JPH01178081A - 車両用電動式動力舵取装置の制御方法 - Google Patents
車両用電動式動力舵取装置の制御方法Info
- Publication number
- JPH01178081A JPH01178081A JP62335531A JP33553187A JPH01178081A JP H01178081 A JPH01178081 A JP H01178081A JP 62335531 A JP62335531 A JP 62335531A JP 33553187 A JP33553187 A JP 33553187A JP H01178081 A JPH01178081 A JP H01178081A
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 10
- 230000004044 response Effects 0.000 abstract description 6
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は車両用電動式動力舵取装置の制御方法に関する
ものである。
ものである。
車両用電動式動力舵取装置の電動機制御装置としては、
操舵時における運転者の行なったハンドルの操舵に基づ
くトルクを検出するトルクセンサを設け、このトルクセ
ンサの出力信号に応じて電動機の回転方向、回転トルク
を制御するようにしたものが従来知られている（特公昭
４５−４１２４６号公報参照）。
操舵時における運転者の行なったハンドルの操舵に基づ
くトルクを検出するトルクセンサを設け、このトルクセ
ンサの出力信号に応じて電動機の回転方向、回転トルク
を制御するようにしたものが従来知られている（特公昭
４５−４１２４６号公報参照）。
車両用電動式動力舵取装置においては、従来の油圧式操
舵と異なり、電動機と減速機からなる動力舵取り部の慣
性が大きい。慣性が大きいと、動かそうとしても動きに
＜＜、また、いったん動、き出すと止めにくくなる。こ
のため、高速時にセルファライングトルク（ハンドルを
戻そうとする力）が大きくなると、ハンドルは戻る勢い
で中央で止まらずに反対側にきれてしまい、収斂性が悪
かった。また、低速蒔にも慣性により動きかにぷいため
、動力舵取装置がハンドルを戻そうとする戻り制御を行
なってますます収斂性が悪化していた。
舵と異なり、電動機と減速機からなる動力舵取り部の慣
性が大きい。慣性が大きいと、動かそうとしても動きに
＜＜、また、いったん動、き出すと止めにくくなる。こ
のため、高速時にセルファライングトルク（ハンドルを
戻そうとする力）が大きくなると、ハンドルは戻る勢い
で中央で止まらずに反対側にきれてしまい、収斂性が悪
かった。また、低速蒔にも慣性により動きかにぷいため
、動力舵取装置がハンドルを戻そうとする戻り制御を行
なってますます収斂性が悪化していた。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、高速時でも低速時でも収斂性の
良い車両用電動式動力舵取装置を得ることにある。
の目的とするところは、高速時でも低速時でも収斂性の
良い車両用電動式動力舵取装置を得ることにある。
このような目的を達成するために本発明は、運転者の行
なったハンドル操作に基づくトルクをトルクセンサによ
り検出し、このトルクセンサの出力により制御部を介し
て電動式動力舵取り部を制御する車両用電動式動力舵取
装置の制御方法において、制御部は、操舵力又は電動機
出力の目標値を設定する目標値設定手段と、車速に応じ
て粘性要素値を変えた一次遅れ系を設定する一次遅れ系
設定手段とを有し、目標値設定手段で設定した目標値と
実際の値との差を一次遅れ系設定手段で設定した一次遅
れ系に通した値を用いて電動式動力舵取り部を制御する
ようにしたものである。
なったハンドル操作に基づくトルクをトルクセンサによ
り検出し、このトルクセンサの出力により制御部を介し
て電動式動力舵取り部を制御する車両用電動式動力舵取
装置の制御方法において、制御部は、操舵力又は電動機
出力の目標値を設定する目標値設定手段と、車速に応じ
て粘性要素値を変えた一次遅れ系を設定する一次遅れ系
設定手段とを有し、目標値設定手段で設定した目標値と
実際の値との差を一次遅れ系設定手段で設定した一次遅
れ系に通した値を用いて電動式動力舵取り部を制御する
ようにしたものである。
〔作用〕
本発明による車両用電動式動力舵取装置においては、低
速では軽快な操舵、高速では収斂性が良く適当な舵力の
ある操舵を得ることができる。
速では軽快な操舵、高速では収斂性が良く適当な舵力の
ある操舵を得ることができる。
一般に車両の収斂性は車速の増加とともに悪化する。そ
の理由の１つは、車速の増加に伴いセルファライングト
ルク（ハンドルを戻そうとする力）が大となり、操舵後
のハンドル戻りが強（なり、オーバシュー）（１回中心
へ戻った舵角が行き過ぎ、反対側へ切れる現象）を起こ
す。もし手放しをすると、オーバシュートが繰り返され
、車は蛇行する。操舵軸に電動機をつけた全電気式動力
舵取装置ではその傾向は顕著である。これを改良するの
に一律のダンパを設けると、低速ではハンドルが渋く、
高速では収斂性が不十分になるという現象が起こる。本
発明による車両用電動式動力舵取装置においては、上記
不具合を改良するため、制御上で電動機にブレーキをか
けるダンパ（粘性要素）を設け、ダンピング（粘性力）
を車速の増加とともに変化させるようにした。
の理由の１つは、車速の増加に伴いセルファライングト
ルク（ハンドルを戻そうとする力）が大となり、操舵後
のハンドル戻りが強（なり、オーバシュー）（１回中心
へ戻った舵角が行き過ぎ、反対側へ切れる現象）を起こ
す。もし手放しをすると、オーバシュートが繰り返され
、車は蛇行する。操舵軸に電動機をつけた全電気式動力
舵取装置ではその傾向は顕著である。これを改良するの
に一律のダンパを設けると、低速ではハンドルが渋く、
高速では収斂性が不十分になるという現象が起こる。本
発明による車両用電動式動力舵取装置においては、上記
不具合を改良するため、制御上で電動機にブレーキをか
けるダンパ（粘性要素）を設け、ダンピング（粘性力）
を車速の増加とともに変化させるようにした。
第１図は本発明の原理構成を示す構成図で、同図におい
て、ｌはハンドル、２はハンドル１の操作に基づくトル
クを検出するトルクセンサ、３はトルクセンサ２の出力
により電動式動力舵取り部４を制御する制御部、３ａは
操舵力又は電動機出力の目標値を設定する制御部３内の
目標値設定手段、３ｂは車速に応じて粘性要素値を変え
た一次遅れ系を設定する制御部３内の一次遅れ系設定手
段である。このような構成において、目標値設定手段３
ａで設定した目標値と実際の値との差を一次遅れ系設定
手段３ｂで設定した一次遅れ系に通した値を用いて電動
式動力舵取り部４を制御する。
て、ｌはハンドル、２はハンドル１の操作に基づくトル
クを検出するトルクセンサ、３はトルクセンサ２の出力
により電動式動力舵取り部４を制御する制御部、３ａは
操舵力又は電動機出力の目標値を設定する制御部３内の
目標値設定手段、３ｂは車速に応じて粘性要素値を変え
た一次遅れ系を設定する制御部３内の一次遅れ系設定手
段である。このような構成において、目標値設定手段３
ａで設定した目標値と実際の値との差を一次遅れ系設定
手段３ｂで設定した一次遅れ系に通した値を用いて電動
式動力舵取り部４を制御する。
第３図および第４図は、本発明に係わる車両用電動式動
力舵取装置の制御方法の一実施例が適用された制御系統
図および制御系統のブロック線図である。第３図および
第４図において、５は制御対象、６は比較器６ａと内部
モデル６ｂと目標値発生器６ｃとから成る制御部、１０
は制御対象５のブロック線図、２０は制御部６のブロッ
ク線図である。
力舵取装置の制御方法の一実施例が適用された制御系統
図および制御系統のブロック線図である。第３図および
第４図において、５は制御対象、６は比較器６ａと内部
モデル６ｂと目標値発生器６ｃとから成る制御部、１０
は制御対象５のブロック線図、２０は制御部６のブロッ
ク線図である。
また、第４図において、１１および１５は電動機におい
て電圧を電流へ変換する機能（リアクタンスＬと抵抗ｒ
と電動機定数Ｍと減速ギヤ比Ｎ）およびピニオン角速度
θ１により電圧が減少する機能を示す伝達関数、１２は
一次遅れの操舵系を示す伝達関数、１３はピニオン角速
度θ、をピニオン角に変換することを示す伝達関数、１
４は人の操舵角θ。とピニオン角θ、との差を操舵トル
クＴｄに変換することを示す伝達関数である。
て電圧を電流へ変換する機能（リアクタンスＬと抵抗ｒ
と電動機定数Ｍと減速ギヤ比Ｎ）およびピニオン角速度
θ１により電圧が減少する機能を示す伝達関数、１２は
一次遅れの操舵系を示す伝達関数、１３はピニオン角速
度θ、をピニオン角に変換することを示す伝達関数、１
４は人の操舵角θ。とピニオン角θ、との差を操舵トル
クＴｄに変換することを示す伝達関数である。
さらに、第４図において、６Ｃは目標値発生器、２１．
２２．２３はピニオン角加速度θ１．ビニオン角速度θ
１．モータトルク値Ｔ、４の比例定数を示す伝達関数、
２４．２５は目標値と実際値との差ＰＯと理想的一次遅
れ系の出力値ＺＯの比例定数を示す伝達関数、２６は積
分機能の伝達関数、２７はダンパとなる伝達関数、２８
，２９．３０は電動機電圧を制御するためのパルス幅変
調信号ＰＷＭを発生するための加算器であり、伝達関数
２６と２７は理想的一次遅れ系を構成する。
２２．２３はピニオン角加速度θ１．ビニオン角速度θ
１．モータトルク値Ｔ、４の比例定数を示す伝達関数、
２４．２５は目標値と実際値との差ＰＯと理想的一次遅
れ系の出力値ＺＯの比例定数を示す伝達関数、２６は積
分機能の伝達関数、２７はダンパとなる伝達関数、２８
，２９．３０は電動機電圧を制御するためのパルス幅変
調信号ＰＷＭを発生するための加算器であり、伝達関数
２６と２７は理想的一次遅れ系を構成する。
第４図において、１０は実際の制御対象ｌのブロック線
図であり、伝達関数２１〜２３および加算器２８〜３０
を除いた２０は理想的すなわち常に収斂性の良い制御系
統を示すブロック線図であり、第４図の制御系統は実際
の制御対象１の機能を理想的な制御系統の機能に近づけ
るように電動機を制御する。また、粘性要素値Ｆ１を有
するダンパである伝達関数２７は車速で変化するもので
あり、これによりあらゆる車速に対して車両の収斂性の
良い制御系統を得ることができる。
図であり、伝達関数２１〜２３および加算器２８〜３０
を除いた２０は理想的すなわち常に収斂性の良い制御系
統を示すブロック線図であり、第４図の制御系統は実際
の制御対象１の機能を理想的な制御系統の機能に近づけ
るように電動機を制御する。また、粘性要素値Ｆ１を有
するダンパである伝達関数２７は車速で変化するもので
あり、これによりあらゆる車速に対して車両の収斂性の
良い制御系統を得ることができる。
その実際の例を第５図および第６図に示す。
第５図（ａ）は粘性要素値Ｆｌを車速により増加させた
場合であり、第５図（ｂ）は高速域での手放し時の収斂
性すなわち操舵角θ。の応答性を示す。実線Ｓ１は従来
の制御による収斂性を示し、点線Ｓ２は第４図の制御に
よる収斂性を示す。
場合であり、第５図（ｂ）は高速域での手放し時の収斂
性すなわち操舵角θ。の応答性を示す。実線Ｓ１は従来
の制御による収斂性を示し、点線Ｓ２は第４図の制御に
よる収斂性を示す。
第６図は目標値発生器６Ｃ内に戻り制御をおりこみ、ハ
ンドルを戻そうとさせた場合の制御例を示すものであり
、第５図の場合よりも低速時の応答性を高めるため、粘
性要素値Ｆ１を速度■１までは減少させたものである。
ンドルを戻そうとさせた場合の制御例を示すものであり
、第５図の場合よりも低速時の応答性を高めるため、粘
性要素値Ｆ１を速度■１までは減少させたものである。
第６図（ａ）に粘性要素Ｆ１の値、第６図（ｂ）に収斂
性すなわち操舵角θ。
性すなわち操舵角θ。
の応答を示す。第６図（ｂ）において、実線Ｓ３は戻り
制御無し即ち従来の制御の場合に該当し、−点鎖線Ｓ４
は戻り制御有りの場合に該当し、点線Ｓ５は第４図の制
御部に戻り制御を加えた場合の応答を示す。第６図（ａ
）に示すように、車速ゼロ（速度ＶＯ）つまり据切時に
良好な操舵感を持たせるように所定の粘性要素値Ｆｌを
制御系に与え、低速時の車速Ｖｌでは粘性要素値を小さ
くし、また、中・高速時には粘性要素値Ｆｌを大きくし
て応答性と収斂性を両立させている。
制御無し即ち従来の制御の場合に該当し、−点鎖線Ｓ４
は戻り制御有りの場合に該当し、点線Ｓ５は第４図の制
御部に戻り制御を加えた場合の応答を示す。第６図（ａ
）に示すように、車速ゼロ（速度ＶＯ）つまり据切時に
良好な操舵感を持たせるように所定の粘性要素値Ｆｌを
制御系に与え、低速時の車速Ｖｌでは粘性要素値を小さ
くし、また、中・高速時には粘性要素値Ｆｌを大きくし
て応答性と収斂性を両立させている。
第２図は本発明に係わる車両用電動式動力舵取装置の制
御方法の一実施例を説明するためのフローチャートであ
る。まず車速信号およびＴｄ、Ｔ。
御方法の一実施例を説明するためのフローチャートであ
る。まず車速信号およびＴｄ、Ｔ。
、θ３．θ１．θ１を入力しくステップ３１）、次に粘
性要素値Ｆｌを設定しくステップ３２）、目標値を設定
する（ステップ３３）。次に、目標値と実際の値の差か
らＰＯを算出しくステップ３４）、伝達関数２６．２７
により変数ＺＯを出力しくステップ３５）、これらを基
にパルス幅変調信号ＰＷＭを算出して電動機の伝達関数
１１へ出力する（ステップ３６．３７）。
性要素値Ｆｌを設定しくステップ３２）、目標値を設定
する（ステップ３３）。次に、目標値と実際の値の差か
らＰＯを算出しくステップ３４）、伝達関数２６．２７
により変数ＺＯを出力しくステップ３５）、これらを基
にパルス幅変調信号ＰＷＭを算出して電動機の伝達関数
１１へ出力する（ステップ３６．３７）。
以上説明したように本発明は、操舵力又は電動機出力の
目標値を設定する目標値設定手段と、車速に応じて粘性
要素値を変えた一次遅れ系を設定する一次遅れ系設定手
段とを制御部に設け、目標値設定手段で設定した目標値
と実際の値との差を一次遅れ系設定手段で設定した一次
遅れ系に通した値を用いて電動式動力舵取り部を制御す
ることにより、収斂性と応答性を車速に合わせて制御す
ることができるので、低速時でも高速時でも収斂性と応
答性において最適な車体応答を得ることができ、低速時
の軽快な操舵および高速時の安定性が良く適当な舵力の
ある毘舵を得ることができる効果がある。
目標値を設定する目標値設定手段と、車速に応じて粘性
要素値を変えた一次遅れ系を設定する一次遅れ系設定手
段とを制御部に設け、目標値設定手段で設定した目標値
と実際の値との差を一次遅れ系設定手段で設定した一次
遅れ系に通した値を用いて電動式動力舵取り部を制御す
ることにより、収斂性と応答性を車速に合わせて制御す
ることができるので、低速時でも高速時でも収斂性と応
答性において最適な車体応答を得ることができ、低速時
の軽快な操舵および高速時の安定性が良く適当な舵力の
ある毘舵を得ることができる効果がある。
第１図は本発明の原理構成を示す構成図、第２図は本発
明に係わる車両用電動式動力舵取装置の制御方法の一実
施例を説明するためのフローチャート、第３図は本方法
が適用された制御系統の概略を示す系統図、第４図は第
３図の制御系統を伝達関数により表わしたブロック線図
、第５図および第６図は本方法による車体の収斂性およ
び応答性を示すグラフである。 １・・・ハンドル、２・・・トルクセンサ、３．６・・
・制御部、３ａ・・・目標値設定手段、３ｂ・・・一次
遅れ系設定手段、４・・・電動式動力舵取り部、５・・
・制御対象、６ａ・・・比較器、６ｂ・・・内部モデル
、６Ｃ・・・目標値発生器。 特許出願人 自動車機器株式会社富士通株式会社
明に係わる車両用電動式動力舵取装置の制御方法の一実
施例を説明するためのフローチャート、第３図は本方法
が適用された制御系統の概略を示す系統図、第４図は第
３図の制御系統を伝達関数により表わしたブロック線図
、第５図および第６図は本方法による車体の収斂性およ
び応答性を示すグラフである。 １・・・ハンドル、２・・・トルクセンサ、３．６・・
・制御部、３ａ・・・目標値設定手段、３ｂ・・・一次
遅れ系設定手段、４・・・電動式動力舵取り部、５・・
・制御対象、６ａ・・・比較器、６ｂ・・・内部モデル
、６Ｃ・・・目標値発生器。 特許出願人 自動車機器株式会社富士通株式会社
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 運転者の行なったハンドル操作に基づくトルクをトルク
センサにより検出し、前記トルクセンサの出力により制
御部を介して電動式動力舵取り部を制御する車両用電動
式動力舵取装置の制御方法において、 前記制御部は、操舵力又は電動機出力の目標値を設定す
る目標値設定手段と、車速に応じて粘性要素値を変えた
一次遅れ系を設定する一次遅れ系設定手段とを有し、 前記目標値設定手段で設定した目標値と実際の値との差
を前記一次遅れ系設定手段で設定した一次遅れ系に通し
た値を用いて前記電動式動力舵取り部を制御することを
特徴とする車両用電動式動力舵取装置の制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33553187A JP2568872B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 車両用電動式動力舵取装置の制御方法 |
| US07/798,026 US5151860A (en) | 1987-12-29 | 1991-11-20 | Control method for electric power steering apparatus for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33553187A JP2568872B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 車両用電動式動力舵取装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01178081A true JPH01178081A (ja) | 1989-07-14 |
| JP2568872B2 JP2568872B2 (ja) | 1997-01-08 |
Family
ID=18289617
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33553187A Expired - Lifetime JP2568872B2 (ja) | 1987-12-29 | 1987-12-29 | 車両用電動式動力舵取装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2568872B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118173U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-05 | ||
| JP2006240494A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Jtekt Corp | 車両姿勢制御システム |
-
1987
- 1987-12-29 JP JP33553187A patent/JP2568872B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03118173U (ja) * | 1990-03-20 | 1991-12-05 | ||
| JP2006240494A (ja) * | 2005-03-03 | 2006-09-14 | Jtekt Corp | 車両姿勢制御システム |
| JP4640696B2 (ja) * | 2005-03-03 | 2011-03-02 | 株式会社ジェイテクト | 車両姿勢制御システム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2568872B2 (ja) | 1997-01-08 |
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