JP2001219864A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング制御装置Info
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- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
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- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 手放しでハンドルを中立位置に戻すときのハ
ンドル戻り性能の向上と、運転者が操舵力を使ってハン
ドルを中立位置に戻すときの操舵違和感防止との両立を
図ることができる電動式パワーステアリング制御装置を
提供すること。 【解決手段】 手放し戻し操舵時かどうかを判定する手
段として操舵トルクの絶対値｜Ｔ｜とアシスト電流を発
生させない不感帯トルクＴ。との大小を比較する比較器
２０を設け、かつ、この比較器２０にて手放し戻し操舵
時と判定されたときのみ、復元制御電流ｉＦを加算器２
２に対して出力し、比較器２０にてハンドル戻し操舵時
と判定されたとき、復元制御電流ｉＦの加算器２２に対
する出力を禁止（復元制御電流ｉＦをゼロ）する復元制
御電流出力制御手段を設けた。
ンドル戻り性能の向上と、運転者が操舵力を使ってハン
ドルを中立位置に戻すときの操舵違和感防止との両立を
図ることができる電動式パワーステアリング制御装置を
提供すること。 【解決手段】 手放し戻し操舵時かどうかを判定する手
段として操舵トルクの絶対値｜Ｔ｜とアシスト電流を発
生させない不感帯トルクＴ。との大小を比較する比較器
２０を設け、かつ、この比較器２０にて手放し戻し操舵
時と判定されたときのみ、復元制御電流ｉＦを加算器２
２に対して出力し、比較器２０にてハンドル戻し操舵時
と判定されたとき、復元制御電流ｉＦの加算器２２に対
する出力を禁止（復元制御電流ｉＦをゼロ）する復元制
御電流出力制御手段を設けた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、乗用車ステアリン
グ系等に適用され、ドライバーによりハンドルに加えら
れた操舵トルクをモータトルクによりアシストする電動
パワーステアリング制御装置に関する。
グ系等に適用され、ドライバーによりハンドルに加えら
れた操舵トルクをモータトルクによりアシストする電動
パワーステアリング制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング制御装置
としては、例えば、特開平６−８８３７号公報や特開平
５−２０８６８４号公報に記載の装置が知られている。
としては、例えば、特開平６−８８３７号公報や特開平
５−２０８６８４号公報に記載の装置が知られている。
【０００３】前者の公報には、操舵系の操舵あるいは手
放し時のそれぞれの状態に応じた最適なアシスト制御を
行い、操舵時の手応え感と、手放し時のハンドル戻り特
性及び収斂性を両立することを目的とし、モータ角速度
と操舵トルク微分の波形から運転者が操舵状態か手放し
状態かを判定し、手放し状態と判定されたときには、ア
シストトルクを減少させる装置が記載されている。
放し時のそれぞれの状態に応じた最適なアシスト制御を
行い、操舵時の手応え感と、手放し時のハンドル戻り特
性及び収斂性を両立することを目的とし、モータ角速度
と操舵トルク微分の波形から運転者が操舵状態か手放し
状態かを判定し、手放し状態と判定されたときには、ア
シストトルクを減少させる装置が記載されている。
【０００４】後者の公報には、ハンドルの戻り性能を向
上することを目的とし、操舵状態検出手段によりステア
リング戻り状態が検出されると、微分補正演算手段によ
りステアリングの戻り状態に応じた操舵トルクの微分補
正値を演算し、ハンドルの戻り時に微分ゲインを大きく
して、戻りをよくする技術が記載されている。
上することを目的とし、操舵状態検出手段によりステア
リング戻り状態が検出されると、微分補正演算手段によ
りステアリングの戻り状態に応じた操舵トルクの微分補
正値を演算し、ハンドルの戻り時に微分ゲインを大きく
して、戻りをよくする技術が記載されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記前
者の従来技術にあっては、ハンドル操舵と手放し操舵と
を区別し、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置
に戻す操舵時は、ハンドル切り込み操舵時と同じように
アシストトルクが与えられるし、また、後者の従来技術
にあっては、切り込み操舵と戻し操舵を区別し、運転者
が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻すときも手放
しでハンドルを中立位置に戻すときも同じようにアシス
トトルクが与えられる。
者の従来技術にあっては、ハンドル操舵と手放し操舵と
を区別し、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置
に戻す操舵時は、ハンドル切り込み操舵時と同じように
アシストトルクが与えられるし、また、後者の従来技術
にあっては、切り込み操舵と戻し操舵を区別し、運転者
が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻すときも手放
しでハンドルを中立位置に戻すときも同じようにアシス
トトルクが与えられる。
【０００６】すなわち、いずれの従来技術も、運転者が
操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻す操舵時は、ア
シストトルクを付与する構成であるため、操舵フィーリ
ングに違和感が発生するという問題があった。つまり、
図８に示すように、運転者が操舵力を使ってハンドルを
中立位置に戻す際、モータ回転速度が設定速度以上にな
ると急に復元制御電流がモータ電流に加わり、これによ
りアシストトルクが増大することで、運転者の感じる操
舵トルクが突然減少し、いわゆる抜け感が発生する。
操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻す操舵時は、ア
シストトルクを付与する構成であるため、操舵フィーリ
ングに違和感が発生するという問題があった。つまり、
図８に示すように、運転者が操舵力を使ってハンドルを
中立位置に戻す際、モータ回転速度が設定速度以上にな
ると急に復元制御電流がモータ電流に加わり、これによ
りアシストトルクが増大することで、運転者の感じる操
舵トルクが突然減少し、いわゆる抜け感が発生する。
【０００７】本発明は、このような問題点に着目してな
されたもので、手放しでハンドルを中立位置に戻すとき
のハンドル戻り性能の向上と、運転者が操舵力を使って
ハンドルを中立位置に戻すときの操舵違和感防止との両
立を図ることができる電動式パワーステアリング制御装
置を提供することを目的とする。
されたもので、手放しでハンドルを中立位置に戻すとき
のハンドル戻り性能の向上と、運転者が操舵力を使って
ハンドルを中立位置に戻すときの操舵違和感防止との両
立を図ることができる電動式パワーステアリング制御装
置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
請求項１記載の発明では、操舵系に連結され、操舵補助
トルクを発生するモータと、運転者の操舵トルクを検出
する操舵トルク検出手段と、車速を検出する車速検出手
段と、モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速
度検出手段と、操舵トルク検出値と車速検出値を含む入
力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方
向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決めら
れる転舵時アシスト制御手段と、ハンドル戻し時、モー
タ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモ
ータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトル
クを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段
と、前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、こ
の値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出
力手段と、を備えた電動パワーステアリング制御装置に
おいて、手放し戻し操舵時かどうかを判定する手放し戻
し操舵判定手段を設け、かつ、該手放し戻し操舵判定手
段により手放し戻し操舵時と判定されたときのみ、前記
復元制御電流を前記モータ電流出力手段に対して出力
し、前記手放し戻し操舵判定手段によりハンドル戻し操
舵時と判定されたとき、前記復元制御電流をゼロとする
復元制御電流出力制御手段を設けたことを特徴とする。
請求項１記載の発明では、操舵系に連結され、操舵補助
トルクを発生するモータと、運転者の操舵トルクを検出
する操舵トルク検出手段と、車速を検出する車速検出手
段と、モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速
度検出手段と、操舵トルク検出値と車速検出値を含む入
力情報によってモータ又はハンドルの回転方向と同一方
向にモータのトルクを発生させるアシスト電流が決めら
れる転舵時アシスト制御手段と、ハンドル戻し時、モー
タ又はハンドルの回転速度検出値と車速検出値によりモ
ータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのトル
クを発生させる復元制御電流が決められる復元制御手段
と、前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、こ
の値を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出
力手段と、を備えた電動パワーステアリング制御装置に
おいて、手放し戻し操舵時かどうかを判定する手放し戻
し操舵判定手段を設け、かつ、該手放し戻し操舵判定手
段により手放し戻し操舵時と判定されたときのみ、前記
復元制御電流を前記モータ電流出力手段に対して出力
し、前記手放し戻し操舵判定手段によりハンドル戻し操
舵時と判定されたとき、前記復元制御電流をゼロとする
復元制御電流出力制御手段を設けたことを特徴とする。
【０００９】請求項２記載の発明では、請求項１記載の
電動パワーステアリング制御装置において、前記手放し
戻し操舵判定手段を、操舵トルク検出手段により検出さ
れた操舵トルク絶対値が、アシスト電流を発生させない
不感帯トルクより小さいかどうかにより手放し戻し操舵
時を判定する手段とし、前記復元制御電流出力制御手段
を、操舵トルク絶対値が不感帯トルクより小さいと判定
されたときのみ、復元制御電流をモータ電流出力手段に
対して出力し、操舵トルク絶対値が不感帯トルク以上と
判定されたとき、復元制御電流のモータ電流出力手段に
対する出力を禁止する手段としたことを特徴とする。
電動パワーステアリング制御装置において、前記手放し
戻し操舵判定手段を、操舵トルク検出手段により検出さ
れた操舵トルク絶対値が、アシスト電流を発生させない
不感帯トルクより小さいかどうかにより手放し戻し操舵
時を判定する手段とし、前記復元制御電流出力制御手段
を、操舵トルク絶対値が不感帯トルクより小さいと判定
されたときのみ、復元制御電流をモータ電流出力手段に
対して出力し、操舵トルク絶対値が不感帯トルク以上と
判定されたとき、復元制御電流のモータ電流出力手段に
対する出力を禁止する手段としたことを特徴とする。
【００１０】請求項３記載の発明では、請求項１又は請
求項２記載の電動パワーステアリング制御装置におい
て、前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速
度検出値の絶対値が設定値以上のときには、復元制御電
流の出力をやめる手段としたことを特徴とする。
求項２記載の電動パワーステアリング制御装置におい
て、前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速
度検出値の絶対値が設定値以上のときには、復元制御電
流の出力をやめる手段としたことを特徴とする。
【００１１】請求項４記載の発明では、請求項１ないし
請求項３記載の電動パワーステアリング制御装置におい
て、前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速
度検出値の絶対値が設定値以上のときには、回転速度検
出値に応じて徐々に復元制御電流を小さくする手段とし
たことを特徴とする。
請求項３記載の電動パワーステアリング制御装置におい
て、前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速
度検出値の絶対値が設定値以上のときには、回転速度検
出値に応じて徐々に復元制御電流を小さくする手段とし
たことを特徴とする。
【００１２】
【発明の作用および効果】請求項１記載の発明にあって
は、転舵時アシスト制御手段において、操舵トルク検出
手段からの操舵トルク検出値と車速検出手段からの車速
検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回
転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシス
ト電流が決められる。一方、復元制御手段において、ハ
ンドル戻し時、回転速度検出手段からの回転速度検出値
と車速検出手段からの車速検出値によりモータ又はハン
ドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させ
る復元制御電流が決められる。そして、モータ電流出力
手段において、アシスト電流と復元制御電流が加算さ
れ、この値が最終電流値としてモータに出力される。こ
の制御中、復元制御電流出力制御手段において、手放し
戻し操舵判定手段により手放し戻し操舵時と判定された
ときのみ、復元制御電流がモータ電流出力手段に対して
出力され、手放し戻し操舵判定手段によりハンドル戻し
操舵時と判定されたとき、復元制御電流がゼロとされ
る。よって、手放しでハンドルを中立位置に戻すとき
は、復元制御電流によりモータアシスト力を増大させる
復元制御が働くことでハンドル戻り性能が向上する。一
方、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻す
ときは、復元制御は働かずアシスト制御によるアシスト
電流のみがモータに印加されることで、操舵の途中で復
元制御電流が加わることによる操舵違和感（抜け感）の
発生を防止することができる。
は、転舵時アシスト制御手段において、操舵トルク検出
手段からの操舵トルク検出値と車速検出手段からの車速
検出値を含む入力情報によってモータ又はハンドルの回
転方向と同一方向にモータのトルクを発生させるアシス
ト電流が決められる。一方、復元制御手段において、ハ
ンドル戻し時、回転速度検出手段からの回転速度検出値
と車速検出手段からの車速検出値によりモータ又はハン
ドルの回転方向と同一方向にモータのトルクを発生させ
る復元制御電流が決められる。そして、モータ電流出力
手段において、アシスト電流と復元制御電流が加算さ
れ、この値が最終電流値としてモータに出力される。こ
の制御中、復元制御電流出力制御手段において、手放し
戻し操舵判定手段により手放し戻し操舵時と判定された
ときのみ、復元制御電流がモータ電流出力手段に対して
出力され、手放し戻し操舵判定手段によりハンドル戻し
操舵時と判定されたとき、復元制御電流がゼロとされ
る。よって、手放しでハンドルを中立位置に戻すとき
は、復元制御電流によりモータアシスト力を増大させる
復元制御が働くことでハンドル戻り性能が向上する。一
方、運転者が操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻す
ときは、復元制御は働かずアシスト制御によるアシスト
電流のみがモータに印加されることで、操舵の途中で復
元制御電流が加わることによる操舵違和感（抜け感）の
発生を防止することができる。
【００１３】請求項２記載の発明にあっては、手放し戻
し操舵判定手段において、操舵トルク検出手段により検
出された操舵トルク絶対値が、アシスト電流を発生させ
ない不感帯トルクより小さいかどうかにより手放し戻し
操舵時が判定され、復元制御電流出力制御手段におい
て、操舵トルク絶対値が不感帯トルクより小さいと判定
されたときのみ、復元制御電流がモータ電流出力手段に
対して出力され、操舵トルク絶対値が不感帯トルク以上
と判定されたとき、復元制御電流のモータ電流出力手段
に対する出力が禁止される。よって、手放し戻し操舵判
定手段では、転舵時アシスト制御手段で用いられる操舵
トルク情報と不感帯トルクを利用した簡単な判定手法に
より手放し戻し操舵時を判定することができ、復元制御
電流出力制御手段では、スイッチ回路により復元制御電
流の出力を制御することができる。
し操舵判定手段において、操舵トルク検出手段により検
出された操舵トルク絶対値が、アシスト電流を発生させ
ない不感帯トルクより小さいかどうかにより手放し戻し
操舵時が判定され、復元制御電流出力制御手段におい
て、操舵トルク絶対値が不感帯トルクより小さいと判定
されたときのみ、復元制御電流がモータ電流出力手段に
対して出力され、操舵トルク絶対値が不感帯トルク以上
と判定されたとき、復元制御電流のモータ電流出力手段
に対する出力が禁止される。よって、手放し戻し操舵判
定手段では、転舵時アシスト制御手段で用いられる操舵
トルク情報と不感帯トルクを利用した簡単な判定手法に
より手放し戻し操舵時を判定することができ、復元制御
電流出力制御手段では、スイッチ回路により復元制御電
流の出力を制御することができる。
【００１４】請求項３記載の発明にあっては、復元制御
手段において、モータ又はハンドルの回転速度検出値の
絶対値が設定値以上のときには、復元制御電流の出力が
やめられる。例えば、走行中に突起乗り上げをした場
合、急激にモータ又はハンドルの回転速度が上昇する
が、そのような場合、復元制御を続けるとハンドルの収
束が悪化する。よって、このような急激なモータ又はハ
ンドルの回転速度の上昇時には、復元制御を禁止するこ
とで、ハンドルの収束性を向上させることができる。
手段において、モータ又はハンドルの回転速度検出値の
絶対値が設定値以上のときには、復元制御電流の出力が
やめられる。例えば、走行中に突起乗り上げをした場
合、急激にモータ又はハンドルの回転速度が上昇する
が、そのような場合、復元制御を続けるとハンドルの収
束が悪化する。よって、このような急激なモータ又はハ
ンドルの回転速度の上昇時には、復元制御を禁止するこ
とで、ハンドルの収束性を向上させることができる。
【００１５】請求項４記載の発明にあっては、復元制御
手段において、モータ又はハンドルの回転速度検出値の
絶対値が設定値以上のときには、回転速度検出値に応じ
て徐々に復元制御電流が小さくされる。例えば、旋回か
ら直線走行に移行する際に、加速しながら直線走行に移
行する場合、ハンドルの回転速度が上昇していく。その
ような場合、復元制御を続けると、ハンドルの収束性が
悪化する。よって、復元制御を禁止する方がよいが、急
激に制御をやめると、ハンドルが不自然な動きをするの
で、徐々に復元制御を弱めることで、不自然な動きを防
止することができる。
手段において、モータ又はハンドルの回転速度検出値の
絶対値が設定値以上のときには、回転速度検出値に応じ
て徐々に復元制御電流が小さくされる。例えば、旋回か
ら直線走行に移行する際に、加速しながら直線走行に移
行する場合、ハンドルの回転速度が上昇していく。その
ような場合、復元制御を続けると、ハンドルの収束性が
悪化する。よって、復元制御を禁止する方がよいが、急
激に制御をやめると、ハンドルが不自然な動きをするの
で、徐々に復元制御を弱めることで、不自然な動きを防
止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明を図面に基づいて
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１７】（実施の形態１）図１は実施の形態１の電
動パワーステアリング制御装置を示す全体システム図で
ある。図１において、１はハンドル、２は操舵トルクセ
ンサ（操舵トルク検出手段）、３は減速機、４はラック
＆ピニオンステアリング機構、５はモータ、６はモータ
回転速度センサ（回転速度検出手段）、７はコントロー
ルユニット、８はステアリングシャフト、９は車速セン
サ（車速検出手段）である。
動パワーステアリング制御装置を示す全体システム図で
ある。図１において、１はハンドル、２は操舵トルクセ
ンサ（操舵トルク検出手段）、３は減速機、４はラック
＆ピニオンステアリング機構、５はモータ、６はモータ
回転速度センサ（回転速度検出手段）、７はコントロー
ルユニット、８はステアリングシャフト、９は車速セン
サ（車速検出手段）である。
【００１８】コントロールユニット７には、操舵トルク
センサ２とモータ回転速度センサ６と車速センサ９から
センサ信号が送られる。これらのセンサ信号に基づいて
モータ電流が演算され、モータ５に対してモータ電流を
出力することでモータ５が駆動される。このモータ駆動
力は、減速機３を介してラック＆ピニオンステアリング
機構４に伝えられ、運転者のハンドル１に対する操舵ト
ルクをアシストするように構成されている。
センサ２とモータ回転速度センサ６と車速センサ９から
センサ信号が送られる。これらのセンサ信号に基づいて
モータ電流が演算され、モータ５に対してモータ電流を
出力することでモータ５が駆動される。このモータ駆動
力は、減速機３を介してラック＆ピニオンステアリング
機構４に伝えられ、運転者のハンドル１に対する操舵ト
ルクをアシストするように構成されている。
【００１９】図２は実施の形態１のコントロールユニッ
ト７におけるモータアシスト制御内容を表す制御ブロッ
ク図である。図２において、１０は微分演算回路、１１
は乗算器、１２はゲイン演算回路、１３はトルク対応電
流演算回路、１４はゲイン演算回路、１５は乗算器、１
６は加減算器、１７はゲイン演算回路、１８は乗算器、
１９は復元制御電流演算回路、２０は比較器、２１は開
閉器、２２は加算器であり、微分演算回路１０〜加減算
器１６は転舵時アシスト制御手段に相当し、復元制御電
流ゲイン演算回路１７〜復元制御電流演算回路１９は復
元制御手段に相当し、加算器２２はモータ電流出力手段
に相当する。
ト７におけるモータアシスト制御内容を表す制御ブロッ
ク図である。図２において、１０は微分演算回路、１１
は乗算器、１２はゲイン演算回路、１３はトルク対応電
流演算回路、１４はゲイン演算回路、１５は乗算器、１
６は加減算器、１７はゲイン演算回路、１８は乗算器、
１９は復元制御電流演算回路、２０は比較器、２１は開
閉器、２２は加算器であり、微分演算回路１０〜加減算
器１６は転舵時アシスト制御手段に相当し、復元制御電
流ゲイン演算回路１７〜復元制御電流演算回路１９は復
元制御手段に相当し、加算器２２はモータ電流出力手段
に相当する。
【００２０】前記乗算器１１では、微分演算回路１０に
より演算された操舵トルク微分値Ｔ’と、ゲイン演算回
路１２により演算された車速対応のゲインＫＴ’とを乗
算することでトルク微分値対応電流ｉＴ’が求められ
る。このトルク微分値対応電流ｉＴは、加減算器１６に
プラスの信号として出力される。
より演算された操舵トルク微分値Ｔ’と、ゲイン演算回
路１２により演算された車速対応のゲインＫＴ’とを乗
算することでトルク微分値対応電流ｉＴ’が求められ
る。このトルク微分値対応電流ｉＴは、加減算器１６に
プラスの信号として出力される。
【００２１】前記トルク対応電流演算回路１３では、操
舵トルクＴと車速Ｖが読み込まれ、操舵トルクＴが不感
帯トルクＴ。以上である場合、車速Ｖ及び操舵トルクＴ
に応じたトルク対応電流ｉＴが演算される。このトルク
対応電流ｉＴは、加減算器１６にプラスの信号として出
力される。
舵トルクＴと車速Ｖが読み込まれ、操舵トルクＴが不感
帯トルクＴ。以上である場合、車速Ｖ及び操舵トルクＴ
に応じたトルク対応電流ｉＴが演算される。このトルク
対応電流ｉＴは、加減算器１６にプラスの信号として出
力される。
【００２２】前記乗算器１５では、ゲイン演算回路１４
により演算された車速対応のゲインＫωと、モータ回転
速度ωとを乗算することで回転速度対応電流ｉωが求め
られる。この回転速度対応電流ｉωは、加減算器１６に
マイナスの信号として出力される。
により演算された車速対応のゲインＫωと、モータ回転
速度ωとを乗算することで回転速度対応電流ｉωが求め
られる。この回転速度対応電流ｉωは、加減算器１６に
マイナスの信号として出力される。
【００２３】前記加減算器１６では、転舵時アシスト制
御での電流指令０が、０＝ｉＴ'＋ｉＴ−ｉωの式によ
り算出され、加算器２２に出力される。
御での電流指令０が、０＝ｉＴ'＋ｉＴ−ｉωの式によ
り算出され、加算器２２に出力される。
【００２４】前記乗算器１８では、ゲイン演算回路１７
により演算された回転速度対応のゲインＫω１と、復元
制御電流演算回路１９により演算された車速対応の回転
速度復元制御電流ｉωＦとを乗算することで復元制御電
流ｉＦが演算される。この復元制御電流ｉＦは、開閉器
２１に出力される。なお、ゲイン演算回路１７では、回
転速度ωが−ω１＜ω＜ω１の時、すなわち、回転速度
不感領域は０を、ω≧ω１の時は１を、ω≦−ω１の時
は−１を乗算器１８に出力する。
により演算された回転速度対応のゲインＫω１と、復元
制御電流演算回路１９により演算された車速対応の回転
速度復元制御電流ｉωＦとを乗算することで復元制御電
流ｉＦが演算される。この復元制御電流ｉＦは、開閉器
２１に出力される。なお、ゲイン演算回路１７では、回
転速度ωが−ω１＜ω＜ω１の時、すなわち、回転速度
不感領域は０を、ω≧ω１の時は１を、ω≦−ω１の時
は−１を乗算器１８に出力する。
【００２５】前記比較器２０では、操舵トルクＴの絶対
値｜Ｔ｜が不感帯トルクＴ。と比較され、｜Ｔ｜＜Ｔ。
のときは、開閉器２１を閉じ、復元制御電流ｉＦを加算
器２２に出力し、｜Ｔ｜≧Ｔ。のときは、開閉器２１を
開き、復元制御電流ｉＦの加算器２２への出力を遮断す
る。
値｜Ｔ｜が不感帯トルクＴ。と比較され、｜Ｔ｜＜Ｔ。
のときは、開閉器２１を閉じ、復元制御電流ｉＦを加算
器２２に出力し、｜Ｔ｜≧Ｔ。のときは、開閉器２１を
開き、復元制御電流ｉＦの加算器２２への出力を遮断す
る。
【００２６】前記加算器２２では、転舵時アシスト制御
での電流指令０と復元制御電流ｉＦが加算されて電流指
令１が求められる。この電流指令１は、モータ５に対し
て出力される。
での電流指令０と復元制御電流ｉＦが加算されて電流指
令１が求められる。この電流指令１は、モータ５に対し
て出力される。
【００２７】図３は実施の形態１のコントロールユニッ
ト７で行われるモータアシスト制御動作を示すフローチ
ャートで、以下、各ステップについて説明する。
ト７で行われるモータアシスト制御動作を示すフローチ
ャートで、以下、各ステップについて説明する。
【００２８】ステップ１０１では、操舵トルクＴ、モー
タ回転速度ω、車速Ｖが読み込まれる。
タ回転速度ω、車速Ｖが読み込まれる。
【００２９】ステップ１０２では、各センサ信号に基づ
き、図２の微分演算回路１０〜加減算器１６において電
流指令値０が算出される。
き、図２の微分演算回路１０〜加減算器１６において電
流指令値０が算出される。
【００３０】ステップ１０３では、操舵トルクの絶対値
｜Ｔ｜が不感帯トルクＴ。より小さいかどうかが判定さ
れる（手放し戻し操舵判定手段に相当）。このステップ
１０３でＹＥＳであればステップ１０４以降へ進み、Ｎ
Ｏであればステップ１０７へ進む。
｜Ｔ｜が不感帯トルクＴ。より小さいかどうかが判定さ
れる（手放し戻し操舵判定手段に相当）。このステップ
１０３でＹＥＳであればステップ１０４以降へ進み、Ｎ
Ｏであればステップ１０７へ進む。
【００３１】ステップ１０４では、読み込まれたモータ
回転速度ωに基づいて回転速度対応のゲインＫω１が算
出される。
回転速度ωに基づいて回転速度対応のゲインＫω１が算
出される。
【００３２】ステップ１０５では、車速Ｖに基づいて回
転速度復元制御電流ｉωＦが算出される。
転速度復元制御電流ｉωＦが算出される。
【００３３】ステップ１０６では、復元制御電流ｉＦが
以下の式により算出される。ｉＦ＝Ｋω１×ｉωＦ
以下の式により算出される。ｉＦ＝Ｋω１×ｉωＦ
【００３４】ステップ１０７では、復元制御電流ｉＦが
＝ｉＦ０とされる。
＝ｉＦ０とされる。
【００３５】ステップ１０８では、電流指令１が、電流
指令１＝電流指令０＋ｉＦの式を用いて算出され、電流
指令１に基づいてモータ電流が制御される。
指令１＝電流指令０＋ｉＦの式を用いて算出され、電流
指令１に基づいてモータ電流が制御される。
【００３６】次に、作用効果を説明する。
【００３７】［手放し戻し操舵時］手放し戻し操舵時に
は、ステアリングシャフト８に入力される操舵トルクＴ
が極めて小さいものとなる。このため、検出される操舵
トルクＴが不感帯トルクＴ。よりも小さくなり、図３の
フローチャートで、ステップ１０１→ステップ１０２→
ステップ１０３→ステップ１０４→ステップ１０５→ス
テップ１０６→ステップ１０８へと進む流れとなる。よ
って、アシスト電流である電流指令０は、操舵トルクＴ
が不感帯トルクＴ。よりも小さいためにほぼゼロである
が、復元制御電流ｉＦがモータ回転速度ωと車速Ｖによ
り与えられる。つまり、手放し戻し操舵時には、アシス
ト力を増大させる復元制御が働くことでハンドル戻り性
能が向上する。
は、ステアリングシャフト８に入力される操舵トルクＴ
が極めて小さいものとなる。このため、検出される操舵
トルクＴが不感帯トルクＴ。よりも小さくなり、図３の
フローチャートで、ステップ１０１→ステップ１０２→
ステップ１０３→ステップ１０４→ステップ１０５→ス
テップ１０６→ステップ１０８へと進む流れとなる。よ
って、アシスト電流である電流指令０は、操舵トルクＴ
が不感帯トルクＴ。よりも小さいためにほぼゼロである
が、復元制御電流ｉＦがモータ回転速度ωと車速Ｖによ
り与えられる。つまり、手放し戻し操舵時には、アシス
ト力を増大させる復元制御が働くことでハンドル戻り性
能が向上する。
【００３８】［ハンドル戻し操舵時］ハンドル戻し操舵
時には、ステアリングシャフト８に入力される操舵トル
クＴが大きいものとなる。このため、検出される操舵ト
ルクＴが不感帯トルクＴ。よりも大きくなり、図３のフ
ローチャートで、ステップ１０１→ステップ１０２→ス
テップ１０３→ステップ１０７→ステップ１０８へと進
む流れとなる。よって、アシスト電流である電流指令０
は、操舵トルクＴが不感帯トルクＴ。よりも大きいた
め、操舵トルクＴや車速Ｖにより与えられることになる
が、復元制御電流ｉＦはゼロである。つまり、運転者が
操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻すときは、復元
制御は働かずアシスト制御による電流指令０のみがモー
タ２に印加されることで、操舵の途中で復元制御電流ｉ
Ｆが加わることによる操舵違和感（抜け感）の発生を防
止することができる。
時には、ステアリングシャフト８に入力される操舵トル
クＴが大きいものとなる。このため、検出される操舵ト
ルクＴが不感帯トルクＴ。よりも大きくなり、図３のフ
ローチャートで、ステップ１０１→ステップ１０２→ス
テップ１０３→ステップ１０７→ステップ１０８へと進
む流れとなる。よって、アシスト電流である電流指令０
は、操舵トルクＴが不感帯トルクＴ。よりも大きいた
め、操舵トルクＴや車速Ｖにより与えられることになる
が、復元制御電流ｉＦはゼロである。つまり、運転者が
操舵力を使ってハンドルを中立位置に戻すときは、復元
制御は働かずアシスト制御による電流指令０のみがモー
タ２に印加されることで、操舵の途中で復元制御電流ｉ
Ｆが加わることによる操舵違和感（抜け感）の発生を防
止することができる。
【００３９】さらに、ステップ１０３では、操舵トルク
の絶対値｜Ｔ｜がアシスト電流を発生させない不感帯ト
ルクＴ。より小さいかどうかにより手放し戻し操舵時が
判定されるため、転舵時アシスト制御での操舵トルク情
報と不感帯トルクＴ。を用いる簡単な判定手法により手
放し戻し操舵時を判定することができる。
の絶対値｜Ｔ｜がアシスト電流を発生させない不感帯ト
ルクＴ。より小さいかどうかにより手放し戻し操舵時が
判定されるため、転舵時アシスト制御での操舵トルク情
報と不感帯トルクＴ。を用いる簡単な判定手法により手
放し戻し操舵時を判定することができる。
【００４０】また、復元制御では、開閉器２１の開閉動
作により復元制御電流ｉＦの加算器２２に対する出力の
許可と禁止が実行されるという、簡単なスイッチ回路に
より復元制御電流ｉＦの出力を制御することができる。
作により復元制御電流ｉＦの加算器２２に対する出力の
許可と禁止が実行されるという、簡単なスイッチ回路に
より復元制御電流ｉＦの出力を制御することができる。
【００４１】（実施の形態２）
【００４２】図４は請求項３に対応する実施の形態２の
コントロールユニット７におけるモータアシスト制御内
容を表す制御ブロック図である。この実施の形態２で
は、図２のゲイン演算回路１７に代え、ゲイン演算回路
２７とした点で相違する。すなわち、ゲイン演算回路２
７では、回転速度ωが−ω１＜ω＜ω１の時は０を、ω
１≦ω≦ω２の時は１を、−ω２≦ω≦−ω１の時は−
１を、ω＞ω２あるいはω＜−ω２の時は０を、乗算器
１８に出力する。
コントロールユニット７におけるモータアシスト制御内
容を表す制御ブロック図である。この実施の形態２で
は、図２のゲイン演算回路１７に代え、ゲイン演算回路
２７とした点で相違する。すなわち、ゲイン演算回路２
７では、回転速度ωが−ω１＜ω＜ω１の時は０を、ω
１≦ω≦ω２の時は１を、−ω２≦ω≦−ω１の時は−
１を、ω＞ω２あるいはω＜−ω２の時は０を、乗算器
１８に出力する。
【００４３】図５は実施の形態２のコントロールユニッ
ト７で行われるモータアシスト制御動作を示すフローチ
ャートで、この実施の形態２では、図３のステップ１０
４に代えステップ２０４としたもので、この回転速度対
応のゲインＫω１の算出ステップであるステップ２０４
が相違するのみである。
ト７で行われるモータアシスト制御動作を示すフローチ
ャートで、この実施の形態２では、図３のステップ１０
４に代えステップ２０４としたもので、この回転速度対
応のゲインＫω１の算出ステップであるステップ２０４
が相違するのみである。
【００４４】例えば、走行中に、突起乗り上げをした場
合、急激にハンドルの回転速度が上昇するが、そのよう
な場合、復元制御を続けると、ハンドルの収束が悪くな
ってしまう。
合、急激にハンドルの回転速度が上昇するが、そのよう
な場合、復元制御を続けると、ハンドルの収束が悪くな
ってしまう。
【００４５】これに対し、実施の形態２では、回転速度
ωがω２を超える領域及び−ω２未満の領域においては
復元制御を禁止しているため、走行中に突起乗り上げを
した場合等においてハンドルの収束性の向上を図ること
ができる。
ωがω２を超える領域及び−ω２未満の領域においては
復元制御を禁止しているため、走行中に突起乗り上げを
した場合等においてハンドルの収束性の向上を図ること
ができる。
【００４６】（実施の形態３）図６は請求項４に対応す
る実施の形態３のコントロールユニット７におけるモー
タアシスト制御内容を表す制御ブロック図である。この
実施の形態３では、図２のゲイン演算回路１７に代え、
ゲイン演算回路３７とした点で相違する。すなわち、ゲ
イン演算回路３７では、回転速度ωが−ω１＜ω＜ω１
の時は０を、ω１≦ω≦ω２の時は１を、−ω２≦ω≦
−ω１の時は−１を、ω＞ω２あるいはω＜−ω２の時
は徐々に０に収束する値を、乗算器１８に出力する。
る実施の形態３のコントロールユニット７におけるモー
タアシスト制御内容を表す制御ブロック図である。この
実施の形態３では、図２のゲイン演算回路１７に代え、
ゲイン演算回路３７とした点で相違する。すなわち、ゲ
イン演算回路３７では、回転速度ωが−ω１＜ω＜ω１
の時は０を、ω１≦ω≦ω２の時は１を、−ω２≦ω≦
−ω１の時は−１を、ω＞ω２あるいはω＜−ω２の時
は徐々に０に収束する値を、乗算器１８に出力する。
【００４７】図７は実施の形態３のコントロールユニッ
ト７で行われるモータアシスト制御動作を示すフローチ
ャートで、この実施の形態３では、図３のステップ１０
４に代えステップ３０４としたもので、この回転速度対
応のゲインＫω１の算出ステップであるステップ３０４
が相違するのみである。
ト７で行われるモータアシスト制御動作を示すフローチ
ャートで、この実施の形態３では、図３のステップ１０
４に代えステップ３０４としたもので、この回転速度対
応のゲインＫω１の算出ステップであるステップ３０４
が相違するのみである。
【００４８】例えば、旋回から直線走行に移行する際
に、加速しながら直線走行に移行する場合、ハンドルの
回転速度が上昇していく。そのような場合、復元制御を
続けると、ハンドルの収束が悪くなるが、急激に制御を
やめると、ハンドルが不自然な動きをする。これに対
し、実施の形態３では、回転速度ωがω２を超える領域
及び−ω２未満の領域においては徐々に復元制御を弱め
る制御しているため、ハンドルの収束性を確保しなが
ら、ハンドルの不自然な動きを防止することができる。
に、加速しながら直線走行に移行する場合、ハンドルの
回転速度が上昇していく。そのような場合、復元制御を
続けると、ハンドルの収束が悪くなるが、急激に制御を
やめると、ハンドルが不自然な動きをする。これに対
し、実施の形態３では、回転速度ωがω２を超える領域
及び−ω２未満の領域においては徐々に復元制御を弱め
る制御しているため、ハンドルの収束性を確保しなが
ら、ハンドルの不自然な動きを防止することができる。
【００４９】（その他の実施の形態）以上、本発明を実
施の形態１〜実施の形態３により説明してきたが、具体
的な構成はこれに限られるものでなく、様々な変更や追
加が施されても請求項１に記載された構成要件を備えて
いる限り本発明に含まれる。
施の形態１〜実施の形態３により説明してきたが、具体
的な構成はこれに限られるものでなく、様々な変更や追
加が施されても請求項１に記載された構成要件を備えて
いる限り本発明に含まれる。
【図１】実施の形態１の電動パワーステアリング制御装
置を示す全体システム図である。
置を示す全体システム図である。
【図２】実施の形態１のコントロールユニット７におけ
るモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図であ
る。
るモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図であ
る。
【図３】実施の形態１のコントロールユニット７で行わ
れるモータアシスト制御動作を示すフローチャートであ
る。
れるモータアシスト制御動作を示すフローチャートであ
る。
【図４】実施の形態２のコントロールユニット７におけ
るモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図であ
る。
るモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図であ
る。
【図５】実施の形態２のコントロールユニット７で行わ
れるモータアシスト制御動作を示すフローチャートであ
る。
れるモータアシスト制御動作を示すフローチャートであ
る。
【図６】実施の形態３のコントロールユニット７におけ
るモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図であ
る。
るモータアシスト制御内容を表す制御ブロック図であ
る。
【図７】実施の形態３のコントロールユニット７で行わ
れるモータアシスト制御動作を示すフローチャートであ
る。
れるモータアシスト制御動作を示すフローチャートであ
る。
【図８】従来制御における抜け感を表すタイムチャート
である。
である。
１ ハンドル ２ 操舵トルクセンサ ３ 減速機 ４ ラック＆ピニオン ５ モータ ６ モータ回転速度センサ ７ コントロールユニット ８ ステアリングシャフト ９ 車速センサ １０ 操舵トルク微分器 １１，１５，１８ 乗算器 １２ ゲイン演算回路 １３ トルク対応電流演算回路 １４ ゲイン演算回路 １６，２２ 加算器 １７，２７，３７ ゲイン演算回路 １９ 復元制御電流演算回路 ２０ 比較器 ２１ 開閉器
Claims (4)
- 【請求項１】 操舵系に連結され、操舵補助トルクを発
生するモータと、 運転者の操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、 車速を検出する車速検出手段と、 モータ又はハンドルの回転速度を検出する回転速度検出
手段と、 操舵トルク検出値と車速検出値を含む入力情報によって
モータ又はハンドルの回転方向と同一方向にモータのト
ルクを発生させるアシスト電流が決められる転舵時アシ
スト制御手段と、 ハンドル戻し時、モータ又はハンドルの回転速度検出値
と車速検出値によりモータ又はハンドルの回転方向と同
一方向にモータのトルクを発生させる復元制御電流が決
められる復元制御手段と、 前記アシスト電流と前記復元制御電流を加算し、この値
を最終電流値としてモータに出力するモータ電流出力手
段と、を備えた電動パワーステアリング制御装置におい
て、 手放し戻し操舵時かどうかを判定する手放し戻し操舵判
定手段を設け、 かつ、該手放し戻し操舵判定手段により手放し戻し操舵
時と判定されたときのみ、前記復元制御電流を前記モー
タ電流出力手段に対して出力し、前記手放し戻し操舵判
定手段によりハンドル戻し操舵時と判定されたとき、前
記復元制御電流をゼロとする復元制御電流出力制御手段
を設けたことを特徴とする電動パワーステアリング制御
装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電動パワーステアリング
制御装置において、 前記手放し戻し操舵判定手段を、操舵トルク検出手段に
より検出された操舵トルク絶対値が、アシスト電流を発
生させない不感帯トルクより小さいかどうかにより手放
し戻し操舵時を判定する手段とし、 前記復元制御電流出力制御手段を、操舵トルク絶対値が
不感帯トルクより小さいと判定されたときのみ、復元制
御電流をモータ電流出力手段に対して出力し、操舵トル
ク絶対値が不感帯トルク以上と判定されたとき、復元制
御電流のモータ電流出力手段に対する出力を禁止する手
段としたことを特徴とする電動パワーステアリング制御
装置。 - 【請求項３】 請求項１又は請求項２記載の電動パワー
ステアリング制御装置において、前記復元制御手段を、
モータ又はハンドルの回転速度検出値の絶対値が設定値
以上のときには、復元制御電流の出力をやめる手段とし
たことを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項４】 請求項１ないし請求項３記載の電動パワ
ーステアリング制御装置において、 前記復元制御手段を、モータ又はハンドルの回転速度検
出値の絶対値が設定値以上のときには、回転速度検出値
に応じて徐々に復元制御電流を小さくする手段としたこ
とを特徴とする電動パワーステアリング制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000032574A JP3755369B2 (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000032574A JP3755369B2 (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001219864A true JP2001219864A (ja) | 2001-08-14 |
| JP3755369B2 JP3755369B2 (ja) | 2006-03-15 |
Family
ID=18557152
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000032574A Expired - Lifetime JP3755369B2 (ja) | 2000-02-10 | 2000-02-10 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3755369B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002308130A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Nissan Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP2006199140A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| WO2014167631A1 (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
-
2000
- 2000-02-10 JP JP2000032574A patent/JP3755369B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002308130A (ja) * | 2001-04-11 | 2002-10-23 | Nissan Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP4622137B2 (ja) * | 2001-04-11 | 2011-02-02 | 日産自動車株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP2006199140A (ja) * | 2005-01-20 | 2006-08-03 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| JP4617895B2 (ja) * | 2005-01-20 | 2011-01-26 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| WO2014167631A1 (ja) * | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
| JP6009061B2 (ja) * | 2013-04-08 | 2016-10-19 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
| US9738307B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Steering control device, and steering control method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3755369B2 (ja) | 2006-03-15 |
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