JPH0653498B2 - 動力操向装置の操舵力制御装置 - Google Patents
動力操向装置の操舵力制御装置Info
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- JPH0653498B2 JPH0653498B2 JP1668284A JP1668284A JPH0653498B2 JP H0653498 B2 JPH0653498 B2 JP H0653498B2 JP 1668284 A JP1668284 A JP 1668284A JP 1668284 A JP1668284 A JP 1668284A JP H0653498 B2 JPH0653498 B2 JP H0653498B2
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- proportional solenoid
- steering
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-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D6/00—Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は自動車等に使用される動力操向装置の操舵力
制御装置に係り、特に比例ソレノイドバルブを用いて電
気的に操舵時のタイヤ側から受ける操舵反力を制御する
操舵力制御装置に関するものである。
制御装置に係り、特に比例ソレノイドバルブを用いて電
気的に操舵時のタイヤ側から受ける操舵反力を制御する
操舵力制御装置に関するものである。
〔従来技術〕 一般に操舵力制御装置は第１図に示すようにポンプ(1)
よりパワーステアリングコントロール・バルブ(2)を介
してパワーシリンダ(3)に供給される操舵油圧（Pc）を
取り出し、車速センサ(8)からの車速信号を電気制御装
置(7)を介して比例ソレノイド(6)に印加することによつ
て油圧制御弁(5)を制御し該油圧（Pc）を制御し、この
制御された油圧（PR）をコントロールバルブ(2)内に設
けられた反力室(4)に導き、ステアリング・ホイールに
操舵負荷と車速に応じた操舵反力を発生している。ここ
に用いられている上記比例ソレノイド(6)は、一般に第
５図(a)に示すような特性を有していて、直流で駆動す
ると磁気回路のヒステリシスや機械的な摺動部の摩擦抵
抗によつてプランジヤ部のストロークが駆動電流に対し
てヒステリシスを有する特性となり、車速に比例した駆
動電流を比例ソレノイド(6)に流したとしても、プラン
ジヤ部のストロークはヒステリシスのため相関関係に大
きな差が出て、油圧制御弁(5)を比例的に制御できず、
車速に対する操舵反力を比例制御できない欠点を有して
いた。
よりパワーステアリングコントロール・バルブ(2)を介
してパワーシリンダ(3)に供給される操舵油圧（Pc）を
取り出し、車速センサ(8)からの車速信号を電気制御装
置(7)を介して比例ソレノイド(6)に印加することによつ
て油圧制御弁(5)を制御し該油圧（Pc）を制御し、この
制御された油圧（PR）をコントロールバルブ(2)内に設
けられた反力室(4)に導き、ステアリング・ホイールに
操舵負荷と車速に応じた操舵反力を発生している。ここ
に用いられている上記比例ソレノイド(6)は、一般に第
５図(a)に示すような特性を有していて、直流で駆動す
ると磁気回路のヒステリシスや機械的な摺動部の摩擦抵
抗によつてプランジヤ部のストロークが駆動電流に対し
てヒステリシスを有する特性となり、車速に比例した駆
動電流を比例ソレノイド(6)に流したとしても、プラン
ジヤ部のストロークはヒステリシスのため相関関係に大
きな差が出て、油圧制御弁(5)を比例的に制御できず、
車速に対する操舵反力を比例制御できない欠点を有して
いた。
この発明は上記欠点を解消すべく、上記比例ソレノイド
(6)の駆動電流をパルス幅変調(PWM)用の基本となる高い
周波数（約1,000Hz）と、デイザ用の低い周波数（約50H
z）の２つの周波数を用いてパルス幅変調するととも
に、電流帰還をかけて制御することにより、第５図に示
された比例ソレノイド(6)の電流対ストローク特性をデ
イザ駆動特性(b)の様にヒステリシスを減少することが
出来る電気制御装置を提供するものである。
(6)の駆動電流をパルス幅変調(PWM)用の基本となる高い
周波数（約1,000Hz）と、デイザ用の低い周波数（約50H
z）の２つの周波数を用いてパルス幅変調するととも
に、電流帰還をかけて制御することにより、第５図に示
された比例ソレノイド(6)の電流対ストローク特性をデ
イザ駆動特性(b)の様にヒステリシスを減少することが
出来る電気制御装置を提供するものである。
以下この発明を図示実施例について説明する。
第２図はこの発明の電気制御装置(7)の構成を示し、図
中(701)は車速センサ(8)の車速に応じたパルス周波数を
検出し車速に反比例した電圧に変換するF/V変換回路、
(702)はF/V変換回路(701)の出力電圧を基準電圧とし
て、この電圧と比例ソレノイド(6)に流れる電流に対応
する電圧とを比較し、その誤差を増幅する誤差増幅回
路、(703)は上記比例ソレノイド(6)の可動部が機械的に
追従可能な周波数（30〜100Hz）で、電圧振幅は第５図
(a)の直流駆動によるヒステリシス幅に近い電流振幅を
得られる電圧振幅であるデイザ用矩形波発振回路、(70
4)は上記誤差振幅回路(702)の出力電圧と上記デイザ用
矩形波発振回路(703)の出力電圧を加算し、第３図(a)に
示す様な出力電圧波形を出力する加算回路、(705)は上
記比例ソレノイド(6)に印加する電圧をPWM波形とするた
めの基本周波数（500〜1500Hz）となる三角波〔第３図
(b)に示す〕を発振するPWM用三角波発振回路、(706)は
第３図(b)に示す様な上記加算回路(704)の出力電圧波形
と上記PWM用三角波発振回路(705)の出力電圧波形を比較
し第３図(c)の様なPWM波形を出力するPWM回路、(707)は
PWM回路(706)の出力電圧波形に応じて比例ソレノイド
(6)を制御する比例ソレノイド駆動回路、(708)は上記比
例ソレノイド(6)と接地間に直列に挿入されソレノイド
電流を電圧降下に変換する比例ソレノイド電流検出抵
抗、(709)は比例ソレノイド電流検出抵抗(708)の両端に
発生する電圧を検出増幅し、上記F/V変換回路(701)の出
力電圧とともに上記誤差増幅回路(702)の入力端に入力
する比例ソレノイド電流検出回路である。なお、(705)
は三角波発振回路としたが鋸歯状波発振回路でもかまわ
ない。
中(701)は車速センサ(8)の車速に応じたパルス周波数を
検出し車速に反比例した電圧に変換するF/V変換回路、
(702)はF/V変換回路(701)の出力電圧を基準電圧とし
て、この電圧と比例ソレノイド(6)に流れる電流に対応
する電圧とを比較し、その誤差を増幅する誤差増幅回
路、(703)は上記比例ソレノイド(6)の可動部が機械的に
追従可能な周波数（30〜100Hz）で、電圧振幅は第５図
(a)の直流駆動によるヒステリシス幅に近い電流振幅を
得られる電圧振幅であるデイザ用矩形波発振回路、(70
4)は上記誤差振幅回路(702)の出力電圧と上記デイザ用
矩形波発振回路(703)の出力電圧を加算し、第３図(a)に
示す様な出力電圧波形を出力する加算回路、(705)は上
記比例ソレノイド(6)に印加する電圧をPWM波形とするた
めの基本周波数（500〜1500Hz）となる三角波〔第３図
(b)に示す〕を発振するPWM用三角波発振回路、(706)は
第３図(b)に示す様な上記加算回路(704)の出力電圧波形
と上記PWM用三角波発振回路(705)の出力電圧波形を比較
し第３図(c)の様なPWM波形を出力するPWM回路、(707)は
PWM回路(706)の出力電圧波形に応じて比例ソレノイド
(6)を制御する比例ソレノイド駆動回路、(708)は上記比
例ソレノイド(6)と接地間に直列に挿入されソレノイド
電流を電圧降下に変換する比例ソレノイド電流検出抵
抗、(709)は比例ソレノイド電流検出抵抗(708)の両端に
発生する電圧を検出増幅し、上記F/V変換回路(701)の出
力電圧とともに上記誤差増幅回路(702)の入力端に入力
する比例ソレノイド電流検出回路である。なお、(705)
は三角波発振回路としたが鋸歯状波発振回路でもかまわ
ない。
以上の様に構成されたこの発明に係る動作を説明する。
先ず、車が停止している時は車速センサ(8)はパルスを
出力しないのでF/V変換回路(701)は所定の最高電圧を出
力している。この出力電圧は誤差増幅回路(702)の指令
電圧として入力端(702a)に入力される。この時、電源を
投入するとすれば、比例ソレノイド(6)にはまだ電流が
流れていないので、比例ソレノイド電流検出抵抗(708)
に電圧降下は発生せず、比例ソレノイド電流検出回路(7
09)には入力電圧はなく、当然出力電圧もないので、誤
差増幅回路(702)の帰還入力端子(702b)には入力電圧が
ないので、誤差電圧は大きくなり、誤差増幅回路(702)
は最大電圧を出力する。この電圧は加算回路(704)でデ
イザ用矩形波発振回路(703)の出力電圧と加算され、そ
の出力電圧がPWM回路(706)に印加され、PWM用三角波発
振回路(705)との比較によるPWM（パルス幅変調）された
第３図(c)の様な波形の電圧を出力し比例ソレノイド駆
動回路(707)に入力される。従つて、上記第３図(c)と同
様の波形の電圧が比例ソレノイド駆動回路(707)から出
力され、比例ソレノイド(6)に印加されるため比例ソレ
ノイド(6)には第４図に実線で示した様な波形の電流が
流れる。
出力しないのでF/V変換回路(701)は所定の最高電圧を出
力している。この出力電圧は誤差増幅回路(702)の指令
電圧として入力端(702a)に入力される。この時、電源を
投入するとすれば、比例ソレノイド(6)にはまだ電流が
流れていないので、比例ソレノイド電流検出抵抗(708)
に電圧降下は発生せず、比例ソレノイド電流検出回路(7
09)には入力電圧はなく、当然出力電圧もないので、誤
差増幅回路(702)の帰還入力端子(702b)には入力電圧が
ないので、誤差電圧は大きくなり、誤差増幅回路(702)
は最大電圧を出力する。この電圧は加算回路(704)でデ
イザ用矩形波発振回路(703)の出力電圧と加算され、そ
の出力電圧がPWM回路(706)に印加され、PWM用三角波発
振回路(705)との比較によるPWM（パルス幅変調）された
第３図(c)の様な波形の電圧を出力し比例ソレノイド駆
動回路(707)に入力される。従つて、上記第３図(c)と同
様の波形の電圧が比例ソレノイド駆動回路(707)から出
力され、比例ソレノイド(6)に印加されるため比例ソレ
ノイド(6)には第４図に実線で示した様な波形の電流が
流れる。
この電流は第４図から判る様に、比例ソレノイド(6)の
コイルが持つ自己インダクタンスと、図示されていない
フライホイルダイオードによつて印加された矩形波電圧
がPWM基本周波数（約1,000Hz）によつて小さな充放電電
流の波形となつたものと、デイザの周波数（約50Hz）に
よつて形成される大きな充電電流波形が重なつた電流波
形となる。
コイルが持つ自己インダクタンスと、図示されていない
フライホイルダイオードによつて印加された矩形波電圧
がPWM基本周波数（約1,000Hz）によつて小さな充放電電
流の波形となつたものと、デイザの周波数（約50Hz）に
よつて形成される大きな充電電流波形が重なつた電流波
形となる。
ここで比例ソレノイドの磁気的ヒステリシスや機械的摩
擦によるヒステリシスはデイザの周波数のみによって形
成された電流波形を与えるだけでも低減できるのである
が、これだけでは、ヒステリシスを低減するため、デイ
ザ周波数を低くしていくとどうしても比例ソレノイド電
流の振幅が大きくなり過ぎるため、油圧制御弁のプラン
ジャ部の動きが大きくなって油の脈動を招き、騒音を発
生させるという問題がある。逆に、上記振幅を小さくす
るためデイザの周波数を高くすれば、油圧制御弁が追従
できず上記ヒステリシスを低減できないとい問題が生じ
ていた。
擦によるヒステリシスはデイザの周波数のみによって形
成された電流波形を与えるだけでも低減できるのである
が、これだけでは、ヒステリシスを低減するため、デイ
ザ周波数を低くしていくとどうしても比例ソレノイド電
流の振幅が大きくなり過ぎるため、油圧制御弁のプラン
ジャ部の動きが大きくなって油の脈動を招き、騒音を発
生させるという問題がある。逆に、上記振幅を小さくす
るためデイザの周波数を高くすれば、油圧制御弁が追従
できず上記ヒステリシスを低減できないとい問題が生じ
ていた。
これに鑑み、この発明では、加算回路７０４からの出力
電圧を、ＰＷＭ用三角波（鋸歯状波）発振回路からの高
い周波数（約１０００Ｈｚ）と比較した電圧として比例
ソレノイド駆動回路７０７から出力しているので、比例
ソレノイド６では見かけ上、インダクタンスが上昇し、
この結果比例ソレノイド電流の振幅は低く抑えられ、ヒ
ステリシス低減に対して、最適なデイザ周波数と電流振
幅が得られる。
電圧を、ＰＷＭ用三角波（鋸歯状波）発振回路からの高
い周波数（約１０００Ｈｚ）と比較した電圧として比例
ソレノイド駆動回路７０７から出力しているので、比例
ソレノイド６では見かけ上、インダクタンスが上昇し、
この結果比例ソレノイド電流の振幅は低く抑えられ、ヒ
ステリシス低減に対して、最適なデイザ周波数と電流振
幅が得られる。
従って、上記した油の脈動を増大させることなく、比例
ソレノイドのヒステリシスを低減できる。
ソレノイドのヒステリシスを低減できる。
この時上記電流は直列に挿入された比例ソレノイド検出
抵抗(708)にも流れているので、この抵抗(708)の両端に
は第４図と同じ電圧波形が電圧降下として発生してい
る。この総合平均電流に相当する電圧を比例ソレノイド
電流検出回路(709)が検出増幅して、誤差増幅回路(702)
の帰還入力端(702b)に入力され該帰還電圧が上記F/V変
換回路(701)の出力した指令電圧と等しくなる様にフイ
ードバツク制御する。
抵抗(708)にも流れているので、この抵抗(708)の両端に
は第４図と同じ電圧波形が電圧降下として発生してい
る。この総合平均電流に相当する電圧を比例ソレノイド
電流検出回路(709)が検出増幅して、誤差増幅回路(702)
の帰還入力端(702b)に入力され該帰還電圧が上記F/V変
換回路(701)の出力した指令電圧と等しくなる様にフイ
ードバツク制御する。
従つて、車速が上昇し車速センサ(8)の出力するパルス
周波数が上昇するに従つてF/V変換回路(701)の出力電圧
は反比例的に低下し、F/V変換回路(701)の出力する指令
電圧も低下するため上記フイードバツク・ループで比例
ソレノイド(6)に流れる平均電流を所定値に制御する。
周波数が上昇するに従つてF/V変換回路(701)の出力電圧
は反比例的に低下し、F/V変換回路(701)の出力する指令
電圧も低下するため上記フイードバツク・ループで比例
ソレノイド(6)に流れる平均電流を所定値に制御する。
以上のようにこの発明によれば、油圧制御弁を制御する
比例ソレノイドを車速に応じて駆動する電気制御装置の
回路として、高い周波数（約1,000Hz）と低い周波数
（約50Hz）の２つの周波数を有するものを用い、これら
周波数によるPWM波形で電流帰還をかけながら駆動する
ことにより、比例ソレノイド固有の磁気的なヒステリシ
スや機械的摩擦によるヒステリシスを減少することがで
きるという効果がある。
比例ソレノイドを車速に応じて駆動する電気制御装置の
回路として、高い周波数（約1,000Hz）と低い周波数
（約50Hz）の２つの周波数を有するものを用い、これら
周波数によるPWM波形で電流帰還をかけながら駆動する
ことにより、比例ソレノイド固有の磁気的なヒステリシ
スや機械的摩擦によるヒステリシスを減少することがで
きるという効果がある。
第１図はこの発明が適用される操舵力制御装置のブロツ
ク図、第２図はこの発明に係る操舵力制御装置の電気制
御系のブロツク図、第３図(a)(b)(c)はこの発明の電気
制御系各部の電圧波を示す波形図、第４図はこの発明の
比例ソレノイドに流れる電流波形を示す波形図、第５図
は一般的な比例ソレノイドの電流対ストロークの特性図
である。 図中、(1)はポンプ、(2)はパワーステアリング・コント
ロール・バルブ、(3)はパワーシリンダ、(4)は反力室、
(5)は油圧制御弁、(6)は比例ソレノイド、(7)は電気制
御装置、(8)は車速センサ、(701)はF/V変換回路、(702)
は誤差増幅回路、(703)はデイザ用矩形波発振回路、(70
4)は加算回路、(705)はPWM用三角波発振回路、(706)はP
WM回路、(707)は比例ソレノイド駆動回路、(708)は電流
検出抵抗、(709)は比例ソレノイド電流検出回路であ
る。
ク図、第２図はこの発明に係る操舵力制御装置の電気制
御系のブロツク図、第３図(a)(b)(c)はこの発明の電気
制御系各部の電圧波を示す波形図、第４図はこの発明の
比例ソレノイドに流れる電流波形を示す波形図、第５図
は一般的な比例ソレノイドの電流対ストロークの特性図
である。 図中、(1)はポンプ、(2)はパワーステアリング・コント
ロール・バルブ、(3)はパワーシリンダ、(4)は反力室、
(5)は油圧制御弁、(6)は比例ソレノイド、(7)は電気制
御装置、(8)は車速センサ、(701)はF/V変換回路、(702)
は誤差増幅回路、(703)はデイザ用矩形波発振回路、(70
4)は加算回路、(705)はPWM用三角波発振回路、(706)はP
WM回路、(707)は比例ソレノイド駆動回路、(708)は電流
検出抵抗、(709)は比例ソレノイド電流検出回路であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森下 光晴 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (72)発明者 高下 伸一 兵庫県姫路市千代田町840番地 三菱電機 株式会社姫路製作所内 (56)参考文献 特開 昭56−146473（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−97563（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−71261（ＪＰ，Ａ) 特開 昭58−161699（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−81000（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−95734（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭51−38101（ＪＰ，Ｙ１) 実公 昭51−24917（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭51−25072（ＪＰ，Ｙ２)
Claims (1)
- 【請求項１】ポンプよりパワーステアリングコントロー
ルバルブを介してパワーシリンダに供給される操舵反力
油圧を、車速センサからの車速信号を電気制御装置を介
して比例ソレノイドに印加してこの比例ソレノイドを制
御することにより油圧制御弁を介して制御する動力操向
装置の操舵力制御装置において、上記電気制御装置の構
成を、車速に応じた制御電圧と上記比例ソレノイドに流
れる電流に対応した帰還電圧とを比較しその差を増幅す
る誤差増幅回路、上記比例ソレノイドの可動部が追従可
能な低い周波数の矩形波を発生するデイザ用矩形波発振
回路、上記誤差増幅回路の出力と上記デイザ用矩形波発
振回路の出力を加算する加算回路、上記デイザ用の周波
数よりも高い周波数の三角波あるいは鋸歯状波を発生す
るパルス幅変調用波形発振回路、上記加算回路の出力と
上記パルス幅変調用波形発振回路の出力とを比較しパル
ス幅変調した出力を出力するパルス幅変調回路、このパ
ルス幅変調回路の出力に基づき上記比例ソレノイドを駆
動制御する比例ソレノイド駆動回路及び上記比例ソレノ
イドに流れる電流に対応した帰還電圧を発生し上記誤差
増幅回路に与える比例ソレノイド電流検出回路を備えた
ものとしたことを特徴とする動力操向装置の操舵力制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1668284A JPH0653498B2 (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 動力操向装置の操舵力制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1668284A JPH0653498B2 (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 動力操向装置の操舵力制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60157968A JPS60157968A (ja) | 1985-08-19 |
| JPH0653498B2 true JPH0653498B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=11923086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1668284A Expired - Lifetime JPH0653498B2 (ja) | 1984-01-30 | 1984-01-30 | 動力操向装置の操舵力制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0653498B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176940A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 誘導性負荷駆動制御装置および誘導性負荷駆動制御方法 |
| KR101507729B1 (ko) * | 2013-12-10 | 2015-04-07 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 조향장치의 히스테리시스 제거 장치 및 방법 |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60255576A (ja) * | 1984-05-31 | 1985-12-17 | Toyoda Mach Works Ltd | 動力舵取装置の操舵力制御装置 |
| JPS61275061A (ja) * | 1985-05-30 | 1986-12-05 | Toyoda Mach Works Ltd | 自動車の走行状態判定装置 |
| JPS6363265U (ja) * | 1986-08-01 | 1988-04-26 | ||
| JPS63112271A (ja) * | 1986-10-30 | 1988-05-17 | Jidosha Kiki Co Ltd | 動力舵取装置の油圧反力装置 |
| JPH0288361A (ja) * | 1988-09-22 | 1990-03-28 | Mitsubishi Electric Corp | モータ駆動式パワーステアリング装置 |
| JP6269358B2 (ja) * | 2014-07-10 | 2018-01-31 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
-
1984
- 1984-01-30 JP JP1668284A patent/JPH0653498B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009176940A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Fuji Electric Device Technology Co Ltd | 誘導性負荷駆動制御装置および誘導性負荷駆動制御方法 |
| KR101507729B1 (ko) * | 2013-12-10 | 2015-04-07 | 현대모비스 주식회사 | 전동식 조향장치의 히스테리시스 제거 장치 및 방법 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60157968A (ja) | 1985-08-19 |
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