JPH06344939A - 動力舵取り装置の制御装置 - Google Patents
動力舵取り装置の制御装置Info
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- JPH06344939A JPH06344939A JP16041893A JP16041893A JPH06344939A JP H06344939 A JPH06344939 A JP H06344939A JP 16041893 A JP16041893 A JP 16041893A JP 16041893 A JP16041893 A JP 16041893A JP H06344939 A JPH06344939 A JP H06344939A
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- steering wheel
- steering
- torque
- vehicle speed
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 マニュアルステアリングより軽くハンドルが
切れる動力舵取り装置の特性を保持したままで、ヒステ
リシス感を軽減し、ハンドル戻り性を改善し、良好な操
舵感を実現する。 【構成】 車速センサ１２からの信号により車速を判定
する車速判定部１３と、トルクセンサ１１からの信号に
よりハンドルトルクの大きさと方向を判定するトルク判
定部１４と、電動機の回転数の導関数によりハンドルの
戻りを判定する切り戻り判定部１５と、判定結果に基づ
いて電動機に印加する電流値を演算する演算部１６とか
らなり、ハンドル戻り状態の場合には、アシストゲイン
を低下させるような戻り制御を行う。
切れる動力舵取り装置の特性を保持したままで、ヒステ
リシス感を軽減し、ハンドル戻り性を改善し、良好な操
舵感を実現する。 【構成】 車速センサ１２からの信号により車速を判定
する車速判定部１３と、トルクセンサ１１からの信号に
よりハンドルトルクの大きさと方向を判定するトルク判
定部１４と、電動機の回転数の導関数によりハンドルの
戻りを判定する切り戻り判定部１５と、判定結果に基づ
いて電動機に印加する電流値を演算する演算部１６とか
らなり、ハンドル戻り状態の場合には、アシストゲイン
を低下させるような戻り制御を行う。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、動力舵取り装置の制御
装置に関するものである。
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】車速に依存して操舵力を可変にパワーア
シストするようにした、一般的な動力舵取り装置を、図
５に示す。操舵ハンドル５には、中間シャフト６を介し
て入力側ピニオン７が直結されており、この入力側ピニ
オン７には、タイヤ１の転舵を行うラックシャフト４に
配置された入力側ラックがかみ合っている。そして、入
力側ピニオン７の外周部に配置されたトルクセンサ１１
と、別に配置された車速センサ１２からの情報により、
コントローラ８内で、操舵ハンドル５のマニュアル操舵
力を補助するように制御された電流が、電動機９に印加
される。これにより、マニュアル操舵力をリアルタイム
に最適な操舵力に軽減している。また、電動機９には、
図７に示すように、車速により一義的に決められたマッ
プに従って電流が印加されるようになっており、車速が
同一ならば、操舵ハンドルの切り込み時と戻り時は同一
のマップに従って電流が印加されるようになっている。
電動機９と出力側ピニオン３間の、減速機１０は、電動
機９の高回転低トルクという特性を低回転高トルクに変
換するものである。
シストするようにした、一般的な動力舵取り装置を、図
５に示す。操舵ハンドル５には、中間シャフト６を介し
て入力側ピニオン７が直結されており、この入力側ピニ
オン７には、タイヤ１の転舵を行うラックシャフト４に
配置された入力側ラックがかみ合っている。そして、入
力側ピニオン７の外周部に配置されたトルクセンサ１１
と、別に配置された車速センサ１２からの情報により、
コントローラ８内で、操舵ハンドル５のマニュアル操舵
力を補助するように制御された電流が、電動機９に印加
される。これにより、マニュアル操舵力をリアルタイム
に最適な操舵力に軽減している。また、電動機９には、
図７に示すように、車速により一義的に決められたマッ
プに従って電流が印加されるようになっており、車速が
同一ならば、操舵ハンドルの切り込み時と戻り時は同一
のマップに従って電流が印加されるようになっている。
電動機９と出力側ピニオン３間の、減速機１０は、電動
機９の高回転低トルクという特性を低回転高トルクに変
換するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このように、車速に応
じて操舵力を可変に制御する動力舵取り装置では、マニ
ュアルステアリングより、軽くハンドルを切ることがで
きるが、車速に対して一義的に決められた同一曲線に従
い操舵ハンドルの切り込みと戻りが制御されること及び
機械的フリクションのため、ハンドルトルクと、ラック
推力の関係は、図６のように車速をパラメーターとする
ヒステリシスカーブとなる。すなわち、車速が低速から
高速に変化するにつれて、ヒステリシス特性は、Ａ〜Ｂ
のように変化する。こおで、Ａ1 、Ｂ1 は、ハンドル切
り込み時におけるラック推力カーブを示し、Ａ2 、Ｂ2
は、ハンドル戻り時におけるラック推力カーブを示して
いる。特に低速におけるハンドルの戻り時には、図６中
Ａ2 に示すように、ラック推力が大きくなるので、タイ
ヤからの復元力によるハンドルの戻りが悪くなる。そこ
で、本発明の目的は、マニュアルステアリングより軽く
ハンドルが切れる動力舵取り装置の特性を保持したまま
で、ヒステリシス感、摩擦感を軽減し、ハンドル戻り性
を改善し、また、良好な操舵感を実現することである。
じて操舵力を可変に制御する動力舵取り装置では、マニ
ュアルステアリングより、軽くハンドルを切ることがで
きるが、車速に対して一義的に決められた同一曲線に従
い操舵ハンドルの切り込みと戻りが制御されること及び
機械的フリクションのため、ハンドルトルクと、ラック
推力の関係は、図６のように車速をパラメーターとする
ヒステリシスカーブとなる。すなわち、車速が低速から
高速に変化するにつれて、ヒステリシス特性は、Ａ〜Ｂ
のように変化する。こおで、Ａ1 、Ｂ1 は、ハンドル切
り込み時におけるラック推力カーブを示し、Ａ2 、Ｂ2
は、ハンドル戻り時におけるラック推力カーブを示して
いる。特に低速におけるハンドルの戻り時には、図６中
Ａ2 に示すように、ラック推力が大きくなるので、タイ
ヤからの復元力によるハンドルの戻りが悪くなる。そこ
で、本発明の目的は、マニュアルステアリングより軽く
ハンドルが切れる動力舵取り装置の特性を保持したまま
で、ヒステリシス感、摩擦感を軽減し、ハンドル戻り性
を改善し、また、良好な操舵感を実現することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の動力舵取り装置
の制御装置は、車速センサからの信号により車速を判定
する車速判定部と、操舵ハンドルのトルクを検出するト
ルクセンサからの信号により得られるハンドルトルクの
大きさと方向を判定するトルク判定部と、電動機の誘起
電圧データの極性により操舵ハンドルが切り込み状態
か、戻り状態かを判定する切り戻り判定部と、前記車速
判定部の判定結果に基づき操舵ハンドルに対するアシス
トゲイン及びその値に対応する電流値を決定するととも
に、前記トルク判定部の判定結果に基づき操舵ハンドル
にパワーアシストを行うための電動機への電流印加方向
を決定する演算部とを備え、前記演算部では、前記切り
戻り判定部において操舵ハンドルの戻りが検出されたと
き、そのときの車速により決定されるべきアシストゲイ
ンよりも低下した戻り側アシストゲインを決定し、その
値に対応する電流を前記電動機に印加するようにしたこ
とを特徴とする。
の制御装置は、車速センサからの信号により車速を判定
する車速判定部と、操舵ハンドルのトルクを検出するト
ルクセンサからの信号により得られるハンドルトルクの
大きさと方向を判定するトルク判定部と、電動機の誘起
電圧データの極性により操舵ハンドルが切り込み状態
か、戻り状態かを判定する切り戻り判定部と、前記車速
判定部の判定結果に基づき操舵ハンドルに対するアシス
トゲイン及びその値に対応する電流値を決定するととも
に、前記トルク判定部の判定結果に基づき操舵ハンドル
にパワーアシストを行うための電動機への電流印加方向
を決定する演算部とを備え、前記演算部では、前記切り
戻り判定部において操舵ハンドルの戻りが検出されたと
き、そのときの車速により決定されるべきアシストゲイ
ンよりも低下した戻り側アシストゲインを決定し、その
値に対応する電流を前記電動機に印加するようにしたこ
とを特徴とする。
【０００５】操舵ハンドルのトルクを検出するトルクセ
ンサと、車速センサからの信号により、操舵トルクに対
するアシストゲインが決定され、その値に対応する電流
値が転舵方向と対応するように電動機に印加されること
によって、操舵ハンドルのマニュアル操舵力を補助する
ように制御する。この際、トルクセンサからのトルクデ
ータの変化に基づき、転舵方向を判定し、トルクセンサ
のデータにより転舵方向と判定した電動機の誘起電圧デ
ータの極性とに基づき切り込みまたは、戻り状態を判定
する。そして、切り込み状態の場合は、車速に応じた上
記の方法で、操舵力を制御する。つまり、トルクセンサ
のデータによる転舵方向と電動機の誘起電圧データの極
性を比較することにより、戻り状態を判定することがで
きる。一方、ハンドルが戻り状態の場合には、そのとき
の車速により決定されるべきアシストゲインよりも低下
した戻り側アシストゲインを決定し、この値に対応する
電流を電動機に印加することによってハンドル戻り制御
を行う。これにより、ハンドル切り込み時の、電動機印
加電流による制御よりも、ラック推力が減少し、ハンド
ル戻りがよくなり、ヒステリシス感が減少して、良好な
操舵感が得られる。
ンサと、車速センサからの信号により、操舵トルクに対
するアシストゲインが決定され、その値に対応する電流
値が転舵方向と対応するように電動機に印加されること
によって、操舵ハンドルのマニュアル操舵力を補助する
ように制御する。この際、トルクセンサからのトルクデ
ータの変化に基づき、転舵方向を判定し、トルクセンサ
のデータにより転舵方向と判定した電動機の誘起電圧デ
ータの極性とに基づき切り込みまたは、戻り状態を判定
する。そして、切り込み状態の場合は、車速に応じた上
記の方法で、操舵力を制御する。つまり、トルクセンサ
のデータによる転舵方向と電動機の誘起電圧データの極
性を比較することにより、戻り状態を判定することがで
きる。一方、ハンドルが戻り状態の場合には、そのとき
の車速により決定されるべきアシストゲインよりも低下
した戻り側アシストゲインを決定し、この値に対応する
電流を電動機に印加することによってハンドル戻り制御
を行う。これにより、ハンドル切り込み時の、電動機印
加電流による制御よりも、ラック推力が減少し、ハンド
ル戻りがよくなり、ヒステリシス感が減少して、良好な
操舵感が得られる。
【０００６】
【実施例】図１〜４に示す実施例は、車速に依存して操
舵力を可変にパワーアシストするようにした、動力舵取
り装置であり、コントローラ８の内容以外は、従来技術
の図５と同じである。そして、コントローラ８は、図１
に示すように、速度判定部１３と、トルク判定部１４
と、切り戻り判定部１５と、演算部１６からなり、車速
センサ１２とトルクセンサ１１から入力される信号に基
づき、判断および、演算を行い、電動機９を制御するも
のである。操舵ハンドル５には、中間シャフト６を介し
て入力側ピニオン７が直結されており、この入力側ピニ
オン７には、タイヤ１の転舵を行うラックシャフト４に
配置された入力側ラックがかみ合っている。そして、入
力側ピニオン７の外周部に配置されたトルクセンサ１１
と、別に配置された車速センサ１２からの情報により、
コントローラ８内で、操舵ハンドル５のマニュアル操舵
力を補助するように制御された電流が、電動機９に印加
される。これにより、マニュアル操舵力をリアルタイム
に最適な操舵力に軽減している。
舵力を可変にパワーアシストするようにした、動力舵取
り装置であり、コントローラ８の内容以外は、従来技術
の図５と同じである。そして、コントローラ８は、図１
に示すように、速度判定部１３と、トルク判定部１４
と、切り戻り判定部１５と、演算部１６からなり、車速
センサ１２とトルクセンサ１１から入力される信号に基
づき、判断および、演算を行い、電動機９を制御するも
のである。操舵ハンドル５には、中間シャフト６を介し
て入力側ピニオン７が直結されており、この入力側ピニ
オン７には、タイヤ１の転舵を行うラックシャフト４に
配置された入力側ラックがかみ合っている。そして、入
力側ピニオン７の外周部に配置されたトルクセンサ１１
と、別に配置された車速センサ１２からの情報により、
コントローラ８内で、操舵ハンドル５のマニュアル操舵
力を補助するように制御された電流が、電動機９に印加
される。これにより、マニュアル操舵力をリアルタイム
に最適な操舵力に軽減している。
【０００７】電動機９と出力側ピニオン３間の、減速機
１０は、電動機９の高回転低トルクという特性を低回転
高トルクに変換するものである。なお、ハンドルトルク
信号Ｔは、図４に示すように、舵角に対して一定の傾き
を持った電圧として得られる。Ｔの絶対値によって、転
舵方向を判定する。本実施例では、直進状態でＴ＝Ｔ1
（Ｖ）なので、Ｔ＞Ｔ（Ｖ）なら転舵方向は右で、Ｔ＜
Ｔ1 （Ｖ）なら、転舵方向は左である。また、電動機の
回転数は、電圧Ｅとして得られる。そして、ハンドル切
り込み時は、電動機が指令方向と同方向に回転するた
め、正電位（＋）となり、ハンドル戻り時は、電動機が
指令方向と逆方向に回転するため、負電位（−）とな
る。
１０は、電動機９の高回転低トルクという特性を低回転
高トルクに変換するものである。なお、ハンドルトルク
信号Ｔは、図４に示すように、舵角に対して一定の傾き
を持った電圧として得られる。Ｔの絶対値によって、転
舵方向を判定する。本実施例では、直進状態でＴ＝Ｔ1
（Ｖ）なので、Ｔ＞Ｔ（Ｖ）なら転舵方向は右で、Ｔ＜
Ｔ1 （Ｖ）なら、転舵方向は左である。また、電動機の
回転数は、電圧Ｅとして得られる。そして、ハンドル切
り込み時は、電動機が指令方向と同方向に回転するた
め、正電位（＋）となり、ハンドル戻り時は、電動機が
指令方向と逆方向に回転するため、負電位（−）とな
る。
【０００８】上記のような判断を行い、操舵ハンドル５
の戻り時には、切り込み時とは別の、本発明によるハン
ドル戻り制御を実施し、ハンドルトルクに対するラック
推力を減少するようにすると、ハンドル戻り時のラック
推力カーブが、図６に示すＡ2 、Ｂ2 から、図２に示す
Ａ3 、Ｂ3 になり、各車速においてハンドルの戻りは良
くなる。車速が低速の場合は、高速の場合よりも、アシ
ストゲインの低下量が大きくなるように制御する。この
ように、車速に応じて、ハンドル戻り制御を変化させる
ことにより、低速時には、特にハンドル戻りが速くな
り、高速時には手応え感のある良好な操舵感が得られ
る。
の戻り時には、切り込み時とは別の、本発明によるハン
ドル戻り制御を実施し、ハンドルトルクに対するラック
推力を減少するようにすると、ハンドル戻り時のラック
推力カーブが、図６に示すＡ2 、Ｂ2 から、図２に示す
Ａ3 、Ｂ3 になり、各車速においてハンドルの戻りは良
くなる。車速が低速の場合は、高速の場合よりも、アシ
ストゲインの低下量が大きくなるように制御する。この
ように、車速に応じて、ハンドル戻り制御を変化させる
ことにより、低速時には、特にハンドル戻りが速くな
り、高速時には手応え感のある良好な操舵感が得られ
る。
【０００９】電動機９の制御について、図３のフローチ
ャートを用いて説明する。まず、トルクセンサからのト
ルク信号Ｔを読み込み、その信号Ｔに変化があるかどう
かを判断し、変化があった場合には操舵ハンドル５が転
舵されたと判断する（ステップ１０、１５）。次いで、
前記操舵ハンドル５が右切り状態であるか、左切り状態
であるかという転舵方向の判断をする（ステップ２０）
とともに、電動機９の回転数に対応する電圧信号Ｅを読
み込み、転舵方向と電動機の誘起電圧データの極性を比
較することによってハンドル切り込み時か戻り時かの判
断を行う（ステップ２５、３０）。
ャートを用いて説明する。まず、トルクセンサからのト
ルク信号Ｔを読み込み、その信号Ｔに変化があるかどう
かを判断し、変化があった場合には操舵ハンドル５が転
舵されたと判断する（ステップ１０、１５）。次いで、
前記操舵ハンドル５が右切り状態であるか、左切り状態
であるかという転舵方向の判断をする（ステップ２０）
とともに、電動機９の回転数に対応する電圧信号Ｅを読
み込み、転舵方向と電動機の誘起電圧データの極性を比
較することによってハンドル切り込み時か戻り時かの判
断を行う（ステップ２５、３０）。
【００１０】上記ステップ３０において、ハンドル切り
込み時と判断された場合には、車速センサからの信号Ｖ
を読み込み、現在の車速が低速であるかそうでないかを
判断する（ステップ４０、５０）。低速走行状態と判断
された場合には、低速用の切り側アシストゲインを決定
し、その値に対応する電流値を前記ステップ２０で判断
された転舵方向と対応するように電動機９に印加する
（ステップ６０）。また、前記ステップ５０において、
高速走行状態と判断された場合には、高速用の切り側ア
シストゲインを決定し、その値に対応する電流値を前記
ステップ２０で判断された転舵方向と対応するように電
動機９に印加する（ステップ７０）。
込み時と判断された場合には、車速センサからの信号Ｖ
を読み込み、現在の車速が低速であるかそうでないかを
判断する（ステップ４０、５０）。低速走行状態と判断
された場合には、低速用の切り側アシストゲインを決定
し、その値に対応する電流値を前記ステップ２０で判断
された転舵方向と対応するように電動機９に印加する
（ステップ６０）。また、前記ステップ５０において、
高速走行状態と判断された場合には、高速用の切り側ア
シストゲインを決定し、その値に対応する電流値を前記
ステップ２０で判断された転舵方向と対応するように電
動機９に印加する（ステップ７０）。
【００１１】一方、上記ステップ３０において操舵ハン
ドル５が戻り時であると判断された場合には、車速セン
サからの信号Ｖを読み込み、現在の車速が低速であるか
そうでないかを判断し（ステップ３５、８０）、低速時
には、低速時切り側アシストゲインよりも小さな戻り側
アシストゲインを決定するとともに、その値に対応する
電流値を前記ステップ２０で判断された方向と対応する
ように電動機９に印加する（ステップ９０）。また、高
速走行状態と判断された場合には、高速用の切り側アシ
ストゲインよりも小さな戻りアシストゲインを決定し、
その値に対応する電流値を前記ステップ２０で判断され
た方向と対応するように電動機９へ印加する（ステップ
１００）。このとき、車両速度が低速時と高速時では、
アシストゲインの低下量を変えており、高速時の方が、
アシストゲインの低下量が小さくなるようにしている。
本実施例では、車速を高速と低速の２種類に区分して、
それぞれに応じた制御を行っているが、車速の区分は、
もっと細かくすることもできる。
ドル５が戻り時であると判断された場合には、車速セン
サからの信号Ｖを読み込み、現在の車速が低速であるか
そうでないかを判断し（ステップ３５、８０）、低速時
には、低速時切り側アシストゲインよりも小さな戻り側
アシストゲインを決定するとともに、その値に対応する
電流値を前記ステップ２０で判断された方向と対応する
ように電動機９に印加する（ステップ９０）。また、高
速走行状態と判断された場合には、高速用の切り側アシ
ストゲインよりも小さな戻りアシストゲインを決定し、
その値に対応する電流値を前記ステップ２０で判断され
た方向と対応するように電動機９へ印加する（ステップ
１００）。このとき、車両速度が低速時と高速時では、
アシストゲインの低下量を変えており、高速時の方が、
アシストゲインの低下量が小さくなるようにしている。
本実施例では、車速を高速と低速の２種類に区分して、
それぞれに応じた制御を行っているが、車速の区分は、
もっと細かくすることもできる。
【００１２】
【効果】本発明の制御装置によれば、ヒステリシス感を
低減し、ハンドル戻り性および、操舵感が向上する。
低減し、ハンドル戻り性および、操舵感が向上する。
【図１】本実施例のコントローラのブロック図である。
【図２】本発明の制御を行った場合のハンドルトルクと
ラック推力の関係を示すグラフである。
ラック推力の関係を示すグラフである。
【図３】制御処理のフローチャートである。
【図４】ハンドルトルク信号のグラフである。
【図５】従来の動力舵取り装置の構成図である。
【図６】従来の制御を行った場合のハンドルトルクとラ
ック推力の関係を示すグラフである。
ック推力の関係を示すグラフである。
【図７】従来の制御を行った場合の操舵トルクと電動機
電流及び車速との関係を示すグラフである。
電流及び車速との関係を示すグラフである。
８ コントローラ ９ 電動機 １１ トルクセンサ １２ 車速センサ １３ 速度判定部 １４ トルク判定部 １５ 切り戻り判定部 １６ 演算部
Claims (1)
- 【請求項１】 車速センサからの信号により車速を判定
する車速判定部と、操舵ハンドルのトルクを検出するト
ルクセンサからの信号により得られるハンドルトルクの
大きさと方向を判定するトルク判定部と、電動機の誘起
電圧データの極性により操舵ハンドルが切り込み状態
か、戻り状態かを判定する切り戻り判定部と、前記車速
判定部の判定結果に基づき操舵ハンドルに対するアシス
トゲイン及びその値に対応する電流値を決定するととも
に、前記トルク判定部の判定結果に基づき操舵ハンドル
にパワーアシストを行うための電動機への電流印加方向
を決定する演算部とを備え、前記演算部では、前記切り
戻り判定部において操舵ハンドルの戻りが検出されたと
き、そのときの車速により決定されるべきアシストゲイ
ンよりも低下した戻り側アシストゲインを決定し、その
値に対応する電流を前記電動機に印加するようにしたこ
とを特徴とする動力舵取り装置の制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16041893A JPH06344939A (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 動力舵取り装置の制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16041893A JPH06344939A (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 動力舵取り装置の制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06344939A true JPH06344939A (ja) | 1994-12-20 |
Family
ID=15714504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16041893A Pending JPH06344939A (ja) | 1993-06-04 | 1993-06-04 | 動力舵取り装置の制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06344939A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015160545A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | マツダ株式会社 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
| JP2017200775A (ja) * | 2016-05-02 | 2017-11-09 | マツダ株式会社 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
| JP2018008549A (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 株式会社デンソー | 操舵制御装置 |
| JP2018008550A (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 株式会社デンソー | 操舵制御装置 |
-
1993
- 1993-06-04 JP JP16041893A patent/JPH06344939A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015160545A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | マツダ株式会社 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
| JP2017200775A (ja) * | 2016-05-02 | 2017-11-09 | マツダ株式会社 | 電動パワーステアリングの制御装置 |
| US10155535B2 (en) | 2016-05-02 | 2018-12-18 | Mazda Motor Corporation | Control apparatus for electric power steering |
| JP2018008549A (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 株式会社デンソー | 操舵制御装置 |
| JP2018008550A (ja) * | 2016-07-11 | 2018-01-18 | 株式会社デンソー | 操舵制御装置 |
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