JPH01278881A - 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
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- JPH01278881A JPH01278881A JP63108287A JP10828788A JPH01278881A JP H01278881 A JPH01278881 A JP H01278881A JP 63108287 A JP63108287 A JP 63108287A JP 10828788 A JP10828788 A JP 10828788A JP H01278881 A JPH01278881 A JP H01278881A
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- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000002730 additional effect Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
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- Mechanical Engineering (AREA)
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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〕
本発明は電動機を用いて運転者の操舵トルクを助勢する
電動式動力舵取装置の制御方法に関し、特に、走行時の
直進安定性の向上のための制御方法に関するものである
。
電動式動力舵取装置の制御方法に関し、特に、走行時の
直進安定性の向上のための制御方法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においては、アシ
ストトルクは常に操舵トルクを助ける方向に働いている
。操舵は、操舵トルクＴＩ、およびアシストトルクＴ＾
が逆トルクＲに打ち勝つことにより行なわれる。これを
第１０図（ａ）、 （ｂ）に示す。
ストトルクは常に操舵トルクを助ける方向に働いている
。操舵は、操舵トルクＴＩ、およびアシストトルクＴ＾
が逆トルクＲに打ち勝つことにより行なわれる。これを
第１０図（ａ）、 （ｂ）に示す。
同図で、ＳＰＩはステアリングシャフトのバネ要素、Ｓ
Ｆ３はタイヤのバネ要素である。
Ｆ３はタイヤのバネ要素である。
上述したようにステアリングシャフトおよびタイヤはバ
ネ要素ＳＰ１およびＳＦ３を備えているため、逆トルク
Ｒに打ち勝つように、操舵トルクＴ、およびアシストト
ルクＴＡをバネに伝えなければならない。そのため、仮
にＴ Ａ ＝ Ｏとなろうとも、操舵トルクＴ０は、 Ｔゎ＝Ｒ となる。この操舵トルクＴＩ、の立上がりが第１１図の
点線で示すようにねていると、走行時の直進方向があい
まいになり、直進安定性が悪くなる。
ネ要素ＳＰ１およびＳＦ３を備えているため、逆トルク
Ｒに打ち勝つように、操舵トルクＴ、およびアシストト
ルクＴＡをバネに伝えなければならない。そのため、仮
にＴ Ａ ＝ Ｏとなろうとも、操舵トルクＴ０は、 Ｔゎ＝Ｒ となる。この操舵トルクＴＩ、の立上がりが第１１図の
点線で示すようにねていると、走行時の直進方向があい
まいになり、直進安定性が悪くなる。
この立上がりを第１１図の実線で示すようにたてるには
バネ要素をなくせばよいが、それには限界がある。
バネ要素をなくせばよいが、それには限界がある。
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、バネ要素を操作することなく操
舵トルクＴ、の立上がりをたてて、走行時の直進安定性
を向上させる制御方法を提供することにある。
の目的とするところは、バネ要素を操作することなく操
舵トルクＴ、の立上がりをたてて、走行時の直進安定性
を向上させる制御方法を提供することにある。
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、操舵トルクおよび電動機が出
すトルクに逆らう逆トルクＲを検出し、この逆トルクか
ら設定される目標値ＴＤ？を用いて電動機の出すトルク
を制御する時の目標値ＴＤ７がＴｏｔＸＲ＞Ｒ１なる領
域を有するようにしたものである。
力舵取装置の制御方法は、操舵トルクおよび電動機が出
すトルクに逆らう逆トルクＲを検出し、この逆トルクか
ら設定される目標値ＴＤ？を用いて電動機の出すトルク
を制御する時の目標値ＴＤ７がＴｏｔＸＲ＞Ｒ１なる領
域を有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
、走行時の直進安定性が向上される。
、走行時の直進安定性が向上される。
第１図は本発明による制御方法が適用される電動式動力
舵取装置を示す構成図であり、１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は操舵トルクおよび電動機が出
すトルクに逆らう逆トルクを検出する逆トルク検出手段
、３ｂは逆トルクより操舵トルクの目標値を設定する操
舵目標設定手段である。
舵取装置を示す構成図であり、１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は操舵トルクおよび電動機が出
すトルクに逆らう逆トルクを検出する逆トルク検出手段
、３ｂは逆トルクより操舵トルクの目標値を設定する操
舵目標設定手段である。
第２図および第３図は、本発明に係わる電動式動力舵取
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。
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２図および第３図において、５は制御対象、６は比較
機６ａと内部モデル６ｂとＲ算出器６Ｃと目標値発生器
６ｄ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。
機６ａと内部モデル６ｂとＲ算出器６Ｃと目標値発生器
６ｄ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３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）およびビニオン角速度
δ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はビニオン角速度
θをビニオン角に変換することを示す伝達関数、１４は
人の操舵角θ。とビニオン角θとの差を操舵トルクＴ、
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）およびビニオン角速度
δ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はビニオン角速度
θをビニオン角に変換することを示す伝達関数、１４は
人の操舵角θ。とビニオン角θとの差を操舵トルクＴ、
に変換することを示す伝達関数である。
さらに、第３図において、６ＣはＲ算出器、６ｄはＲ算
出器から出力される逆トルクＲを入力して車速■に応じ
た目標トルクＴＩ、Ｔを出力する目標値発生器、２１．
２２．２３はピニオン角加速度θ、ピニオン角速度θ、
電動機トルク値Ｔ２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−次遅れ系の
出力値２０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−次遅れ系を構成する。
出器から出力される逆トルクＲを入力して車速■に応じ
た目標トルクＴＩ、Ｔを出力する目標値発生器、２１．
２２．２３はピニオン角加速度θ、ピニオン角速度θ、
電動機トルク値Ｔ２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−次遅れ系の
出力値２０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−次遅れ系を構成する。
第３図において、１０は実際の制御対象５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３図の制御系統は実際
の制御対象５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３図の制御系統は実際
の制御対象５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。
第４図は本制御方法を示すフローチャートである。まず
ＴＤ等の信号を入力して逆トルクＲを算出する（ステッ
プ３１．３２）。この逆トルクＲより目標トルクＴＤ？
を算出する（ステップ３３）。
ＴＤ等の信号を入力して逆トルクＲを算出する（ステッ
プ３１．３２）。この逆トルクＲより目標トルクＴＤ？
を算出する（ステップ３３）。
この目標トルクＴ、７と操舵トルクＴ、から、第３図に
示すように、ＰＯと２０を算出する（ステップ３４．３
５）。続いて、第３図の加算器２８〜３０で示すように
、ＰＷＭを算出してブロック線図ＩＯにＰＷＭを出力す
る（ステップ３６．３７）。
示すように、ＰＯと２０を算出する（ステップ３４．３
５）。続いて、第３図の加算器２８〜３０で示すように
、ＰＷＭを算出してブロック線図ＩＯにＰＷＭを出力す
る（ステップ３６．３７）。
次に、操舵特性について説明する。操舵は、操舵トルク
Ｔ０および電動機が出すトルクＴＭに逆らう逆トルクＲ
との力関係で行なわれる。即ち、Ｒ＝Ｔ０＋Ｔ、−Ｊθ
−Ｄθ・・・・・＋１）Ｔ、＝ｋ （θ。−θ） また、逆トルクＲは、リンク系の摺動抵抗Ｒ１゜ホイー
ルアライメントによるセルファライニングトルクＲ２、
およびタイヤを伝わってくる路面抵抗Ｒ３から成る。従
って、ハンドル切込み時の逆トルクＲの変化は、走行時
第５図（横軸はピニオン角θ）に示すようになる。そこ
で、操舵トルクＴＤのピニオン角θに対する立上がりを
第６図の実線で示すように従来の立上がり（点線）より
立てるには、第７図の実線で示すように目標トルク’Ｔ
’ｎｔを設定し、第６図の点線の特性に対して領域Ｓを
付加するようにすればよい。第７図の点線はＴ、ア＝Ｒ
の直線を示す。このようにすることにより、直進安定性
を向上させることができる。
Ｔ０および電動機が出すトルクＴＭに逆らう逆トルクＲ
との力関係で行なわれる。即ち、Ｒ＝Ｔ０＋Ｔ、−Ｊθ
−Ｄθ・・・・・＋１）Ｔ、＝ｋ （θ。−θ） また、逆トルクＲは、リンク系の摺動抵抗Ｒ１゜ホイー
ルアライメントによるセルファライニングトルクＲ２、
およびタイヤを伝わってくる路面抵抗Ｒ３から成る。従
って、ハンドル切込み時の逆トルクＲの変化は、走行時
第５図（横軸はピニオン角θ）に示すようになる。そこ
で、操舵トルクＴＤのピニオン角θに対する立上がりを
第６図の実線で示すように従来の立上がり（点線）より
立てるには、第７図の実線で示すように目標トルク’Ｔ
’ｎｔを設定し、第６図の点線の特性に対して領域Ｓを
付加するようにすればよい。第７図の点線はＴ、ア＝Ｒ
の直線を示す。このようにすることにより、直進安定性
を向上させることができる。
上述した制御方法においては次に述べるような付随的効
果がある。一般にステアリングは小舵角では逆トルクＲ
が小さいため、ハンドルの戻りが悪い。そこで第７図に
示すように目標トルクＴＤＴを設定すると、逆トルクＲ
が小さい領域では操舵トルクＴＤを大きくしようと電動
機トルクＴ、が働く。即ち、逆トルクＲをアシストする
方向に電動機トルクＴ、ｌが働くので、小舵角における
ハンドルの戻りが良くなる効果がある。
果がある。一般にステアリングは小舵角では逆トルクＲ
が小さいため、ハンドルの戻りが悪い。そこで第７図に
示すように目標トルクＴＤＴを設定すると、逆トルクＲ
が小さい領域では操舵トルクＴＤを大きくしようと電動
機トルクＴ、が働く。即ち、逆トルクＲをアシストする
方向に電動機トルクＴ、ｌが働くので、小舵角における
ハンドルの戻りが良くなる効果がある。
第８図および第９図に本実施例におけるピニオン角θお
よび電動機トルクＴ、の特性を示す。実線は本実施例の
場合、点線は従来方法の場合を示す。第８図ではピニオ
ン角θすなわちハンドル角θ。が急速に収斂しており、
これにより直進安定性が向上する。第９図はそのための
電動機トルクＴ、を示し、逆アシストが発生しているこ
とが分かる。
よび電動機トルクＴ、の特性を示す。実線は本実施例の
場合、点線は従来方法の場合を示す。第８図ではピニオ
ン角θすなわちハンドル角θ。が急速に収斂しており、
これにより直進安定性が向上する。第９図はそのための
電動機トルクＴ、を示し、逆アシストが発生しているこ
とが分かる。
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、操舵トルクおよび電動機が出すトルクに逆
らう逆トルクＲを検出し、この逆トルクから設定される
目標値ＴＤ７を用いて電動機の出すトルクを制御する時
の目標値ＴＤＴがＴｏ、×Ｒ＞Ｒ”なる領域を有するよ
うにしたことにより、小舵角でもハンドル角を急速に収
斂させることができるので、走行時の直進安定性を向上
させることができる効果がある。
制御方法は、操舵トルクおよび電動機が出すトルクに逆
らう逆トルクＲを検出し、この逆トルクから設定される
目標値ＴＤ７を用いて電動機の出すトルクを制御する時
の目標値ＴＤＴがＴｏ、×Ｒ＞Ｒ”なる領域を有するよ
うにしたことにより、小舵角でもハンドル角を急速に収
斂させることができるので、走行時の直進安定性を向上
させることができる効果がある。
第１図は本発明の制御方法が適用される電動式動力舵取
装置を示す構成図、第２図および第３図は本発明に係わ
る電動式動力舵取装置の制御方法の一実施例が適用され
る制御系統図および制御系統のブロック線図、第４図は
本発明に係わる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５図は逆トルク
対ピニオン角の特性を示すグラフ、第６図は操舵トルク
対ピニオン角の特性を示すグラフ、第７図は目標トルク
対逆トルクの特性を示すグラフ、第８図および第９図は
本発明の制御方法と従来方法とを比較したグラフ、第１
０図はステアリングシャフトとタイヤのバネ要素を示す
説明図、第１１図は操舵トルク対ハンドル角の特性を示
すグラフである。 １・・・ハンドル、２・・・トルクセンサ、３．６・・
・制御部、４・・・電動式動力舵取り部、３ａ・・・逆
トルク検出手段、３ｂ・・・操舵目標設定手段、５・・
・制御対象、６ａ・・・比較機、６ｂ・・・内部モデル
、６Ｃ・・・Ｒ算出器、６ｄ・・・目標値発生器６ｄ。 第３図 １這Ｖ 第４図 第５図 第７図 第１１図 第６図 ｎ 第１０図
装置を示す構成図、第２図および第３図は本発明に係わ
る電動式動力舵取装置の制御方法の一実施例が適用され
る制御系統図および制御系統のブロック線図、第４図は
本発明に係わる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５図は逆トルク
対ピニオン角の特性を示すグラフ、第６図は操舵トルク
対ピニオン角の特性を示すグラフ、第７図は目標トルク
対逆トルクの特性を示すグラフ、第８図および第９図は
本発明の制御方法と従来方法とを比較したグラフ、第１
０図はステアリングシャフトとタイヤのバネ要素を示す
説明図、第１１図は操舵トルク対ハンドル角の特性を示
すグラフである。 １・・・ハンドル、２・・・トルクセンサ、３．６・・
・制御部、４・・・電動式動力舵取り部、３ａ・・・逆
トルク検出手段、３ｂ・・・操舵目標設定手段、５・・
・制御対象、６ａ・・・比較機、６ｂ・・・内部モデル
、６Ｃ・・・Ｒ算出器、６ｄ・・・目標値発生器６ｄ。 第３図 １這Ｖ 第４図 第５図 第７図 第１１図 第６図 ｎ 第１０図
Claims (1)
- 電動機が出すトルクで操舵トルクを助勢する電動式動力
舵取装置において、操舵トルクおよび電動機が出すトル
クに逆らう逆トルクＲを検出し、この逆トルクから設定
される目標値Ｔ＿Ｄ＿Ｔを用いて電動機の出すトルクを
制御する時の前記目標値Ｔ＿Ｄ＿ＴがＴ＿Ｄ＿Ｔ×Ｒ＞
Ｒ＾２なる領域を有することを特徴とする電動式動力舵
取装置の制御方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10828788A JP2651922B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 電動式動力舵取装置の制御方法 |
| US07/321,628 US4946001A (en) | 1988-04-30 | 1989-03-08 | Apparatus and method of controlling electric power steering apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10828788A JP2651922B2 (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 |
|---|---|
| JPH01278881A true JPH01278881A (ja) | 1989-11-09 |
| JP2651922B2 JP2651922B2 (ja) | 1997-09-10 |
Family
ID=14480841
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10828788A Expired - Lifetime JP2651922B2 (ja) | 1988-04-30 | 1988-04-30 | 電動式動力舵取装置の制御方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4946001A (ja) |
| JP (1) | JP2651922B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011101979A1 (ja) * | 2010-02-19 | 2011-08-25 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置 |
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| US5473539A (en) * | 1992-12-11 | 1995-12-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Electrically operated power steering apparatus |
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| US20060086557A1 (en) * | 2004-10-25 | 2006-04-27 | Phillips Edward H | Inherently failsafe electric power steering system |
| JP4561806B2 (ja) * | 2007-10-15 | 2010-10-13 | 株式会社デンソー | 電動パワーステアリング装置 |
| CN103858297B (zh) * | 2011-10-03 | 2016-03-16 | 松下知识产权经营株式会社 | 电动车辆用充放电装置 |
| CN106114287B (zh) * | 2016-08-27 | 2018-03-06 | 上海交通大学 | 一种电动汽车防滑控制系统及控制方法 |
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-
1988
- 1988-04-30 JP JP10828788A patent/JP2651922B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-03-08 US US07/321,628 patent/US4946001A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2651922B2 (ja) | 1997-09-10 |
| US4946001A (en) | 1990-08-07 |
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