JP2014177199A - 電動パワーステアリング装置、ナビゲーション装置、電動パワーステアリングシステムおよびプログラム - Google Patents
電動パワーステアリング装置、ナビゲーション装置、電動パワーステアリングシステムおよびプログラム Download PDFInfo
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Abstract
【課題】車輪を構成するタイヤやホイール等が交換されても、車両の操舵フィーリングの変化を抑制することができる電動パワーステアリング装置等を提供する。
【解決手段】ステアリングホイール101の操作に対し前輪150を転舵させるアシスト力を付与する電動モータ110と、電動モータ110の駆動を制御する制御装置10と、を備え、制御装置10は、タイヤサイズデータを取得し、取得したタイヤサイズデータに基づいて電動モータ110に供給する電流を変更することで電動モータ110を制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置100。
【選択図】図1
【解決手段】ステアリングホイール101の操作に対し前輪150を転舵させるアシスト力を付与する電動モータ110と、電動モータ110の駆動を制御する制御装置10と、を備え、制御装置10は、タイヤサイズデータを取得し、取得したタイヤサイズデータに基づいて電動モータ110に供給する電流を変更することで電動モータ110を制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置100。
【選択図】図1
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置、ナビゲーション装置、電動パワーステアリングシステム、プログラムに関する。
近年、車両のステアリング系に電動モータを備え、電動モータの動力にてドライバの操舵力をアシストして車輪を転舵させる電動パワーステアリング装置が提案されている。
この電動パワーステアリング装置の電動モータの駆動は、制御装置にて制御される。制御装置は、電動モータの駆動を制御するために、まず、操舵トルクや車速などに応じて電動モータに供給する目標電流を設定する。
この電動パワーステアリング装置の電動モータの駆動は、制御装置にて制御される。制御装置は、電動モータの駆動を制御するために、まず、操舵トルクや車速などに応じて電動モータに供給する目標電流を設定する。
例えば、特許文献1には、車両挙動に影響を及ぼす外乱発生時に、その車両挙動に対する外乱の影響程度に対応する外乱影響値を求め、その外乱影響値に応じて操舵補助力を制御可能である車両の操舵装置の制御装置が開示されている。
ここで車輪を構成する例えば、タイヤおよびホイールについて、指定以外のものに交換されることがある。特にタイヤは消耗品であり、車両のメーカー出荷時に装着されているものとは異なるものが装着されることが多い。そしてタイヤやホイールのサイズが変更された場合、運転者がステアリングホイールを操作する際に感じる感覚である操舵フィーリングが変化し、そのため運転者が車両の操舵を行いにくくなることがある。
本発明は、車輪を構成するタイヤやホイール等が交換されても、車両の操舵フィーリングの変化を抑制することを目的とする。
本発明は、車輪を構成するタイヤやホイール等が交換されても、車両の操舵フィーリングの変化を抑制することを目的とする。
かかる目的のもと、本発明は、ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータと、電動モータの駆動を制御するモータ制御手段と、を備え、モータ制御手段は、車輪のサイズに関する情報を取得し、取得した車輪のサイズに関する情報に基づいて電動モータに供給する電流を変更することで電動モータを制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。
ここで、モータ制御手段が取得する車輪のサイズに関する情報は、車輪を構成するタイヤおよび/またはホイールのサイズに関する情報とすることができる。
またモータ制御手段が取得する車輪のサイズに関する情報は、ナビゲーション装置から入力されたものであることが好ましく、モータ制御手段は、電流を設定するために使用する対応関係を車輪のサイズに関する情報を基に変更することが好ましい。
またモータ制御手段が取得する車輪のサイズに関する情報は、ナビゲーション装置から入力されたものであることが好ましく、モータ制御手段は、電流を設定するために使用する対応関係を車輪のサイズに関する情報を基に変更することが好ましい。
また本発明は、地図データに基づき第1の地点から第2の地点までのルートを探索する探索部と、探索部により探索されたルートに基づいて案内を行う案内部と、車輪のサイズに関する情報を入力する入力部と、入力部により入力された車輪のサイズに関する情報を、ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータの駆動を制御するモータ制御手段に対し、電動モータに供給する電流を変更するための情報として出力する出力部と、を備えることを特徴とするナビゲーション装置である。
さらに本発明は、車輪のサイズに関する情報を入力する入力手段と、ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータと、電動モータの駆動を制御するモータ制御手段と、を備え、モータ制御手段は、車輪のサイズに関する情報を取得し、取得した車輪のサイズに関する情報に基づいて電動モータに供給する電流を変更することで電動モータを制御することを特徴とする電動パワーステアリングシステムである。
またさらに本発明は、コンピュータに、ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータに供給する電流を設定する機能と、車輪のサイズに関する情報を取得する機能と、取得された車輪のサイズに関する情報を基に、電動モータに供給する電流を設定するために使用する対応関係を変更する機能と、を実現させるプログラムである。
本発明は、車輪を構成するタイヤやホイール等が交換されても、車両の操舵フィーリングの変化を抑制することができる。
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<電動パワーステアリング装置全体の説明>
図1は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置100の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置100(以下、単に「ステアリング装置100」と称する場合もある。)は、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両に適用した構成を例示している。
<電動パワーステアリング装置全体の説明>
図1は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置100の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置100(以下、単に「ステアリング装置100」と称する場合もある。)は、乗り物の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては車両に適用した構成を例示している。
ステアリング装置100は、ドライバが操作する車輪(ホイール)状のステアリングホイール(ハンドル)101と、ステアリングホイール101に一体的に設けられたステアリングシャフト102とを備えている。ステアリングシャフト102と上部連結シャフト103とが自在継手103aを介して連結されており、上部連結シャフト103と下部連結シャフト108とが自在継手103bを介して連結されている。
また、ステアリング装置100は、転動輪としての左右の車輪150のそれぞれに連結されたタイロッド104と、タイロッド104に連結されたラック軸105とを備えている。また、ステアリング装置100は、ラック軸105に形成されたラック歯105aとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン106aを備えている。ピニオン106aは、ピニオンシャフト106の下端部に形成されている。
また、ステアリング装置100は、ピニオンシャフト106を収納するステアリングギアボックス107を有している。ピニオンシャフト106は、ステアリングギアボックス107にてトーションバーを介して下部連結シャフト108と連結されている。ステアリングギアボックス107の内部には、下部連結シャフト108とピニオンシャフト106との相対角度に基づいてステアリングホイール101の操舵トルクTを検出するトルクセンサ109が設けられている。
また、ステアリング装置100は、ステアリングギアボックス107に支持された電動モータ110と、電動モータ110の駆動力を減速してピニオンシャフト106に伝達する減速機構111とを有している。本実施の形態に係る電動モータ110は、3相ブラシレスモータである。電動モータ110に実際に流れる実電流の大きさおよび方向は、モータ電流検出部33(図4参照)にて検出される。
そして、ステアリング装置100は、電動モータ110の作動を制御する制御装置10を備えている。制御装置10には、上述したトルクセンサ109の出力値、車両の移動速度である車速Vcを検出する車速センサ170の出力値が入力される。
そして、ステアリング装置100は、電動モータ110の作動を制御する制御装置10を備えている。制御装置10には、上述したトルクセンサ109の出力値、車両の移動速度である車速Vcを検出する車速センサ170の出力値が入力される。
以上のように構成されたステアリング装置100は、ステアリングホイール101に加えられた操舵トルクTをトルクセンサ109にて検出し、その検出トルクに応じて電動モータ110を駆動し、電動モータ110の発生トルクをピニオンシャフト106に伝達する。これにより、電動モータ110の発生トルクが、ステアリングホイール101に加える運転者の操舵力をアシストする。言い換えると電動モータ110は、ステアリングホイール101の操作に対し車輪150を転舵させるアシスト力を付与する。
ここで上述したように、車輪150を構成するタイヤやホイール等について、運転者が指定以外のものに交換した場合、操舵フィーリングが変化し、そのため運転者が車両の操舵を行いにくくなることがある。
そこで本実施の形態では、車輪150のサイズに関する情報(タイヤサイズデータ)を取得し、このタイヤサイズデータに基づき、電動モータ110の発生トルクの変更を行い、操舵力をアシストする力であるアシスト力の変更を行う。なおここでタイヤサイズデータは、例えばタイヤの外径、タイヤの幅、タイヤの扁平率、リム径(タイヤ内径)等のデータである。
そこで本実施の形態では、車輪150のサイズに関する情報(タイヤサイズデータ)を取得し、このタイヤサイズデータに基づき、電動モータ110の発生トルクの変更を行い、操舵力をアシストする力であるアシスト力の変更を行う。なおここでタイヤサイズデータは、例えばタイヤの外径、タイヤの幅、タイヤの扁平率、リム径(タイヤ内径)等のデータである。
図1に示した車両は、ステアリング装置100を構成するものではないが、ナビゲーション装置200を備えている。そして詳しくは後述するが、このナビゲーション装置200からタイヤサイズデータが入力され、ステアリング装置100の制御装置10に対し出力される。そして制御装置10が、タイヤサイズデータを基にして、電動モータ110の発生トルクを変更し、運転者が感じる操舵フィーリングの変化を抑制する。
<制御装置10の説明>
次に、制御装置10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の制御装置10の概略構成図である。
本実施の形態では、制御装置10は、電動モータ110の駆動を制御するモータ制御手段の一例である。制御装置10は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。実際には、制御装置10は、ECU(Electronic Control Unit)等により実現される。
制御装置10には、上述したトルクセンサ109にて検出された操舵トルクTが出力信号に変換されたトルク信号Tdと、車速センサ170にて検出された車速Vcが出力信号に変換された車速信号vが入力される。またナビゲーション装置200から出力されたタイヤサイズデータSが入力される。
そして、制御装置10は、トルク信号Tdに基づいて目標トルクを算出し、この目標トルクを電動モータ110が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出部20と、目標電流算出部20が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部30とを有している。
次に、制御装置10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の制御装置10の概略構成図である。
本実施の形態では、制御装置10は、電動モータ110の駆動を制御するモータ制御手段の一例である。制御装置10は、CPU、ROM、RAM、バックアップRAM等からなる算術論理演算回路である。実際には、制御装置10は、ECU(Electronic Control Unit)等により実現される。
制御装置10には、上述したトルクセンサ109にて検出された操舵トルクTが出力信号に変換されたトルク信号Tdと、車速センサ170にて検出された車速Vcが出力信号に変換された車速信号vが入力される。またナビゲーション装置200から出力されたタイヤサイズデータSが入力される。
そして、制御装置10は、トルク信号Tdに基づいて目標トルクを算出し、この目標トルクを電動モータ110が供給するのに必要となる目標電流を算出する目標電流算出部20と、目標電流算出部20が算出した目標電流に基づいてフィードバック制御などを行う制御部30とを有している。
<目標電流算出部20の説明>
次に、目標電流算出部20について詳述する。
図3は、目標電流算出部20の概略構成図である。
目標電流算出部20は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流を算出するベース電流算出部21と、電動モータ110の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部22と、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部23とを備えている。また、目標電流算出部20は、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23にて算出された値に基づいて目標電流を決定する目標電流決定部25と、トルク信号の位相補償を行う位相補償部26と、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、およびダンパー補償電流算出部23で使用するマップを決定するマップ決定部27とを備えている。
次に、目標電流算出部20について詳述する。
図3は、目標電流算出部20の概略構成図である。
目標電流算出部20は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流を算出するベース電流算出部21と、電動モータ110の慣性モーメントを打ち消すための電流を算出するイナーシャ補償電流算出部22と、モータの回転を制限する電流を算出するダンパー補償電流算出部23とを備えている。また、目標電流算出部20は、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23にて算出された値に基づいて目標電流を決定する目標電流決定部25と、トルク信号の位相補償を行う位相補償部26と、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、およびダンパー補償電流算出部23で使用するマップを決定するマップ決定部27とを備えている。
なお、目標電流算出部20には、トルク信号Td、車速信号v、電動モータ110の回転速度Nmが出力信号に変換された回転速度信号Nms、タイヤサイズデータSなどが入力される。回転速度信号Nmsは、例えば3相ブラシレスモータである電動モータ110の回転子(ロータ)の回転位置を検出するセンサ(例えば、回転子の回転位置を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路)にて検出された電動モータ110の回転角度が微分されることにより得られた値が出力信号に変換されたものであることを例示することができる。
ベース電流算出部21は、位相補償部26にてトルク信号Tdが位相補償されたトルク信号Tsと、車速センサ170からの車速信号vとに基づいてベース電流Ibを算出し、このベース電流Ibの情報を含むベース電流信号Imbを出力する。なお、ベース電流算出部21は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、トルク信号Tsおよび車速信号vとベース電流Ibとの対応を示すマップに、トルク信号Tsおよび車速信号vを代入することによりベース電流Ibを算出する。
イナーシャ補償電流算出部22は、トルク信号Tdと車速信号vとに基づいて電動モータ110およびシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流を算出し、この電流の情報を含むイナーシャ補償電流信号Isを出力する。なお、イナーシャ補償電流算出部22は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、トルク信号Tdおよび車速信号vとイナーシャ補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Tdおよび車速信号vを代入することによりイナーシャ補償電流を算出する。
ダンパー補償電流算出部23は、トルク信号Tdと、車速信号vと、電動モータ110の回転速度信号Nmsとに基づいて、電動モータ110の回転を制限するダンパー補償電流を算出し、この電流の情報を含むダンパー補償電流信号Idを出力する。なお、ダンパー補償電流算出部23は、例えば、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、トルク信号Td、車速信号vおよび回転速度信号Nmsと、ダンパー補償電流との対応を示すマップに、トルク信号Tdと車速信号vと回転速度信号Nmsとを代入することによりダンパー補償電流を算出する。
目標電流決定部25は、ベース電流算出部21にて算出されたベース電流信号Imb、イナーシャ補償電流算出部22にて算出されたイナーシャ補償電流信号Isおよびダンパー補償電流算出部23にて算出されたダンパー補償電流信号Idに基づいて目標電流を決定し、この電流の情報を含む目標電流信号ITFを出力する。目標電流決定部25は、例えば、ベース電流Ibに、イナーシャ補償電流を加算するとともにダンパー補償電流を減算して得た補償電流を、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、補償電流と目標電流との対応を示すマップに代入することにより目標電流を算出する。
マップ決定部27は、ナビゲーション装置200にて入力されたタイヤサイズデータSを取得する。そして詳しくは後述するが、マップ決定部27は、このタイヤサイズデータSを基にして、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23にて使用するマップを決定する。
<制御部30の説明>
次に、制御部30について詳述する。
図4は、制御部30の概略構成図である。
制御部30は、電動モータ110の作動を制御するモータ駆動制御部31と、電動モータ110を駆動させるモータ駆動部32と、電動モータ110に実際に流れる実電流を検出し、実電流検出信号Imをモータ駆動制御部31に出力するモータ電流検出部33とを有している。
モータ駆動制御部31は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流(目標電流信号ITFが示す値)と、モータ電流検出部33にて検出された電動モータ110へ供給される実電流(実電流検出信号Imが示す値)との偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部40と、電動モータ110をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部60とを有している。
次に、制御部30について詳述する。
図4は、制御部30の概略構成図である。
制御部30は、電動モータ110の作動を制御するモータ駆動制御部31と、電動モータ110を駆動させるモータ駆動部32と、電動モータ110に実際に流れる実電流を検出し、実電流検出信号Imをモータ駆動制御部31に出力するモータ電流検出部33とを有している。
モータ駆動制御部31は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流(目標電流信号ITFが示す値)と、モータ電流検出部33にて検出された電動モータ110へ供給される実電流(実電流検出信号Imが示す値)との偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部40と、電動モータ110をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部60とを有している。
フィードバック制御部40は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流とモータ電流検出部33にて検出された実電流との偏差を求める偏差演算部41と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック(F/B)処理部42とを有している。
フィードバック(F/B)処理部42は、目標電流と実電流とが一致するようにフィードバック制御を行うものであり、例えば、偏差演算部41にて算出された偏差に対して、比例要素で比例処理し、積分要素で積分処理し、加算演算部でこれらの値を加算する。
PWM信号生成部60は、フィードバック制御部40からの出力値に基づいて電動モータ110をPWM(パルス幅変調)駆動するためのPWM信号を生成し、生成したPWM信号60aを出力する。
PWM信号生成部60は、フィードバック制御部40からの出力値に基づいて電動モータ110をPWM(パルス幅変調)駆動するためのPWM信号を生成し、生成したPWM信号60aを出力する。
モータ駆動部32は、所謂インバータであり、例えば、スイッチング素子として6個の独立したトランジスタ(FET)を備え、6個の内の3個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の3個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側(アース)ラインと接続されている。そして、6個の中から選択した2個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ110の駆動を制御する。
モータ電流検出部33は、モータ駆動部32に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ110に流れる実電流の値を検出する。
モータ電流検出部33は、モータ駆動部32に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ110に流れる実電流の値を検出する。
<マップ決定部27の説明>
次に、マップ決定部27について詳述する。
図5は、本実施の形態におけるマップ決定部27の機能構成例について説明した図である。
図示するようにマップ決定部27は、タイヤサイズデータ取得部271と、ゲイン決定部272と、マップ変更部273と、マップ記憶部274と、マップ出力部275とを備える。
次に、マップ決定部27について詳述する。
図5は、本実施の形態におけるマップ決定部27の機能構成例について説明した図である。
図示するようにマップ決定部27は、タイヤサイズデータ取得部271と、ゲイン決定部272と、マップ変更部273と、マップ記憶部274と、マップ出力部275とを備える。
タイヤサイズデータ取得部271は、ナビゲーション装置200から出力されたタイヤサイズデータSを取得する。
ゲイン決定部272は、タイヤサイズデータSを基に、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23で使用するマップに対して設定するゲイン値を決定する。つまり本実施の形態では、これらの基本マップが存在し、この基本マップに対し、ゲインをかけることで新たなマップとする。
例えば、ホイールの外径(リム径)が、従来設定されていたものより大きくなった場合は、運転者がステアリングホイール101(図1参照)から受ける反力が大きくなる。そのためゲイン値を従来設定されていた値より大きくし、これによりアシスト力を大きくすることで、運転者が感じる操舵フィーリングを変化させにくくすることができる。またタイヤの外径、幅、および扁平率が大きくなった場合は、同様に運転者がステアリングホイール101から受ける反力が大きくなる。そのためこの場合もゲイン値を従来設定されていた値より大きくする。
例えば、ホイールの外径(リム径)が、従来設定されていたものより大きくなった場合は、運転者がステアリングホイール101(図1参照)から受ける反力が大きくなる。そのためゲイン値を従来設定されていた値より大きくし、これによりアシスト力を大きくすることで、運転者が感じる操舵フィーリングを変化させにくくすることができる。またタイヤの外径、幅、および扁平率が大きくなった場合は、同様に運転者がステアリングホイール101から受ける反力が大きくなる。そのためこの場合もゲイン値を従来設定されていた値より大きくする。
マップ変更部273は、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23で使用するマップの変更を行う。具体的には、マップ変更部273は、基本マップを記憶するマップ記憶部274からまず基本マップを取得する。そしてマップ変更部273は、ゲイン決定部272で決定されたゲイン値に基づき新たなマップを作成する。
マップ出力部275は、マップ変更部273で変更されたマップを、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23に出力する。
以上のような形態の制御装置10では、タイヤサイズデータSを取得し、取得したタイヤサイズデータSに基づいて電動モータ110に供給する電流を変更することで電動モータ110を制御する。具体的には、制御装置10の目標電流算出部20において、タイヤサイズデータSに基づいて目標電流を変更し、制御部30でこの目標電流に基づき電動モータ110を制御する。目標電流の変更は、目標電流を決定するために使用するマップ(対応関係)をタイヤサイズデータSを基に変更することで行う。
これにより車輪150を構成するタイヤやホイール等について、運転者が指定以外のものに交換した場合でも、操舵フィーリングが変化しにくく、そのため運転者が車両の操舵を行いにくくなることが抑制できる。
これにより車輪150を構成するタイヤやホイール等について、運転者が指定以外のものに交換した場合でも、操舵フィーリングが変化しにくく、そのため運転者が車両の操舵を行いにくくなることが抑制できる。
<ナビゲーション装置200の説明>
次に、ナビゲーション装置200について詳述する。
図6は、本実施の形態におけるナビゲーション装置200を説明するためのブロック図である。
図6に示すように、本実施の形態におけるナビゲーション装置200は、所定の広域エリアの地図データが格納された、HDD(Hard Disk Drive)211、地図を表示する液晶表示ディスプレイ等のモニタからなる表示部212、ガイダンス用の音声を出力するスピーカ213、リモートコントローラやコントロールパネル等の操作部214、システム全体を制御するシステム制御部216、測位を行う測位部217、VICS(Vehicle Information and Communication System)情報を受信するアンテナに接続されVICS情報を処理するVICS情報処理部218を備えて構成されている。
次に、ナビゲーション装置200について詳述する。
図6は、本実施の形態におけるナビゲーション装置200を説明するためのブロック図である。
図6に示すように、本実施の形態におけるナビゲーション装置200は、所定の広域エリアの地図データが格納された、HDD(Hard Disk Drive)211、地図を表示する液晶表示ディスプレイ等のモニタからなる表示部212、ガイダンス用の音声を出力するスピーカ213、リモートコントローラやコントロールパネル等の操作部214、システム全体を制御するシステム制御部216、測位を行う測位部217、VICS(Vehicle Information and Communication System)情報を受信するアンテナに接続されVICS情報を処理するVICS情報処理部218を備えて構成されている。
システム制御部216は、システム全体の制御や演算処理を行うCPU220、HDD211等を制御する記憶制御部221、表示部212で表示するデータを制御する表示制御部222、ルートガイダンスを制御するガイダンス制御部223、スピーカ213で出力する音声の制御を行う音声制御部224、操作部214からの入力信号を制御する入力制御部225、タイヤサイズデータSを制御装置10(図1参照)に対し出力する制御を行う出力制御部226、DRAM(Dynamic Random Access Memory)等からなる内部記憶装置としてのメインメモリ227、ナビゲーション装置を作動させるための所定のプログラムが格納されたROM228を備えている。
システム制御部216において、表示制御部222では、HDD211に保持されている地図データに基づく地図と、測位部217の測位補正部235で得た測位結果(自位置)とを重ね合わせ、これを表示部212に表示する。また、この表示制御部222では、表示部212に表示する地図の縮尺を設定する。HDD211に格納された地図データには、複数種の縮尺の地図データが格納されている。そして運転者が、操作部214を操作することにより、記録ディスクから読み出す地図データの縮尺、つまり表示部212に表示させる地図の縮尺を任意に選択できるようになっている。また本実施の形態では、運転者は、操作部214を操作することにより、タイヤサイズデータSを入力する。よって操作部214は、タイヤサイズデータSを入力する入力部として機能する。またタイヤサイズデータSは、出力制御部226から制御装置10のマップ決定部27に対し、出力される。よって出力制御部226は、操作部214により入力されたタイヤサイズデータSを出力する出力部として機能する。
測位部217は、GPS(Global Positioning System)衛星から発信された信号を受信するGPSアンテナ236、GPSアンテナ236から得た信号に基づいて測位を行うGPS測位部232、車速センサ170からの車速信号vを取得する車速取得部233、車両の回転変位を検出するジャイロセンサ234、車速取得部233およびジャイロセンサ234で得た検出値に基づいてGPS測位部232での測位結果を補正する測位補正部235を備えている。
図6に示すナビゲーション装置200では、運転者が操作部214を介して操作することにより、スタート地点等の第1の地点およびゴール地点等の第2の地点と、第1の地点から第2の地点までのルートである設定ルート(道順)とがメインメモリ227に記録される。ナビゲーション装置200は、表示部212に第1の地点と第2の地点と、設定ルートと、車両の現在位置等を適宜、地図上に表示する。なお、設定ルートは第1の地点と第2の地点に基づきCPU220がHDD211に格納された地図データを参照して算出することができる。このようなナビゲーション装置200を搭載した車両等は、表示部212に表示された設定ルートに沿って進めることが可能となる。
なお本実施の形態では、システム制御部216が、地図データに基づき第1の地点から第2の地点までのルートを探索する探索部として機能する。また表示部212が、システム制御部216により探索されたルートに基づいて案内を行う案内部として機能する。
<制御装置10およびナビゲーション装置200の動作の説明>
次に、制御装置10およびナビゲーション装置200の動作について説明する。
図7は、制御装置10およびナビゲーション装置200の動作について説明したフローチャートである。
タイヤやホイールのサイズが変更されたとき、運転者は、ナビゲーション装置200の操作部214を操作し、タイヤサイズデータSを入力する(ステップ101)。
そして入力されたタイヤサイズデータSは、出力制御部226から制御装置10のマップ決定部27に対し、出力される(ステップ102)。
次に、制御装置10およびナビゲーション装置200の動作について説明する。
図7は、制御装置10およびナビゲーション装置200の動作について説明したフローチャートである。
タイヤやホイールのサイズが変更されたとき、運転者は、ナビゲーション装置200の操作部214を操作し、タイヤサイズデータSを入力する(ステップ101)。
そして入力されたタイヤサイズデータSは、出力制御部226から制御装置10のマップ決定部27に対し、出力される(ステップ102)。
出力されたタイヤサイズデータSは、マップ決定部27のタイヤサイズデータ取得部271が取得する(ステップ103)。
次にゲイン決定部272が、タイヤサイズデータSを基に、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23で使用する各マップに対して設定するゲイン値を決定する(ステップ104)。
そしてマップ変更部273は、マップ記憶部274からまず基本マップを取得し(ステップ105)、ゲイン決定部272で決定されたゲイン値に基づき新たなマップを作成し、マップの変更を行う(ステップ106)。
次にゲイン決定部272が、タイヤサイズデータSを基に、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23で使用する各マップに対して設定するゲイン値を決定する(ステップ104)。
そしてマップ変更部273は、マップ記憶部274からまず基本マップを取得し(ステップ105)、ゲイン決定部272で決定されたゲイン値に基づき新たなマップを作成し、マップの変更を行う(ステップ106)。
マップ出力部275は、マップ変更部273で変更された各マップを出力する(ステップ107)。
そして各マップは、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23に格納され、この新たなマップを使用することで、ベース電流、イナーシャ補償電流、ダンパー補償電流が算出される。
そして各マップは、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23に格納され、この新たなマップを使用することで、ベース電流、イナーシャ補償電流、ダンパー補償電流が算出される。
なお上述した例では、タイヤサイズデータSをナビゲーション装置200を介して入力していたが、これに限られるものではない。例えば、車両にモードスイッチを設置し、このモードスイッチを運転者が操作することで、タイヤサイズデータSを制御装置10に対し入力することができる。
またナビゲーション装置200やモードスイッチ等を入力手段として捉えると、この入力手段と電動パワーステアリング装置100とは、タイヤサイズデータSを入力する入力手段と、ステアリングホイール101の操作に対し車輪150を転舵させるアシスト力を付与する電動モータ110と、電動モータ110の駆動を制御する制御装置10と、を備え、制御装置10は、タイヤサイズデータSを取得し、取得したタイヤサイズデータSに基づいて電動モータ110に供給する電流を変更することで電動モータ110を制御することを特徴とする電動パワーステアリングシステムとして捉えることもできる。
<プログラムの説明>
なお本実施の形態における制御装置10が行なう処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現することができる。この場合、制御装置10に設けられた制御用コンピュータ内部の図示しないCPUが、制御装置10の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。
なお本実施の形態における制御装置10が行なう処理は、ソフトウェアとハードウェア資源とが協働することにより実現することができる。この場合、制御装置10に設けられた制御用コンピュータ内部の図示しないCPUが、制御装置10の各機能を実現するプログラムを実行し、これらの各機能を実現させる。
よって制御装置10が行なう処理は、コンピュータに、ステアリングホイール101の操作に対し車輪150を転舵させるアシスト力を付与する電動モータ110に供給する電流を設定する機能と、タイヤサイズデータSを取得する機能と、取得されたタイヤサイズデータSを基に、電動モータ110に供給する電流を設定するために使用するマップを変更する機能と、を実現させるプログラムとして捉えることもできる。
なお、本実施の形態を実現するプログラムは、通信手段により提供することはもちろん、CD−ROM等の記録媒体に格納して提供することも可能である。
10…制御装置、20…目標電流算出部、30…制御部、100…電動パワーステアリング装置、101…ステアリングホイール(ハンドル)、110…電動モータ、150…車輪、200…ナビゲーション装置、212…表示部、214…操作部、216…システム制御部、226…出力制御部
Claims (7)
- ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータと、
前記電動モータの駆動を制御するモータ制御手段と、
を備え、
前記モータ制御手段は、前記車輪のサイズに関する情報を取得し、取得した当該車輪のサイズに関する情報に基づいて前記電動モータに供給する電流を変更することで当該電動モータを制御することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 前記モータ制御手段が取得する前記車輪のサイズに関する情報は、当該車輪を構成するタイヤおよび/またはホイールのサイズに関する情報であることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記モータ制御手段が取得する前記車輪のサイズに関する情報は、ナビゲーション装置から入力されたものであることを特徴とする請求項1または2に記載の電動パワーステアリング装置。
- 前記モータ制御手段は、前記電流を設定するために使用する対応関係を前記車輪のサイズに関する情報を基に変更することで、当該電流を変更することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の電動パワーステアリング装置。
- 地図データに基づき第1の地点から第2の地点までのルートを探索する探索部と、
前記探索部により探索されたルートに基づいて案内を行う案内部と、
車輪のサイズに関する情報を入力する入力部と、
前記入力部により入力された前記車輪のサイズに関する情報を、ステアリングホイールの操作に対し当該車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータの駆動を制御するモータ制御手段に対し、当該電動モータに供給する電流を変更するための情報として出力する出力部と、
を備えることを特徴とするナビゲーション装置。 - 車輪のサイズに関する情報を入力する入力手段と、
ステアリングホイールの操作に対し前記車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータと、
前記電動モータの駆動を制御するモータ制御手段と、
を備え、
前記モータ制御手段は、前記車輪のサイズに関する情報を取得し、取得した当該車輪のサイズに関する情報に基づいて前記電動モータに供給する電流を変更することで当該電動モータを制御することを特徴とする電動パワーステアリングシステム。 - コンピュータに、
ステアリングホイールの操作に対し車輪を転舵させるアシスト力を付与する電動モータに供給する電流を設定する機能と、
前記車輪のサイズに関する情報を取得する機能と、
取得された前記車輪のサイズに関する情報を基に、前記電動モータに供給する電流を設定するために使用する対応関係を変更する機能と、
を実現させるプログラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013052458A JP2014177199A (ja) | 2013-03-14 | 2013-03-14 | 電動パワーステアリング装置、ナビゲーション装置、電動パワーステアリングシステムおよびプログラム |
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2003526553A (ja) * | 1998-06-19 | 2003-09-09 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | 電気的に助成される自動車用パワーアシスト付きステアリング |
JP2004322709A (ja) * | 2003-04-22 | 2004-11-18 | Koyo Seiko Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
JP2007191152A (ja) * | 2007-04-11 | 2007-08-02 | Sumitomo Rubber Ind Ltd | タイヤ空気圧低下警報方法および装置、ならびにしきい値変更プログラム |
-
2013
- 2013-03-14 JP JP2013052458A patent/JP2014177199A/ja active Pending
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