JP2860422B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JP2860422B2 JP2860422B2 JP20788388A JP20788388A JP2860422B2 JP 2860422 B2 JP2860422 B2 JP 2860422B2 JP 20788388 A JP20788388 A JP 20788388A JP 20788388 A JP20788388 A JP 20788388A JP 2860422 B2 JP2860422 B2 JP 2860422B2
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、電動モータを駆動して転舵輪を操舵する
電動パワーステアリング装置に関する。
電動パワーステアリング装置に関する。
（従来の技術） 第５図に示した従来の装置は、実開昭62−37580号公
報に記載されたもので、ハンドル１を回したとき、その
操舵トルクをトルクセンサー２で検出し、その検出信号
をコントローラＣに伝達するとともに、このコントロー
ラＣは、トルクセンサー２の検出信号に応じてサーボモ
ータ３を制御する。このようにしてサーボモータ３が駆
動すると、減速歯車機構４を介して駆動軸５が回転する
が、その回転力は、チェーン６→伝動軸７→歯車８、９
を介して伝達され、転舵輪10を転舵するものである。
報に記載されたもので、ハンドル１を回したとき、その
操舵トルクをトルクセンサー２で検出し、その検出信号
をコントローラＣに伝達するとともに、このコントロー
ラＣは、トルクセンサー２の検出信号に応じてサーボモ
ータ３を制御する。このようにしてサーボモータ３が駆
動すると、減速歯車機構４を介して駆動軸５が回転する
が、その回転力は、チェーン６→伝動軸７→歯車８、９
を介して伝達され、転舵輪10を転舵するものである。
なお、図中符号11は走行用モータで、この走行用モー
タ11の駆動力がギヤボックス12内に設けたギヤ機構を介
して転舵輪10に伝達されるものである。
タ11の駆動力がギヤボックス12内に設けたギヤ機構を介
して転舵輪10に伝達されるものである。
（本発明が解決しようとする問題点） 上記のようにした従来の装置では、ハンドル１と転舵
輪10とを、歯車機構４やチェーン６等を介して連係して
いるので、換言すれば、両者を機械的に連係しているの
で、ハンドル１と転舵輪10との位置関係が必然的に決め
られ、その自由度が制限されるという問題があった。
輪10とを、歯車機構４やチェーン６等を介して連係して
いるので、換言すれば、両者を機械的に連係しているの
で、ハンドル１と転舵輪10との位置関係が必然的に決め
られ、その自由度が制限されるという問題があった。
この発明の目的は、ハンドルと転舵輪とを電気的に連
係し、それら両者の位置関係をある程度自由に設定でき
るようにした装置を提供するとである。
係し、それら両者の位置関係をある程度自由に設定でき
るようにした装置を提供するとである。
（問題点を解決する手段） この発明は、ハンドルと、このハンドルに固定した操
舵軸と、この操舵軸に設けるとともに操舵角度を検出す
るハンドルセンサーと、上記ハンドルと機械的連係を分
離した転舵輪と、この転舵輪を転舵する電動モータと、
転舵輪の実際の転舵角を検出する転舵角センサーと、こ
の転舵角センサーおよび上記ハンドル角センサーの検出
信号に応じて上記電動モータへの出力信号を制御するコ
ントローラと、上記操舵軸に接続されかつ上記コントロ
ーラからの出力信号に応じてその出力を制御する電動モ
ータからなる反力機構とを備え、上記コントローラは、
転舵角センサーで検出した転舵角に比例する操舵反力値
に基づいて反力機構の電動モータを制御する構成にした
ことを特徴とする。
舵軸と、この操舵軸に設けるとともに操舵角度を検出す
るハンドルセンサーと、上記ハンドルと機械的連係を分
離した転舵輪と、この転舵輪を転舵する電動モータと、
転舵輪の実際の転舵角を検出する転舵角センサーと、こ
の転舵角センサーおよび上記ハンドル角センサーの検出
信号に応じて上記電動モータへの出力信号を制御するコ
ントローラと、上記操舵軸に接続されかつ上記コントロ
ーラからの出力信号に応じてその出力を制御する電動モ
ータからなる反力機構とを備え、上記コントローラは、
転舵角センサーで検出した転舵角に比例する操舵反力値
に基づいて反力機構の電動モータを制御する構成にした
ことを特徴とする。
（本発明の作用） この発明は、ハンドルと転舵輪とを電気的に接続して
いるので、例えば、それら両者の位置が離れていても差
支えない。つまり、その位置関係が機構的に限定される
ようなことがない。
いるので、例えば、それら両者の位置が離れていても差
支えない。つまり、その位置関係が機構的に限定される
ようなことがない。
また、コントローラは転舵目標値と実舵角との差に応
じて電動モータの出力を制御するので、それらの差が無
くなったとき、電動モータが自動的に停止する。しか
も、この差の微分値及び積分値も考慮しているので、電
動モータのロータ慣性の影響で操舵フィーリングが悪く
なったり、外力が作用して当該電動モータが停止したり
するようなことがなくなる。
じて電動モータの出力を制御するので、それらの差が無
くなったとき、電動モータが自動的に停止する。しか
も、この差の微分値及び積分値も考慮しているので、電
動モータのロータ慣性の影響で操舵フィーリングが悪く
なったり、外力が作用して当該電動モータが停止したり
するようなことがなくなる。
（本発明の実施例） 第１図に示した実施例は、ハンドル13の操舵軸14をハ
ンドル角センサー15に連係するとともに、このハンドル
角センサー15をコントローラＣに電気的に接続してい
る。
ンドル角センサー15に連係するとともに、このハンドル
角センサー15をコントローラＣに電気的に接続してい
る。
また、ステアリング用の電動モータｍも上記コントロ
ーラＣに電気的に接続されているもので、この電動モー
タｍが駆動すると、その回転力が減速機16及びピニオン
17を介してラック18に伝達され、このラック18が横方向
に移動する。このようにラック18が横方向に移動する
と、転舵輪19が転舵されるが、このときの転舵角θＴを
転舵輪角センサー20が検出し、その検出信号を上記コン
トローラＣにフィードバックするものである。
ーラＣに電気的に接続されているもので、この電動モー
タｍが駆動すると、その回転力が減速機16及びピニオン
17を介してラック18に伝達され、このラック18が横方向
に移動する。このようにラック18が横方向に移動する
と、転舵輪19が転舵されるが、このときの転舵角θＴを
転舵輪角センサー20が検出し、その検出信号を上記コン
トローラＣにフィードバックするものである。
なお、図中符号21は当該車両の前輪である。
そして、上記コントローラＣは、ハンドル角センサー
15で検出した操舵角θＨと、転舵角センサー20で検出し
た転舵角θＴとに応じて、電動モータｍの出力と操舵反
力機構22とを制御するが、このコントローラＣの制御方
式は次のとおりである。
15で検出した操舵角θＨと、転舵角センサー20で検出し
た転舵角θＴとに応じて、電動モータｍの出力と操舵反
力機構22とを制御するが、このコントローラＣの制御方
式は次のとおりである。
θ＝θＴ−θH/α …（１） α ：ステアリングギヤ比 VM ：電動モータｍの端子電圧 C1〜C3:定数 なお、上記θH/αはハンドル13の回転角によって決る
転舵目標値である。したがって、θは転舵目標値と実転
舵角との差を示すものである。
転舵目標値である。したがって、θは転舵目標値と実転
舵角との差を示すものである。
上記の式からも明らかなように、電動モータｍの端子
電圧VMは、上記θの値に比例するもので、したがって、
転舵目標値θＨと実転舵角θＴとの差θが大きければ大
きいほど、端子電圧VMも大きくなる。この端子電圧VMは
電動モータの回転速度に比例するので、上記のように差
θが大きけれは大きいほど、電動モータｍが速く回転し
て目標値に近付こうとする。そして、実転舵角θＴが転
舵目標値θH/αに達すると、上記θの値がゼロになるの
で、端子電圧VMもゼロになって電動モータｍも停止す
る。
電圧VMは、上記θの値に比例するもので、したがって、
転舵目標値θＨと実転舵角θＴとの差θが大きければ大
きいほど、端子電圧VMも大きくなる。この端子電圧VMは
電動モータの回転速度に比例するので、上記のように差
θが大きけれは大きいほど、電動モータｍが速く回転し
て目標値に近付こうとする。そして、実転舵角θＴが転
舵目標値θH/αに達すると、上記θの値がゼロになるの
で、端子電圧VMもゼロになって電動モータｍも停止す
る。
また、上記θの微分値は、ハンドルを急操舵したよう
なときに、電動モータｍのロータ慣性による加速の立ち
上がり遅れをキャンセルするとともに、ハンドルを急停
止したときには、上記ロータ慣性によるオーバーシュー
トを防止するためのものである。
なときに、電動モータｍのロータ慣性による加速の立ち
上がり遅れをキャンセルするとともに、ハンドルを急停
止したときには、上記ロータ慣性によるオーバーシュー
トを防止するためのものである。
さらに、上記θの積分値は、転舵輪19に外力が作用し
ているときに、それに対抗するための力を電動モータｍ
が出力するようにするためのものである。つまり、上記
したように電動モータｍの回転数は、転舵目標値と実転
舵角との差に比例するので、その差θが小さくなればな
るほど、電動モータｍの回転が遅くなり、それだけ出力
が減少する。このような状態で転舵輪19に大きな外力が
作用していると、電動モータｍの出力不足のために実転
舵角が転舵目標値に達する前に、当該電動モータｍが停
止してしまう。このように実転舵角が目標値に達する前
に停止してしまうときのずれ量をオフセットというが、
このオフセットをキャンセルするために、上記θの積分
値を加算したものである。したがって、コントローラＣ
は、上記オフセットがゼロになるまでこの積分値が増加
し続け、操舵輪19の外力に対抗する端子電圧VMを出力し
続けるように機能する。
ているときに、それに対抗するための力を電動モータｍ
が出力するようにするためのものである。つまり、上記
したように電動モータｍの回転数は、転舵目標値と実転
舵角との差に比例するので、その差θが小さくなればな
るほど、電動モータｍの回転が遅くなり、それだけ出力
が減少する。このような状態で転舵輪19に大きな外力が
作用していると、電動モータｍの出力不足のために実転
舵角が転舵目標値に達する前に、当該電動モータｍが停
止してしまう。このように実転舵角が目標値に達する前
に停止してしまうときのずれ量をオフセットというが、
このオフセットをキャンセルするために、上記θの積分
値を加算したものである。したがって、コントローラＣ
は、上記オフセットがゼロになるまでこの積分値が増加
し続け、操舵輪19の外力に対抗する端子電圧VMを出力し
続けるように機能する。
そして、オフセットがゼロになった段階で、換言すれ
ば、実転舵角が目標値に達したとき電動モータｍが停止
するとともに、転舵輪19の舵角も特定されることにな
る。
ば、実転舵角が目標値に達したとき電動モータｍが停止
するとともに、転舵輪19の舵角も特定されることにな
る。
上記操舵反力機構22は、電動モータを主要素にするも
ので、コントローラＣは、この電動モータの電流IHを制
御するようにしている。そして、その制御方式は、第２
図に示したグラフのように、転舵角θＴに比例する値と
して操舵反力を求め、この値に基づいて制御している。
ので、コントローラＣは、この電動モータの電流IHを制
御するようにしている。そして、その制御方式は、第２
図に示したグラフのように、転舵角θＴに比例する値と
して操舵反力を求め、この値に基づいて制御している。
なお、第１図は四輪車の後輪を転舵する例であるが、
この装置を用いて前輪を操舵するようにしてもよいこと
当然である。
この装置を用いて前輪を操舵するようにしてもよいこと
当然である。
また、第3,4図に示すように、後ろ一輪転舵車25にこ
の装置を用いてもよい。この一輪転舵車25は、車台26に
ハンドル13を設けるとともに、このハンドル13の操舵軸
14にハンドル角センサー15と操舵反力機構22とを設けて
いる。そして、このハンドル角センサー15は、運転席27
の下に設けたコントローラＣに電気的に接続している。
の装置を用いてもよい。この一輪転舵車25は、車台26に
ハンドル13を設けるとともに、このハンドル13の操舵軸
14にハンドル角センサー15と操舵反力機構22とを設けて
いる。そして、このハンドル角センサー15は、運転席27
の下に設けたコントローラＣに電気的に接続している。
また、この車台26の下には一対の前輪28と一つの後輪
29とを設けている。この後輪29は電動モータｍの駆動力
で転舵されるものである。すなわち、電動モータｍが駆
動すると、その力が減速機16を介してモータ側ギヤ30に
伝達されるとともに、このギヤ30の回転力がチェーン31
を介して車輪側ギヤに伝達される。そして、この車輪側
ギヤ32の回転に応じて後輪29が転舵されるが、この後輪
に29の転舵角は、転舵角センサー20で検出されたコント
ローラＣにフィールドバックされるものである。
29とを設けている。この後輪29は電動モータｍの駆動力
で転舵されるものである。すなわち、電動モータｍが駆
動すると、その力が減速機16を介してモータ側ギヤ30に
伝達されるとともに、このギヤ30の回転力がチェーン31
を介して車輪側ギヤに伝達される。そして、この車輪側
ギヤ32の回転に応じて後輪29が転舵されるが、この後輪
に29の転舵角は、転舵角センサー20で検出されたコント
ローラＣにフィールドバックされるものである。
この第3,4図に示した車両においても、その制御方式
は、上記の場合と全く同様である。
は、上記の場合と全く同様である。
（本発明の効果） この発明の操作によれば、ハンドルと転舵輪とを電気
的に接続しているので、それらの位置関係が機構的に限
定されるようなことがなく、それだけ設計上の自由度が
増すことになる。
的に接続しているので、それらの位置関係が機構的に限
定されるようなことがなく、それだけ設計上の自由度が
増すことになる。
また、電動モータのロータ慣性の影響で操舵フィーリ
ングが悪くなったり、外力が作用して当該電動モータ
が、転舵目標値に達する以前に停止したりするようなこ
とがなくなる。
ングが悪くなったり、外力が作用して当該電動モータ
が、転舵目標値に達する以前に停止したりするようなこ
とがなくなる。
一方、ハンドルと転舵輪との機械的に連係を分離する
と、転舵輪に作用する路面の摩擦抵抗がハンドルまで伝
わらなくなる。そのため、このままではハンドルを操舵
したとしても操舵反力が作用しない。
と、転舵輪に作用する路面の摩擦抵抗がハンドルまで伝
わらなくなる。そのため、このままではハンドルを操舵
したとしても操舵反力が作用しない。
しかし、この発明の装置では、ハンドルに固定した操
舵軸に反力機構を設け、この反力機構をコントローラに
よって制御することで、疑似的な操舵反力をハンドルに
与えている。したがって、ハンドルと転舵輪との機械的
な連係を分離したとしても、適切な操舵反力を得ること
ができる。
舵軸に反力機構を設け、この反力機構をコントローラに
よって制御することで、疑似的な操舵反力をハンドルに
与えている。したがって、ハンドルと転舵輪との機械的
な連係を分離したとしても、適切な操舵反力を得ること
ができる。
なお、この発明の装置では、反力機構を構成する電動
モータを、実際の転舵角に比例する操舵反力値に基づい
て制御しているが、上記転舵角は、パワーステアリング
装置に必要不可欠な転舵角センサーによって検出してい
る。そのため、反力機構を設けたために、特別なセンサ
ーも必要になるということがない。つまり、この発明の
装置では、パワーステアリング装置に必要不可欠転舵角
センサーを利用することによって、装置全体のコストを
安く抑えている。
モータを、実際の転舵角に比例する操舵反力値に基づい
て制御しているが、上記転舵角は、パワーステアリング
装置に必要不可欠な転舵角センサーによって検出してい
る。そのため、反力機構を設けたために、特別なセンサ
ーも必要になるということがない。つまり、この発明の
装置では、パワーステアリング装置に必要不可欠転舵角
センサーを利用することによって、装置全体のコストを
安く抑えている。
図面はこの発明の実施例を示すもので、図面第１図は装
置全体を示す回路図、第２図は操舵反力の制御形態を示
したグラフ、第３、４図は別な車両に用いた例を示した
もので、第３図は側面図、第４図は電動モータと後輪と
の伝達機構を示した説明図、第５図は従来の装置の機構
図である。 13……ハンドル、15……ハンドル角センサー、Ｃ……コ
ントローラ、ｍ……電動モータ、19……転舵輪、20……
転舵角センサー。
置全体を示す回路図、第２図は操舵反力の制御形態を示
したグラフ、第３、４図は別な車両に用いた例を示した
もので、第３図は側面図、第４図は電動モータと後輪と
の伝達機構を示した説明図、第５図は従来の装置の機構
図である。 13……ハンドル、15……ハンドル角センサー、Ｃ……コ
ントローラ、ｍ……電動モータ、19……転舵輪、20……
転舵角センサー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−157870（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−214059（ＪＰ，Ａ) 実開 昭55−124005（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−37580（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00 - 6/06
Claims (1)
- 【請求項１】ハンドルと、このハンドルに固定した操舵
軸と、この操舵軸に設けるとともに操舵角を検出するハ
ンドル角センサーと、上記ハンドルと機械的連係を分離
した転舵輪と、この転舵輪を転舵する電動モータと、転
舵輪の実際の転舵角を検出する転舵角センサーと、この
転舵角センサーおよび上記ハンドル角センサーの検出信
号に応じて上記電動モータへの出力信号を制御するコン
トローラと、上記操舵軸に接続されかつ上記コントロー
ラからの出力信号に応じてその出力を制御する電動モー
タからなる反力機構とを備え、上記コントローラは、転
舵角センサーで検出した転舵角に比例する操舵反力値に
基づいて反力機構の電動モータを制御する構成にしたこ
とを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20788388A JP2860422B2 (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP20788388A JP2860422B2 (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0285059A JPH0285059A (ja) | 1990-03-26 |
| JP2860422B2 true JP2860422B2 (ja) | 1999-02-24 |
Family
ID=16547138
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP20788388A Expired - Fee Related JP2860422B2 (ja) | 1988-08-22 | 1988-08-22 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2860422B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4028320A1 (de) * | 1990-09-06 | 1992-03-12 | Deutsche Forsch Luft Raumfahrt | Verfahren zum lenken von strassenfahrzeugen mit vorder- und hinterradlenkung |
| DE19526250B4 (de) * | 1995-07-18 | 2005-02-17 | Daimlerchrysler Ag | Brems- und Lenksystem für ein Fahrzeug |
| US6032757A (en) * | 1997-01-22 | 2000-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering control apparatus |
| KR100351410B1 (ko) * | 1997-12-26 | 2002-10-19 | 주식회사 만도 | 차량용 조향시스템 |
| JP2008296602A (ja) * | 2007-05-29 | 2008-12-11 | Nippon Yusoki Co Ltd | 荷役車両の制御装置 |
| JP7387998B2 (ja) * | 2019-04-15 | 2023-11-29 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
| CN111605611A (zh) * | 2020-05-25 | 2020-09-01 | 杭州世宝汽车方向机有限公司 | 一种电动智能线性伺服横拉杆车辆转向方法和系统 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55124005U (ja) * | 1979-02-27 | 1980-09-03 | ||
| JPH0749836B2 (ja) * | 1985-08-09 | 1995-05-31 | 松下電器産業株式会社 | 電磁排水弁装置 |
| JPS62214059A (ja) * | 1986-03-14 | 1987-09-19 | Fuji Heavy Ind Ltd | 自動車のステアリング装置 |
-
1988
- 1988-08-22 JP JP20788388A patent/JP2860422B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0285059A (ja) | 1990-03-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |