JPH09142331A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

電動パワーステアリング装置

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JPH09142331A
JPH09142331A JP32805695A JP32805695A JPH09142331A JP H09142331 A JPH09142331 A JP H09142331A JP 32805695 A JP32805695 A JP 32805695A JP 32805695 A JP32805695 A JP 32805695A JP H09142331 A JPH09142331 A JP H09142331A
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JP
Japan
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steering
vehicle
signal
electric motor
detecting
Prior art date
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Application number
JP32805695A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuo Shimizu
康夫 清水
Yoshito Nakamura
義人 中村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH09142331A publication Critical patent/JPH09142331A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 運転者の操舵入力やその時の車両挙動に基づ
いて運転者が望む方向へ操舵し易くなるように、手動操
舵系に付加する補助操舵力を発生する電動機の出力を制
御するように構成された電動パワーステアリング装置を
提供する。 【解決手段】 手動操舵系の舵角を検出する舵角検出手
段12と、車両の走行速度を検出する車速検出手段14
と、舵角検出手段及び車速検出手段の信号に基づいて車
両の規範運動状態量を設定する規範運動状態量設定手段
20と、車両の実際に発生している運動状態量を検出す
る実運動状態量検出手段21と、規範運動状態量設定手
段からの信号と実運動状態量検出手段からの信号との偏
差を求める偏差演算手段22とを有し、操舵力検出手段
からの信号と、偏差演算手段からの信号とに基づいて電
動機の制御を行うようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電動機が発生する
補助操舵トルクを手動操舵系に付加して運転者の操舵力
を軽減するための電動パワーステアリング装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ステアリングホイールに与える操舵角を
車輪の転舵角に変換する操舵系に電動機を設け、電動機
の駆動力を操舵系に付加することによって運転者の操舵
力を軽減するようにした電動パワーステアリング装置が
知られている。この電動パワーステアリング装置は、図
7に示すように、電動機Mの発生するべき目標出力トル
クを、操舵力検出手段の出力TP に基づいて出力目標値
発生手段Rにて設定し、この出力目標値に基づいて、電
動機Mの出力トルクを電動機駆動手段Dが制御する駆動
制御手段Uを有している。なお、図中cは不感帯であ
る。
【0003】さて、一般に、車速が高くなればなるほ
ど、操舵入力に対する車両挙動のゲインが高まって安定
性が低下傾向となる。そのため、従来のパワーステアリ
ング装置に於いては、車速に応じて補助操舵トルクを加
減して適切な操舵反力を与えることにより、ステアリン
グホイールの過度な操舵による車両の挙動不安定化を防
止するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このように
すると、高速時に運転者は、目標走行車線の維持や、車
両のアンダーステア挙動やオーバーステア挙動を修正す
るための微妙な操舵を、大きな操舵反力の下で行わなけ
ればならなくなる。即ち、従来のパワーステアリング装
置の制御では、高速道路などで走行車線を保ったまま長
時間走行する際に運転者が受ける精神的、肉体的負担を
軽減する特性を得るには不十分なところがあった。
【0005】本発明は、このような従来技術の問題点を
解消するべく案出されたものであり、その主な目的は、
運転者の操舵入力やその時の車両挙動に基づいて運転者
が望む方向へ操舵し易くなるように、手動操舵系に付加
する補助操舵トルクを発生する電動機の出力を制御する
ように構成された電動パワーステアリング装置を提供す
ることにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】このような目的を果たす
ために、本発明に於いては、車両の操向車輪に手動にて
舵角を与える手動操舵系の操舵力を検出する操舵力検出
手段と、手動操舵系に付加する補助操舵力を発生する電
動機と、少なくとも前記操舵力検出手段の信号に基づい
て前記電動機の出力を制御する制御手段とを有する電動
パワーステアリング装置に於いて、手動操舵系の舵角を
検出する舵角検出手段と、車両の走行速度を検出する車
速検出手段と、舵角検出手段及び車速検出手段の信号に
基づいて車両の規範運動状態量を設定する規範運動状態
量設定手段と、車両の実際に発生している運動状態量を
検出する実運動状態量検出手段と、規範運動状態量設定
手段からの信号と実運動状態量検出手段からの信号との
偏差を求める偏差演算手段とを有するものとし、操舵力
検出手段からの信号と、偏差演算手段からの信号とに基
づいて電動機の制御を行うものとした。
【0007】ここで運動状態量としては、車両の横加速
度並びに車両のヨーイング角速度が上げられる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面を参照して本発
明の構成について詳細に説明する。本発明が適用される
操舵装置は、図1に示すように、ステアリングホイール
1、ステアリングホイール1に一体結合されたステアリ
ングシャフト2、ステアリングシャフト2に自在継手3
a・3bを有する連結軸3を介して連結されたピニオン
4、及びピニオン4に噛合して車幅方向に往復動し得る
と共に、タイロッド5を介して左右の前輪6のナックル
アーム7にその両端が連結されたラック軸8からなる手
動操舵力発生手段9と、この手動操舵力発生手段9によ
る操舵力を軽減するための補助操舵力を発生するべくラ
ック軸8と同軸的に配設された電動機10と、ピニオン
4に作用する手動操舵力を検出するための操舵トルク検
出手段11と、ピニオン4の回転角から操舵角を検出す
るための操舵角検出手段12と、これらからの検出値T
P ・θに基づいて電動機10の出力を制御するための制
御手段13とからなっている。また制御手段13には、
車速検出手段14からの検出値VSも入力される。
【0009】図2に於いて、操舵角検出手段12からの
検出値θ、並びに車速検出手段14からの検出値V
S は、規範車両運動状態量演算手段20に入力される。
ここではニュートラルステア状態(以下NSと略称す
る)での車両運動を数式を用いて表現するが、与えられ
た入力に対し、例えば横加速度αやヨーイング角速度ω
といった運動状態量の規範値を算出する。この規範値X
0 は、実車両運動状態量検出手段21からの検出値Xと
比較器22にて比較される。これらの間の偏差から、図
5に示すように、当該車両がアンダーステア状態(以下
USと略称する)にあるのか、あるいはオーバーステア
状態(以下OSと略称する)にあるのかが判断できる。
【0010】このようにして得られた車両の運動状態量
偏差値は、変位量設定手段23に入力され、予め設定さ
れたマップデータに従って操舵トルク検出信号TP に対
する変位量信号TOSが出力された後、加算器24にて、
操舵トルク検出手段11からの検出値TP に加算され、
改めて操舵トルク目標信号として、図7に示した従来技
術と同様の駆動制御手段Uに入力される。より具体的に
言うと、上記偏差値が正(+)ならばUSと判断し、ア
シスト量を増大してステアリングホイールを更に切り込
み易くする。この反対に、上記偏差値が負(−)ならば
OSと判断し、アシスト量を減少させてステアリングホ
イールを切り難く、つまり切り戻し易くする。この結
果、図6に示すように、車両挙動がNSから外れてUS
傾向となる時には操舵力が軽くなり、OS傾向となる時
には操舵力が重くなるように設定することができ、運転
者のNS方向への修正操舵が容易になるようにすること
ができる。
【0011】ここで望ましくは、操舵中立点付近での舵
角の微振動に過剰に応答することを防止して安定性を確
保するための不感帯(範囲a)や、ステアリングホイー
ル1の過度な操舵を防止するための限界値(点b)を変
位量設定手段23に設けておき、これらを車速VS に応
じて可変するようにしておくと良い。例えば、車速VS
が大きくなるほど限界値bも小さくなるようにする。な
お、点bの値は、駆動制御手段Uの出力目標値発生手段
Rで設ける不感帯cと略同じ大きさが望ましい。
【0012】
【実施例】次に本発明の具体的な一実施例について図3
を参照して説明する。操舵角検出手段12からの検出値
θと、車速検出手段14からの検出値VS は、規範横加
速度演算手段25に入力され、ここで次式に従って、N
Sでの規範横加速度α0 が算出される。
【0013】α0 =θ・VS 2・G1 (S) 但し、G1 (S):車両の過渡特性項
【0014】即ち、車速検出手段14からの検出値VS
が乗算器26にて自乗され、更にその出力値と操舵角検
出手段12からの検出値θとが乗算器27にて掛け合わ
された後、当該車両の過渡特性を表す濾波手段28を経
て、規範横加速度値α0 として出力される。
【0015】このようにして得られた規範横加速度値α
0 は、当該車両のNSを表すものであるから、比較器2
2にて実横加速度検出手段29からの検出値αと比較す
れば、その大小関係より、当該車両のUS/OSの状態
が判別できる(図5)。
【0016】比較器22からの出力は、変位量設定手段
23に入力され、上記と同様にして変位量信号TOSが出
力された後、加算器24に於いて操舵トルク検出値TP
に加算され、改めて目標操舵トルク信号として駆動制御
手段Uに入力される。これにより、車両挙動がNSから
外れてUS傾向となる時には操舵力が軽くなり、OS傾
向となる時には操舵力が重くなり、いずれにしてもNS
方向への修正操舵が容易となる。
【0017】図4は本発明の第2の実施例を示してお
り、ここでは、操舵角検出手段12からの検出値θと車
速検出手段14からの検出値VS は、規範ヨーイング角
速度演算手段31に入力され、ここで次式に従って、N
Sに於ける規範ヨーイング角速度ω0 が算出される。
【0018】ω0 =θ・VS ・G2 (S) 但し、G2 (S):車両の過渡特性項
【0019】即ち、操舵角検出手段12からの検出値θ
と、車速検出手段14からの検出値VS とが乗算器32
にて掛け合わされ、当該車両の過渡特性を表す濾波手段
33を経て、規範ヨーイング角速度値ω0 が出力され
る。
【0020】このようにして得られた規範ヨーイング角
速度値ω0 と実ヨーイング角速度検出手段34からの検
出値ωが比較器22に於いて比較された後、その偏差に
基づいて変位量設定手段23が変位量信号TOSを出力す
る。
【0021】以降は図3に示した実施例と同様にして、
加算器24にて操舵トルク検出手段11からの検出値T
P に変位量信号TOSが加算され、改めて目標操舵トルク
信号として駆動制御手段Uに入力され、その結果、最適
な操舵反力が与えられる。
【0022】
【発明の効果】このように本発明によれば、電動パワー
ステアリング装置に於いて、運転者の操舵入力やその時
の車両挙動に基づいて運転者が望む方向へ操舵し易くな
るように電動機の駆動トルクを制御することができるの
で、運転者の操舵に対する支援制御の的確化に多大な効
果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明が適用される操舵装置の概略構成図。
【図2】補助操舵トルク発生電動機制御の基本フロー
図。
【図3】補助操舵トルク発生電動機制御の第1の実施例
を示すフロー図。
【図4】補助操舵トルク発生電動機制御の第2の実施例
を示すフロー図。
【図5】車両の操縦特性を説明するための概念図。
【図6】本発明の制御による車両の操縦特性を説明する
ための概念図。
【図7】従来の補助操舵トルク発生電動機制御のフロー
図。
【符号の説明】
1 ステアリングホイール 2 ステアリングシャフト 3 連結軸 4 ピニオン 5 タイロッド 6 前輪 7 ナックルアーム 8 ラック軸 9 手動操舵力発生手段 10 電動機 11 操舵トルク検出手段 12 舵角検出手段 13 制御手段 14 車速検出手段 20 規範車両運動状態量演算手段 21 実車両運動状態量検出手段 22 比較器 23 変位量設定手段 24 加算器 25 規範横加速度演算手段 26・27 乗算器 28 濾波手段 29 実横加速度検出手段 31 規範ヨーイング角速度演算手段 32 乗算器 33 濾波手段 34 実ヨーイング角速度検出手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 119:00 137:00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車両の操向車輪に手動にて舵角を与える
    手動操舵系の操舵力を検出する操舵力検出手段と、前記
    手動操舵系に付加する補助操舵力を発生する電動機と、
    少なくとも前記操舵力検出手段の信号に基づいて前記電
    動機の出力を制御する制御手段とを有する電動パワース
    テアリング装置であって、 前記手動操舵系の舵角を検出する舵角検出手段と、 車両の走行速度を検出する車速検出手段と、 前記舵角検出手段及び車速検出手段の信号に基づいて車
    両の規範運動状態量を設定する規範運動状態量設定手段
    と、 車両の実際に発生している運動状態量を検出する実運動
    状態量検出手段と、 前記規範運動状態量設定手段からの信号と前記実運動状
    態量検出手段からの信号との偏差を求める偏差演算手段
    とを有し、 前記操舵力検出手段からの信号と、前記偏差演算手段か
    らの信号とに基づいて前記電動機の出力制御が行われる
    ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 前記運動状態量は、車両の横加速度であ
    ることを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステア
    リング装置。
  3. 【請求項3】 前記運動状態量は、車両のヨーイング角
    速度であることを特徴とする請求項1に記載の電動パワ
    ーステアリング装置。
JP32805695A 1995-11-21 1995-11-21 電動パワーステアリング装置 Pending JPH09142331A (ja)

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