JPH01278879A - 電動式動力舵取装置の制御方法 - Google Patents
電動式動力舵取装置の制御方法Info
- Publication number
- JPH01278879A JPH01278879A JP63108285A JP10828588A JPH01278879A JP H01278879 A JPH01278879 A JP H01278879A JP 63108285 A JP63108285 A JP 63108285A JP 10828588 A JP10828588 A JP 10828588A JP H01278879 A JPH01278879 A JP H01278879A
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- JP
- Japan
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- steering
- steering system
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- torque
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- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 244000144992 flock Species 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling 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〕
本発明は操舵トルクの静特性、動特性を容易に設定でき
る制御方法に関し、特にモデルフオロイング制御に関す
るものである。
る制御方法に関し、特にモデルフオロイング制御に関す
るものである。
従来の電動式動力舵取装置の制御方法としては、操舵時
における運転者の行なったノ１ンドルの操舵に基づ（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知られている（特公昭４５−４
１２４６号公報参照）。
における運転者の行なったノ１ンドルの操舵に基づ（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知られている（特公昭４５−４
１２４６号公報参照）。
しかし、この場合、電動機等の遅れ要素である慣性を制
御できないため、この慣性によるハンドルの発振やこの
慣性によるハンドルの引っ掛かり（急操舵のときにハン
ドルが重くなる現象、すなわち操舵トルクＴ０が大きく
なる現象）が発生していた。
御できないため、この慣性によるハンドルの発振やこの
慣性によるハンドルの引っ掛かり（急操舵のときにハン
ドルが重くなる現象、すなわち操舵トルクＴ０が大きく
なる現象）が発生していた。
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、制御対象の遅れ要素を制御する
ことにより、電動機等の慣性によるハンドルの発振やハ
ンドルの引っ掛かりを解消することにある。
の目的とするところは、制御対象の遅れ要素を制御する
ことにより、電動機等の慣性によるハンドルの発振やハ
ンドルの引っ掛かりを解消することにある。
このような目的を達成するために本発明による電動式動
力舵取装置の制御方法は、電動機の電気的遅れ要素を打
ち消し、ステアリング系の機械的遅れ要素を打ち消し、
ステアリング系の特性を新たに設定するようにしたもの
である。
力舵取装置の制御方法は、電動機の電気的遅れ要素を打
ち消し、ステアリング系の機械的遅れ要素を打ち消し、
ステアリング系の特性を新たに設定するようにしたもの
である。
本発明による電動式動力舵取装置の制御方法においては
、電動機等の慣性によるハンドルの発振やハンドルの引
っ掛かりが解消される。
、電動機等の慣性によるハンドルの発振やハンドルの引
っ掛かりが解消される。
理想慣性モーメンＩ−Ｊい理想粘性係数Ｄ１のステアリ
ングが、操舵トルクＴＤとそれに逆らうトルクＴＲＯ力
関係で動くとすると、 ’ｒｏ＝’ｒｉ＋Ｊ％、θ＋Ｄｔδ・・・・・（１）な
る運動方程式になる。これは操舵トルクＴＩ、の動特性
を示していることになる。静特性はθ＝θ＝０の時で、
このとき、 Ｔｏ＝Ｔ、・・・・・（２） である。従って、トルクＴ、を操舵トルクＴｏの目標値
と考えてもよい。
ングが、操舵トルクＴＤとそれに逆らうトルクＴＲＯ力
関係で動くとすると、 ’ｒｏ＝’ｒｉ＋Ｊ％、θ＋Ｄｔδ・・・・・（１）な
る運動方程式になる。これは操舵トルクＴＩ、の動特性
を示していることになる。静特性はθ＝θ＝０の時で、
このとき、 Ｔｏ＝Ｔ、・・・・・（２） である。従って、トルクＴ、を操舵トルクＴｏの目標値
と考えてもよい。
第１図に実際のステアリング系を示す。同図において、
ＭＮ／ （ＬＳ＋Ｒｍ）のフ′ロックは電動機の電気的
遅れ要素を示し、１／（ＪＳ＋Ｄ）はステアリング系の
機械的遅れ要素を示す。遅れ要素ＭＮ／ （ＬＳ＋Ｒｍ
）において、Ｍは電動機定数、Ｎは減速ギヤ比、Ｌはり
アクタンス、Ｒｍは電動機のアーマチュア抵抗であり、
遅れ要素１／（ＪＳ＋Ｄ）において、Ｊはステアリング
系の慣性モーメント、Ｄはステアリング系の粘性係数で
ある。また第１図において、Ｔｏは操舵トルク、Ｒは操
舵トルクＴ、および電動機が出すトルクＴ１．Ｉに逆ら
うトルク、θ。は燥舵角、θはピニオン角である。
ＭＮ／ （ＬＳ＋Ｒｍ）のフ′ロックは電動機の電気的
遅れ要素を示し、１／（ＪＳ＋Ｄ）はステアリング系の
機械的遅れ要素を示す。遅れ要素ＭＮ／ （ＬＳ＋Ｒｍ
）において、Ｍは電動機定数、Ｎは減速ギヤ比、Ｌはり
アクタンス、Ｒｍは電動機のアーマチュア抵抗であり、
遅れ要素１／（ＪＳ＋Ｄ）において、Ｊはステアリング
系の慣性モーメント、Ｄはステアリング系の粘性係数で
ある。また第１図において、Ｔｏは操舵トルク、Ｒは操
舵トルクＴ、および電動機が出すトルクＴ１．Ｉに逆ら
うトルク、θ。は燥舵角、θはピニオン角である。
（１）式から、理想的なステアリング系は第２図のよう
になる。第１図に示す実際のステアリング系を第２図に
示す理想的ステアリング系に近づけるには、第１図の曲
＆ＩＳで示すループゲインを零に近づけて、第２図のブ
ロック１を付加すればよい。
になる。第１図に示す実際のステアリング系を第２図に
示す理想的ステアリング系に近づけるには、第１図の曲
＆ＩＳで示すループゲインを零に近づけて、第２図のブ
ロック１を付加すればよい。
第１図の曲線Ｓで示すループゲインを小さくするために
は、第３図に示すように、伝達関数Ｈ１゜Ｈ２によりト
ルクＴＭ、ピニオン角速度δをフィードバックすればよ
い。第３図において、伝達関数Ｈ，により形成されるフ
ィードバックはステアリング系の機械的遅れ要素を打ち
消すためのもの、伝達関数Ｈ２により形成されるフィー
ドバックは電動機の電気的遅れ要素を打ち消すためのも
のである。操舵トルクＴＤ、）ルクＲからピニオン角速
度θへの伝達関数を求めると、まず、伝達関数Ｈ２のフ
ィードバックにより、 Ｍ Ｎ ／ （Ｌ Ｓ ＋ Ｒｍ ＋ Ｈｚ ） ＝
Ａ−Ｂ！−ｆＭ Ｎ ／ （Ｒｍ ＋ Ｈｚ ）・・・
・・（３） Ａ ＝ Ｍ Ｎ ／ （Ｒｍ ＋ Ｈｚ ）１ ／ Ｂ
＝ （Ｌ Ｓ ／ （Ｒｍ ＋ Ｈｚ ） ＋ １
〕となる。これは伝達関数Ｈ１のフィードバックに直列
に入っているので、 １／ （Ｊｓ＋Ｐ） ＝ （１／Ｐ）Ｘ （１／ （ＪＳ／Ｐ＋１））’−；
１／Ｐ・・・・・（４） Ｐ””Ｄ＋ＭＮＸ （Ｈ＋＋ＭＮ＞／ （Ｒｍ＋Ｈｚ）
となる。すなわち、第４図に示すようなブロック系統図
となる。
は、第３図に示すように、伝達関数Ｈ１゜Ｈ２によりト
ルクＴＭ、ピニオン角速度δをフィードバックすればよ
い。第３図において、伝達関数Ｈ，により形成されるフ
ィードバックはステアリング系の機械的遅れ要素を打ち
消すためのもの、伝達関数Ｈ２により形成されるフィー
ドバックは電動機の電気的遅れ要素を打ち消すためのも
のである。操舵トルクＴＤ、）ルクＲからピニオン角速
度θへの伝達関数を求めると、まず、伝達関数Ｈ２のフ
ィードバックにより、 Ｍ Ｎ ／ （Ｌ Ｓ ＋ Ｒｍ ＋ Ｈｚ ） ＝
Ａ−Ｂ！−ｆＭ Ｎ ／ （Ｒｍ ＋ Ｈｚ ）・・・
・・（３） Ａ ＝ Ｍ Ｎ ／ （Ｒｍ ＋ Ｈｚ ）１ ／ Ｂ
＝ （Ｌ Ｓ ／ （Ｒｍ ＋ Ｈｚ ） ＋ １
〕となる。これは伝達関数Ｈ１のフィードバックに直列
に入っているので、 １／ （Ｊｓ＋Ｐ） ＝ （１／Ｐ）Ｘ （１／ （ＪＳ／Ｐ＋１））’−；
１／Ｐ・・・・・（４） Ｐ””Ｄ＋ＭＮＸ （Ｈ＋＋ＭＮ＞／ （Ｒｍ＋Ｈｚ）
となる。すなわち、第４図に示すようなブロック系統図
となる。
次に、第５図に示すように、ブロック２を付加する。こ
のブロック２はステアリング系の特性を新たに設定する
ためのものである。ブロック２からピニオン角速度θへ
の伝達関数を求めると、伝達関数Ｈ２によるＭ Ｎ ／
（Ｒｍ ＋ Ｈｚ）が直列に入るので、伝達関数Ｈ，
のフィードバックにより、Ａ／（ＪＳ＋Ｑ） ＝ （Ａ／Ｑ）／ （ＪＳ／Ｑ＋ １）＃Ａ／Ｑ・・・
・・（５） Ｑ−Ｄ＋ＭＮ＋Ｈ１ となる。従って、第５図のブロック系統は第６図に示す
ようなブロック系統となる。第６図のブロック系統にお
いて、ＫＩ＝Ｑ／Ａ、Ｇ＝Ｐとすれば、第７図に示すよ
うなブロック系統となる。ここで、Ｇ＝Ｐ＃Ｏとすれば
、第８図に示す理想ステアリング系となる。第８図のブ
ロック系統は第２図のブロック系統と同じである。
のブロック２はステアリング系の特性を新たに設定する
ためのものである。ブロック２からピニオン角速度θへ
の伝達関数を求めると、伝達関数Ｈ２によるＭ Ｎ ／
（Ｒｍ ＋ Ｈｚ）が直列に入るので、伝達関数Ｈ，
のフィードバックにより、Ａ／（ＪＳ＋Ｑ） ＝ （Ａ／Ｑ）／ （ＪＳ／Ｑ＋ １）＃Ａ／Ｑ・・・
・・（５） Ｑ−Ｄ＋ＭＮ＋Ｈ１ となる。従って、第５図のブロック系統は第６図に示す
ようなブロック系統となる。第６図のブロック系統にお
いて、ＫＩ＝Ｑ／Ａ、Ｇ＝Ｐとすれば、第７図に示すよ
うなブロック系統となる。ここで、Ｇ＝Ｐ＃Ｏとすれば
、第８図に示す理想ステアリング系となる。第８図のブ
ロック系統は第２図のブロック系統と同じである。
以上述べたように、伝達関数Ｈ，のフィードバックでス
テアリング系の機械的遅れ要素を打ち消し、伝達関数Ｈ
２のフィードバックで電動機の電気的遅れ要素を打ち消
し、第５図のブロック２で新たなステアリング系の特性
を設定することにより、第８図に示すような理想的なス
テアリング系を得ることができる。
テアリング系の機械的遅れ要素を打ち消し、伝達関数Ｈ
２のフィードバックで電動機の電気的遅れ要素を打ち消
し、第５図のブロック２で新たなステアリング系の特性
を設定することにより、第８図に示すような理想的なス
テアリング系を得ることができる。
次に第７図の伝達関数Ｇが無視できない場合について説
明する。第９図は第７図のブロック系統と同じブロック
系統で、伝達関数Ｇを中央に位置させたものである。こ
の第９図のブロック系統に対して第１０図に示すような
ブロック３を付加することにより、第８図と等価なブロ
ック系統にすることができる。
明する。第９図は第７図のブロック系統と同じブロック
系統で、伝達関数Ｇを中央に位置させたものである。こ
の第９図のブロック系統に対して第１０図に示すような
ブロック３を付加することにより、第８図と等価なブロ
ック系統にすることができる。
次に、第８図のブロック系統をデジタル化するための方
法について述べる。第１１図はその方法を説明するため
のブロック系統である。Δｔのサンプリングで処理する
場合、 １／（Ｓ−ａ）−Δｔ／（ｉ−Ｚ−ｅ ）・・・・
・（６） と近似できる。そこで、 １／ （Ｊｔｓ＋ｐｔ） ＝ （１／Ｊｔ）ｘ （１／ （Ｓ＋Ｄｔ／Ｊｔ）ｐ邑 →（Δｔ／Ｊｔ）Ｘ （１／ （Ｉ Ｚ−’ｅ−ｒ”
）・・・・・（７） これをブロック線図で表わしたものを第１１図に示す。
法について述べる。第１１図はその方法を説明するため
のブロック系統である。Δｔのサンプリングで処理する
場合、 １／（Ｓ−ａ）−Δｔ／（ｉ−Ｚ−ｅ ）・・・・
・（６） と近似できる。そこで、 １／ （Ｊｔｓ＋ｐｔ） ＝ （１／Ｊｔ）ｘ （１／ （Ｓ＋Ｄｔ／Ｊｔ）ｐ邑 →（Δｔ／Ｊｔ）Ｘ （１／ （Ｉ Ｚ−’ｅ−ｒ”
）・・・・・（７） これをブロック線図で表わしたものを第１１図に示す。
ここで、Ｚ−１はΔｔの遅延を意味する。このようにし
て、マイクロコンピュータによるソフト処理が可能であ
り、特性のフレキシビリティが向上する。マイクロコン
ピュータによりソフト処理をした場合、処理時間分の遅
れを伴う。そこで、操舵トルクＴ、と操舵トルクＴ、に
逆らうトルクＴＲの差を係数に２倍し、電動機の電圧に
加えることにより、応答性の向上が図れる。また、ピニ
オンをフィードバンクしても応答性が向上する。
て、マイクロコンピュータによるソフト処理が可能であ
り、特性のフレキシビリティが向上する。マイクロコン
ピュータによりソフト処理をした場合、処理時間分の遅
れを伴う。そこで、操舵トルクＴ、と操舵トルクＴ、に
逆らうトルクＴＲの差を係数に２倍し、電動機の電圧に
加えることにより、応答性の向上が図れる。また、ピニ
オンをフィードバンクしても応答性が向上する。
以上説明したように本発明による電動式動力舵取装置の
制御方法は、電動機の電気的遅れ要素を打ち消し、ステ
アリング系の機械的遅れ要素を打ち消し、ステアリング
系の特性を新たに設定することにより、制御対象の遅れ
要素である慣性を制御することができるので、電動機等
の慣性によるハンドルの発振やハンドルの引っ掛かりを
解消できる効果がある。
制御方法は、電動機の電気的遅れ要素を打ち消し、ステ
アリング系の機械的遅れ要素を打ち消し、ステアリング
系の特性を新たに設定することにより、制御対象の遅れ
要素である慣性を制御することができるので、電動機等
の慣性によるハンドルの発振やハンドルの引っ掛かりを
解消できる効果がある。
第１図は実際のステアリング系を示すブロック線図、第
２図は理想ステアリング系を示すブロック線図、第３図
は第１図の系に対して電動機トルクおよびピニオン角速
度のフィードバック系を付加したブロック線図、第４図
は第３図と等価なブロック線図、第５図はブロック２を
第３図の系に対して付加したブロック線図、第６図は第
５図の系と等価なブロック線図、第７図は第６図の係数
を成る値にしたときのブロック線図、第８図は第７図の
特殊な例を示すブロック線図、第９図〜第１０図は応用
例を示すブロック線図、第１１図はデジタル化のための
ブロック線図である。 特許出願人 自動車機器株式会社富士通株式会社
２図は理想ステアリング系を示すブロック線図、第３図
は第１図の系に対して電動機トルクおよびピニオン角速
度のフィードバック系を付加したブロック線図、第４図
は第３図と等価なブロック線図、第５図はブロック２を
第３図の系に対して付加したブロック線図、第６図は第
５図の系と等価なブロック線図、第７図は第６図の係数
を成る値にしたときのブロック線図、第８図は第７図の
特殊な例を示すブロック線図、第９図〜第１０図は応用
例を示すブロック線図、第１１図はデジタル化のための
ブロック線図である。 特許出願人 自動車機器株式会社富士通株式会社
Claims (1)
- 電動機が出す力で操舵トルクを助勢する電動式動力舵取
装置において、前記電動機の電気的遅れ要素を打ち消し
、ステアリング系の機械的遅れ要素を打ち消し、ステア
リング系の特性を新たに設定する電動式動力舵取装置の
制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10828588A JP2612743B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 電動式動力舵取装置の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10828588A JP2612743B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 電動式動力舵取装置の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01278879A true JPH01278879A (ja) | 1989-11-09 |
| JP2612743B2 JP2612743B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=14480784
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10828588A Expired - Lifetime JP2612743B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 電動式動力舵取装置の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2612743B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009101930A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Denso Corp | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP2010208444A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Denso Corp | 電動パワーステアリングシステム |
| JP2012532055A (ja) * | 2009-06-29 | 2012-12-13 | ボルボ ラストバグナー アーベー | 運転中に車両の運転者を支援する方法およびシステム |
-
1988
- 1988-04-30 JP JP10828588A patent/JP2612743B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009101930A (ja) * | 2007-10-24 | 2009-05-14 | Denso Corp | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP4518133B2 (ja) * | 2007-10-24 | 2010-08-04 | 株式会社デンソー | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP2010208444A (ja) * | 2009-03-09 | 2010-09-24 | Denso Corp | 電動パワーステアリングシステム |
| JP2012532055A (ja) * | 2009-06-29 | 2012-12-13 | ボルボ ラストバグナー アーベー | 運転中に車両の運転者を支援する方法およびシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2612743B2 (ja) | 1997-05-21 |
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