JPH0524546A - 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

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JPH0524546A
JPH0524546A JP20460591A JP20460591A JPH0524546A JP H0524546 A JPH0524546 A JP H0524546A JP 20460591 A JP20460591 A JP 20460591A JP 20460591 A JP20460591 A JP 20460591A JP H0524546 A JPH0524546 A JP H0524546A
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Japan
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control
steering
power steering
electric power
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JP20460591A
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English (en)
Inventor
Shinobu Kamono
忍 加茂野
Masanori Watanabe
正規 渡辺
Takaharu Iizawa
隆治 飯沢
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Jidosha Kiki Co Ltd
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
Fujitsu Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-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
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 極低速時(V0〜V1)におけるハンドル戻
り制御の応答性を向上させ、また粘性力制御をより正確
に行う。 【構成】 伝達関数27への入力をピニオン角速度θ
1 ’とし、θ1 ’にF1を乗じた値をP0へフィードバ
ックする。車速V0からV1までの低車速域では粘性要
素値F1を負としたうえ、この粘性要素値F1を車速の
上昇に伴い正方向へ増大させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この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。
【0002】
【従来の技術】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
フアライングトルク(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くなり、オーバシュ
ート(1回中心へ戻った舵角が行き過ぎ、反対側へ切れ
る現象)を起こすことにある。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。電動式動
力舵取装置では、電動機と減速機からなる電動式動力舵
取り部の慣性が大きく、その傾向が顕著に現れる。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。
【0003】そこで、本出願人は、高速時でも低速時で
も収斂性の良い電動式動力舵取装置を得ることを目的と
して、特願昭62−335531号(特開平1−178
081号)を先に提案した。すなわち、この車両用電動
式動力舵取装置の制御方法(以下、先願と言う)では、
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
化させるようにしている。
【0004】図5は先願での原理構成を示す構成図で、
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
力又は電動機出力の目標値Ttを設定する目標値設定手
段、3bは車速に応じてその粘性要素値F1を変えた一
次遅れ系を設定する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Ttと実際の値Tdとの差を
一次遅れ系に通した値Z0を用いて、電動式動力舵取り
部4を制御する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】先願においては、一次
遅れ系からの出力値Z0に粘性要素値F1を乗じ、この
乗じた値Z0・F1を目標値Ttと実際の値Tdとの差
P0へフィードバックするものとしている。また、図6
に示すように、車速V0からV1(V0<V1)までの
低車速域において、粘性要素値F1を正としたうえ、こ
の粘性要素値F1を車速の上昇に伴い減少させるものと
している。この結果、先願では、ハンドル戻り制御の必
要となる極低速時(V0〜V1)での応答性の向上を図
っている。しかしながら、一次遅れ系からの出力値Z0
はあくまでも制御目標値であって、必ずしも実際値とは
対応しない。このため、Z0に粘性要素値F1を乗じて
目標値Ttと実際の値Tdとの差P0へフィードバック
した場合、電動式動力舵取り部4に対する粘性力制御が
不正確となることがあった。また、一次遅れ系への入力
量が(Tt−Td)−Z0・F1となり、正の値として
Z0・F1が減じられる結果、極低速時におけるハンド
ル戻り制御の応答性が十分ではなかった。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明はこのような課題
を解決するためになされたもので、運転者の行ったハン
ドル操舵に基づくトルクをトルクセンサにより検出し、
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、V0からV1(V0<V
1)までの低車速域にあっては負の値として、その粘性
要素値を車速に応じて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、電動式動力舵取り部の操舵角
速度に粘性要素値を加味し、この加味した値を上記目標
値と実際の値との差へフィードバックするものとしたう
え、この差を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。
【0007】
【作用】したがってこの発明によれば、V0からV1ま
での低車速域にあっては、操舵角速度に負の粘性要素値
が加味され、一次遅れ系に通すべき目標値と実際の値と
の差へフィードバックされる。
【0008】
【実施例】以下、本発明に係る車両用電動式動力舵取装
置の制御方法を詳細に説明する。
【0009】図1および図2は、この制御方法の一実施
例が適用された制御系統のブロック線図および制御系統
図である。図1および図2において、5は制御対象(電
動式動力舵取り部)、6は比較器6aと内部モデル6b
と目標値発生器6cとからなる制御部、10は制御対象
のブロック線図、20は制御部6のブロック線図であ
る。
【0010】また、図1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θ1 ’をピニオン角θ1 に変換すること
を示す伝達関数、14は人の操舵角θ0 とピニオン角θ
1 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。
【0011】さらに、図1において、6cは目標値Tt
を生成する目標値発生器、21,22,23はピニオン
角加速度θ1 ’’,ピニオン角速度θ1 ’,モータトル
ク値TM の比例定数を示す伝達関数、24および25は
理想的一次遅れ系の出力値Z0および目標値Ttと実際
値Tdとの差P0の比例定数を示す伝達関数、26は積
分機能の伝達関数、27は粘性要素値F1を有するダン
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とで理想的一次遅れ
系が構成されている。また、本実施例においては、伝達
関数27への入力をピニオン角速度θ1’とし、θ1
にF1を乗じた値をP0へフィードバックするものとし
ている。
【0012】図1において、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し、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制御する。
また、伝達関数27の粘性要素値F1は車速で変化する
ものであり、高速になるにつれて粘性要素値F1を大き
くすることにより、あらゆる車速に対して収斂性の良い
制御系統を得ることができる。
【0013】図3は車速に対する粘性要素値F1の変化
状況を示し、本実施例においては、車速V0からV1ま
での低車速域では粘性要素値F1を負としたうえ、この
粘性要素値F1を車速の上昇に伴い正方向へ増大させる
ものとしている。なお、V1を超える車速域では、先願
と同じく、粘性要素値F1を正としたうえ、この粘性要
素値F1を車速の上昇に伴い正方向へ増大させるものと
している。
【0014】したがって、本実施例によれば、一次遅れ
系への入力量が(Tt−Td)−θ1 ’・F1となり、
負の値としてθ1 ’・F1が減じられる結果、すなわち
(Td−Tt)に正の値としてθ1 ’・F1が加算され
る結果、極低速時(V0〜V1)におけるハンドル戻り
制御の応答性が先願のものよりも向上する。また、本実
施例によれば、ピニオン角速度θ1 ’を制御対象5から
直接得て、このピニオン角速度θ1 ’に粘性要素値F1
を乗じて目標値Ttと実際の値Tdとの差POへフィー
ドバックするものとしているために、Z0をF1に乗じ
てPOにフィードバックする先願の方式に比して、電動
式動力舵取り部4に対する粘性力制御がより正確に行わ
れるものとなる。
【0015】図4は本発明に係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,TM ,θ1
θ1’,θ1 ’’を入力し(ステップ31)、次に粘性
要素値F1を設定し(ステップ32)、目標値Ttを設
定する(ステップ33)。次に、目標値Ttと実際値T
dとの差からP0を算出し(ステップ34)、伝達関数
26,27により変数Z0を出力し(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)。
【0016】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、V0からV1までの低車速域にあって
は、操舵角速度に負の粘性要素値を加味し、一次遅れ系
に通すべき目標値と実際の値との差へフィードバックす
るようにしているので、極低速時(V0〜V1)におけ
るハンドル戻り制御の応答性が向上し、また粘性力制御
がより正確に行われるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係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のブロック線図。
【図2】図1に示したブロック線図に対応する制御系統
の概略を示す系統図。
【図3】本方法において車速に対する粘性要素値F1の
変化状況を示す図。
【図4】本方法の一実施例を説明するためのフローチャ
ート。
【図5】先願での原理構成を示す構成図。
【図6】先願での車速に対する粘性要素値F1の変化状
況を示す図。
【符号の説明】
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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 飯沢 隆治 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 運転者の行ったハンドル操舵に基づくト
    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、V0からV1(V0<V1)まで
    の低車速域にあっては負の値として、その粘性要素値を
    車速に応じて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、 前記電動式動力舵取り部の操舵角速度に前記粘性要素値
    を加味し、この加味した値を前記目標値と実際の値との
    差へフィードバックするものとしたうえ、この差を前記
    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。
JP20460591A 1991-07-22 1991-07-22 車両用電動式動力舵取装置の制御方法 Pending JPH0524546A (ja)

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