JP3050036B2 - 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

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JP3050036B2 JP2131694A JP2131694A JP3050036B2 JP 3050036 B2 JP3050036 B2 JP 3050036B2 JP 2131694 A JP2131694 A JP 2131694A JP 2131694 A JP2131694 A JP 2131694A JP 3050036 B2 JP3050036 B2 JP 3050036B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、電動パワーステアリン
グ装置に関し、自動車等の車両の電動式パワーステアリ
ング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車両の電動式パワーステアリ
ング装置は、従来より一般に、クラッチ及びステアリン
グギヤボックスを介してラックバーの如きステアリング
リンケージ部材を駆動するモータと、モータの回転を制
御する制御装置とを有し、制御装置は種々のセンサの検
出結果に基づきモータを制御することにより所要の操舵
アシスト力を発生するようになっている。
【0003】このような電動式パワーステアリング装置
として、例えば特開平2−296574号公報に記載さ
れたものがある。
【0004】この装置は悪路走行状態かどうかを判定
し、悪路走行時には出力トルクアシスト量を増大させて
ステアリング保持力を増大させ、悪路にハンドルをとら
れる現象を防止している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来装置は、悪路走行
状態かどうかにより出力トルクアシスト量を決定してい
るため、路面の摩擦係数μが比較的低い悪路を走行して
いる状態では常に出力トルクアシスト力が増大される。
しかし、路面μが小さければ路面反力は小さくステアリ
ング保持力は小さくできるにも拘らず、出力トルクアシ
スト力が増大されるために、運転者の操舵力は全体に軽
くなって全体的な操舵フィーリングが悪化するという問
題があった。
【0006】本発明は、上記の点に鑑みなされたもの
で、操舵トルク変化量と操舵角速度とからキックバック
発生を判定して電動モータ出力を補正することにより、
不要に操舵力が軽くなって全体的な操舵フィーリングが
悪化するのを防止する電動パワーステアリング装置を提
供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図を
示す。
【0008】同図中、操舵トルク検出手段M1は操舵ト
ルクを検出し、この操舵トルクに基き制御手段M2は電
動モータM3を駆動し、補助操舵を行なう。
【0009】操舵トルク変化量検出手段M4は、操舵ト
ルク変化量を検出する。
【0010】操舵角速度検出手段M5は、操舵角速度を
検出する。
【0011】キックバック判定手段M6は、検出された
操舵角速度が所定値より小さく、かつ検出された操舵ト
ルク変化量が所定値より大きいときにキックバック発生
状態と判定する。
【0012】補正手段M7は、キックバック発生状態と
判定されたとき、キックバックを打ち消す方向に上記電
動モータ出力を増大補正する。
【0013】また、補正手段M7は、前記電動モータの
ダンパ制御の補正量を増大する。
【0014】また、補正手段M7は、前記電動モータの
慣性補償制御値を増大する。
【0015】更に、悪路判定手段M8は、悪路走行状態
を判定する。この悪路判定手段M8で悪路走行状態と判
定されたときにのみ、キックバック判定手段M6でキッ
クバック発生状態の判定を行う。
【0016】
【作用】本発明においては、操舵トルク変化量と操舵角
速度とからキックバック発生を判断して電動モータ出力
を補正するため、路面μが低い悪路走行時においても路
面よりのキックバックが大きいときにだけ電動モータ出
力を増大させ、不要に操舵力が軽くなって全体的な操舵
フィーリングが悪化するのを防止する。
【0017】また、キックバックが大きいときにダンバ
制御の補正量を増大するため、キックバックによるステ
アリングホイールの動きの収れん性が向上する。
【0018】また、キックバックが大きいときに、慣性
補償制御の補正量を増大するため、キックバックにより
ステアリングホイールが動く前に電動モータ出力が増大
し、ステアリングホイールの動きを抑えることができ
る。
【0019】また、悪路走行時にのみキックバック状態
を検出するため、キックバックの誤検出のおそれがなく
なる。
【0020】
【実施例】図2は本発明による電動式パワーステアリン
グ装置の一つの実施例を示す概略構成図、図3は図2に
示された電子制御装置を示すブロック図である。
【0021】図2中、10はステアリングホイールを示
しており、ステアリングホイール10はステアリングシ
ャフト12及びステアリングギヤボックス14を介して
ラックバー16を駆動するようになっている。ステアリ
ングシャフト12には歯車減速機構18によりパワーユ
ニット20が駆動接続されている。パワーユニット20
はモータ22と、歯車減速機構18とモータ22とを選
択的に駆動接続する電磁クラッチ24とを有している。
【0022】ステアリングシャフト12には操舵角θを
検出する操舵角センサ26及び操舵トルクTを検出する
トルクセンサ28が設けられ、またモータ22には回転
角センサ36が設けられており、これらのセンサの出力
は電子制御装置32へ供給されるようになっている。ま
た電子制御装置32には加速度センサ30a〜30d夫
々で検出された右前輪(FR)、左前輪(FL),右後
輪(RR),左後輪(RL)夫々の上下方向加速度を示
す信号、及び車速センサ34により検出された車速Vを
示す信号、及び他システム31から推定路面μが入力さ
れる。
【0023】電子制御装置32は図3に示す如く、マイ
クロコンピュータ38を含み、マイクロコンピュータ3
8は中央処理ユニット(CPU)40と、リードオンリ
メモリ(ROM)42と、ランダムアクセスメモリ(R
AM)44と、入力ポート装置46と、出力ポート装置
48とを有し、これらは双方向性のコモンバス50によ
り互いに接続されている。
【0024】入力ポート装置46には操舵角センサ26
により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ2
8により検出された操舵トルクTを示す信号、車速セン
サ34により検出された車速Vを示す信号、回転センサ
36により検出されたモータの回転角を示す信号、加速
度センサ30a〜30d夫々により検出された各車輪の
上下方向加速度を示す信号及び、他システム31からの
推定路面μが入力される。入力ポート装置46はそれに
入力された信号を適宜に処理し、ROM42に記憶され
ている制御プログラムに基づくCPU40の指示に従
い、CPU及びRAM44へ処理された信号を出力す
る。
【0025】ROM42は制御プログラム及びマップを
記憶している。CPU40は制御プログラムに基づき後
述の如く種々の演算及び信号の処理を行う。出力ポート
装置48はCPU40の指示に従い駆動回路52を経て
モータ22へ制御信号を出力し、また駆動回路54を経
て電磁クラッチ24へ制御信号を出力する。
【0026】図4,図5は電子制御装置32で実行され
るステアリング制御処理の一実施例のフローチャートを
示す。この処理は、図2に示されていないイグニッショ
ンスイッチが閉成されることにより開始される。
【0027】まず、図4のステップS10では駆動回路
54を経て電磁クラッチ24へ制御信号を供給すること
によりクラッチが接続され、ステップS20では操舵角
センサ26により検出された操舵角θを示す信号、回転
角センサ36で検出されたモータ回転角θmを示す信
号、トルクセンサ28により検出された操舵トルクTを
示す信号、車速センサ34により検出された車速Vを示
す信号、加速度センサ30a〜30dにより検出された
各車輪の上下方向加速度を示す信号の読込みを行う。
【0028】ステップS30ではステップS20に於て
読込まれた操舵トルクTに基き図6に示すマップより基
本アシスト量Tabが演算され、ステップS40でステ
ップS20に於て読込まれた車速Vに基づき図7に示す
マップより車速係数Kvが演算され、ステップS50で
はステップS20に於て読込まれたモータ回転角θmの
前回の値との差分をとってモータ回転角速度Δθmを求
め、このΔθmに基き図8に示すマップよりダンパ制御
量Tdが演算される。また、ステップS60では車速V
に基き図9に示すマップよりダンパ車速係数Kdが演算
され、ステップS70ではアンチロックブレーキシステ
ム(ABS)、又はトラクションコントロールシステム
で推定された路面μ値を読み込む。
【0029】この後、図5のステップS80では推定路
面μ値が所定のμ判定値μ0 (例えばμ0 =0.5)以
下かどうかを判定する。推定路面μ>μ0 の場合は高μ
路であるとしてステップS90に進み、推定路面μ≦μ
0 の場合は低μ路であるとしてステップS100に進
む。ステップS100では推定路面μに基き図10に示
すマップより路面μ補正係数Kμを演算する。
【0030】次のステップS110では加速度センサ3
0a〜30dで検出された各車輪の上下方向加速度の相
関値Cを演算する。なお、ここでは4輪夫々の相関値を
全て演算する必要はなく、例えば右前輪と左後輪の相関
値を演算するだけでも良い。この後、悪路判定手段M8
に対応するステップS120で相関値Cを所定の相関判
定値C0 以下か否かを判定する。相関値C>C0 の場合
は舗装路等の良路としてステップS90に進み、相関値
C≦C0 の場合は未舗装路等の悪路としてステップS1
30に進む。
【0031】操舵角速度検出手段M5に対応するステッ
プS130では操舵角θの今回の検出値θnとk(例え
ばk=1)回前の検出値θn−kとの差分をとって操舵
角速度Δθを求め、次のステップS140で操舵角速度
Δθが所定の判定値Δθ0 以下かどうかを判定する。Δ
θ≦Δθ0 の場合は操舵トルク変化量検出手段M5に対
応するステップS150に進み、操舵トルクTの今回の
検出値Tnとk回前の検出値Tn−kとの差分をとって
操舵トルク変化量ΔTを求め、ステップS160で操舵
トルク変化量ΔTが所定の判定値ΔT0 以上かどうかを
判定する。
【0032】ここで、Δθ≦Δθ0 かつΔT≧ΔT0
場合は路面からの反力、即ちキックバック力が大きいと
判定してステップS170に進み、Δθ>Δθ0 又はΔ
T<ΔT0 の場合はキックバック力が小さいと判定して
ステップS90に進む。つまり、ステップS140,S
160がキックバック判定手段M6に対応している。ス
テップS90ではキックバック力が小さいため、キック
バック係数K1 ,K 2 夫々に1をセットする。ステップ
S170ではキックバック力が大きいため、操舵トルク
変化量ΔTに定数αを乗算してキックバック係数K
1 (ΔT・α≧1)にセットし、またキックバック係数
2 に定数β(β≧1)をセットする。
【0033】ステップS90又はステップS170でキ
ックバック係数K1 ,K2 をセットした後は補正手段M
7に対応するステップS180に進み、アシスト量TM
を次式により演算する。
【0034】 TM =Tab・Kv・Kμ−Td・Kd・K1 +ΔT・Ki・K2 …(1) 但し、Kiは慣性補正係数としての定数である。(1)
式の右辺第1項は車速及び路面μに応じたアシスト量を
表わしている。右辺第2項はキックバック力によりステ
アリングホイールが動いたとき、この動きを抑えるため
のダンパ制御のアシスト量を表わし、ステアリングホイ
ールの収れん性を向上させるものである。右辺第3項は
キックバック力によりステアリングホイールが動く前
に、この動きを小さく抑えるための慣性補償制御のアシ
スト量を表わしている。
【0035】この後、ステップS190に進み、アシス
ト量TM に対応する制御信号を駆動回路52を通してモ
ータ22に供給し、これにより操舵アシスト力ががアシ
スト量Taに対応する他に制御された後、図4のステッ
プS20に戻る。
【0036】つまり、高μ路、又は低μ路でキックバッ
ク力が小さい場合は、(1)式右辺第2項,第3項の要
素であるキックバック補正係数を1で固定している。こ
のため、低μ路でキックバック力が小さい場合は右辺第
1項の路面μに応じた補正係数Kμが1未満となるの
で、アシスト量TM は路面μに従って小さくなり、アシ
スト力は小さくなって操舵フィーリングを一定に保つこ
とができる。
【0037】低μ路でキックバック力が大きい場合も補
正係数Kμが1未満となるが、キックバック補正係数K
1 ,K2 が1以上となり、右辺第2項のダンパ制御の補
正量及び右辺第3項の慣性補償制御の補正量が増加す
る。上記ダンパ制御の補正量の増加により、キックバッ
クにより動くステアリングホイールの収れん性が向上す
る。また、慣性補償制御の補正量の増加によりキックバ
ックによってステアリングホイールが動き出す前にモー
タ出力トルクが増大しステアリングホイールの動きを低
減でき、操舵フィーリングが向上する。
【0038】また、ステップS120で悪路と判定され
たときだけステップS130,S140に進むため、良
路にも拘らずキックバック大と誤判定され、制御を誤る
ことが防止される。
【0039】図11は本発明装置の制御のブロックダイ
ヤグラムを示す。同図中、操舵トルクTは位相補償部1
00で位相補償されて図6に示すマップ101に供給さ
れ、ここで基本アシスト量Tabが読み出された乗算器
102に供給される。また車速Vは図7に示すマップ1
04に供給され、ここで車体係数Kvが読み出され乗算
器102に供給される。また、推定路面μは図10に示
すマップ106に供給され、ここで補正係数Kμが読み
出され乗算器102に供給され、乗算器102は(1)
式の右辺第1項を得て加算器107に供給する。
【0040】また、操舵トルクTは微分器110で微分
され、操舵トルク変化量ΔTが得られる。この操舵トル
ク変化量ΔTに乗算器111でキックバック係数K2
乗算され、更に乗算器112で慣性補正係数Kiが乗算
され、(1)式の右辺第3項が得られ加算器107に供
給される。
【0041】また、車速Vは図9に示すマップ120に
供給されてダンパ車速係数Kdが得られる。このダンパ
車速係数Kdは乗算器121でキックバック補正係数K
1 を乗算されて乗算器122に供給される。
【0042】モータ22のモータ回転角θmは微分器1
23で微分され、回転角速度Δθmが得られる。この回
転角速度Δθmは図8に示すマップ124に供給され、
ここで読み出されたダンパ制御量Tdが乗算器122に
供給される。乗算器122で得られた(1)式の右辺第
2項は減算器123において加算器107出力から減算
され(1)式のアシスト量TM が得られる。
【0043】このアシスト量TM は減算器124に供給
され、ここでモータ22に流れる電流を検出した電流検
出器125出力がフィードバックのために減算されて駆
動回路52に供給され、モータ22が駆動される。
【0044】
【発明の効果】上述の如く、本発明の電動パワーステア
リング装置によれば、操舵トルク変化量と操舵角速度と
からキックバック発生を判定して電動モータ出力を補正
するため、路面μが低い悪路走行時においても路面より
のキックバックが大きいときにだけ電動モータ出力を増
大させ、不要に操舵力が軽くなって全体的な操舵フィー
リングが悪化するのを防止することができる。
【0045】また、キックバックが大きいときに、ダン
パ制御の補正量を増大するため、キックバックによるス
テアリングホイールの動きの収れん性が向上する。
【0046】また、キックバックが大きいときに、慣性
補償制御の補正量を増大するため、キックバックにより
ステアリングホイールが動く前に電動モータ出力が増大
し、ステアリングホイールの動きを抑えることができ
る。
【0047】更に、悪路走行時にのみキックバック状態
を検出するため、キックバック誤検出のおそれがなくな
り、実用上きわめて有用である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の原理図である。
【図2】本発明装置の概略構成図である。
【図3】電子制御装置のブロック図である。
【図4】本発明装置のステアリング制御処理のフローチ
ャートである。
【図5】本発明装置のステアリング制御処理のフローチ
ャートである。
【図6】操舵トルクと基本アシスト量とのマップであ
る。
【図7】車速と車速係数とのマップである。
【図8】モータ回転角速度とダンパ制御量とのマップで
ある。
【図9】車速とダンパ車速係数とのマップである。
【図10】路面μと路面μ補正係数とのマップである。
【図11】本発明装置の制御ブロックダイヤグラムであ
る。
【符号の説明】
10 ステアリングホイール 12 ステアリングシャフト 14 ステアリングギヤボックス 22 モータ 24 電磁クラッチ 26 操舵角センサ 28 トルクセンサ 32 電子制御装置 34 車速センサ 36 回転センサ M1 操舵トルク検出手段 M2 制御手段 M3 電動モータ M4 操舵トルク変化検出手段 M5 操舵角速度検出手段 M6 キックバック判定手段 M7 補正手段 M8 悪路判定手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI B62D 137:00 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 - 6/04 B62D 5/04

Claims (4)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 操舵トルクに応じて電動モータを駆動
    し、補助操舵を行なう電動パワーステアリング装置にお
    いて、 操舵トルク変化量を検出する操舵トルク変化量検出手段
    と、 操舵角速度を検出する操舵角速度検出手段と、 検出された操舵角速度が所定値より小さく、かつ検出さ
    れた操舵トルク変化量が所定値より大きいときにキック
    バック発生状態と判定するキックバック判定手段と、 キックバック発生状態と判定されたとき、キックバック
    を打ち消す方向に上記電動モータ出力を増大補正する補
    正手段とを有することを特徴とする電動パワーステアリ
    ング装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の電動パワーステアリング
    装置において、 前記補正手段は、前記電動モータのダンパ制御の補正量
    を増大することを特徴とする電動パワーステアリング装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は請求項2記載の電動パワー
    ステアリング装置において、 前記補正手段は、前記電動モータの慣性補償制御値を増
    大することを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  4. 【請求項4】 請求項1又は請求項2又は請求項3記載
    の電動パワーステアリング装置において、 悪路走行状態を判定する悪路判定手段を有し、前記悪路判定手段で悪路走行状態と判定されたときにの
    み、前記キックバック判定手段でキックバック発生状態
    の判定を行う ことを特徴とする電動パワーステアリング
    装置。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1803627A2 (en) 2004-02-13 2007-07-04 JTEKT Corporation Electric power steering apparatus
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Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6658335B2 (en) * 2001-10-11 2003-12-02 Delphi Technologies, Inc. Method and apparatus for motor velocity measurement compensation in electric power steering damping
JP5515252B2 (ja) * 2008-08-07 2014-06-11 トヨタ自動車株式会社 パワーステアリング装置
JP5123143B2 (ja) * 2008-11-21 2013-01-16 本田技研工業株式会社 車両の電動パワーステアリング装置
JP5157861B2 (ja) * 2008-12-08 2013-03-06 日産自動車株式会社 電磁アクチュエータ装置および電磁アクチュエータの制御方法
JP5212082B2 (ja) * 2008-12-22 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 電動パワーステアリング装置
JP5212445B2 (ja) * 2010-09-17 2013-06-19 トヨタ自動車株式会社 操舵装置及びキックバック判定装置
JP5948940B2 (ja) * 2012-02-20 2016-07-06 株式会社ジェイテクト 車両用操舵装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1803627A2 (en) 2004-02-13 2007-07-04 JTEKT Corporation Electric power steering apparatus
KR101739928B1 (ko) 2015-11-30 2017-05-26 주식회사 청산이엔씨 종이재 관 및 그 제조 방법

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