JPH0295977A - 電気式動力舵取制御方法 - 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、操舵力のアシストを電動機を用いて行なう電
気式動力舵取制御方法に関するものである。

〔従来の技術〕

従来の電気式動力舵取制御方法においては、トルクセン
サからの操舵トルクの値と車速センサがらの車速の値と
から、操舵力アシスト用電動機への電流通電のデユーテ
ィ比を決めていた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、電動機にはデユーティ比Ｉ旨示値対操舵トルク
の関係において第９図に示すヒステリシスがあり、これ
が切り返し時の操舵フィーリングに悪影響を与えていた
。第９図に示すヒステリシスは時間軸においては操舵力
アシスト用電動機のアシスト遅れを生じ、このため、切
り返し時のハンドルが重いという操舵フィーリング上の
不具合があった・ 〔課題を解決するための手段〕 このような課題を解決するために本発明は、操舵力アシ
スト用電動機への電流通電のデユーティ比を制御して電
動機トルクを制御する電気式動力舵取制御方法において
、操舵トルクの変化量からハンドルの切り込み時か戻り
時かを判断し、ハンドルの切り込み時においてはデユー
ティ比を所定値だけ増加させ、ハンドルの戻り時におい
てはデユーティ比を所定値だけ減少させるようにしだも
のである。

〔作用〕

本発明による電気式動力舵取制御方法においては、デユ
ーティ比指示値が、切り込み時にはプラス側にシフトさ
れ、戻り時にはマイナス側にシフトされる。

〔実施例〕

本発明による電気式動力舵取制御方法は、電動機により
操舵力をアシストしている場合、すなわち高速走行時以
外の制御に関するものである（高速走行時には電動機の
制御力の制御が行なわれる）。

第１図および第２図は本発明の一実施例を説明するため
のフローチャートおよび特性図であり、第３図および第
４図〜第６図は一般的な電気式動力舵取制御方法を説明
するための回路図およびタイムチャートである。まず、
一般的な電気式動力舵取制御方法について説明する。

第３図は電動機を駆動するＨブリッジ回路を示す。同図
において、１〜４はトランジスタ、５は電動機、Ｔはバ
ッテリーからの電源電圧が供給される電源端子、ＲＬは
リレー、Ｅはアースである。

まず、高速走行時以外の動作について説明する。

高速走行時以外においては、リレーＲＬは「閉」となっ
ていて、Ｈプリフジ回路に端子Ｔから電源電圧が供給さ
れている。電動機５を正方向に回転させる場合には、第
４図に示すように、トランジスタ１を成るデユーティ比
でオン・オフし、トランジスタ４をオン、トランジスタ
２，３をオフとする。これにより、第３図の実線の矢印
ＡＰＩで示すように電動機５に電流が流れ、電動機５は
正方向に回転する。電動機５を逆方向に回転させる場合
には、第５図に示すように、トランジスタ２を成るデユ
ーティ比でオン・オフし、トランジスタ３をオン、トラ
ンジスタ１．４をオフとする。

これにより、第３図の破線の矢印ＡＲ２で示すように電
動機５に電流が流れ、電動機５は逆方向に回転する。

次に、高速走行時の動作について説明する。高速走行時
においてはリレーＲＬは「開」となっていて、Ｈブリッ
ジ回路には電源電圧は供給されない。この状態で、第６
図に示すように、トランジスタ１および２を成るデユー
ティ比でオン・オフすると（このときトランジスタ３．
４はオフ状態である）、電動機５が外力で回転している
場合には第３図の一点鎖線の矢印ＡＲ３で示すように電
流、すなわち電機子回路電流が流れ、これにより電動機
５に制動力が発生する。この制動力は、第６図（ａｌ、
　（ｂｌに示すトランジスタ１．２をオン・オフするＰ
ＷＭ信号のデユーティ比により定まる。

従って、デユーティ比を制御すれば制動力を制御するこ
とができる。このデユーティ比の制御としては、例えば
、車速信号および操舵力による制御がある。なお、第３
図および第６図においてはトランジスタｌ、“２をオン
・オフして電動機５の制動力を制御する場合を示したが
、トランジスタ３４をオン・オフしても同様の効果を得
ることができる。

次に、本発明による電気式動力舵取制御方法の一実施例
について説明する。第１図１ａ）はハンドル状態を判断
するフローチャート、第１図（ｂｌは操舵力アシスト用
電動機への電流通電のデユーティ比指示値の設定法を説
明するためのフローチャートである。

第１図（ａｌにおいて、トルクセンサにより操舵トルク
を検出しくステップ１１）、現トルク値＝操舵トルク検
出値−トルク中央値１を算出する（ステップ１２）。ト
ルク中央値とは、第７図の直線Ｓ１で示す値であり、操
舵トルク検出値は正弦波状の曲線Ｓ２で示す値である。

次に、操舵トルクの変化量としての差分トルク値＝現ト
ルク値−前トルク値を算出しくステップ１３）、差分ト
ルク値がゼロ（ハンドルが切り込みでも戻りでもない状
Ｌｉ）か否かをステップ１４で判断し、ゼロであればス
テップ１１に戻る。ゼロでない場合はステップ１５へ移
行し、戻りフラグが「０」が「ｌ」かを判断し、ｒＯＪ
であればステップ１６へ移行して、差分トルクが負か否
かを確認する。戻りフラグ「０」はハンドル切り込み時
を意味し、戻りフラグ「１」はハンドル戻り時を意味す
る。

次に、操舵トルクと切り込み、戻りの関係について説明
する。第７図において、期間Ｔ１とＴ３はハンドル戻り
の期間、期間Ｔ２とＴ４はハンドル切り込みの期間であ
る。曲線Ｓ２で示す操舵トルク検出値から分かるように
、ハンドル戻りの期間においては差分トルク値は負、ハ
ンドル切り込みの期間においては差分トルク値は正であ
る。

次に、第１図のフローチャートの説明に戻る。

ステップ１６においては差分トルクが正か否かを判断す
る。負であれがステップ１７へ移行する。

切り込み時においては差分トルクは正であるので、ステ
ップ１７で差分トルクが負であるということは、ハンド
ルが切り込み状態から戻り状態に変化したことを意味す
る。そこで、ステップ１７で差分トルクの絶対値が成る
値αより大きいかどうかを判断し、大きければハンドル
状態が変化したと判断して戻りフラグを反転する（ステ
ップ１８）。

αの値を設定したのは、外乱などにより誤って、ハンド
ル状態が変化したと判断する場合があることを考慮した
ものである。ステップ１６で差分トルクが正であればス
テップ１９へ移行し、現トルク値を前トルク値となす、
差分トルクが正の場合は戻りフラグの反転はない。

次に、ステップ１５で戻りフラグが「１」の場合は、ス
テップ２０へ移行する。ステップ２ｏで差分トルクが負
か否かを判断する。ステップ２゜では戻りフラグはｒｌ
Ｊであり、ハンドル戻り状態であるので、差分トルクは
負である。従って、差分トルクが負の場合はステップ１
９へ移行する。

しかし、差分トルクが正の場合はハンドル戻り状態では
ないので、ハンドル状態が戻り状態がら切り込み状態へ
変化したと判断し、上記と同様のステップ１７．１８で
示す処理を行なう。

第１図（ａ）のフローチャートの処理を全て完了したら
、端子２０すなわち第１図（ｂｌのフローチャー上ノス
テップ２１へ移行する。第１図（ｂｌのフローチャート
はデユーティ比指示値の設定方法を説明するためのもの
である。

次に、デユーティ比指示値の設定方法について説明する
。まず、トルクセンサ（図示せず）からの操舵トルクの
値と車速センサ（図示せず）がらの車速の値とによりデ
ユーティ比（ＰＷＭ値）を算出する。次に、デユーティ
比がゼロか否かを判断し、ゼロであれば、端子ＩＯすな
わち第１図（ａｌのステップ１１へ戻る。デユーティ比
がゼロでない場合は、ステップ２３へ移行して、第１図
（ａｌの戻りフラグによりハンドル状態を判断する。ハ
ンドルが切り込み状態であればステップ２１で算出した
デユーティ比にαを加算し、ハンドルが戻り状態であれ
ばステップ２１で算出したデユー・テ。

比からβを減算する（ステップ２４．２５）。次に、求
めたデユーティ比（ＰＷＭ値）を出力しくステップ２６
）、端子ＩＯすなわち第１図（ａ）のステップ１１へ戻
る。

第１図中）のフローチャートで求めたデユーティ比指示
値を第２図の実線で示す、第２図の点線は第９図の実線
で示す従来の指示値である。このような指示値特性とす
ることにより、従来方法で生じていたヒステリシスによ
る操舵力アシスト用電動機のアシスト遅れが無くなり、
切り返し時のハンドルが重いという操舵フィーリング上
の不具合が解消される。

第８図は、操舵力対ハンドル角を示す特性図であり、第
８図ｔａ＋は従来の特性、第８図（ｂｌは本発明におけ
る特性を示す。第８図から分かるように、ハンドル角ゼ
ロ付近における操舵力は、本発明による方法の方が従来
の方法よりも小さい。すなわち、本発明による方法では
、従来の方法よりもハンドルが軽くなる。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明は、操舵トルクの変化量から
ハンドルの切り込み時か戻り時かを判断し、ハンドルの
切り込み時においてはデユーティ比を所定値だけ増加さ
せ、ハンドルの戻り時においてはデユーティ比を所定値
だけ減少させるようにしたことにより、従来方法で生じ
ていたヒステリシスによる操舵力アシスト用電動機のア
シスト遅れが無（なるので、切り返し時のハンドルが重
いという操舵フィーリング上の不具合が解消される効果
がある。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および第１図（ｂ）は本発明による電気式
動力舵取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２図は本発明による制御方法におけるデユー
ティ比指示値対操舵トルクの特性を示す特性図、第３図
および第４図〜第６図は一般的な電気式動力舵取制御方
法を説明するための回路図およびタイムチャート、第７
図はハンドルの切り返し時と戻り時を判断する方法を説
明するためのタイムチャート、第８図は従来および本発
明の制御方法における操舵力対ハンドル角の特性を示す
特性図、第９図は従来の制御方法を説明するための特性
図である。 １〜４・・・トランジスタ、５・・・電動機、Ｔ・・・
電源端子、ＲＬ・・・リレー、Ｅ・・・アース。 特許出願人　　　自動車機器株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 操舵力アシスト用電動機への電流通電のデューティ比を
   制御して前記電動機のトルクを制御する電気式動力舵取
   制御方法において、操舵トルクの変化量からハンドルの
   切り込み時か戻り時かを判断し、ハンドルの切り込み時
   においては前記デューティ比を所定値だけ増加させ、ハ
   ンドルの戻り時においては前記デューティ比を所定値だ
   け減少させる電気式動力舵取制御方法。