JP3260206B2 - 動力舵取り装置の制御装置 - Google Patents
動力舵取り装置の制御装置Info
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- JP3260206B2 JP3260206B2 JP15993493A JP15993493A JP3260206B2 JP 3260206 B2 JP3260206 B2 JP 3260206B2 JP 15993493 A JP15993493 A JP 15993493A JP 15993493 A JP15993493 A JP 15993493A JP 3260206 B2 JP3260206 B2 JP 3260206B2
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動力舵取り装置の制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車速に依存して操舵力を可変にパワーア
シストするようにした、一般的な動力舵取り装置を、図
５に示す。操舵ハンドル５には、中間シャフト６を介し
て入力側ピニオン７が直結されており、この入力側ピニ
オン７には、タイヤ１の転舵を行うラックシャフト４に
配置された入力側ラックがかみ合っている。そして、入
力側ピニオン７の外周部に配置されたトルクセンサ１１
と、別に配置された車速センサ１２からの情報により、
コントローラ８内で、操舵ハンドル５のマニュアル操舵
力を補助するように制御された電流が、電動機９に印加
される。これにより、マニュアル操舵力をリアルタイム
に最適な操舵力に軽減している。また、電動機９には、
図７に示すように、車速により一義的に決められたマッ
プに従って電流が印加されるようになっており、車速が
一定ならば、操舵ハンドルの切り込み時と戻り時は同一
のマップにしたがって電流が印加されるようになってい
る。電動機９と出力側ピニオン３間の、減速機１０は、
電動機９の高回転低トルクという特性を低回転高トルク
に変換して、ラックシャフト４の最適な転舵を実現する
ものである。
シストするようにした、一般的な動力舵取り装置を、図
５に示す。操舵ハンドル５には、中間シャフト６を介し
て入力側ピニオン７が直結されており、この入力側ピニ
オン７には、タイヤ１の転舵を行うラックシャフト４に
配置された入力側ラックがかみ合っている。そして、入
力側ピニオン７の外周部に配置されたトルクセンサ１１
と、別に配置された車速センサ１２からの情報により、
コントローラ８内で、操舵ハンドル５のマニュアル操舵
力を補助するように制御された電流が、電動機９に印加
される。これにより、マニュアル操舵力をリアルタイム
に最適な操舵力に軽減している。また、電動機９には、
図７に示すように、車速により一義的に決められたマッ
プに従って電流が印加されるようになっており、車速が
一定ならば、操舵ハンドルの切り込み時と戻り時は同一
のマップにしたがって電流が印加されるようになってい
る。電動機９と出力側ピニオン３間の、減速機１０は、
電動機９の高回転低トルクという特性を低回転高トルク
に変換して、ラックシャフト４の最適な転舵を実現する
ものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、車速に応
じて操舵力を可変に制御する動力舵取り装置では、マニ
ュアルステアリングより、軽くハンドルを切ることがで
きるが、ハンドルを手放し状態にし、中立状態に復帰さ
せる時に、余りにも軽くハンドルが転舵してしまうと、
中立点を行き過ぎてしまい図６に示すように、中立点付
近での振動が起き、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇと振動を繰
り返しながら減衰して、中立点に復帰する。このような
振動は、マニュアルステアリングでも起こるが、パワー
ステアリングの場合には、電動機９の減速比の２乗で慣
性モーメントが大きくなるため、収斂性は、マニュアル
ステアリングよりも劣る。そして、このことは、特に操
縦安定性が要求される中速以上での、走行時に問題とな
る。そこで、本発明の目的は、マニュアルステアリング
より軽くハンドルが切れる動力舵取り装置の特性を保持
したままで、特に中速以上での収斂性の向上を実現する
ことである。
じて操舵力を可変に制御する動力舵取り装置では、マニ
ュアルステアリングより、軽くハンドルを切ることがで
きるが、ハンドルを手放し状態にし、中立状態に復帰さ
せる時に、余りにも軽くハンドルが転舵してしまうと、
中立点を行き過ぎてしまい図６に示すように、中立点付
近での振動が起き、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇと振動を繰
り返しながら減衰して、中立点に復帰する。このような
振動は、マニュアルステアリングでも起こるが、パワー
ステアリングの場合には、電動機９の減速比の２乗で慣
性モーメントが大きくなるため、収斂性は、マニュアル
ステアリングよりも劣る。そして、このことは、特に操
縦安定性が要求される中速以上での、走行時に問題とな
る。そこで、本発明の目的は、マニュアルステアリング
より軽くハンドルが切れる動力舵取り装置の特性を保持
したままで、特に中速以上での収斂性の向上を実現する
ことである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は、車
速センサからの信号により車速を判定する車速判定部
と、操舵ハンドルのトルクを検出するトルクセンサから
の信号により得られるハンドルトルクの大きさと方向を
判定するトルク判定部と、操舵ハンドルが切り込み状態
か、戻り状態かを判定する切り戻り判定部と、操舵ハン
ドルが中立点を通過する時間を測定するタイマーと、前
記トルク判定部の判定結果とタイマーの測定結果とに基
づき操舵ハンドルが手放し状態か否かを判定する手放し
判定部と、前記車速判定部の判定結果に基づき操舵ハン
ドルに対するアシストゲイン及びその値に対応する電流
値を決定するとともに、前記トルク判定部の判定結果に
基づき操舵ハンドルにパワーアシストを行うための電動
機への電流印加方向を決定する演算部とを備え、前記演
算部では、前記手放し判定部において操舵ハンドルの手
放し状態が検出され同時に切り込み状態が検出されたと
きには、そのときの車速により決定されるべきアシスト
ゲインよりも低下した切込側アシストゲインを決定し、
一方操舵ハンドルの手放し状態が検出され同時に戻り状
態が検出されたときには、そのときの車速により決定さ
れるべきアシストゲインよりも大きな戻り側アシストゲ
インを決定し、その値に対応する電流を前記電動機に印
加するようにしたことを特徴とする。
速センサからの信号により車速を判定する車速判定部
と、操舵ハンドルのトルクを検出するトルクセンサから
の信号により得られるハンドルトルクの大きさと方向を
判定するトルク判定部と、操舵ハンドルが切り込み状態
か、戻り状態かを判定する切り戻り判定部と、操舵ハン
ドルが中立点を通過する時間を測定するタイマーと、前
記トルク判定部の判定結果とタイマーの測定結果とに基
づき操舵ハンドルが手放し状態か否かを判定する手放し
判定部と、前記車速判定部の判定結果に基づき操舵ハン
ドルに対するアシストゲイン及びその値に対応する電流
値を決定するとともに、前記トルク判定部の判定結果に
基づき操舵ハンドルにパワーアシストを行うための電動
機への電流印加方向を決定する演算部とを備え、前記演
算部では、前記手放し判定部において操舵ハンドルの手
放し状態が検出され同時に切り込み状態が検出されたと
きには、そのときの車速により決定されるべきアシスト
ゲインよりも低下した切込側アシストゲインを決定し、
一方操舵ハンドルの手放し状態が検出され同時に戻り状
態が検出されたときには、そのときの車速により決定さ
れるべきアシストゲインよりも大きな戻り側アシストゲ
インを決定し、その値に対応する電流を前記電動機に印
加するようにしたことを特徴とする。
【０００５】
【作用】操舵ハンドルのトルクを検出するトルクセンサ
と、車速センサからの信号により、操舵トルクに対する
アシストゲインが決定され、その値に対応する電流値が
転舵方向と対応するように電動機に印加されることによ
って、操舵ハンドルのマニュアル操舵力を補助するよう
に制御する。この際、トルクセンサからのトルクデータ
または電動機の回転数の変化あるいは、操舵角の導関数
に基づき、転舵方向および切り込みまたは、戻り状態を
判定する。また、中立点を通過する時間を測定するタイ
マー情報から、手放し状態を判定する。そして、手放し
状態と判定された場合には、その転舵方向に応じた収斂
性制御を行う。即ちハンドルが切り込み状態の場合に
は、そのときの車速により決定されるべきアシストゲイ
ンよりもアシストゲインが小さくなるように、戻り状態
の場合には、そのときの車速により決定されるべきアシ
ストゲインよりもアシストゲインが大きくなるよう電動
機に印加する電流値を制御する。
と、車速センサからの信号により、操舵トルクに対する
アシストゲインが決定され、その値に対応する電流値が
転舵方向と対応するように電動機に印加されることによ
って、操舵ハンドルのマニュアル操舵力を補助するよう
に制御する。この際、トルクセンサからのトルクデータ
または電動機の回転数の変化あるいは、操舵角の導関数
に基づき、転舵方向および切り込みまたは、戻り状態を
判定する。また、中立点を通過する時間を測定するタイ
マー情報から、手放し状態を判定する。そして、手放し
状態と判定された場合には、その転舵方向に応じた収斂
性制御を行う。即ちハンドルが切り込み状態の場合に
は、そのときの車速により決定されるべきアシストゲイ
ンよりもアシストゲインが小さくなるように、戻り状態
の場合には、そのときの車速により決定されるべきアシ
ストゲインよりもアシストゲインが大きくなるよう電動
機に印加する電流値を制御する。
【０００６】
【実施例】図１〜４に示す実施例は、車速に依存して操
舵力を可変にパワーアシストするようにした、動力舵取
り装置であり、コントローラ８の内容以外は、従来技術
の図５と同じである。そして、コントローラ８は、図１
に示すように、速度判定部１３と、トルク判定部１４
と、切り戻り判定部１５と、演算部１６と、タイマーと
してのウォッチドッグタイマー１７と、手放し判定部１
８とからなり、車速センサ１２とトルクセンサ１１から
入力される信号に基づき、判断および、演算を行い、電
動機９を制御するものである。操舵ハンドル５には、中
間シャフト６を介して入力側ピニオン７が直結されてお
り、この入力側ピニオン７には、タイヤ１の転舵を行う
ラックシャフト４に配置された入力側ラックがかみ合っ
ている。そして、入力側ピニオン７の外周部に配置され
たトルクセンサ１１と、別に配置された車速センサ１２
からの情報により、コントローラ８内で、操舵ハンドル
５のマニュアル操舵力を補助するように制御された電流
が、電動機９に印加される。これにより、マニュアル操
舵力をリアルタイムに最適な操舵力に軽減している。
舵力を可変にパワーアシストするようにした、動力舵取
り装置であり、コントローラ８の内容以外は、従来技術
の図５と同じである。そして、コントローラ８は、図１
に示すように、速度判定部１３と、トルク判定部１４
と、切り戻り判定部１５と、演算部１６と、タイマーと
してのウォッチドッグタイマー１７と、手放し判定部１
８とからなり、車速センサ１２とトルクセンサ１１から
入力される信号に基づき、判断および、演算を行い、電
動機９を制御するものである。操舵ハンドル５には、中
間シャフト６を介して入力側ピニオン７が直結されてお
り、この入力側ピニオン７には、タイヤ１の転舵を行う
ラックシャフト４に配置された入力側ラックがかみ合っ
ている。そして、入力側ピニオン７の外周部に配置され
たトルクセンサ１１と、別に配置された車速センサ１２
からの情報により、コントローラ８内で、操舵ハンドル
５のマニュアル操舵力を補助するように制御された電流
が、電動機９に印加される。これにより、マニュアル操
舵力をリアルタイムに最適な操舵力に軽減している。
【０００７】電動機９と出力側ピニオン３間の、減速機
１０は、電動機９の高回転低トルクという特性を低回転
高トルクに変換するものである。電動機９の制御につい
て、図４のフローチャートを用いて説明する。操舵ハン
ドル５が左右いずれかの方向に転舵されると、まず、車
速センサーから車速信号Ｖを読み込み（ステップ１）、
その時の走行状態を速度判定部１３で判定し、車速が低
速か、中速か、または高速かによって、演算部１６で、
車速に応じた電流値を決定し電動機９に印加する（ステ
ップ２〜６）。次に車速が、中速Ｖ0 以上かどうかを再
び判断し（ステップ７）、中速以上の場合には、収斂性
制御を行うためステップ８に進み、低速の場合は、収斂
性制御は行わない。まず、トルクセンサからのトルク信
号Ｔを読み込み（ステップ８）、その信号Ｔの変化によ
り、中立点を越えたかどうかを判断し（ステップ９）、
中立点を越えた場合には、収斂性制御を行う。
１０は、電動機９の高回転低トルクという特性を低回転
高トルクに変換するものである。電動機９の制御につい
て、図４のフローチャートを用いて説明する。操舵ハン
ドル５が左右いずれかの方向に転舵されると、まず、車
速センサーから車速信号Ｖを読み込み（ステップ１）、
その時の走行状態を速度判定部１３で判定し、車速が低
速か、中速か、または高速かによって、演算部１６で、
車速に応じた電流値を決定し電動機９に印加する（ステ
ップ２〜６）。次に車速が、中速Ｖ0 以上かどうかを再
び判断し（ステップ７）、中速以上の場合には、収斂性
制御を行うためステップ８に進み、低速の場合は、収斂
性制御は行わない。まず、トルクセンサからのトルク信
号Ｔを読み込み（ステップ８）、その信号Ｔの変化によ
り、中立点を越えたかどうかを判断し（ステップ９）、
中立点を越えた場合には、収斂性制御を行う。
【０００８】一方、ウォッチドッグタイマー１７は、ト
ルク判定部１４の情報により、中立点付近を確認し、中
立点を越える際の微小時間△ｔ（図３）を測定する（ス
テップ１０）。そして、手放し判定部１８において、測
定した△ｔを基準微小時間ｔ0 と比較し、△ｔ＜ｔ0 の
場合には、操舵ハンドル５が手放し状態であると判断し
（ステップ１１）、図２に示すｂ転舵以降において、次
の制御を行う。まず、ハンドル切り戻り判定部１５で、
トルク信号Ｔの変化によって、ハンドルの切り戻り状態
を判定し（ステップ１２）、切り込み状態の場合には、
電動機９への印加電流をそのときの車速により決定され
るべき値よりアシストゲインが小さくなるように変更し
（ステップ１３）、戻り状態の場合には、電動機９への
印加電流をそのときの車速により決定されるべき値より
アシストゲインが大きくなるように変更する（ステップ
１４）。これにより、図２に示す収斂性特性は、収斂性
制御を行わなかった破線の状態から、実線のように改善
される。なお、本実施例では、操舵ハンドル５の切り戻
り状態や、中立点位置をトルク信号Ｔの情報により判定
しているが、電動機９の回転数や操舵角の導関数を求
め、切り戻り判定を行ったり、操舵角を測定することに
より中立点位置を確認することもできる。又、以上の制
御はファジイ化しても良い。又、本実施例では、ステッ
プ７において車速の読み込みを行ったが、ステップ１２
とステップ１４との間、及びステップ１２とステップ１
３との間で車速の読み込みを行ってもよい。又、本実施
例では、収斂制御を中速以上で行うようにしたが、中速
以下でも行うようにしてもよい。
ルク判定部１４の情報により、中立点付近を確認し、中
立点を越える際の微小時間△ｔ（図３）を測定する（ス
テップ１０）。そして、手放し判定部１８において、測
定した△ｔを基準微小時間ｔ0 と比較し、△ｔ＜ｔ0 の
場合には、操舵ハンドル５が手放し状態であると判断し
（ステップ１１）、図２に示すｂ転舵以降において、次
の制御を行う。まず、ハンドル切り戻り判定部１５で、
トルク信号Ｔの変化によって、ハンドルの切り戻り状態
を判定し（ステップ１２）、切り込み状態の場合には、
電動機９への印加電流をそのときの車速により決定され
るべき値よりアシストゲインが小さくなるように変更し
（ステップ１３）、戻り状態の場合には、電動機９への
印加電流をそのときの車速により決定されるべき値より
アシストゲインが大きくなるように変更する（ステップ
１４）。これにより、図２に示す収斂性特性は、収斂性
制御を行わなかった破線の状態から、実線のように改善
される。なお、本実施例では、操舵ハンドル５の切り戻
り状態や、中立点位置をトルク信号Ｔの情報により判定
しているが、電動機９の回転数や操舵角の導関数を求
め、切り戻り判定を行ったり、操舵角を測定することに
より中立点位置を確認することもできる。又、以上の制
御はファジイ化しても良い。又、本実施例では、ステッ
プ７において車速の読み込みを行ったが、ステップ１２
とステップ１４との間、及びステップ１２とステップ１
３との間で車速の読み込みを行ってもよい。又、本実施
例では、収斂制御を中速以上で行うようにしたが、中速
以下でも行うようにしてもよい。
【０００９】
【効果】本発明の制御装置によれば、収斂性が改善さ
れ、操縦安定性が向上する。
れ、操縦安定性が向上する。
【図１】本実施例のコントローラのブロック図である。
【図２】本発明の制御を行った場合の収斂特性を示すグ
ラフである。
ラフである。
【図３】図２Ａ部の拡大図である。
【図４】制御処理のフローチャートである。
【図５】従来の動力舵取り装置の構成図である。
【図６】従来の制御を行った場合の収斂特性を示すグラ
フである。
フである。
【図７】操舵トルクと電動機電流及び車速との関係を示
すグラフである。
すグラフである。
９ 電動機 １１ トルクセンサ １２ 車速センサ １３ 速度判定部 １４ トルク判定部 １５ 切り戻り判定部 １６ 演算部 １７ タイマー １８ 手放し判定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−176278（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−19269（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−164664（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−196861（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−241766（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−8837（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−95977（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 6/00 B62D 5/04
Claims (1)
- 【請求項１】 車速センサからの信号により車速を判定
する車速判定部と、操舵ハンドルのトルクを検出するト
ルクセンサからの信号により得られるハンドルトルクの
大きさと方向を判定するトルク判定部と、操舵ハンドル
が切り込み状態か、戻り状態かを判定する切り戻り判定
部と、操舵ハンドルが中立点を通過する時間を測定する
タイマーと、前記トルク判定部の判定結果とタイマーの
測定結果とに基づき操舵ハンドルが手放し状態か否かを
判定する手放し判定部と、前記車速判定部の判定結果に
基づき操舵ハンドルに対するアシストゲイン及びその値
に対応する電流値を決定するとともに、前記トルク判定
部の判定結果に基づき操舵ハンドルにパワーアシストを
行うための電動機への電流印加方向を決定する演算部と
を備え、前記演算部では、前記手放し判定部において操
舵ハンドルの手放し状態が検出され同時に切り込み状態
が検出されたときには、そのときの車速により決定され
るべきアシストゲインよりも低下した切込側アシストゲ
インを決定し、一方操舵ハンドルの手放し状態が検出さ
れ同時に戻り状態が検出されたときには、そのときの車
速により決定されるべきアシストゲインよりも大きな戻
り側アシストゲインを決定し、その値に対応する電流を
前記電動機に印加するようにしたことを特徴とする動力
舵取り装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15993493A JP3260206B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 動力舵取り装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15993493A JP3260206B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 動力舵取り装置の制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06344940A JPH06344940A (ja) | 1994-12-20 |
| JP3260206B2 true JP3260206B2 (ja) | 2002-02-25 |
Family
ID=15704352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15993493A Expired - Fee Related JP3260206B2 (ja) | 1993-06-07 | 1993-06-07 | 動力舵取り装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3260206B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4815720B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2011-11-16 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| JP4816995B2 (ja) * | 2001-08-29 | 2011-11-16 | 株式会社ジェイテクト | 車両用操舵装置 |
-
1993
- 1993-06-07 JP JP15993493A patent/JP3260206B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06344940A (ja) | 1994-12-20 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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