the steering wheel 1 is steered back (time t2), the steering force decreases as the steering angle θ decreases. When the steering wheel 1 is turned to a predetermined steering angle θb (θb<θa), the return steering is completed (time t3). When the return steering is completed, the steering wheel 1 is held at the predetermined steering angle θb. Here, when the return steering is completed and the steering shifts to holding, the steering force decreases to Fc1 and then increases to Fd, and the steering force F is maintained at Fd while the steering is being held.

ここで、図示するように、切り込み操舵から保舵に移行する際の操舵力の最大値は、操舵速度にかかわらず、ほぼFaとなり、同じ結果となった。これに対して、戻し操舵から保舵に移行する際の操舵力の最小値は、操舵速度に応じてばらつきが生じる結果となった。比較例では、トルク変化率TvがTvaのときには、操舵力の最小値がFc1[N]となり、トルク変化率TvがTvbのときには、操舵力の最小値がFc1[N]よりも小さいFc2[N]となった。また、トルク変化率TvがTvcのときには、操舵力の最小値がFc2よりも小さいFc3[N]となった。 Here, as shown in the figure, the maximum value of the steering force at the time of shifting from steering to steering to holding steering was approximately Fa regardless of the steering speed, and the same results were obtained. On the other hand, the minimum value of the steering force when shifting from the return steering to the holding steering resulted in variations depending on the steering speed. In the comparative example, when the torque change rate Tv is Tva, the minimum value of the steering force is Fc1 [N], and when the torque change rate Tv is Tvb, the minimum value of the steering force is Fc2 [N], which is smaller than Fc1 [N]. ] became. Further, when the torque change rate Tv is Tvc, the minimum value of the steering force is Fc3 [N], which is smaller than Fc2.

このように、トルク変化率Tvに応じて操舵力にばらつきが生じるのは、戻し操舵が行われる際、戻し操舵に対してラック軸5の戻り動作に遅れが生じるためである。戻し操舵が行われると、トーションバー4のねじれが解消されるように入力シャフト2が回動する。操舵速度が速いほど、トーションバー4のねじれが大きく解消し、入力シャフト2と出力シャフト3とのねじれ角の差が小さくなり、操舵力の最小値が小さくなる。 The reason why the steering force varies according to the torque change rate Tv is that the return operation of the rack shaft 5 is delayed with respect to the return steering when the return steering is performed. When the return steering is performed, the input shaft 2 rotates so that the torsion of the torsion bar 4 is released. As the steering speed increases, the torsion of the torsion bar 4 is largely eliminated, the difference in torsion angle between the input shaft 2 and the output shaft 3 becomes smaller, and the minimum value of the steering force becomes smaller.

したがって、トルク変化率Tvに応じた操舵力のばらつきを抑制するためには、戻し操舵が行われる際、戻し操舵に対するラック軸5の応答性を良くすればよい。戻し操舵に対するラック軸5の応答性を向上するためには、戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早い段階で静止摩擦補償を強く効かせ、電動モータ10の制御電流値Isumを速やかに小さくすればよい。 Therefore, in order to suppress the variation in the steering force according to the torque change rate Tv, the responsiveness of the rack shaft 5 to the return steering should be improved when the return steering is performed. In order to improve the responsiveness of the rack shaft 5 to the return steering, when the return steering is performed, the static friction compensation is strongly effective at an earlier stage than when the turning steering is performed, and the control current value Isum of the electric motor 10 is increased. should be reduced quickly.

そこで、本実施形態では、上述のとおり、切り込み状態と戻し状態とで、補正静止摩擦補償電流値If2によって基準静止摩擦補償電流値If1を補正するか否かを決定するために設定される閾値である、トルク変化率Tvの閾値に異なる値(第1閾値T1、及び第1閾値よりも小さい第2閾値T2)を採用した。これにより、本実施形態では、トルク変化率Tvの絶対値|Tv|が第2閾値T2以上第1閾値T1未満の範囲内にある場合であって、同じ車速v及び同じトルク変化率Tvのときに、戻し操舵時の静止摩擦補償電流値Ifの絶対値|If|が、切り込み操舵時の静止摩擦補償電流値Ifの絶対値|If|よりも大きくなる。 Therefore, in the present embodiment, as described above, the threshold value set for determining whether or not to correct the reference static friction compensation current value If1 with the corrected static friction compensation current value If2 in the turning state and the return state is used. Different values (a first threshold T 1 and a second threshold T 2 smaller than the first threshold) are adopted for the threshold of the torque change rate Tv. Therefore, in the present embodiment, when the absolute value |Tv| , the absolute value |If| of the static friction compensation current value If during return steering becomes larger than the absolute value |If| of the static friction compensation current value If during turning steering.

ここで、静止摩擦補償電流値Ifは、操舵トルクTが増加するときにはアシストベース電流値Iaを増加させるように設定され、操舵トルクTが減少するときにはアシストベース電流値Iaを減少させるように設定される。 Here, the static friction compensation current value If is set to increase the assist base current value Ia when the steering torque T increases, and is set to decrease the assist base current value Ia when the steering torque T decreases. be.

アシストベース電流値Iaは、ステアリングホイール1が一方(右方)に回転する場合には正の値である。これに対して、静止摩擦補償電流値Ifは、ステアリングホイール1が一方(右方)に回転する場合であって、操舵トルクTが増加するとき(すなわちトルク変化率Tvが正の値のとき)には正の値となり、操舵トルクTが減少するとき(すなわちトルク変化率Tvが負の値のとき)には負の値となる。 The assist base current value Ia is a positive value when the steering wheel 1 rotates in one direction (rightward). On the other hand, the static friction compensation current value If is set when the steering wheel 1 rotates in one direction (rightward) and the steering torque T increases (that is, when the torque change rate Tv is a positive value). becomes a positive value, and becomes a negative value when the steering torque T decreases (that is, when the torque change rate Tv is a negative value).

一方、アシストベース電流値Iaは、ステアリングホイール1が他方(左方)に回転する場合には負の値である。これに対して、静止摩擦補償電流値Ifは、ステアリングホイール1が他方(左方)に回転する場合であって、操舵トルクTの絶対値|T|が増加するとき(すなわちトルク変化率Tvが負の値のとき)には負の値となり、操舵トルクTの絶対値|T|が減少するとき(すなわちトルク変化率Tvが正の値のとき)には正の値となる。 On the other hand, the assist base current value Ia is a negative value when the steering wheel 1 rotates in the other direction (leftward). On the other hand, the static friction compensation current value If is set when the steering wheel 1 rotates to the other side (leftward) and the absolute value |T| of the steering torque T increases (that is, when the torque change rate Tv of the steering torque T decreases (that is, when the torque change rate Tv is a positive value), it becomes a positive value.

例えば、中立位置よりも一方側(右側)における所定の操舵角で保舵された状態のステアリングホイール1をさらに一方(右方)に切り込む操舵を行うと、操舵トルクTが増加するので、アシストベース電流値Ia及び静止摩擦補償電流値Ifは、ともに正の値となる。つまり、静止摩擦補償電流値Ifは、アシストベース電流値Iaを増加させるように補正する。一方、中立位置よりも一方側(右側)における所定の操舵角で保舵された状態のステアリングホイール1を他方(左方)に戻す操舵を行うと、操舵トルクTが減少するので、アシストベース電流値Iaが正の値であるのに対し、静止摩擦補償電流値Ifは負の値となる。つまり、静止摩擦補償電流値Ifは、アシストベース電流値Iaを減少させるように補正する。 For example, if the steering wheel 1, which is held at a predetermined steering angle on one side (right side) of the neutral position, is steered further to one side (right side), the steering torque T increases. Both the current value Ia and the static friction compensation current value If are positive values. That is, the static friction compensation current value If is corrected so as to increase the assist base current value Ia. On the other hand, when the steering wheel 1, which is held at a predetermined steering angle on one side (right side) of the neutral position, is steered to return to the other side (left side), the steering torque T decreases. While the value Ia is a positive value, the static friction compensation current value If is a negative value. That is, the static friction compensation current value If is corrected so as to decrease the assist base current value Ia.

そして、操舵状態が戻し状態である場合に参照される第2閾値T2は、操舵状態が切り込み状態である場合に参照される第1閾値T1によりも小さい。このため、トルク変化率Tvの絶対値|Tv|が第2閾値T2以上第1閾値T1未満の範囲内にある場合であって、操舵状態が戻し状態であるときにおける静止摩擦補償電流値Ifの絶対値|If|が、操舵状態が切り込み状態であるときよりも大きくなる。換言すれば、トルク変化率Tvの絶対値|Tv|が第2閾値T2以上第1閾値T1未満の範囲内にある場合には、操舵状態にかかわらずに静止摩擦補償電流値Ifを演算する場合(上記比較例)に比べて、操舵状態が戻し状態であるときの静止摩擦補償電流値Ifの絶対値|If|を大きくすることができ、制御電流値Isumを小さくできる。 The second threshold T2 referred to when the steering state is the returning state is smaller than the first threshold T1 referred to when the steering state is the turning state. Therefore, the static friction compensation current value when the absolute value |Tv| The absolute value |If| of If becomes larger than when the steering state is the turning state. In other words, when the absolute value |Tv| of the torque change rate Tv is within the range of the second threshold value T2 or more and less than the first threshold value T1 , the static friction compensation current value If is calculated regardless of the steering state. The absolute value |If| of the static friction compensation current value If when the steering state is the return state can be increased, and the control current value Isum can be decreased, as compared with the case where the control current value Isum is in the return state.

このように、本実施形態では、ステアリングホイール1の戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早い段階で静止摩擦補償を強く効かせ、電動モータ10の制御電流値Isumを速やかに小さくすることができる。操舵トルクTが急激に低下する前に、制御電流値Isumを低下させることにより、ラック軸5の応答性を向上させ、操舵トルクTの急激な低下を抑えることができる。 As described above, in the present embodiment, when the steering wheel 1 is returned, the static friction compensation is strongly effected at an earlier stage than when the steering is turned, and the control current value Isum of the electric motor 10 is quickly adjusted. can be made smaller. By reducing the control current value Isum before the steering torque T drops sharply, the responsiveness of the rack shaft 5 can be improved and the sharp drop in the steering torque T can be suppressed.

上述した実施形態によれば、次の作用効果を奏する。 According to the embodiment described above, the following effects are obtained.

(1)コントローラ30は、操舵トルクTに基づいてアシストベース電流値Iaを演算し、ステアリングホイール1の操舵速度に関連するトルク変化率Tvに基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値Ifを演算し、静止摩擦補償電流値Ifによってアシストベース電流値Iaを補正し、制御電流値Isumを演算し、制御電流値Isumに基づき電動モータ10を制御する。また、コントローラ30は、ステアリングホイール1の操舵状態を判定し、操舵状態が切り込み状態のときには、補正静止摩擦補償電流値If2によって基準静止摩擦補償電流値If1を補正するか否かを決定するために用いられるトルク変化率Tvの閾値に第1閾値T1を設定し、操舵状態が戻し状態のときには、トルク変化率Tvの閾値に第1閾値T1よりも小さい第2閾値T2を設定する。したがって、コントローラ30は、戻し操舵がなされた場合に、切り込み操舵がなされた場合よりも早い段階で静止摩擦補償電流値Ifの絶対値|If|が大きくなるように、静止摩擦補償電流値Ifを演算する。 (1) The controller 30 calculates the assist base current value Ia based on the steering torque T, and based on the torque change rate Tv related to the steering speed of the steering wheel 1, the static friction for compensating the static friction of the steering system. A friction compensation current value If is calculated, the assist base current value Ia is corrected by the static friction compensation current value If, a control current value Isum is calculated, and the electric motor 10 is controlled based on the control current value Isum. Further, the controller 30 determines the steering state of the steering wheel 1, and determines whether or not to correct the reference static friction compensation current value If1 with the corrected static friction compensation current value If2 when the steering state is the turning state. A first threshold value T1 is set as the threshold value of the torque change rate Tv used, and a second threshold value T2 smaller than the first threshold value T1 is set as the threshold value of the torque change rate Tv when the steering state is the return state. Therefore, the controller 30 sets the static friction compensation current value If so that the absolute value |If| Calculate.

このように、本実施形態では、操舵速度に関連するトルク変化率Tvに基づき制御電流値Isumを演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。また、本実施形態では、補正静止摩擦補償電流値If2によって基準静止摩擦補償電流値If1を補正するか否かの判定を行うためのトルク変化率Tvの閾値として、切り込み操舵時用の閾値T1と戻し操舵時用の閾値T2を個別に設定した。これにより、切り込み操舵と戻し操舵のそれぞれにおいて、適切な静止摩擦補償電流値Ifを設定することができる。したがって、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。 Thus, in this embodiment, since the control current value Isum is calculated based on the torque change rate Tv related to the steering speed, it is possible to suppress variations in the steering force according to the steering speed. Further, in the present embodiment, the torque change rate Tv for determining whether or not to correct the reference static friction compensation current value If1 by the corrected static friction compensation current value If2 is the threshold value T1 for turning steering. and the threshold value T2 for return steering is set individually. As a result, an appropriate static friction compensation current value If can be set for each of the turning steering and the returning steering. Therefore, in each of the turning steering and the returning steering, it is possible to suppress variations in the steering force according to the steering speed, thereby improving the steering feeling.

特に、操舵状態が戻し状態である場合に、操舵状態が切り込み状態である場合よりも早く静止摩擦補償電流値Ifの絶対値|If|が大きくなるように補正静止摩擦補償電流値If2を加味するようにした。これにより、ステアリングホイール1を切り込んだ後の戻し操舵の際に制御電流値Isumを速やかに低下させ、操舵トルクTの急減を防止することができる。その結果、戻しの操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、戻し操舵の際の操舵フィーリングを向上することができる。 In particular, when the steering state is the return state, the corrected static friction compensation current value If2 is added so that the absolute value |If| of the static friction compensation current value If becomes larger earlier than when the steering state is the turning state. I made it As a result, the control current value Isum can be quickly reduced during return steering after the steering wheel 1 is turned, and a sudden decrease in the steering torque T can be prevented. As a result, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the return steering speed, and improve the steering feeling during the return steering.

(2)車速vの増加に応じて増加する車速係数(第1車速係数f1及び第2車速係数f2)に基づいて、静止摩擦補償電流値Ifを演算するので、車速vに応じた操舵力のばらつきを抑制することができ、操舵フィーリングをさらに向上することができる。 (2) The static friction compensation current value If is calculated based on the vehicle speed coefficients (the first vehicle speed coefficient f1 and the second vehicle speed coefficient f2) that increase as the vehicle speed v increases. Variation can be suppressed, and steering feeling can be further improved.

<第2実施形態>
図5を参照して、本発明の第2実施形態に係る電動パワーステアリング装置100について説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点を中心に説明し、図中、上記第1実施形態で説明した構成と同一の構成または相当する構成には同一の符号を付して説明を省略する。
<Second embodiment>
An electric power steering apparatus 100 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the following, the points different from the first embodiment will be mainly described, and in the drawings, the same reference numerals will be given to the same or corresponding configurations as those described in the first embodiment, and the description will be omitted. .

本第2実施形態では、ステアリングホイール1の操舵角θが小さいときにのみ、静止摩擦補償電流値Ifを加味して制御電流値Isumを演算し、ステアリングホイール1の操舵角θが大きいときには、静止摩擦補償電流値Ifを加味せず制御電流値Isumを演算する。以下、詳しく説明する。 In the second embodiment, only when the steering angle θ of the steering wheel 1 is small, the control current value Isum is calculated taking into account the static friction compensation current value If. The control current value Isum is calculated without considering the friction compensation current value If. A detailed description will be given below.

図5は、本発明の第2実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部230の機能ブロック図である。図5に示すように、本第2実施形態に係る静止摩擦補償電流演算部230は、操舵角θの絶対値|θ|が所定角度θ0以上の場合に、操舵角θの絶対値|θ|が所定角度θ0未満の場合に比べて、静止摩擦補償電流値Ifの絶対値|If|を小さくする処理部としての舵角ゲイン処理部248を備える。 FIG. 5 is a functional block diagram of the static friction compensation current calculator 230 according to the second embodiment of the invention. As shown in FIG. 5, the static friction compensation current calculator 230 according to the second embodiment calculates the absolute value |θ| of the steering angle θ when the absolute value |θ| of the static friction compensation current value If is less than the predetermined angle θ0.

舵角ゲイン処理部248は、操舵角センサ15で検出された操舵角θに基づいて舵角ゲインGaを演算する舵角ゲイン演算部248aと、加算部143から出力される出力値(If1+If2)に、舵角ゲイン演算部248aで演算された舵角ゲインGaを乗算する乗算部248bと、を備える。 The steering angle gain processing unit 248 includes a steering angle gain computing unit 248a that computes a steering angle gain Ga based on the steering angle θ detected by the steering angle sensor 15, and an output value (If1+If2) output from the adding unit 143. , and a multiplication unit 248b for multiplying the steering angle gain Ga calculated by the steering angle gain calculation unit 248a.

舵角ゲインGaは、操舵角センサ15で検出された操舵角θが大きくなるにしたがって、小さくなる値であり、コントローラ30の記憶部に記憶される舵角ゲイン特性Ganに基づいて演算される。コントローラ30の記憶部には、舵角ゲイン特性Ganが、テーブル形式で記憶されている。舵角ゲイン特性Ganは、操舵角θの絶対値|θ|が0[°]以上θ0°未満の範囲では舵角ゲインGaが最大ゲインGa0(>0)となり、操舵角θの絶対値|θ|がθ0[°]以上θ1[°]未満の範囲では、操舵角θの絶対値|θ|の増加に応じて舵角ゲインGaが減少し、操舵角θの絶対値|θ|がθ1[°]以上では、0(ゼロ)となる特性である。なお、θ1は0よりも大きく、θ2はθ1よりも大きい(0<θ1<θ2)。 The steering angle gain Ga is a value that decreases as the steering angle θ detected by the steering angle sensor 15 increases. The storage unit of the controller 30 stores the steering angle gain characteristic Gan in the form of a table. In the steering angle gain characteristic Gan, the steering angle gain Ga becomes the maximum gain Ga0 (>0) when the absolute value of the steering angle θ |θ| is greater than or equal to θ0[°] and less than θ1[°], the steering angle gain Ga decreases as the absolute value |θ| of the steering angle θ increases, and the absolute value |θ| °], the characteristic becomes 0 (zero). θ1 is larger than 0, and θ2 is larger than θ1 (0<θ1<θ2).

舵角ゲイン演算部248aは、舵角ゲイン特性Ganを参照し、操舵角θに基づいて、舵角ゲインGaを演算する。 The steering angle gain calculator 248a refers to the steering angle gain characteristic Gan and calculates the steering angle gain Ga based on the steering angle θ.

このような第2実施形態によれば、操舵角θの絶対値|θ|が所定角度θ0未満の場合に、戻し操舵の際の操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵角θが所定角度θ0以上の場合、すなわちセルフアライニングトルクが強く作用するような場合、運転者に対する反力感が大きくなり過ぎることを抑制できる。 According to the second embodiment as described above, when the absolute value |θ| is greater than or equal to the predetermined angle θ0, that is, when the self-aligning torque acts strongly, it is possible to prevent the driver from feeling an excessively large reaction force.

次のような変形例も本発明の範囲内であり、変形例に示す構成と上述の実施形態で説明した構成を組み合わせたり、上述の異なる実施形態で説明した構成同士を組み合わせたり、以下の異なる変形例で説明する構成同士を組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention. It is also possible to combine the configurations described in the modifications.

<変形例1>
上記実施形態では、操舵速度に関連する値として、操舵トルクTの時間変化率Tvを用いる例について説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、操舵速度に関連する値として、ステアリングホイール1の角速度を用いてもよい。ステアリングホイール1の角速度は、微分器によって、操舵角センサ15で検出された操舵角θを時間微分することにより演算される。
<Modification 1>
In the above embodiment, an example in which the time rate of change Tv of the steering torque T is used as a value related to the steering speed has been described, but the present invention is not limited to this. For example, the angular velocity of the steering wheel 1 may be used as a value related to steering velocity. The angular velocity of the steering wheel 1 is calculated by time-differentiating the steering angle θ detected by the steering angle sensor 15 with a differentiator.

<変形例2>
上記実施形態では、ピニオンギヤ3aが形成された出力シャフト3に電動モータ10の駆動力を付与する、いわゆる1ピニオンタイプの電動パワーステアリング装置100を例に説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明は、出力シャフト3とは別に、ラック軸5に対して電動モータ10の回転を伝えるアシストピニオンを有するシャフトを設けた、いわゆる2ピニオンタイプの電動パワーステアリング装置にも適用できる。また、本発明は、トルクセンサ12及びアシスト機構がラック軸5から離れ車室内に配置される、いわゆるコラムタイプの電動パワーステアリング装置にも適用できる。
<Modification 2>
In the above embodiment, the so-called 1-pinion type electric power steering device 100 that imparts the driving force of the electric motor 10 to the output shaft 3 formed with the pinion gear 3a has been described as an example, but the present invention is not limited to this. The present invention can also be applied to a so-called two-pinion type electric power steering device in which a shaft having an assist pinion for transmitting the rotation of the electric motor 10 to the rack shaft 5 is provided separately from the output shaft 3 . The present invention can also be applied to a so-called column-type electric power steering device in which the torque sensor 12 and the assist mechanism are separated from the rack shaft 5 and arranged inside the vehicle.

以上のように構成された本発明の実施形態の構成、作用、および効果をまとめて説明する。 The configuration, action, and effects of the embodiment of the present invention configured as described above will be collectively described.

電動パワーステアリング装置100は、運転者によって操舵されるステアリング部材(ステアリングホイール1)に連結され、運転者によるステアリング部材(ステアリングホイール1)の操舵に伴って回転するステアリングシャフト7と、ステアリングシャフト7に回転トルクを付与する電動モータ10と、ステアリング部材(ステアリングホイール1)から入力される操舵トルクTを検出するトルク検出部(トルクセンサ12)と、操舵トルクTに基づいてアシストベース電流値Iaを演算するアシストベース電流演算部121と、ステアリング部材(ステアリングホイール1)の操舵速度に関連する値(トルク変化率Tv)に基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値Ifを演算する静止摩擦補償電流演算部130,230と、静止摩擦補償電流値Ifによってアシストベース電流値Iaを補正し、制御電流値Isumを演算する制御電流演算部180と、制御電流値Isumに基づき電動モータ10を制御するモータ制御部9と、ステアリング部材(ステアリングホイール1)の操舵状態を判定する操舵状態判定部110と、を備え、静止摩擦補償電流値Ifは、操舵トルクTが増加するときにはアシストベース電流値Iaを増加させるように設定され、操舵トルクTが減少するときにはアシストベース電流値Iaを減少させるように設定され、静止摩擦補償電流演算部130,230は、基準静止摩擦補償電流値If1を演算する基準静止摩擦補償電流演算部141と、補正静止摩擦補償電流値If2を演算する補正静止摩擦補償電流演算部142と、操舵速度に関連する値(トルク変化率Tv)が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する時間変化率判定部(符号設定部142b)と、操舵状態が切り込み状態である場合に、上記閾値に第1閾値T1を設定し、操舵状態が戻し状態である場合に、上記閾値に第1閾値T1よりも小さい第2閾値T2を設定する設定部(符号設定部142b)と、を有し、操舵速度に関連する値(トルク変化率Tv)が上記閾値以上である場合、基準静止摩擦補償電流値If1に補正静止摩擦補償電流値If2を加算し、この加算した値に基づいて静止摩擦補償電流値Ifを演算し、操舵速度に関連する値(トルク変化率Tv)が上記閾値未満である場合、基準静止摩擦補償電流値If1に補正静止摩擦補償電流値If2を加算せず、基準静止摩擦補償電流値If1に基づいて静止摩擦補償電流値Ifを演算する。 The electric power steering apparatus 100 is connected to a steering member (steering wheel 1) steered by a driver, and includes a steering shaft 7 that rotates as the steering member (steering wheel 1) is steered by the driver; An electric motor 10 that imparts rotational torque, a torque sensor (torque sensor 12) that detects a steering torque T input from a steering member (steering wheel 1), and an assist base current value Ia that is calculated based on the steering torque T. The static friction compensation current value If for compensating the static friction of the steering system is calculated based on the assist base current calculation unit 121 and the value (torque change rate Tv) related to the steering speed of the steering member (steering wheel 1). static friction compensation current computing units 130 and 230 that compute, a control current computing unit 180 that corrects the assist base current value Ia by the static friction compensation current value If and computes the control current value Isum, and an electric current computing unit 180 that computes the control current value Isum A motor control unit 9 that controls a motor 10 and a steering state determination unit 110 that determines the steering state of a steering member (steering wheel 1) are provided. The base current value Ia is set to increase, and the assist base current value Ia is set to decrease when the steering torque T decreases. , a corrected static friction compensation current calculation unit 142 that calculates a corrected static friction compensation current value If2, and a value related to the steering speed (torque change rate Tv) that is predetermined A time change rate determination unit (sign setting unit 142b) that determines whether or not the steering state is equal to or greater than the threshold; and a setting unit (sign setting unit 142b) for setting a second threshold T 2 smaller than the first threshold T 1 to the threshold when , and a value related to the steering speed (torque change rate Tv) is equal to or greater than the threshold value, the corrected static friction compensation current value If2 is added to the reference static friction compensation current value If1, the static friction compensation current value If is calculated based on the added value, and a value related to the steering speed If (torque change rate Tv) is less than the threshold, the corrected static friction compensation current value If2 is not added to the reference static friction compensation current value If1. , the static friction compensation current value If is calculated based on the reference static friction compensation current value If1.

この構成では、操舵速度に関連する値(トルク変化率Tv)に基づき制御電流値Isumを演算するため、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制することができる。また、切り込み操舵と戻し操舵のそれぞれにおいて、適切な静止摩擦補償電流値Ifを設定することができるので、切り込み操舵及び戻し操舵のそれぞれにおいて、操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵フィーリングを向上することができる。特に、戻し操舵がなされた場合、切り込み操舵がなされた場合よりも早く補正静止摩擦補償電流値If2が加味される。これにより、ステアリング部材(ステアリングホイール1)を切り込んだ後の戻し操舵の際に制御電流値Isumを速やかに低下させ、操舵トルクTの急減を防止することができる。その結果、戻しの操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、戻し操舵の際の操舵フィーリングを向上することができる。 In this configuration, since the control current value Isum is calculated based on the value (torque change rate Tv) related to the steering speed, it is possible to suppress variations in the steering force according to the steering speed. In addition, since an appropriate static friction compensation current value If can be set for each of the turning steering and the returning steering, the variation in the steering force according to the steering speed can be suppressed for each of the turning steering and the returning steering. Feeling can be improved. In particular, when the return steering is performed, the corrected static friction compensation current value If2 is added earlier than when the turning steering is performed. As a result, the control current value Isum can be quickly reduced during return steering after the steering member (steering wheel 1) has been cut, and a sudden decrease in the steering torque T can be prevented. As a result, it is possible to suppress the variation in the steering force according to the return steering speed, and improve the steering feeling during the return steering.

電動パワーステアリング装置100は、操舵速度に関連する値が、操舵トルクTの時間変化率(トルク変化率Tv)であり、基準静止摩擦補償電流演算部141が、車速検出部(車速センサ16)で検出された車速vの増加に応じて増加する第1車速係数f1、及び、操舵トルクTの時間変化率(トルク変化率Tv)に基づいて、基準静止摩擦補償電流値If1を演算し、補正静止摩擦補償電流演算部142が、車速検出部(車速センサ16)で検出された車速vの増加に応じて増加する第2車速係数f2に基づいて、補正静止摩擦補償電流値If2を演算する。 In the electric power steering apparatus 100, the value related to the steering speed is the time change rate (torque change rate Tv) of the steering torque T, and the reference static friction compensation current calculation unit 141 is calculated by the vehicle speed detection unit (vehicle speed sensor 16). A reference static friction compensation current value If1 is calculated based on a first vehicle speed coefficient f1, which increases as the detected vehicle speed v increases, and the rate of change over time of the steering torque T (torque rate of change Tv). A friction compensation current calculator 142 calculates a corrected static friction compensation current value If2 based on a second vehicle speed coefficient f2 that increases as the vehicle speed v detected by the vehicle speed detector (vehicle speed sensor 16) increases.

この構成では、車速vの増加に応じて増加する第1車速係数f1及び第2車速係数f2に基づいて、静止摩擦補償電流値Ifを演算するので、車速vに応じた操舵力のばらつきを抑制することができ、操舵フィーリングをさらに向上することができる。 In this configuration, the static friction compensation current value If is calculated based on the first vehicle speed coefficient f1 and the second vehicle speed coefficient f2, which increase as the vehicle speed v increases. It is possible to further improve the steering feeling.

電動パワーステアリング装置100は、ステアリング部材(ステアリングホイール1)の操舵角θを検出する操舵角検出部(操舵角センサ15)をさらに備え、静止摩擦補償電流演算部230が、操舵角θが所定角度θ0以上の場合に、操舵角θが所定角度θ0未満の場合に比べて、静止摩擦補償電流値Ifを小さくする処理部を備える。 The electric power steering apparatus 100 further includes a steering angle detector (steering angle sensor 15) that detects a steering angle θ of a steering member (steering wheel 1). A processing unit is provided that reduces the static friction compensation current value If when the steering angle θ is greater than or equal to θ0 compared to when the steering angle θ is less than the predetermined angle θ0.

この構成では、操舵角θが所定角度θ0未満の場合に、戻し操舵の際の操舵速度に応じた操舵力のばらつきを抑制し、操舵角θが所定角度θ0以上の場合に、運転者に対する反力感が大きくなり過ぎることを抑制できる。 In this configuration, when the steering angle θ is less than the predetermined angle θ0, variations in the steering force according to the steering speed during return steering are suppressed, and when the steering angle θ is greater than or equal to the predetermined angle θ0, the driver is counteracted. It is possible to suppress the feeling of power from becoming too large.

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the above embodiments merely show a part of application examples of the present invention, and the technical scope of the present invention is not limited to the specific configurations of the above embodiments. do not have.

1・・・ステアリングホイール(ステアリング部材)、7・・・ステアリングシャフト、9・・・モータ制御部、10・・・電動モータ、12・・・トルクセンサ(トルク検出部)、15・・・操舵角センサ(操舵角検出部)、16・・・車速センサ(車速検出部)、30・・・コントローラ、100・・・電動パワーステアリング装置、110・・・操舵状態判定部、121・・・アシストベース電流演算部、130,230・・・静止摩擦補償電流演算部、141・・・基準静止摩擦補償電流演算部、142・・・補正静止摩擦補償電流演算部、180・・・制御電流演算部、248・・・舵角ゲイン処理部(処理部)、Ia・・・アシストベース電流値、If・・・静止摩擦補償電流値、If1・・・基準静止摩擦補償電流値,If2・・・補正静止摩擦補償電流値、Isum・・・制御電流値、T・・・操舵トルク、f1・・・第1車速係数、f2・・・第2車速係数、v・・・車速、θ・・・操舵角、θ0・・・所定角度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Steering wheel (steering member) 7... Steering shaft 9... Motor control part 10... Electric motor 12... Torque sensor (torque detection part) 15... Steering Angle sensor (steering angle detection unit) 16 Vehicle speed sensor (vehicle speed detection unit) 30 Controller 100 Electric power steering device 110 Steering state determination unit 121 Assist base current calculation unit 130, 230 static friction compensation current calculation unit 141 reference static friction compensation current calculation unit 142 corrected static friction compensation current calculation unit 180 control current calculation unit , 248 Steering angle gain processing unit (processing unit) Ia Assist base current value If Static friction compensation current value If1 Reference static friction compensation current value If2 Correction Static friction compensation current value Isum Control current value T Steering torque f1 First vehicle speed coefficient f2 Second vehicle speed coefficient v Vehicle speed θ Steering Angle, θ0: Predetermined angle

Claims (3)

電動パワーステアリング装置であって、
運転者によって操舵されるステアリング部材に連結され、運転者による前記ステアリング部材の操舵に伴って回転するステアリングシャフトと、
前記ステアリングシャフトに回転トルクを付与する電動モータと、
前記ステアリング部材から入力される操舵トルクを検出するトルク検出部と、
前記操舵トルクに基づいてアシストベース電流値を演算するアシストベース電流演算部と、
前記ステアリング部材の操舵速度に関連する値に基づいて、ステアリング系の静止摩擦を補償するための静止摩擦補償電流値を演算する静止摩擦補償電流演算部と、
前記静止摩擦補償電流値によって前記アシストベース電流値を補正し、制御電流値を演算する制御電流演算部と、
前記制御電流値に基づき前記電動モータを制御するモータ制御部と、
前記ステアリング部材の操舵状態を判定する操舵状態判定部と、を備え、
前記静止摩擦補償電流値は、前記操舵トルクが増加するときには前記アシストベース電流値を増加させるように設定され、前記操舵トルクが減少するときには前記アシストベース電流値を減少させるように設定され、
前記静止摩擦補償電流演算部は、
基準静止摩擦補償電流値を演算する基準静止摩擦補償電流演算部と、
補正静止摩擦補償電流値を演算する補正静止摩擦補償電流演算部と、
前記操舵速度に関連する値が予め定められた閾値以上であるか否かを判定する時間変化率判定部と、
前記操舵状態が切り込み状態である場合に、前記閾値に第1閾値を設定し、前記操舵状態が戻し状態である場合に、前記閾値に前記第1閾値よりも小さい第2閾値を設定する設定部と、を有し、
前記操舵速度に関連する値が前記閾値以上である場合、前記基準静止摩擦補償電流値に前記補正静止摩擦補償電流値を加算し、この加算した値に基づいて前記静止摩擦補償電流値を演算し、前記操舵速度に関連する値が前記閾値未満である場合、前記基準静止摩擦補償電流値に前記補正静止摩擦補償電流値を加算せず、前記基準静止摩擦補償電流値に基づいて前記静止摩擦補償電流値を演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device,
a steering shaft connected to a steering member steered by a driver and rotated as the steering member is steered by the driver;
an electric motor that imparts rotational torque to the steering shaft;
a torque detection unit that detects a steering torque input from the steering member;
an assist base current calculation unit that calculates an assist base current value based on the steering torque;
a static friction compensation current calculation unit for calculating a static friction compensation current value for compensating static friction of the steering system based on a value related to the steering speed of the steering member;
a control current calculation unit that corrects the assist base current value with the static friction compensation current value and calculates a control current value;
a motor control unit that controls the electric motor based on the control current value;
a steering state determination unit that determines a steering state of the steering member;
The static friction compensation current value is set to increase the assist base current value when the steering torque increases, and is set to decrease the assist base current value when the steering torque decreases,
The static friction compensation current calculation unit
a reference static friction compensation current calculator for calculating a reference static friction compensation current value;
a corrected static friction compensation current calculator for calculating a corrected static friction compensation current value;
a rate-of-change determination unit that determines whether a value related to the steering speed is equal to or greater than a predetermined threshold;
A setting unit that sets a first threshold to the threshold when the steering state is a turning state, and sets a second threshold smaller than the first threshold to the threshold when the steering state is a return state. and
If the value related to the steering speed is equal to or greater than the threshold value, the corrected static friction compensation current value is added to the reference static friction compensation current value, and the static friction compensation current value is calculated based on the added value. and if the value related to the steering speed is less than the threshold value, the static friction compensation is based on the reference static friction compensation current value without adding the corrected static friction compensation current value to the reference static friction compensation current value. An electric power steering device characterized by computing a current value.
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記操舵速度に関連する値は、前記操舵トルクの時間変化率であり、
前記基準静止摩擦補償電流演算部は、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第1車速係数、及び、前記操舵トルクの時間変化率に基づいて、前記基準静止摩擦補償電流値を演算し、
前記補正静止摩擦補償電流演算部は、車速検出部で検出された車速の増加に応じて増加する第2車速係数に基づいて、前記補正静止摩擦補償電流値を演算する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
The electric power steering device according to claim 1,
the value related to the steering speed is the time rate of change of the steering torque;
The reference static friction compensation current calculation unit calculates the reference static friction compensation current value based on a first vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit increases and the time rate of change of the steering torque. and
The corrected static friction compensation current calculation unit calculates the corrected static friction compensation current value based on a second vehicle speed coefficient that increases as the vehicle speed detected by the vehicle speed detection unit increases. steering device.
請求項1または請求項2に記載の電動パワーステアリング装置であって、
前記ステアリング部材の操舵角を検出する操舵角検出部をさらに備え、
前記静止摩擦補償電流演算部は、前記操舵角が所定角度以上の場合に、前記操舵角が前記所定角度未満の場合に比べて、前記静止摩擦補償電流値を小さくする処理部を備える
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
The electric power steering device according to claim 1 or claim 2,
further comprising a steering angle detection unit that detects a steering angle of the steering member;
The static friction compensation current calculation unit includes a processing unit that reduces the static friction compensation current value when the steering angle is equal to or greater than a predetermined angle compared to when the steering angle is less than the predetermined angle. and an electric power steering device.
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