JPH0624952B2 - 操舵反力制御装置 - Google Patents
操舵反力制御装置Info
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- JPH0624952B2 JPH0624952B2 JP61008834A JP883486A JPH0624952B2 JP H0624952 B2 JPH0624952 B2 JP H0624952B2 JP 61008834 A JP61008834 A JP 61008834A JP 883486 A JP883486 A JP 883486A JP H0624952 B2 JPH0624952 B2 JP H0624952B2
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は、車両の旋回運動に対応して、ステアリング
ハンドルの操舵反力を制御するようにした操舵反力制御
装置に関する。
ハンドルの操舵反力を制御するようにした操舵反力制御
装置に関する。
（従来の技術） 近年の車両は、ステアリング装置にパワーステアリング
装置を搭載するものが多くなつてきている。このパワー
ステアリング装置は、運転者によるステアリングハンド
ルの操舵力に油圧式倍力装置等によつてアシストトルク
を付加し、操舵を援助するように働く。
装置を搭載するものが多くなつてきている。このパワー
ステアリング装置は、運転者によるステアリングハンド
ルの操舵力に油圧式倍力装置等によつてアシストトルク
を付加し、操舵を援助するように働く。
また、パワーステアリング装置には、従来の油圧式パワ
ーステアリング装置の他に、例えば、特開昭59-63264号
に示されるような、電動式パワーステアリング装置も提
案されている。
ーステアリング装置の他に、例えば、特開昭59-63264号
に示されるような、電動式パワーステアリング装置も提
案されている。
この電動式パワーステアリング装置は、第６図に示すよ
うな構成になつている。
うな構成になつている。
ステアリングハンドル１には、第１のステアリングシヤ
フト２が接続されており、この第１のステアリングシヤ
フト２は、第１のユニバーサルジヨイント４を介して第
２のステアリングシヤフト５に接続されている。
フト２が接続されており、この第１のステアリングシヤ
フト２は、第１のユニバーサルジヨイント４を介して第
２のステアリングシヤフト５に接続されている。
第２のステアリングシヤフト５には、減速機９を介して
直流サーボモータＤＭが装着されている。また、第２の
ステアリングシヤフト５には、ステアリングハンドル１
に加わるトルク（以下「ハンドル操舵トルク」と言う）
Tcを検出する操舵トルクセンサ８が取付けられている。
直流サーボモータＤＭが装着されている。また、第２の
ステアリングシヤフト５には、ステアリングハンドル１
に加わるトルク（以下「ハンドル操舵トルク」と言う）
Tcを検出する操舵トルクセンサ８が取付けられている。
上記第２のステアリングシヤフト５には、第２のユニバ
ーサルジヨイント６を介して、第３のステアリングシヤ
フト７が接続されている。この第３のステアリングシヤ
フト７の先端は、ラツク・ピニオン式のギヤボツクス３
に接続されている。
ーサルジヨイント６を介して、第３のステアリングシヤ
フト７が接続されている。この第３のステアリングシヤ
フト７の先端は、ラツク・ピニオン式のギヤボツクス３
に接続されている。
なお、第１のステアリングシヤフト２と第２のステアリ
ングシヤフト５の傾きγ、および第２のステアリングシ
ヤフト５と第３のステアリングシヤフト７の傾きγは等
しく設定されている。
ングシヤフト５の傾きγ、および第２のステアリングシ
ヤフト５と第３のステアリングシヤフト７の傾きγは等
しく設定されている。
上記ギヤボツクス３は、タイロツド１７に接続されてお
り、タイロツド１７は車輪１２のナツクルアーム１６に
接続されている。
り、タイロツド１７は車輪１２のナツクルアーム１６に
接続されている。
そして、コントローラ１０は、操舵トルクセンサ８で検
出されるステアリングハンドル１の操舵トルクの検出値
Tcを電気信号として入力し、この操舵トルクの検出値Tc
に対応したアシストトルクTpsを発生させるように、サ
ーボモータＤＭの駆動電流Ipを制御する。
出されるステアリングハンドル１の操舵トルクの検出値
Tcを電気信号として入力し、この操舵トルクの検出値Tc
に対応したアシストトルクTpsを発生させるように、サ
ーボモータＤＭの駆動電流Ipを制御する。
（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記のような従来のパワーステアリング
装置においては、主として、運転者にとつてのステアリ
ングハンドルの操舵力の負担軽減を目的としているた
め、車両の旋回運動情報をステアリングハンドルの操舵
反力から得ている運転者にとつて、充分に情報が得られ
ないという不満感が生じる。
装置においては、主として、運転者にとつてのステアリ
ングハンドルの操舵力の負担軽減を目的としているた
め、車両の旋回運動情報をステアリングハンドルの操舵
反力から得ている運転者にとつて、充分に情報が得られ
ないという不満感が生じる。
すなわち、一般に運転者は、ステアリングハンドルを操
舵する際に、操舵反力を感じるとともに、ヨーレートや
横加速度等の車両運動状態量の変化を体感し、これらの
感覚に基づいて、運転のしやすさを評価している。
舵する際に、操舵反力を感じるとともに、ヨーレートや
横加速度等の車両運動状態量の変化を体感し、これらの
感覚に基づいて、運転のしやすさを評価している。
また、運転者は、一般に、中低速域では、車両のヨーレ
ート、高速域では横加速度を重視した運転操作を行つて
いる。
ート、高速域では横加速度を重視した運転操作を行つて
いる。
このように、運転者は、ヨーレートや横加速度等の旋回
運動情報を必要としているにも拘らず、これらの情報
は、運転者自らの感覚に依らざるを得ない状態である。
運動情報を必要としているにも拘らず、これらの情報
は、運転者自らの感覚に依らざるを得ない状態である。
そこで従来、特開昭60−4466号公報に記載の如く、 操舵角および車速から、車両の横加速度を算出（推定）
し、この横加速度推定値に対応した操舵力目標値を求
め、操舵力がこの目標値となるよう制御する装置が提案
された。
し、この横加速度推定値に対応した操舵力目標値を求
め、操舵力がこの目標値となるよう制御する装置が提案
された。
しかして、操舵力を目標値に一致させる制御に当たって
は一般的に、実操舵力をセンサで実測し、これと、操舵
力目標値との偏差が０となるよう、フィードバック制御
技術を採用するのが常套である。
は一般的に、実操舵力をセンサで実測し、これと、操舵
力目標値との偏差が０となるよう、フィードバック制御
技術を採用するのが常套である。
ところで、操舵反力制御に上記のフィードバック制御を
採用するのでは、パワーステアリング装置とステアリン
グ系をフィードバックループ内に包含するため、ループ
が大きくなるのを免れないし、またステアリング系が路
面摩擦係数の変化や、空力変化等、外部からの影響を受
け易いこともあって、サーボ制御が不安定になるといっ
た問題を生ずる。
採用するのでは、パワーステアリング装置とステアリン
グ系をフィードバックループ内に包含するため、ループ
が大きくなるのを免れないし、またステアリング系が路
面摩擦係数の変化や、空力変化等、外部からの影響を受
け易いこともあって、サーボ制御が不安定になるといっ
た問題を生ずる。
本発明は、前者の問題に鑑み、操舵反力を車両の旋回に
関した運動状態に応じた値となるよう制御して、操舵反
力から旋回運動状態を体感し得るようにすると共に、 後者の問題に鑑み、フィードバック制御に頼ることな
く、安定したフィードフォーワード制御により操舵反力
制御を実行し得るようにした装置を構築することを目的
とする。
関した運動状態に応じた値となるよう制御して、操舵反
力から旋回運動状態を体感し得るようにすると共に、 後者の問題に鑑み、フィードバック制御に頼ることな
く、安定したフィードフォーワード制御により操舵反力
制御を実行し得るようにした装置を構築することを目的
とする。
（問題点を解決するための手段） この目的のため本発明は、第１図に示す手段を備える。
運動状態量推定手段100は、所望の運動性能を備える車
両を数字モデル化した車両モデル107に基づいて、ステ
アリングハンドル操舵角および車速と、車両諸元とを用
いて、操舵時に該車両モデルが呈する、旋回に関した運
動状態量を少なくとも１つ推定する。
両を数字モデル化した車両モデル107に基づいて、ステ
アリングハンドル操舵角および車速と、車両諸元とを用
いて、操舵時に該車両モデルが呈する、旋回に関した運
動状態量を少なくとも１つ推定する。
操舵反力目標値決定手段101は、運動状態量推定手段100
で推定された運動状態量の推定値M*に基づいて、旋回中
におけるステアリングハンドル106の操舵反力の目標値
cを決定する。
で推定された運動状態量の推定値M*に基づいて、旋回中
におけるステアリングハンドル106の操舵反力の目標値
cを決定する。
路面入力トルク推定手段102は、前記車両デル107 で算
出される操舵車輪のコーナリングフォースを用いて、旋
回中に路面からステアリング系に入力される路面入力ト
ルクを推定する。
出される操舵車輪のコーナリングフォースを用いて、旋
回中に路面からステアリング系に入力される路面入力ト
ルクを推定する。
アシストトルク決定手段103は、前記操舵反力の目標値
cおよび前記路面入力トルク推定手段102 で推定され
た路面入力トルクの推定値ＴL *との差に応じ、パワース
テアリング装置105によるアシストトルクの目標値ps
を決定する。
cおよび前記路面入力トルク推定手段102 で推定され
た路面入力トルクの推定値ＴL *との差に応じ、パワース
テアリング装置105によるアシストトルクの目標値ps
を決定する。
駆動制御手段104は、前記アシストトルクの目標値ps
に従つて、パワーステアリング装置105の駆動を制御す
る。
に従つて、パワーステアリング装置105の駆動を制御す
る。
（作用） 本発明は、運動状態量推定手段100で推定された運動状
態量の推定値M*に応じた目標値Tcに向け、ステアリング
ハンドル103の操舵反力を調整するようにしたことによ
り、前述したような、ヨーレートや横加速度等の旋回運
動情報をステアリングハンドル操作系に発生させること
が可能となり、これら旋回運動情報を操舵反力から体感
し得て、操縦性の向上を図ることが可能になる。
態量の推定値M*に応じた目標値Tcに向け、ステアリング
ハンドル103の操舵反力を調整するようにしたことによ
り、前述したような、ヨーレートや横加速度等の旋回運
動情報をステアリングハンドル操作系に発生させること
が可能となり、これら旋回運動情報を操舵反力から体感
し得て、操縦性の向上を図ることが可能になる。
また、上記車両モデルを用いて車両の運動状態量を推定
によつて求めるようにしたことにより、当該運動状態量
を実測する場合に比べて、安定した誤差の少ない運動状
態量を得ることができる。特に、車両の旋回過渡運動時
には、前記運動状態量を実測することが困難なため、本
発明のように車両モデルを用いることは効果的である。
によつて求めるようにしたことにより、当該運動状態量
を実測する場合に比べて、安定した誤差の少ない運動状
態量を得ることができる。特に、車両の旋回過渡運動時
には、前記運動状態量を実測することが困難なため、本
発明のように車両モデルを用いることは効果的である。
ところで、操舵反力を目標値に向け調整するには、この
操舵反力、すなわち、ステアリングハンドル106に生じ
る操舵トルクTcをトルクセンサで検出し、この操舵トル
クの検出値Tcを前記操舵反力目標値cに一致させるよ
うにパワーステアリング装置105を駆動制御するフイー
ドバックループを構成するサーボ系とすることが、一般
的に考えられる。
操舵反力、すなわち、ステアリングハンドル106に生じ
る操舵トルクTcをトルクセンサで検出し、この操舵トル
クの検出値Tcを前記操舵反力目標値cに一致させるよ
うにパワーステアリング装置105を駆動制御するフイー
ドバックループを構成するサーボ系とすることが、一般
的に考えられる。
しかし、このようなフイードバックループ制御を行う場
合、上記パワーステアリング装置105とステアリング系
をループ内に含むため、ループが大きくなるし、また、
ステアリング系は、路面摩擦係数μの変化や空力変化等
の外部からの影響を受け易いので、サーボ制御が不安定
になり易い。すなわち、操舵トルクの検出値Tcを操舵反
力目標値cに一致させる際に、検出値Tcが目標値cの
前後で振動したりすることが考えられる。特に、車両の
運動特性の線形性が失われる限界域付近では、上記の現
象が生じ易い。
合、上記パワーステアリング装置105とステアリング系
をループ内に含むため、ループが大きくなるし、また、
ステアリング系は、路面摩擦係数μの変化や空力変化等
の外部からの影響を受け易いので、サーボ制御が不安定
になり易い。すなわち、操舵トルクの検出値Tcを操舵反
力目標値cに一致させる際に、検出値Tcが目標値cの
前後で振動したりすることが考えられる。特に、車両の
運動特性の線形性が失われる限界域付近では、上記の現
象が生じ易い。
そこで、本発明は、アシストトルク決定手段103 で、操
舵反力を前記操舵反力目標値ｃとするために必要なア
シストトルクpsを求めるに際し、車両モデル107 操舵
輪コーナリングフォースを用いて手段102 が推定した路
面からステアリング系への路面入力トルクＴL *と、手段
101 での操舵反力目標値ｃとの差に応じ、アシストト
ルクpsを求めることとする。これにより、上記の問題
を生ずるフィードバック制御に頼ることなく、安定した
フィードフォワード制御が構築されることとなり、上述
したようなフィードバックループ制御の場合のような不
都合を解消できる。
舵反力を前記操舵反力目標値ｃとするために必要なア
シストトルクpsを求めるに際し、車両モデル107 操舵
輪コーナリングフォースを用いて手段102 が推定した路
面からステアリング系への路面入力トルクＴL *と、手段
101 での操舵反力目標値ｃとの差に応じ、アシストト
ルクpsを求めることとする。これにより、上記の問題
を生ずるフィードバック制御に頼ることなく、安定した
フィードフォワード制御が構築されることとなり、上述
したようなフィードバックループ制御の場合のような不
都合を解消できる。
（実施例） 本発明の一実施例の構成を第２図に示す。なお、同図に
おいて、前記第６図に示した従来例と同一構成部分に
は、同一符号を付して説明は省略する。
おいて、前記第６図に示した従来例と同一構成部分に
は、同一符号を付して説明は省略する。
本実施例は、ステアリングハンドル１の操舵反力を、車
両の横加速度αに応じて調整するようにしたものであ
る。
両の横加速度αに応じて調整するようにしたものであ
る。
この操舵反力の調整を司るのは、マイクロコンピユータ
あるいは他の電気回路で構成されたコントローラ３０で
ある。
あるいは他の電気回路で構成されたコントローラ３０で
ある。
コントローラ３０には、第１のステアリングシヤフト２
に取付けられた操舵角センサ２１で検出されるステアリ
ングハンドル１の操舵角の検出値θｓと、車速センサ２
２で検出される車速の検出値Ｖが入力されている。
に取付けられた操舵角センサ２１で検出されるステアリ
ングハンドル１の操舵角の検出値θｓと、車速センサ２
２で検出される車速の検出値Ｖが入力されている。
そして、コントローラ３０は、上記の各入力情報θｓ，
Ｖに基づいて、所定の演算を行うことで、自車の横加速
度αに応じた操舵反力を発生させるために必要なサーボ
モータＤＭの駆動電流Ipを出力する。
Ｖに基づいて、所定の演算を行うことで、自車の横加速
度αに応じた操舵反力を発生させるために必要なサーボ
モータＤＭの駆動電流Ipを出力する。
コントローラ３０は、機能的に示すと第３図に示すよう
な構成になっている。
な構成になっている。
運動状態量推定部31は運動状態量推定手段に相当し、自
車の運動状態をシミユレートするための数字モデル（以
下「車両モデル」と言う）を備えており、この車両モデ
ルに前記操舵角θｓと車速Ｖを与えたときに車両モデル
が呈する横加速度を推定する。このとき推定された横加
速度の推定値α＊は、自車に実際に発生している横加速
度αに相当する値である。
車の運動状態をシミユレートするための数字モデル（以
下「車両モデル」と言う）を備えており、この車両モデ
ルに前記操舵角θｓと車速Ｖを与えたときに車両モデル
が呈する横加速度を推定する。このとき推定された横加
速度の推定値α＊は、自車に実際に発生している横加速
度αに相当する値である。
この運動状態量推定部３１では、以下の演算によつて横
加速度推定値α＊を求める。
加速度推定値α＊を求める。
ここで、 Vy：車両モデルの横方向速度y ：車両モデルの横方向速度の時間微分値 LF：車両モデルの前軸と重心間の距離 LR：車両モデルの後軸と重心間の距離 βＦ：車両モデルの前輪横すべり角 βＲ：車両モデルの後輪横すべり角 CF：車両モデルの前輪コーナリングフオース CR：車両モデルの後輪コーナリングフオース eKF：車両モデルの前輪等価コーナリングパワー KR：車両モデルの後輪コーナリングパワー Iz：車両モデルのヨー慣性 Ｍ：車両モデルの車体質量 Ｎ：車両モデルのステアリングギア比 である。
また、この運動状態量推定部３１では、アシストトルク
決定部３３へ与える前輪コーナリングフオース推定値CF
*を求める。これは、前記式(7)，(8)から後輪コーナリ
ングフオースCRを消去することで求められる。すなわ
ち、 但し、Ｌは車両モデルのホイールベースであり、Ｌ＝LF
＋LRである。
決定部３３へ与える前輪コーナリングフオース推定値CF
*を求める。これは、前記式(7)，(8)から後輪コーナリ
ングフオースCRを消去することで求められる。すなわ
ち、 但し、Ｌは車両モデルのホイールベースであり、Ｌ＝LF
＋LRである。
こうして求められた横加速度推定値α＊は、操舵反力目
標値決定手段に相当する操舵反力目標値決定部３２へ与
えられる。この操舵反力目標値決定部３２は、与えられ
た横加速度α＊に、予め設定された比例定数Ｋを乗じ
て、この値を操舵反力目標値cとする。すなわち、c ＝Ｋα＊ …(11) である。この比例定数Ｋは、予め実験や計算によつて、
横加速度と操舵反力との相関が最も適正となるような値
を求めて、この値を上記コントローラ３０内に設定した
ものである。
標値決定手段に相当する操舵反力目標値決定部３２へ与
えられる。この操舵反力目標値決定部３２は、与えられ
た横加速度α＊に、予め設定された比例定数Ｋを乗じ
て、この値を操舵反力目標値cとする。すなわち、c ＝Ｋα＊ …(11) である。この比例定数Ｋは、予め実験や計算によつて、
横加速度と操舵反力との相関が最も適正となるような値
を求めて、この値を上記コントローラ３０内に設定した
ものである。
アシストトルク決定部33はアシストトルク決定手段に相
当し、上記操舵反力目標値ｃと、前記車両モデルにお
ける前輪（操舵車輪）のコーナリングフォース推定値CF
*とから、アシストトルク目標値psを求める。このア
シストトルク目標値psは、車両諸元のうちのトレール
をξとし、ステアリングギヤ比をＮとすると、次の演算
式によって算出される。
当し、上記操舵反力目標値ｃと、前記車両モデルにお
ける前輪（操舵車輪）のコーナリングフォース推定値CF
*とから、アシストトルク目標値psを求める。このア
シストトルク目標値psは、車両諸元のうちのトレール
をξとし、ステアリングギヤ比をＮとすると、次の演算
式によって算出される。
ここで、上式によりアシストトルク目標値psが得られ
る根拠を説明する。先ず、ステアリング系のつり合いモ
デルを考察するに、これは粘性頂や慣性頂を無視すると
第４図に示すように、ステアリングハンドル１からコラ
ム系に入力される操舵トルクＴｃ（運転者はこれを操舵
反力として感じ、旋回運動情報を得る）、及び同じくコ
ラム系に入力されるパワーステアリングアシストトルク
Ｔpsと、車両の旋回に起因して生じた前輪12のコーナリ
ングフォースＣＦに伴い前輪12からラック系に入力され
る路面入力トルクＴＲとのつり合い系として表され、式
で表現すれば、ステアリングギヤ３のギヤ比がＮである
とすると、次式の如くになる。
る根拠を説明する。先ず、ステアリング系のつり合いモ
デルを考察するに、これは粘性頂や慣性頂を無視すると
第４図に示すように、ステアリングハンドル１からコラ
ム系に入力される操舵トルクＴｃ（運転者はこれを操舵
反力として感じ、旋回運動情報を得る）、及び同じくコ
ラム系に入力されるパワーステアリングアシストトルク
Ｔpsと、車両の旋回に起因して生じた前輪12のコーナリ
ングフォースＣＦに伴い前輪12からラック系に入力され
る路面入力トルクＴＲとのつり合い系として表され、式
で表現すれば、ステアリングギヤ３のギヤ比がＮである
とすると、次式の如くになる。
ところで本例においては、上式のＴｃが前記操舵反力目
標値ｃとして定められており、又Ｔpsも、求めるべき
アシストトルク目標値psに置き換えることができるこ
とから、 の演算により、操舵反力目標値ｃを達成するためのア
シストトルク目標値psを算出することができる。
標値ｃとして定められており、又Ｔpsも、求めるべき
アシストトルク目標値psに置き換えることができるこ
とから、 の演算により、操舵反力目標値ｃを達成するためのア
シストトルク目標値psを算出することができる。
しかるに、上式における路面入力トルクＴＲは、ほとん
ど実測が困難であり、上式のままではアシストトルク目
標値psを算出することができない。
ど実測が困難であり、上式のままではアシストトルク目
標値psを算出することができない。
ところで、路面入力トルクＴＲは前輪コーナリングフォ
ースＣＦからＴＲ＝２ξＣＦで表されることが知られて
おり、又前輪コーナリングフォースＣＦが前記(10)式の
演算により推定値ＣF *として算出されることから、路面
入力トルクＴＲは路面入力トルク推定値ＴL *として ＴＲ＝ＴL *＝２ξＣF * ……(14) の演算により求めることができる。この実情に鑑み(14)
式を(13)式に代入すると、前記(12)が得られ、前記した
如くこの(12)式の演算によりアシストトルク目標値ps
を求め得ることが証明された。
ースＣＦからＴＲ＝２ξＣＦで表されることが知られて
おり、又前輪コーナリングフォースＣＦが前記(10)式の
演算により推定値ＣF *として算出されることから、路面
入力トルクＴＲは路面入力トルク推定値ＴL *として ＴＲ＝ＴL *＝２ξＣF * ……(14) の演算により求めることができる。この実情に鑑み(14)
式を(13)式に代入すると、前記(12)が得られ、前記した
如くこの(12)式の演算によりアシストトルク目標値ps
を求め得ることが証明された。
従って、アシストトルク決定部33は、先ず(14)式により
路面入力トルクＴＲを推定し、この推定値を用いた(13)
式の演算により、つまり(12)式の演算によりアシストト
ルク推定値psを算出する。
路面入力トルクＴＲを推定し、この推定値を用いた(13)
式の演算により、つまり(12)式の演算によりアシストト
ルク推定値psを算出する。
よってアシストトルク決定部33は、前記したようにアシ
ストトルク決定手段に相当する他に、路面入力トルク推
定手段の用を兼ねる。
ストトルク決定手段に相当する他に、路面入力トルク推
定手段の用を兼ねる。
こうして決定されたアシストトルク目標値psは、駆動
制御手段に相当するモータ制御部34へ入力されて、所定
のゲインKIで増幅されて電流目標値pとなり、さらに
電流コントローラ３５で、サーボモータＤＭの駆動電流
Ipに変換される。駆動電流Ipは、前記アシストトルク目
標値psに等しいアシストトルクTpsを発生するのに必
要な電流値に制御される。
制御手段に相当するモータ制御部34へ入力されて、所定
のゲインKIで増幅されて電流目標値pとなり、さらに
電流コントローラ３５で、サーボモータＤＭの駆動電流
Ipに変換される。駆動電流Ipは、前記アシストトルク目
標値psに等しいアシストトルクTpsを発生するのに必
要な電流値に制御される。
なお、上記運動状態量推定部３１と操舵反力目標値決定
部３２およびアシストトルク決定部３３を、マイクロコ
ンピユータを用いた演算回路で構成することも可能であ
り、この場合には、第５図に示すようなフローチヤート
に従つて上述の演算を行う。
部３２およびアシストトルク決定部３３を、マイクロコ
ンピユータを用いた演算回路で構成することも可能であ
り、この場合には、第５図に示すようなフローチヤート
に従つて上述の演算を行う。
ステツプ４２では、上記運動状態量推定部３１で行われ
る演算を実行し、ステツプ４３では、上記操舵反力目標
値決定部３２で行われる演算を実行し、そして、ステツ
プ４４では、上記アシストトルク決定部３３で行われる
演算を実行する。
る演算を実行し、ステツプ４３では、上記操舵反力目標
値決定部３２で行われる演算を実行し、そして、ステツ
プ４４では、上記アシストトルク決定部３３で行われる
演算を実行する。
なお、上記実施例では、本発明を電動式パワーステアリ
ング搭載車に適用した例を示したが、この他に、油圧式
パワーステアリング搭載車にも同様に適用できる。
ング搭載車に適用した例を示したが、この他に、油圧式
パワーステアリング搭載車にも同様に適用できる。
また、上記実施例では、操舵反力を、車両モデルを用い
て求めた横加速度の推定値α＊に対応して調整する例を
示したが、本発明は、これに限らず、他の運動状態量、
例えば、ヨーレートや横方向速度等を車両モデルを用い
て推定し、この推定値に対応して操舵反力を調整するこ
ともできる。
て求めた横加速度の推定値α＊に対応して調整する例を
示したが、本発明は、これに限らず、他の運動状態量、
例えば、ヨーレートや横方向速度等を車両モデルを用い
て推定し、この推定値に対応して操舵反力を調整するこ
ともできる。
さらに、一つの運動状態量に操舵反力を対応させるのみ
でなく、２以上の運動状態量の推定値に対応させて操舵
反力を調整することもできる。この場合、２以上求めら
れた運動状態量の推定値に対して、重み付けを課して、
操舵反力との対応付けを特に重視すべき運動状態量の推
定値の重みを大きくすることも可能である。
でなく、２以上の運動状態量の推定値に対応させて操舵
反力を調整することもできる。この場合、２以上求めら
れた運動状態量の推定値に対して、重み付けを課して、
操舵反力との対応付けを特に重視すべき運動状態量の推
定値の重みを大きくすることも可能である。
また、本発明を、本願出願人が先に特願昭６０−50553
号で提案している車両運動状態量推定装置と組合わせ
て、前記車両モデルの運動特性を、実際の運動状態量の
検出値をフイードバックすることで、実際の車両運動特
性と一致させるように、逐次補正することも可能であ
る。
号で提案している車両運動状態量推定装置と組合わせ
て、前記車両モデルの運動特性を、実際の運動状態量の
検出値をフイードバックすることで、実際の車両運動特
性と一致させるように、逐次補正することも可能であ
る。
このようにすれば、運動状態量の変化と操舵反力との対
応を、より精度良く制御することが可能になる。
応を、より精度良く制御することが可能になる。
（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明は、車両運動を推定
する車両モデルを用いて、操舵時に該車両モデルが呈す
る運動状態量を少なくとも１つ推定するとともに、この
運動状態量の推定値に対応してステアリングハンドルの
操舵反力を調整するようにしたことによつて、ヨーレー
トや横加速度等の旋回運動情報をステアリングハンドル
操作系に発生させることが可能となり、操縦性を向上さ
せることが可能になる。
する車両モデルを用いて、操舵時に該車両モデルが呈す
る運動状態量を少なくとも１つ推定するとともに、この
運動状態量の推定値に対応してステアリングハンドルの
操舵反力を調整するようにしたことによつて、ヨーレー
トや横加速度等の旋回運動情報をステアリングハンドル
操作系に発生させることが可能となり、操縦性を向上さ
せることが可能になる。
また、上記車両モデルを用いて車両の運動状態量を推定
によつて求めるようにしたことで、当該運動状態量を実
測する場合に比べて、安定した誤差の少ない運動状態量
を得ることができる。特に、車両の旋回過渡運動時に
は、前記運動状態量を実測することが困難なため、本発
明のように車両モデルを用いることは効果的である。
によつて求めるようにしたことで、当該運動状態量を実
測する場合に比べて、安定した誤差の少ない運動状態量
を得ることができる。特に、車両の旋回過渡運動時に
は、前記運動状態量を実測することが困難なため、本発
明のように車両モデルを用いることは効果的である。
さらに、本発明は、上記操舵反力目標値を実現するため
に、上記車両モデルを用いて路面からステアリング系に
入力されるトルクを推定し、この路面入力トルクの推定
値と、上記操舵反力目標値との差からアシストトルクの
目標値を求め、このアシストトルク目標値に従つてパワ
ーステアリング装置の発生動力を制御するフイードフオ
ワード制御としたことによつて、不安定要素の多いステ
アリング系の制御を、フイードバック制御する場合に比
べて、より安定して制御することができる。
に、上記車両モデルを用いて路面からステアリング系に
入力されるトルクを推定し、この路面入力トルクの推定
値と、上記操舵反力目標値との差からアシストトルクの
目標値を求め、このアシストトルク目標値に従つてパワ
ーステアリング装置の発生動力を制御するフイードフオ
ワード制御としたことによつて、不安定要素の多いステ
アリング系の制御を、フイードバック制御する場合に比
べて、より安定して制御することができる。
また、フイードバック制御を行う場合に、実際の操舵ト
ルクを検出してフイードバックするために必要となるト
ルクセンサは、本発明では不要であるため、コスト低減
を図ることもできる。
ルクを検出してフイードバックするために必要となるト
ルクセンサは、本発明では不要であるため、コスト低減
を図ることもできる。
第１図は本発明の構成図、 第２図は本発明の一実施例の構成図、 第３図は第２図中のコントローラの構成を示すブロツク
線図、 第４図はステアリング系のモデルと路面入力トルクを示
す模式図、 第５図は第２図中のコントローラをマイクロコンピユー
タを用いて構成したときに実行される処理を示すフロー
チヤート、 第６図は従来の電動式パワーステアリング装置の構成図
である。 100……運動状態量推定手段 101……操舵反力目標値決定手段 102……路面入力トルク推定手段 103……アシストトルク決定手段 104……駆動制御手段 105……パワーステアリング装置 106……ステアリングハンドル 107……車両モデル １……ステアリングハンドル ２……第１のステアリングシヤフト ５……第２のステアリングシヤフト ９……減速機、21……操舵角センサ 22……車速センサ、30……コントローラ 31……運動状態量推定部 32……操舵反力目標値決定部 33……アシストトルク決定部 34……モータ制御部 Tc……操舵トルク、c……操舵反力目標値 θs……操舵角、Ｖ……車速 α*……横加速度推定値、Tps……アシストトルク TL *……路面入力トルク推定値 CF *……前輪コーナリングフオース推定値ps ……アシストトルク目標値
線図、 第４図はステアリング系のモデルと路面入力トルクを示
す模式図、 第５図は第２図中のコントローラをマイクロコンピユー
タを用いて構成したときに実行される処理を示すフロー
チヤート、 第６図は従来の電動式パワーステアリング装置の構成図
である。 100……運動状態量推定手段 101……操舵反力目標値決定手段 102……路面入力トルク推定手段 103……アシストトルク決定手段 104……駆動制御手段 105……パワーステアリング装置 106……ステアリングハンドル 107……車両モデル １……ステアリングハンドル ２……第１のステアリングシヤフト ５……第２のステアリングシヤフト ９……減速機、21……操舵角センサ 22……車速センサ、30……コントローラ 31……運動状態量推定部 32……操舵反力目標値決定部 33……アシストトルク決定部 34……モータ制御部 Tc……操舵トルク、c……操舵反力目標値 θs……操舵角、Ｖ……車速 α*……横加速度推定値、Tps……アシストトルク TL *……路面入力トルク推定値 CF *……前輪コーナリングフオース推定値ps ……アシストトルク目標値
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 121:00 137:00
Claims (1)
- 【請求項１】パワーステアリング装置を搭載した車両の
ステアリングハンドルの操舵反力を制御する操舵反力制
御装置において、 前記ステアリングハンドルの操舵角および車速と、予め
定められた車両諸元とを用いて、車両を数学モデル化し
た、所望の運動性能を具える車両モデルに基づいて、操
舵時に該車両モデルが呈する、旋回に関した運動状態量
を少なくとも１つ推定する運動状態量推定手段と、 該運動状態量推定手段によって推定された運動状態量の
推定量に基いて、旋回中におけるステアリングハンドル
の操舵反力の目標値を決定する操舵反力目標値決定手段
と、 前記車両モデルで算出される、操舵車輪のコーナリング
フォースを用いて、旋回中において路面からステアリン
グ系に入力される路面入力トルクを推定する路面入力ト
ルク推定手段と、 前記操舵反力の目標値と、前記路面からステアリング系
に入力される路面入力トルクの推定値との差に応じて、
前記パワーステアリング装置によるアシストトルクの目
標値を決定するアシストトルク決定手段と、 前記アシストトルクの目標値に従って、前記パワーステ
アリング装置の駆動を制御する駆動制御手段とを具備す
ることを特徴とする操舵反力制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008834A JPH0624952B2 (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 操舵反力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61008834A JPH0624952B2 (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 操舵反力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62168760A JPS62168760A (ja) | 1987-07-25 |
| JPH0624952B2 true JPH0624952B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=11703812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61008834A Expired - Fee Related JPH0624952B2 (ja) | 1986-01-21 | 1986-01-21 | 操舵反力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624952B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5170496B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2013-03-27 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| JP6206206B2 (ja) | 2014-01-21 | 2017-10-04 | 株式会社豊田自動織機 | 回転電機における相間絶縁シート、回転電機及び車載用電動圧縮機 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS604466A (ja) * | 1983-06-23 | 1985-01-10 | Nissan Motor Co Ltd | パワ−ステアリング装置の操舵力制御方法 |
| US4527653A (en) * | 1984-01-23 | 1985-07-09 | General Motors Corporation | Road load insensitive electric power steering system |
-
1986
- 1986-01-21 JP JP61008834A patent/JPH0624952B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62168760A (ja) | 1987-07-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |