JP3099718B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
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- steering
- electric power
- specific control
- torque
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】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。
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。
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】例えば、特開平６−８８３９号公報には、
操舵機構の操舵速度を検出し、この操舵速度が設定値以
上となったとき、電動モータの回転力を操舵機構に伝達
するクラッチを離脱させることにより、車両が縁石に乗
り上げた場合のステアリングギヤ部及び電動モータの減
速部の破損を防止することが記載されている。
操舵機構の操舵速度を検出し、この操舵速度が設定値以
上となったとき、電動モータの回転力を操舵機構に伝達
するクラッチを離脱させることにより、車両が縁石に乗
り上げた場合のステアリングギヤ部及び電動モータの減
速部の破損を防止することが記載されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来装置では縁石乗り
上げ判定を、操舵速度と設定値との比較で行っているた
め、設定値が大きいときは検出時間がかかり、縁石乗り
上げによってラックエンドがストッパに衝突した後でク
ラッチが離脱することになり、ステアリングギヤや電動
モータの減速部の保護を充分になしえないという問題が
あった。
上げ判定を、操舵速度と設定値との比較で行っているた
め、設定値が大きいときは検出時間がかかり、縁石乗り
上げによってラックエンドがストッパに衝突した後でク
ラッチが離脱することになり、ステアリングギヤや電動
モータの減速部の保護を充分になしえないという問題が
あった。
【０００５】本発明は上記の点に鑑みなされたもので、
操舵トルクの変化量に基づいて縁石衝突判定を行い、そ
の判定時にクラッチ手段又は電動モータの特定制御を行
うことにより、縁石衝突を遅れなく判定してステアリン
グギヤや電動モータの減速部の破損を防止できる電動式
パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
操舵トルクの変化量に基づいて縁石衝突判定を行い、そ
の判定時にクラッチ手段又は電動モータの特定制御を行
うことにより、縁石衝突を遅れなく判定してステアリン
グギヤや電動モータの減速部の破損を防止できる電動式
パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明は
図１に示す如く、操舵トルク検出手段Ｍ１で検出した操
舵トルクに基づいて電動モータＭ２を駆動制御し、上記
電動モータの回転力をクラッチ手段Ｍ３を介して操舵機
構Ｍ４に伝達して操舵力を補助する電動式パワーステア
リング装置において、操舵トルク変化量が所定の基準値
より大か否かを判定する判定手段Ｍ５と、操舵トルク変
化量が所定の基準値より大と判定されたとき、操舵機構
のラックエンドがストッパに当たる直前のタイミングで
前記クラッチ手段を解放して電動モータの回転力を操舵
機構に伝達しないよう特定制御を行う特定制御手段Ｍ６
とを有する。
図１に示す如く、操舵トルク検出手段Ｍ１で検出した操
舵トルクに基づいて電動モータＭ２を駆動制御し、上記
電動モータの回転力をクラッチ手段Ｍ３を介して操舵機
構Ｍ４に伝達して操舵力を補助する電動式パワーステア
リング装置において、操舵トルク変化量が所定の基準値
より大か否かを判定する判定手段Ｍ５と、操舵トルク変
化量が所定の基準値より大と判定されたとき、操舵機構
のラックエンドがストッパに当たる直前のタイミングで
前記クラッチ手段を解放して電動モータの回転力を操舵
機構に伝達しないよう特定制御を行う特定制御手段Ｍ６
とを有する。
【０００７】このため、早期に縁石衝突の判定を行うこ
とができ、ラックエンドがストッパに衝突するまでの移
動距離が短かい操舵角状態での縁石衝突であっても、ラ
ックエンドがストッパに衝突する前にクラッチ手段を解
放して、縁石衝突の衝撃が電動モータの減速部に伝達し
て破損することを防止でき、また、ラックエンドがスト
ッパに当たる直前まで電動モータのブレーキ抵抗を最大
限に活用して、ラックエンドの移動を抑制できる。
とができ、ラックエンドがストッパに衝突するまでの移
動距離が短かい操舵角状態での縁石衝突であっても、ラ
ックエンドがストッパに衝突する前にクラッチ手段を解
放して、縁石衝突の衝撃が電動モータの減速部に伝達し
て破損することを防止でき、また、ラックエンドがスト
ッパに当たる直前まで電動モータのブレーキ抵抗を最大
限に活用して、ラックエンドの移動を抑制できる。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】請求項２に記載の発明は、請求項１記載の
電動式パワーステアリング装置において、前記特定制御
手段は、前記電動モータに操舵角の絶対値を減少させる
方向に駆動する逆方向補助駆動を行う。
電動式パワーステアリング装置において、前記特定制御
手段は、前記電動モータに操舵角の絶対値を減少させる
方向に駆動する逆方向補助駆動を行う。
【００１２】このように、電動モータの逆方向補助駆動
を行うことによってラックエンドの移動を抑制し、ラッ
クエンドがストッパに当たるときの衝撃力を低減でき
る。請求項３に記載の発明は、請求項２記載の電動式パ
ワーステアリング装置において、操舵角速度を求める操
舵角速度演算手段を有し、前記特定制御手段は、上記操
舵角速度に基づいて前記逆方向補助駆動を行う。
を行うことによってラックエンドの移動を抑制し、ラッ
クエンドがストッパに当たるときの衝撃力を低減でき
る。請求項３に記載の発明は、請求項２記載の電動式パ
ワーステアリング装置において、操舵角速度を求める操
舵角速度演算手段を有し、前記特定制御手段は、上記操
舵角速度に基づいて前記逆方向補助駆動を行う。
【００１３】このように、操舵角速度に基づいて電動モ
ータの逆方向補助駆動を行うため、ハンドル回転の抑制
を効果的に行うことができ、ラックエンドがストッパに
当たるときの衝撃力を大幅に低減できる。請求項４に記
載の発明は、請求項３記載の電動式パワーステアリング
装置において、前記特定制御手段は、操舵トルク変化量
と操舵角との積が正の場合、又は上記積が負で、かつ、
操舵角度が所定の基準値より小さい場合に前記逆方向補
助駆動を行い、上記積が負で、かつ、操舵角度が上記所
定の基準値以上の場合に前記クラッチ手段の解放を行
う。
ータの逆方向補助駆動を行うため、ハンドル回転の抑制
を効果的に行うことができ、ラックエンドがストッパに
当たるときの衝撃力を大幅に低減できる。請求項４に記
載の発明は、請求項３記載の電動式パワーステアリング
装置において、前記特定制御手段は、操舵トルク変化量
と操舵角との積が正の場合、又は上記積が負で、かつ、
操舵角度が所定の基準値より小さい場合に前記逆方向補
助駆動を行い、上記積が負で、かつ、操舵角度が上記所
定の基準値以上の場合に前記クラッチ手段の解放を行
う。
【００１４】このように、クラッチの解放と電動モータ
の逆方向補助駆動の制御を組み合わせることで、制御性
等を踏まえた最適な制御が可能となる。
の逆方向補助駆動の制御を組み合わせることで、制御性
等を踏まえた最適な制御が可能となる。
【００１５】
【発明の実施の形態】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。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は操舵機構Ｍ４のステア
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
（Ｍ２）２２とを選択的に駆動接続するクラッチ手段Ｍ
３としての電磁クラッチ２４とを有している。
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。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は操舵機構Ｍ４のステア
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
（Ｍ２）２２とを選択的に駆動接続するクラッチ手段Ｍ
３としての電磁クラッチ２４とを有している。
【００１６】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
操舵トルク検出手段Ｍ１としてのトルクセンサ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
は車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信号も
入力される。
検出する操舵角センサ２６及び操舵トルクＴを検出する
操舵トルク検出手段Ｍ１としてのトルクセンサ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
は車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信号も
入力される。
【００１７】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。
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。
【００１８】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、回転角セン
サ３６により検出されたモータの回転角を示す信号が入
力される。入力ポート装置４６はそれに入力さた信号を
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ＲＡ
Ｍ４４へ処理された信号を出力する。
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、回転角セン
サ３６により検出されたモータの回転角を示す信号が入
力される。入力ポート装置４６はそれに入力さた信号を
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ＲＡ
Ｍ４４へ処理された信号を出力する。
【００１９】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。なお、本実
施例では操舵角θ、操舵トルクＴは右方向を正、左方向
を負とする。
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。なお、本実
施例では操舵角θ、操舵トルクＴは右方向を正、左方向
を負とする。
【００２０】図４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第１実施例のフローチャートを示
す。この処理は、図２には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。まずス
テップＳ２０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Ｓ３０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、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を示す信号の読込みを行う。ステップＳ４
０ではステップＳ３０に於て読込まれた操舵トルクＴに
基き図５に示されたグラフに対応するマップより基本ア
シスト量Ｔａｂが演算される。
アリング制御処理の第１実施例のフローチャートを示
す。この処理は、図２には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。まずス
テップＳ２０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Ｓ３０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、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を示す信号の読込みを行う。ステップＳ４
０ではステップＳ３０に於て読込まれた操舵トルクＴに
基き図５に示されたグラフに対応するマップより基本ア
シスト量Ｔａｂが演算される。
【００２１】次にステップＳ５０で今回得られた操舵ト
ルクＴｎから前々回得られた操舵トルクＴｎ-2を減算し
て操舵トルク変化量ΔＴを演算する。なお、ここではＴ
ｎ-2の代りに前回得られた操舵トルクを用いても良い。
次に判定手段Ｍ５に対応するステップＳ６０でこの操舵
トルク変化量ΔＴの絶対値が縁石衝突判定値Ｔ0 より大
か否かを判別し、｜ΔＴ｜≦Ｔ０の場合はステップＳ７
０でカウンタＮを０にリセットし、ステップＳ８０で基
本アシスト量Ｔａｂに基づきモータ２２に制御信号を供
給することによって操舵アシストを行い、ステップＳ３
０に進む。
ルクＴｎから前々回得られた操舵トルクＴｎ-2を減算し
て操舵トルク変化量ΔＴを演算する。なお、ここではＴ
ｎ-2の代りに前回得られた操舵トルクを用いても良い。
次に判定手段Ｍ５に対応するステップＳ６０でこの操舵
トルク変化量ΔＴの絶対値が縁石衝突判定値Ｔ0 より大
か否かを判別し、｜ΔＴ｜≦Ｔ０の場合はステップＳ７
０でカウンタＮを０にリセットし、ステップＳ８０で基
本アシスト量Ｔａｂに基づきモータ２２に制御信号を供
給することによって操舵アシストを行い、ステップＳ３
０に進む。
【００２２】一方、ステップＳ６０で｜ΔＴ｜＞Ｔ0 の
場合は縁石衝突が起きたとしてステップＳ９０でカウン
タＮを１だけインクリメントし、ステップＳ１００でカ
ウンタＮが縁石衝突確定値Ｎ0 より大か否かを判別す
る。この値Ｎ0 は例えば５０msec程度に相当する値であ
る。
場合は縁石衝突が起きたとしてステップＳ９０でカウン
タＮを１だけインクリメントし、ステップＳ１００でカ
ウンタＮが縁石衝突確定値Ｎ0 より大か否かを判別す
る。この値Ｎ0 は例えば５０msec程度に相当する値であ
る。
【００２３】ここで、Ｎ≦Ｎ0 の場合はステップＳ３０
に進み、Ｎ＞Ｎ0 の場合はステップＳ１１０に進んで電
磁クラッチオフ信号を出力し、電磁クラッチ２４を解放
する。ここで、縁石衝突時には、図６に示す如く、タイ
ヤが縁石に衝突したために操舵トルクのピークＰ１が生
じ、タイヤが縁石に押され、ステアリングのラックエン
ドがストッパに当たるときステアリング系の慣性によ
り、逆極性のピークＰ２が生じる。上記のステップＳ５
０〜Ｓ１００では図６の時刻ｔ0 から時刻ｔ1 までの操
舵トルクの変化量を判定し、時刻ｔ1 において縁石衝突
と判定されるとステップＳ１１０で電磁クラッチが解放
される。
に進み、Ｎ＞Ｎ0 の場合はステップＳ１１０に進んで電
磁クラッチオフ信号を出力し、電磁クラッチ２４を解放
する。ここで、縁石衝突時には、図６に示す如く、タイ
ヤが縁石に衝突したために操舵トルクのピークＰ１が生
じ、タイヤが縁石に押され、ステアリングのラックエン
ドがストッパに当たるときステアリング系の慣性によ
り、逆極性のピークＰ２が生じる。上記のステップＳ５
０〜Ｓ１００では図６の時刻ｔ0 から時刻ｔ1 までの操
舵トルクの変化量を判定し、時刻ｔ1 において縁石衝突
と判定されるとステップＳ１１０で電磁クラッチが解放
される。
【００２４】次のステップＳ１２０では操舵角θを読み
込み、ステップＳ１３０で今回得られた操舵角θｎから
前々回得られた操舵角θｎ-2を減算して操舵角速度Δθ
を演算する。次にステップＳ１４０で操舵角速度Δθの
絶対値が縁石衝突終了確定値θ0 未満か否かを判別す
る。｜Δθ｜≧θ0 であれば衝突終了ではないとしてス
テップＳ１２０に進む。｜Δθ｜＜θ0 、つまり操舵角
速度が小さい場合にはステップＳ１５０に進みカウンタ
Ｎを１だけインクリメントしステップＳ１６０でカウン
タＮが縁石衝突終了確定値Ｎ1 より大か否かを判別す
る。この値Ｎ1 は例えば１sec 程度に相当する値であ
る。
込み、ステップＳ１３０で今回得られた操舵角θｎから
前々回得られた操舵角θｎ-2を減算して操舵角速度Δθ
を演算する。次にステップＳ１４０で操舵角速度Δθの
絶対値が縁石衝突終了確定値θ0 未満か否かを判別す
る。｜Δθ｜≧θ0 であれば衝突終了ではないとしてス
テップＳ１２０に進む。｜Δθ｜＜θ0 、つまり操舵角
速度が小さい場合にはステップＳ１５０に進みカウンタ
Ｎを１だけインクリメントしステップＳ１６０でカウン
タＮが縁石衝突終了確定値Ｎ1 より大か否かを判別す
る。この値Ｎ1 は例えば１sec 程度に相当する値であ
る。
【００２５】Ｎ≦Ｎ1 の場合はステップＳ１２０に進
み、Ｎ＞Ｎ1 の場合は縁石衝突が終了したとみなしステ
ップＳ１７０に進んで電磁クラッチオン信号を出力し、
電磁クラッチ２４を接続してステップＳ３０に進む。図
６においては時刻ｔ2 において操舵角速度がθ0 未満の
状態が１秒以上経過したとして電磁クラッチ２４が接続
される。ステップＳ１４０で｜Δθ｜＜θ0 を判別して
いるのは、操舵速度が大きい運転者の操舵時に電磁クラ
ッチ２４を接続してアシストを行うと、急にハンドルが
軽くなり操舵フィーリングが悪化するためである。
み、Ｎ＞Ｎ1 の場合は縁石衝突が終了したとみなしステ
ップＳ１７０に進んで電磁クラッチオン信号を出力し、
電磁クラッチ２４を接続してステップＳ３０に進む。図
６においては時刻ｔ2 において操舵角速度がθ0 未満の
状態が１秒以上経過したとして電磁クラッチ２４が接続
される。ステップＳ１４０で｜Δθ｜＜θ0 を判別して
いるのは、操舵速度が大きい運転者の操舵時に電磁クラ
ッチ２４を接続してアシストを行うと、急にハンドルが
軽くなり操舵フィーリングが悪化するためである。
【００２６】これにより、図６に示す時刻ｔ1 から時刻
ｔ2 までの間、電磁クラッチ２４は解放され、ピークＰ
１の大部分とピークＰ１より絶対値が大きなピークＰ２
の全部を含む期間で電磁クラッチ２４が解放されるた
め、ステアリングギヤ及びモータ２２の減速部の破損を
防止できる。上記のステップＳ９０〜Ｓ１７０が特定制
御手段Ｍ６に対応する。
ｔ2 までの間、電磁クラッチ２４は解放され、ピークＰ
１の大部分とピークＰ１より絶対値が大きなピークＰ２
の全部を含む期間で電磁クラッチ２４が解放されるた
め、ステアリングギヤ及びモータ２２の減速部の破損を
防止できる。上記のステップＳ９０〜Ｓ１７０が特定制
御手段Ｍ６に対応する。
【００２７】図７，図８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第２実施例のフローチャート
を示す。この処理は、図２には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。ま
ずステップＳ１２０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Ｓ１３０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、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を示す信号の読込みを行う。ステ
ップＳ１４０ではステップＳ１３０に於て読込まれた操
舵トルクＴに基き図５に示されたグラフに対応するマッ
プより基本アシスト量Ｔａｂが演算される。
るステアリング制御処理の第２実施例のフローチャート
を示す。この処理は、図２には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。ま
ずステップＳ１２０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Ｓ１３０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、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を示す信号の読込みを行う。ステ
ップＳ１４０ではステップＳ１３０に於て読込まれた操
舵トルクＴに基き図５に示されたグラフに対応するマッ
プより基本アシスト量Ｔａｂが演算される。
【００２８】次にステップＳ１５０で今回得られた操舵
トルクＴｎから前々回得られた操舵トルクＴｎ-2を減算
して操舵トルク変化量ΔＴを演算する。なお、ここでは
Ｔｎ -2の代りに前回得られた操舵トルクを用いても良
い。次にステップＳ１６０でこの操舵トルク変化量ΔＴ
の絶対値が縁石衝突判定値Ｔ0 より大か否かを判別し、
｜ΔＴ｜≦Ｔ０の場合はステップＳ１７０でカウンタＮ
を０にリセットし、ステップＳ１８０で基本アシスト量
Ｔａｂに基づきモータ２２に制御信号を供給することに
よって操舵アシストを行い、ステップＳ１３０に進む。
トルクＴｎから前々回得られた操舵トルクＴｎ-2を減算
して操舵トルク変化量ΔＴを演算する。なお、ここでは
Ｔｎ -2の代りに前回得られた操舵トルクを用いても良
い。次にステップＳ１６０でこの操舵トルク変化量ΔＴ
の絶対値が縁石衝突判定値Ｔ0 より大か否かを判別し、
｜ΔＴ｜≦Ｔ０の場合はステップＳ１７０でカウンタＮ
を０にリセットし、ステップＳ１８０で基本アシスト量
Ｔａｂに基づきモータ２２に制御信号を供給することに
よって操舵アシストを行い、ステップＳ１３０に進む。
【００２９】一方、ステップＳ１６０で｜ΔＴ｜＞Ｔ0
の場合は縁石衝突が起きたとしてステップＳ１９０でカ
ウンタＮを１だけインクリメントし、ステップＳ２００
でカウンタＮが縁石衝突確定値Ｎ0 より大か否かを判別
する。この値Ｎ0 は例えば５０msec程度に相当する値で
ある。
の場合は縁石衝突が起きたとしてステップＳ１９０でカ
ウンタＮを１だけインクリメントし、ステップＳ２００
でカウンタＮが縁石衝突確定値Ｎ0 より大か否かを判別
する。この値Ｎ0 は例えば５０msec程度に相当する値で
ある。
【００３０】ここで、Ｎ≦Ｎ0 の場合はステップＳ１３
０に進み、Ｎ＞Ｎ0 の場合はステップＳ２１０に進み、
操舵トルク変化量ΔＴと操舵角度θとの積が負か否かを
判別する。ΔＴ×θ＜０の場合は縁石衝突により操舵角
θの絶対値が増大する方向にハンドルが回されているた
め、ステップＳ２２０に進み操舵角θの絶対値が大操舵
角判定値θ0 より大か否かを判定する。ステップＳ２２
０に進み、操舵角θの絶対値が大操舵角判定値θ0 より
大か否かを判定する。
０に進み、Ｎ＞Ｎ0 の場合はステップＳ２１０に進み、
操舵トルク変化量ΔＴと操舵角度θとの積が負か否かを
判別する。ΔＴ×θ＜０の場合は縁石衝突により操舵角
θの絶対値が増大する方向にハンドルが回されているた
め、ステップＳ２２０に進み操舵角θの絶対値が大操舵
角判定値θ0 より大か否かを判定する。ステップＳ２２
０に進み、操舵角θの絶対値が大操舵角判定値θ0 より
大か否かを判定する。
【００３１】この判別により｜θ｜＞θ0 の場合はステ
アリングのラックエンドがストッパに当たるまでの時間
が短かいとしてステップＳ２３０に進み、電磁クラッチ
オフ信号を出力し、電磁クラッチ２４を解放する。ΔＴ
×θ≧０の場合は縁石衝突により操舵角θが減少する方
向にハンドルが回される（ハンドルが回し戻される）た
め、ラックエンドがストッパに当たるまでの時間は長い
としてステップＳ３００に進む。またΔＴ×θ＜０であ
っても｜θ｜≦θ0 の場合はラックエンドがストッパに
当たるまでには多少時間があるのでステップＳ３００に
進む。
アリングのラックエンドがストッパに当たるまでの時間
が短かいとしてステップＳ２３０に進み、電磁クラッチ
オフ信号を出力し、電磁クラッチ２４を解放する。ΔＴ
×θ≧０の場合は縁石衝突により操舵角θが減少する方
向にハンドルが回される（ハンドルが回し戻される）た
め、ラックエンドがストッパに当たるまでの時間は長い
としてステップＳ３００に進む。またΔＴ×θ＜０であ
っても｜θ｜≦θ0 の場合はラックエンドがストッパに
当たるまでには多少時間があるのでステップＳ３００に
進む。
【００３２】ステップＳ２３０実行後に進むステップＳ
２４０では操舵角θを読み込み、ステップＳ２５０で今
回得られた操舵角θｎから前々回得られた操舵角θｎ-2
を減算して操舵角速度Δθを演算する。次にステップＳ
２６０で操舵角速度Δθの絶対値が縁石衝突終了確定値
θ0 未満か否かを判別する。｜Δθ｜≧θ0 であれば衝
突終了ではないとしてステップＳ２４０に進む。｜Δθ
｜＜θ0 、つまり操舵角速度が小さい場合にはステップ
Ｓ２７０に進みカウンタＮを１だけインクリメントしス
テップＳ２８０でカウンタＮが縁石衝突終了確定値Ｎ1
より大か否かを判別する。この値Ｎ1 は例えば１sec 程
度に相当する値である。
２４０では操舵角θを読み込み、ステップＳ２５０で今
回得られた操舵角θｎから前々回得られた操舵角θｎ-2
を減算して操舵角速度Δθを演算する。次にステップＳ
２６０で操舵角速度Δθの絶対値が縁石衝突終了確定値
θ0 未満か否かを判別する。｜Δθ｜≧θ0 であれば衝
突終了ではないとしてステップＳ２４０に進む。｜Δθ
｜＜θ0 、つまり操舵角速度が小さい場合にはステップ
Ｓ２７０に進みカウンタＮを１だけインクリメントしス
テップＳ２８０でカウンタＮが縁石衝突終了確定値Ｎ1
より大か否かを判別する。この値Ｎ1 は例えば１sec 程
度に相当する値である。
【００３３】Ｎ≦Ｎ1 の場合はステップＳ２４０に進
み、Ｎ＞Ｎ1 の場合は縁石衝突が終了したとみなしステ
ップＳ２９０に進んで電磁クラッチオン信号を出力し、
電磁クラッチ２４を接続してステップＳ１３０に進む。
一方、図８のステップＳ３００では今回得られた操舵角
θｎから前々回得られた操舵角θｎ-2を減算して操舵角
速度Δθを演算する。次にステップＳ３１０に進んで次
式により逆アシストトルクＴM を演算する。
み、Ｎ＞Ｎ1 の場合は縁石衝突が終了したとみなしステ
ップＳ２９０に進んで電磁クラッチオン信号を出力し、
電磁クラッチ２４を接続してステップＳ１３０に進む。
一方、図８のステップＳ３００では今回得られた操舵角
θｎから前々回得られた操舵角θｎ-2を減算して操舵角
速度Δθを演算する。次にステップＳ３１０に進んで次
式により逆アシストトルクＴM を演算する。
【００３４】ＴM ＝−１×Ｋ0 ×Δθ×Ｖ 但し、Ｋ0 はハンドル減速制御モータトルク係数であ
り、符号を負とすることで操舵角が増大する方向とは逆
方向のトルクとしている。次にステップＳ３２０で上記
逆アシストトルクＴM に基づきモータ２２に制御信号を
供給することによって逆アシスト制御（逆方向補助駆
動）、つまり操舵角の増大の抑制及びハンドル回転の抑
制を行う。
り、符号を負とすることで操舵角が増大する方向とは逆
方向のトルクとしている。次にステップＳ３２０で上記
逆アシストトルクＴM に基づきモータ２２に制御信号を
供給することによって逆アシスト制御（逆方向補助駆
動）、つまり操舵角の増大の抑制及びハンドル回転の抑
制を行う。
【００３５】次にステップＳ３３０で操舵角θを読み込
み、ステップＳ３３５で操舵角速度Δθを算出する。こ
の後、ステップＳ３４０で操舵角速度の絶対値がハンド
ル減速終了確定値θ2 より小さいか否かを判別し、｜Δ
θ｜≧θ2 の場合は操舵角速度の絶対値がいまだ大きい
のでステップＳ３００に進み逆アシスト制御を続ける。
｜Δθ2 ｜＜θ2 の場合はステップＳ３５０でカウンタ
Ｎを１だけインクリメントし、ステップＳ３６０でカウ
ンタＮがハンドル減速終了確定値Ｎ2 より大か否かを判
別する。この値Ｎ2 は例えば１sec 程度に相当する値で
ある。ここでＮ≦Ｎ2 の場合は｜θ｜＞θ0 である可能
性があるため、これを判別するためにステップＳ２２０
に進み、Ｎ＞Ｎ2 の場合は逆アシスト制御を終了するた
めにステップＳ１３０に進む。
み、ステップＳ３３５で操舵角速度Δθを算出する。こ
の後、ステップＳ３４０で操舵角速度の絶対値がハンド
ル減速終了確定値θ2 より小さいか否かを判別し、｜Δ
θ｜≧θ2 の場合は操舵角速度の絶対値がいまだ大きい
のでステップＳ３００に進み逆アシスト制御を続ける。
｜Δθ2 ｜＜θ2 の場合はステップＳ３５０でカウンタ
Ｎを１だけインクリメントし、ステップＳ３６０でカウ
ンタＮがハンドル減速終了確定値Ｎ2 より大か否かを判
別する。この値Ｎ2 は例えば１sec 程度に相当する値で
ある。ここでＮ≦Ｎ2 の場合は｜θ｜＞θ0 である可能
性があるため、これを判別するためにステップＳ２２０
に進み、Ｎ＞Ｎ2 の場合は逆アシスト制御を終了するた
めにステップＳ１３０に進む。
【００３６】このように、操舵角速度に基づいて逆アシ
スト制御を行うため、縁石衝突による操舵角の増大を効
果的に抑制でき、ハンドル回転の抑制を効果的に行うこ
とができ、ラックエンドがストッパに当たるときの衝撃
を大幅に低減できる。
スト制御を行うため、縁石衝突による操舵角の増大を効
果的に抑制でき、ハンドル回転の抑制を効果的に行うこ
とができ、ラックエンドがストッパに当たるときの衝撃
を大幅に低減できる。
【００３７】
【発明の効果】上述の如く、請求項１に記載の発明は、
早期に縁石衝突の判定を行うことができ、ラックエンド
がストッパに衝突するまでの移動距離が短かい操舵角状
態での縁石衝突であっても、ラックエンドがストッパに
衝突する前にクラッチ手段を解放して、縁石衝突の衝撃
が電動モータの減速部に伝達して破損することを防止で
き、また、ラックエンドがストッパに当たる直前まで電
動モータのブレーキ抵抗を最大限に活用して、ラックエ
ンドの移動を抑制できる。
早期に縁石衝突の判定を行うことができ、ラックエンド
がストッパに衝突するまでの移動距離が短かい操舵角状
態での縁石衝突であっても、ラックエンドがストッパに
衝突する前にクラッチ手段を解放して、縁石衝突の衝撃
が電動モータの減速部に伝達して破損することを防止で
き、また、ラックエンドがストッパに当たる直前まで電
動モータのブレーキ抵抗を最大限に活用して、ラックエ
ンドの移動を抑制できる。
【００３８】
【００３９】
【００４０】
【００４１】
【００４２】また、請求項２に記載の発明は、電動モー
タの逆方向補助駆動を行うことによってラックエンドの
移動を抑制し、ラックエンドがストッパに当たるときの
衝撃力を低減できる。
タの逆方向補助駆動を行うことによってラックエンドの
移動を抑制し、ラックエンドがストッパに当たるときの
衝撃力を低減できる。
【００４３】また、請求項３に記載の発明は、操舵角速
度に基づいて電動モータの逆方向補助駆動を行うため、
ハンドル回転の抑制を効果的に行うことができ、ラック
エンドがストッパに当たるときの衝撃力を大幅に低減で
きる。
度に基づいて電動モータの逆方向補助駆動を行うため、
ハンドル回転の抑制を効果的に行うことができ、ラック
エンドがストッパに当たるときの衝撃力を大幅に低減で
きる。
【００４４】請求項４に記載の発明は、クラッチの解放
と電動モータの逆方向補助駆動の制御を組み合わせるこ
とで、制御性等を踏まえた最適な制御が可能となる。
と電動モータの逆方向補助駆動の制御を組み合わせるこ
とで、制御性等を踏まえた最適な制御が可能となる。
【００４５】
【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。
ャートである。
【図５】操舵トルクと基本アシスト量とのマップであ
る。
る。
【図６】縁石衝突時の操舵トルクを示す図である。
【図７】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。
ャートである。
【図８】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。
ャートである。
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 ５６ 警報ランプ Ｍ１ 操舵トルク検出手段 Ｍ２ 電動モータ Ｍ４ クラッチ手段 Ｍ５ 判定手段 Ｍ６ 特定制御手段
Claims (4)
- 【請求項１】 操舵トルク検出手段で検出した操舵トル
クに基づいて電動モータを駆動制御し、上記電動モータ
の回転力をクラッチ手段を介して操舵機構に伝達して操
舵力を補助する電動式パワーステアリング装置におい
て、 操舵トルク変化量が所定の基準値より大か否かを判定す
る判定手段と、 操舵トルク変化量が所定の基準値より大と判定されたと
き、操舵機構のラックエンドがストッパに当たる直前の
タイミングで前記クラッチ手段を解放して電動モータの
回転力を操舵機構に伝達しないよう特定制御を行う特定
制御手段とを有することを特徴とする電動式パワーステ
アリング装置。 - 【請求項２】 請求項１記載の電動式パワーステアリン
グ装置において、前記特定制御手段は、前記電動モータに操舵角の絶対値
を減少させる方向に駆動する逆方向補助駆動を行う こと
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項３】 請求項２記載の電動式パワーステアリン
グ装置において、操舵角速度を求める操舵角速度演算手段を有し、 前記特定制御手段は、上記操舵角速度に基づいて前記逆
方向補助駆動を行う ことを特徴とする電動式パワーステ
アリング装置。 - 【請求項４】 請求項３記載の電動式パワーステアリン
グ装置において、前記特定制御手段は、操舵トルク変化量と操舵角との積
が正の場合、又は上記積が負で、かつ、操舵角度が所定
の基準値より小さい場合に前記逆方向補助駆動を行い、
上記積が負で、かつ、操舵角度が上記所定の基準値以上
の場合に前記クラッチ手段の解放を行う ことを特徴とす
る電動式パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061196A JP3099718B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 電動式パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3061196A JP3099718B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09221051A JPH09221051A (ja) | 1997-08-26 |
| JP3099718B2 true JP3099718B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=12308676
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3061196A Expired - Fee Related JP3099718B2 (ja) | 1996-02-19 | 1996-02-19 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099718B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2010084623A1 (ja) | 2009-01-22 | 2010-07-29 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP5262931B2 (ja) * | 2009-04-01 | 2013-08-14 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP5772210B2 (ja) * | 2011-05-18 | 2015-09-02 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| CN113022699A (zh) * | 2021-04-15 | 2021-06-25 | 一汽奔腾轿车有限公司 | 一种自适应调节转向助力的方法及装置 |
-
1996
- 1996-02-19 JP JP3061196A patent/JP3099718B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09221051A (ja) | 1997-08-26 |
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