JPH02241870A - 電動式パワステアリング装置の制御方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電動式バワスデアリング装置の制御方法に関
するものである。

従来の技術 操舵時のハンドル操作の軽減をはかるために、操舵トル
クに応じて電動モータの出力を可変的に制御し、該電動
モータにて操舵トルクに応じた操舵補助力即ちアシスト
トルクを発生させると共に、各車速に応じた適切な操舵
力を得るために−ｈ記アシス２−ルクに車速依存性を持
たせた車両用の重速感応型電動式パワステアリング装ご
において、ハンドル操舵角を検出する舵角センサを設け
、舵角に応じて舵を中立位とに戻す方向に復元トルクを
発生させることにより転舵後のハンドルの戻りを良くし
、且つ１−、記舵角センサからの舵角信号を微分して舵
角速度を求め、該舵角速度に応じて舵の進む方向と逆方
向に減衰トルクを発生する減衰制御を行い、この制御に
よって舵の復元速度を調整したり、或は又舵角と車速の
情報から車両の横方向加速度を求め、該横加速度に応じ
た舵の復元トルクを発生すると言った各種制御をＭ１合
ゼ”、低速から高速までの舵の復元性と車両の安定性を
両＼γさせた制御装置を、本出願人において既に開発し
、特開昭６３−３０６９６８号公報として公開されてい
る。

尚上記舵角センサとしては、従来よりロータリエンコー
ダが用いられることが多い（例えば実開昭６２−５１２
１４号公報参照）。

発明が解決しようとする課題 上記舵角検出用のロータリエンコー・ダは、円周を等分
割するようなピッチで放射状にスリットを設けたスリッ
ト円板をステアリングシャフトに固定し、該スリット円
板のスリット部を両側からはさむように発光素子と受光
素子をステアリングコラム竿の固定側に取付け、スリッ
トを通して受光した受光素子のパルスの数をカウントす
ることによりステアリングシャフトの回転角度変位酸（
即ち相対舵角）を検出するものである。

このようなロータリエンコーダを用いて絶対舵角を求め
るためには１人為的に何らかの方法で実際の直進状態位
置即ち舵角ゼロの位置を初期設定し、その舵角ゼロの位
置（以下中立位置と称す）から上記ロータリエンコーダ
が発するパルス（転舵の方向によって＋、−の符号をも
つ）の数を累積計数して行くことにより、その累積計数
が連続する限り常に舵角ゼロを基準とした絶対舵角を検
出することができる。

しかし、例えばバッテリのターミナルを取りはずしたと
き、その他の何らかの原因で計数装置（例えばマイクロ
コンピュータ）の電源が一旦切れると、それまでの累積
計数値の記憶は消滅し、再び電源が入っても絶対舵角検
出のための上記中立位置を再設定しなければ以後の絶対
舵角検出は不可能となる。

このように絶対舵角検出ができない状態で、匍述したよ
うな電動式パワステアリング装置の復元制御が行われる
のは危険である。

本発明は上記のような問題に対処することを主目的とす
るものである。

課題を解決するための手段 本発明は、少なくとも操舵トルクに応じたアシストトル
ク指令値を発するアシスト指令部と、少なくとも舵角に
応じた復元トルク値と舵角速度に応じた減衰トルク値と
の加算値で復元トルク指令値を発する復元指令部とを有
し、上記アシストトルク指令値と復元トルク指令値とで
操舵補助力を操舵系に与える電動モータの出力を制御す
る電動式パワステアリング装置において、上記舵角の検
出部が絶対舵角を検出していないと判断したとき、警報
器を作動させると共に、上記アシストトルク指令値を正
常時より減少させ、舵角に応じた復元トルク値による制
御を停止させる制御ロジックを電動パワステアリング装
鐙の制御装置に組込んだことを特徴とするものである。

作用 上記のように、絶対舵角検出が行われていないとき、ア
シストトルク指令値を例えば局〜局に減少させることで
操舵が重くなりドライバに感覚的に異常を感じさせると
共に、復元トルク値による制御を行わないことで安全性
の向りをはかり、且つ相対舵角検出で正しい制御を行い
得る減衰トルク値による制御は正常時と同様に行うこと
で操舵の安定性を確保することができる。

実施例 以下本発明の実施例を付図を参照して説明する。

第１図は本発明を適用すべき電動式パワステアリング装
欝の制御システムの一例を示すブロック図であって、ｌ
はアシスト指令部、２は復元指令部である。

アシスト指令部１は、アシストトルク関数部１１と位相
補償部１２と位相補償関数部１３とからなり、ハンドル
の操舵トルクを検出するトルクセンサ３の操舵トルク信
号と、該操舵トルク信号を位相補償部１２が微分しある
係数を乗算して得た微分信号とを加算した信号の入力に
より、アシストトルク関数部１１が予め設定されている
アシストトルク関数に基づきアシストトルク値を演算す
ると共に、前記位相補償関数部１３が位相補償部１２か
らの微分信号の入力により予め設定されている位相補償
関数に基づき位相補償値を求め、該位相補償値を」−記
アシストトルク関数部１１が求めたアシストトルク値に
加算してアシストトルク指令値ａとし、該アシストトル
ク指令値ａに後述する復元指令部２の復元トルク指令値
すを加えたトルク指令値Ｃに基づきモータ制御部６がモ
ータ７の回転方向とモータ電流とを制御してモータ７を
回転駆動させ、Ｌ記トルク指令値通りのトルクを操舵系
に与えるようになっている。

復元指令部２は、復元トルク関数部２１と、横加速度復
元トルク関数部２２と、減衰トルク関数部２３とからな
り、ハンドル操舵角を検出する舵角センサ４の舵角信号
により復元トルク関数部２１が予め設定されている復元
トルク関数に基づき舵を中立位置へ戻そうとする復元ト
ルク値を求め、横加速度復元トルク関数部２２は舵角セ
ンサ４、の舵角信号と重速センサ５の車速０号とから車
両に発生する横加速度を演算にて求め、該横加速度に応
じた復元トルク値を予め設定されている横加速度復元ト
ルク関数に基づき求める。又舵角センサの舵角信号を微
分して得た舵角速度信号は減速トルク関数部？３に入力
され、該減速トルク関数部２３は舵角速度に応じて舵の
進む方向とは逆方向の減衰トルク値を予め設定されてい
る減資トルク関数に基づき求め、」−記復元トルク関数
部２１が求めた復元トルク値と横加速度復元トルク関数
部２２が求めた復元トルク値と減衰トルク関数部２３が
求めた減衰トルク値を加算して復元トルク指令値すとし
、該復元トルク指令値は上述したようにアシスト指令部
ｌのアシストトルク指令値ａに加算されモータ制御部６
にトルク指令値Ｃとして入力される。

上記アシス）ｌ−ルク関数部１１及び減衰トルク関数部
２３にはそれぞれ車速センサ５の車速信号が入力され、
車速に応じてアシストトルク値及び減衰トルク値を変化
させるよう構成されている。

上記において、アシスト指令部ｌでは、アシストトルク
関数部１１へ操舵トルク信号に加え該操舵トルクの微分
値に比例する信号が入力されることにより、回路中の信
号伝達の遅れを補償し追随性の向上をはかることができ
、又位相補償関数部１３が求めた位相補償値をアシスト
トルク関数部１１が求めたアシストトルク値に加算する
ことによりモータの慣性補償を行い通常操舵時の舵力変
動と急操舵時のひっかかり感を防止することができる。

尚上記において、アシストトルク関数は入力信号のゼロ
及びゼロ近傍に不感帯範囲を有し該不感体範囲以外では
入力信号が大となるに従ってアシストトルクが大となる
車速をパラメータとした関数であり、復元トルク関数は
舵角が中立点近傍の所定範囲では舵角が大となるに従っ
て復元トルクは大となり該所定範囲を越えると復元トル
クが一定値となる関数であり、横加速度復元トルク関数
は横加速度が所定値以下の範囲では復元トルクは横加速
度の増大に応じて大となり（横加速度のゼロ近傍範囲に
不感帯を設けても良い）上記範囲を越えると復元トルク
が一定値となる関数であり、又減衰トルク関数は舵角速
度のゼロ近傍範囲に不感帯を有し該不感帯範囲を越えあ
る所定値以下の舵角速度範囲では舵角速度が大となるに
従って該舵角速度の方向とは逆方向の減衰トルクは徐々
に大となり該ある所定値を越えると該減衰トルクが一定
値となる車速をパラメータとした関数である。

ここで上記舵角センサとしては、ロータリエンコーダ等
の相対舵角検出器が用いられることが多く、この場合は
ハンドルの実際の直進状態位置即ち中立位置を初期設定
しその中立位置から上記相対舵角検出器が検出した舵角
変動量（操舵の方向によって＋、−の符号をもつ）を連
続して累積計数して行くことにより絶対舵角を連続して
検出することができるが、例えばバッテリのターミナル
取りはずし等により上記累積計数を行う演算部の電源が
−・（」−切れてしまうと、それまでの累槍値の記憶は
消滅し、その後電源が入っても例えば人ｆ−等により中
立位Ｊを再設定しそこからの舵角変動量を得ることがで
きるようにしない限り絶対舵角の検出は不ｔｑ能となる
。

このように何らかの原因で演算部の電源が一す切れた後
電源が入ってから中立位ｎ再設定までの絶対舵角検出が
できなくなっている間に、相対舵角検出器が検出した相
対舵角に基づい゛ｒ第１図に示すようなパワステアリン
グ装置の制御を行うことは極めて危険である。

そこで本発明では、例えばに記演算部の電源が一区切れ
た後電源が入りその後中立位置の設定信号が出たか出な
いか等により絶対舵角検出が行われているかいないかを
判断し、第２図に示すように絶対舵角検出が行われてい
ないと判断したとき、フェイルランプ等の警報器を作動
させて異常をドライバに知らせ、且つアシスト指令部ｌ
のアシストトルク指令値ａを通常時の例えば展〜島程度
の値に減少させると共に、絶対舵角情報を必要とする舵
角に応じた復元トルク及び横加速度に応じた復元トルク
の制御は停止させ、上記通常時より局へ・兄に減少した
アシス）トルク指令値と減衰トルク関数部２３が求めた
減衰トルク値とを加算したトルク指令値Ｃにてモータ７
の出力制御を行い、絶対舵角検出が行われていると判断
したときは前述した正常なパワアシスト制御を行う状態
とする制御ロジックを、電動式パワステアリング装置の
制御装置に組込んだことを特徴とするものである。

上記のように絶対舵角検出が行われない状態では、操舵
トルクに応じて発せられるアシストトルク指令値を正常
時より大きく減少させることばより、ある程度のパワア
シストは行われるが、操舵力が正常時にくらべて爪くな
ることでドライバは感覚的に異常を感じると共に、絶対
舵角情報を必要とする復元制御を行わないことで安全性
の向上をはかり、更に相対舵角の検出信号で減衰制御に
必要な操舵方向と舵角速度は正常に認識できるので、復
元指令部２のなかで減衰トルク関数部２３による減９制
御だけは行うことにより、良好な操舵の安定性を確保す
ることができるものである。

発明の効果 以上のように本発明によれば、少なくとも操舵トルクに
応じたアシストトルク指令値を発するアシスト指令部と
、少なくとも舵角に応じた復元トルク値と舵角速度に応
じた減衰トルク値との加算値で復元トルク指令値を発す
る復元指令部とを有し、上記アシストトルク指令値と復
元トルク指令値とで電動モータの出力制御を行い操舵補
助力を操舵系に与える電動式パワステアリング装置にお
いて、絶対舵角の検出ができなくなっている間は、上記
アシストトルク指令値を正常時より大きく減少させて操
舵を重くしドライバに感覚的に異常を感じさせると共に
、復元指令部では絶対舵角情報を必要とする復元制御は
行わないことで安全性の向上をはかり、且つ相対舵角の
検出だけで正しい制御が可能である減衰制御は行うこと
で操舵の安定性を確保することができるもので、異常時
における安全性と操舵の安定性を保つことができる点、
実用的効果極めて大なるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用すべき電動式パワステアリング装
置の制御回路の一例を示すプロ・ンク図、第２図は本発
明における制御方法の一例を示すフローチャ・−トであ
る。 ｌ・・・アシスト指令部、２・・・復元指令部、３・・
・トルクセンサ、４・・・舵角センサ、５・・・車速セ
ンサ、６・・・モータ制御部、７・・・モータ。 以　　　−Ｌ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも操舵トルクに応じたアシストトルク指令値を
   発するアシスト指令部と、少なくとも舵角に応じた復元
   トルク値と舵角速度に応じた減衰トルク値との加算値で
   復元トルク指令値を発する復元指令部とを有し、上記ア
   シストトルク指令値と復元トルク指令値とで操舵補助力
   を操舵系に与える電動モータの出力を制御する電動式パ
   ワステアリング装置において、上記舵角の検出部が絶対
   舵角を検出していないと判断したとき、警報器を作動さ
   せると共に、上記アシストトルク指令値を正常時より減
   少させ、舵角に応じた復元トルク値による制御を停止さ
   せることを特徴とする電動式パワステアリング装置の制
   御方法。