JPH0958506A - 操舵装置の電動機制御装置 - Google Patents
操舵装置の電動機制御装置Info
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- JPH0958506A JPH0958506A JP7245408A JP24540895A JPH0958506A JP H0958506 A JPH0958506 A JP H0958506A JP 7245408 A JP7245408 A JP 7245408A JP 24540895 A JP24540895 A JP 24540895A JP H0958506 A JPH0958506 A JP H0958506A
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- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 23
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 claims abstract description 20
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 15
- 238000013016 damping Methods 0.000 abstract description 6
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 17
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 4
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 2
- 101100400452 Caenorhabditis elegans map-2 gene Proteins 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-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
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
-
- 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
- B62D6/008—Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- 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】
【課題】 走行条件に応じてステアリングホイールに適
切な操舵反力を与えることのできる操舵装置の電動機制
御装置を提供する。 【解決手段】 手動操舵系の操舵力値と、路面の摩擦係
数に基づいて設定された手動操舵系の最大許容舵角値と
に基づいて、手動操舵系に付加する動力を発生する電動
機の出力を制御するものとした。
切な操舵反力を与えることのできる操舵装置の電動機制
御装置を提供する。 【解決手段】 手動操舵系の操舵力値と、路面の摩擦係
数に基づいて設定された手動操舵系の最大許容舵角値と
に基づいて、手動操舵系に付加する動力を発生する電動
機の出力を制御するものとした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵装置の電動機
制御装置に関するものである。
制御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
１に示すように、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に自在継手３ａ・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で構成されたラック・
アンド・ピニオン機構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力検出手段１１と、ステアリ
ングホイール１の回転角を検出するための舵角検出手段
１２と、これらの検出値ＴP・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。
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
１に示すように、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に自在継手３ａ・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で構成されたラック・
アンド・ピニオン機構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力検出手段１１と、ステアリ
ングホイール１の回転角を検出するための舵角検出手段
１２と、これらの検出値ＴP・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。
【０００３】制御手段１３は、図２に示すように、電動
機１０の発生するべき出力トルクを設定し、かつ出力す
る出力目標値発生手段１４と、これによって生成される
出力目標値に基づいて電動機１０を駆動制御する電動機
駆動手段１５とから構成され、操舵力検出手段１１の出
力ＴP に基づいて電動機１０に発生させる補助操舵力を
制御するようになっている。
機１０の発生するべき出力トルクを設定し、かつ出力す
る出力目標値発生手段１４と、これによって生成される
出力目標値に基づいて電動機１０を駆動制御する電動機
駆動手段１５とから構成され、操舵力検出手段１１の出
力ＴP に基づいて電動機１０に発生させる補助操舵力を
制御するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】さて、上記従来形式の
パワーステアリング装置に於いては、積雪路など摩擦係
数の低い路面で操舵する場合、路面反力が小さいために
補助操舵力が過剰傾向となり、運転者に違和感を与え
る、という問題があった。
パワーステアリング装置に於いては、積雪路など摩擦係
数の低い路面で操舵する場合、路面反力が小さいために
補助操舵力が過剰傾向となり、運転者に違和感を与え
る、という問題があった。
【０００５】このような不都合、つまり滑り易い路面で
ステアリングホイールを切りすぎてしまう傾向となるこ
とを改善するものとして、特開昭６４−７４１６８号公
報には、所定の走行条件のもとでステアリングホイール
に回転抵抗を付与し得るように構成されたステアリング
装置が開示されている。
ステアリングホイールを切りすぎてしまう傾向となるこ
とを改善するものとして、特開昭６４−７４１６８号公
報には、所定の走行条件のもとでステアリングホイール
に回転抵抗を付与し得るように構成されたステアリング
装置が開示されている。
【０００６】しかるに、この技術は、例えば路面摩擦係
数に応じて操舵系に加える回転抵抗を制御するものであ
るため、ステアリングホイールの戻し操作に対しても抵
抗が加わるという不都合がある。
数に応じて操舵系に加える回転抵抗を制御するものであ
るため、ステアリングホイールの戻し操作に対しても抵
抗が加わるという不都合がある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、このような問
題点を解決するために、走行条件に応じてステアリング
ホイールに適切な操舵反力を与えることのできる操舵装
置の電動機制御装置を提供しようとするものであり、そ
のために本発明に於いては、手動操舵系の操舵力値と、
路面の摩擦係数に基づいて設定された手動操舵系の最大
許容舵角値とに基づいて、手動操舵系に付加する動力を
発生する電動機の出力を制御するものとした。
題点を解決するために、走行条件に応じてステアリング
ホイールに適切な操舵反力を与えることのできる操舵装
置の電動機制御装置を提供しようとするものであり、そ
のために本発明に於いては、手動操舵系の操舵力値と、
路面の摩擦係数に基づいて設定された手動操舵系の最大
許容舵角値とに基づいて、手動操舵系に付加する動力を
発生する電動機の出力を制御するものとした。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下に添付の図面に示された具体
的な実施例に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。
的な実施例に基づいて本発明の構成を詳細に説明する。
【０００９】車輪がロックしない範囲で制動する場合、
車体減速度αd とその路面上に於ける最大路面摩擦係数
μmax との関係は、次式で与えられる。
車体減速度αd とその路面上に於ける最大路面摩擦係数
μmax との関係は、次式で与えられる。
【００１０】 αd ＝μmax ・ｇ（ｇ：重力加速度） … （式１）
【００１１】従って、最大路面摩擦係数μmax は、図３
に示すように、車体の適所に設けられた前後加速度検出
手段２１からの出力αd に対し、重力加速度の逆数に相
当する値（１／ｇ）を乗算器２２にて乗算することによ
り、最大路面摩擦係数μmaxを推定することができる。
ここで推定された最大路面摩擦係数μmax は、次の最大
許容舵角設定手段２３に入力される。なお、これによれ
ば、前後加速度検出手段２１にて最大路面摩擦係数μ
max を推定し得るので、格別なコストの増大を招かずに
済む。
に示すように、車体の適所に設けられた前後加速度検出
手段２１からの出力αd に対し、重力加速度の逆数に相
当する値（１／ｇ）を乗算器２２にて乗算することによ
り、最大路面摩擦係数μmaxを推定することができる。
ここで推定された最大路面摩擦係数μmax は、次の最大
許容舵角設定手段２３に入力される。なお、これによれ
ば、前後加速度検出手段２１にて最大路面摩擦係数μ
max を推定し得るので、格別なコストの増大を招かずに
済む。
【００１２】最大許容舵角設定手段２３には、図４に示
すように、ある標準的な摩擦係数の路面上で車輪が発生
する最大横力ＳＦmax とそれを与える最大横滑り角β
max との関係（図１５参照）と、同じ路面上で制動／駆
動時に発生する最大路面摩擦係数μmax とスリップ率Ｓ
との関係（図１６参照）との間の相関を数値化したマッ
プ２４（図１７参照）が格納されている。このマップ２
４に上記最大路面摩擦係数μmax を入力することによ
り、その時にとり得る最大横滑り角βmax が得られるの
で、これに適当な係数ｋを乗算器２５にて乗算すること
により、現在走行中の路面状況で切り得る最大許容舵角
θmax が得られる。
すように、ある標準的な摩擦係数の路面上で車輪が発生
する最大横力ＳＦmax とそれを与える最大横滑り角β
max との関係（図１５参照）と、同じ路面上で制動／駆
動時に発生する最大路面摩擦係数μmax とスリップ率Ｓ
との関係（図１６参照）との間の相関を数値化したマッ
プ２４（図１７参照）が格納されている。このマップ２
４に上記最大路面摩擦係数μmax を入力することによ
り、その時にとり得る最大横滑り角βmax が得られるの
で、これに適当な係数ｋを乗算器２５にて乗算すること
により、現在走行中の路面状況で切り得る最大許容舵角
θmax が得られる。
【００１３】この最大許容舵角θmax と、操舵力検出手
段１１から出力した手動操舵力ＴPとに基づいて、後述
する操舵反力設定手段２６にて操舵反力ＴC を設定し、
これを出力目標値生成手段２７に入力する。
段１１から出力した手動操舵力ＴPとに基づいて、後述
する操舵反力設定手段２６にて操舵反力ＴC を設定し、
これを出力目標値生成手段２７に入力する。
【００１４】図５は、出力目標値生成手段２７の一例を
示している。図５に於いて、操舵反力設定手段２６の出
力ＴC を駆動信号目標値マップ２８に入力し、駆動信号
目標値ＩT を得る。これに対し、最大許容舵角設定手段
２３の出力θmax 及び舵角検出手段１２の出力θを偏差
演算手段２９に入力し、そこで得られた両者の偏差Δθ
を補正係数設定マップ３０に入力し、必要な操舵反力に
見合うように補助操舵力を低減するための減衰係数ｋR
を出力する。そしてこのようにして得た駆動信号目標値
ＩT と減衰係数ｋR とを乗算器３１にて乗算し、出力目
標値ＴO として出力する。
示している。図５に於いて、操舵反力設定手段２６の出
力ＴC を駆動信号目標値マップ２８に入力し、駆動信号
目標値ＩT を得る。これに対し、最大許容舵角設定手段
２３の出力θmax 及び舵角検出手段１２の出力θを偏差
演算手段２９に入力し、そこで得られた両者の偏差Δθ
を補正係数設定マップ３０に入力し、必要な操舵反力に
見合うように補助操舵力を低減するための減衰係数ｋR
を出力する。そしてこのようにして得た駆動信号目標値
ＩT と減衰係数ｋR とを乗算器３１にて乗算し、出力目
標値ＴO として出力する。
【００１５】以上のようにして、操舵力検出手段１１か
ら得た手動操舵力ＴP と、舵角検出手段１２から得た実
舵角θと、最大路面摩擦係数μmax に応じて設定した最
大許容舵角θmax とに基づいて電動機１０の出力目標値
ＴO を生成するようにしたので、路面の摩擦係数に応じ
た電動機出力の最適制御ができると共に、最大許容舵角
θmax に対する実舵角θに応じた電動機出力の最適制御
ができる。特に、最大許容舵角θmax と実舵角θとの偏
差Δθに基づいて求めた減衰係数ｋR を駆動信号目標値
ＩT に乗算することにより、偏差Δθに応じた電動機出
力の最適制御ができる。
ら得た手動操舵力ＴP と、舵角検出手段１２から得た実
舵角θと、最大路面摩擦係数μmax に応じて設定した最
大許容舵角θmax とに基づいて電動機１０の出力目標値
ＴO を生成するようにしたので、路面の摩擦係数に応じ
た電動機出力の最適制御ができると共に、最大許容舵角
θmax に対する実舵角θに応じた電動機出力の最適制御
ができる。特に、最大許容舵角θmax と実舵角θとの偏
差Δθに基づいて求めた減衰係数ｋR を駆動信号目標値
ＩT に乗算することにより、偏差Δθに応じた電動機出
力の最適制御ができる。
【００１６】なお、上記のように最大許容舵角θmax と
実舵角θとの偏差Δθに基づいて補正係数設定マップ３
０から得た減衰係数ｋR を駆動信号目標値ＩT に乗算す
るのではなく、図６に示すように、最大許容舵角θmax
と実舵角θとの偏差Δθを補正値設定マップ３２に入力
して得た補正値Ａを、操舵反力設定手段２６からの出力
ＴC を駆動信号目標値マップ２８に入力して得た駆動信
号目標値ＩT に加算して出力目標値ＴO を得るようにし
ても良い。
実舵角θとの偏差Δθに基づいて補正係数設定マップ３
０から得た減衰係数ｋR を駆動信号目標値ＩT に乗算す
るのではなく、図６に示すように、最大許容舵角θmax
と実舵角θとの偏差Δθを補正値設定マップ３２に入力
して得た補正値Ａを、操舵反力設定手段２６からの出力
ＴC を駆動信号目標値マップ２８に入力して得た駆動信
号目標値ＩT に加算して出力目標値ＴO を得るようにし
ても良い。
【００１７】図７は操舵反力設定手段２６の一例を示し
ている。図７に於いて、最大許容舵角設定手段２３から
出力された最大許容舵角θmax を変位量設定手段３３に
入力し、必要な操舵反力に見合った変位量ＴOSを出力す
る。そして減算器３４に於いて操舵力検出手段１１の出
力ＴP からこの変位量ＴOSを減算することにより、操舵
反力ＴC が出力される。このような手法を採ることによ
り、図１８に示すように、通常は制御を行わない中立点
に於いても必要な操舵反力を得ることができる。
ている。図７に於いて、最大許容舵角設定手段２３から
出力された最大許容舵角θmax を変位量設定手段３３に
入力し、必要な操舵反力に見合った変位量ＴOSを出力す
る。そして減算器３４に於いて操舵力検出手段１１の出
力ＴP からこの変位量ＴOSを減算することにより、操舵
反力ＴC が出力される。このような手法を採ることによ
り、図１８に示すように、通常は制御を行わない中立点
に於いても必要な操舵反力を得ることができる。
【００１８】図８は、最大路面摩擦係数μmax の別の推
定方法を示している。図８に於いて、車輪回転角速度検
出手段３５からの検出値ωを乗算器３６に入力し、ここ
で車輪半径値Ｒを乗算して車輪周速Ｒωを得る。次いで
この出力を二方に分岐し、一方を適宜な微分器３７にて
車輪周速微分値ｄ（Ｒω）／ｄｔに変換した後、他方と
共に最大路面摩擦係数推定手段３８に入力する。
定方法を示している。図８に於いて、車輪回転角速度検
出手段３５からの検出値ωを乗算器３６に入力し、ここ
で車輪半径値Ｒを乗算して車輪周速Ｒωを得る。次いで
この出力を二方に分岐し、一方を適宜な微分器３７にて
車輪周速微分値ｄ（Ｒω）／ｄｔに変換した後、他方と
共に最大路面摩擦係数推定手段３８に入力する。
【００１９】さて、車輪がロックしない範囲で制動する
場合、車輪周速Ｒωは図１９に示すように変化する。図
１９に於いて、車輪周速Ｒωの勾配、即ち車輪周速Ｒω
の変化率がある一定値以下になる点を結んでできる曲線
Ｖ′は、実際の車体速度Ｖと略同じ勾配を持つと考えら
れる。従って、この曲線Ｖ′の勾配を実際の車体減速度
と見なせば、式１から最大路面摩擦係数μmax を推定す
ることができる。
場合、車輪周速Ｒωは図１９に示すように変化する。図
１９に於いて、車輪周速Ｒωの勾配、即ち車輪周速Ｒω
の変化率がある一定値以下になる点を結んでできる曲線
Ｖ′は、実際の車体速度Ｖと略同じ勾配を持つと考えら
れる。従って、この曲線Ｖ′の勾配を実際の車体減速度
と見なせば、式１から最大路面摩擦係数μmax を推定す
ることができる。
【００２０】即ち、最大路面摩擦係数推定手段３８に於
いては、図９に示すように、先ず比較器３９にて車輪周
速微分値ｄ（Ｒω）／ｄｔと予め設定された所定のしき
い値ａとを比較し、車輪周速微分値がしきい値を下回る
瞬間の車輪周速Ｒωを記憶部４０に一時取り込む。それ
と同時に、この値を車体減速度演算部４１に入力し、前
回入力された車輪周速との単位時間当たり変化率
いては、図９に示すように、先ず比較器３９にて車輪周
速微分値ｄ（Ｒω）／ｄｔと予め設定された所定のしき
い値ａとを比較し、車輪周速微分値がしきい値を下回る
瞬間の車輪周速Ｒωを記憶部４０に一時取り込む。それ
と同時に、この値を車体減速度演算部４１に入力し、前
回入力された車輪周速との単位時間当たり変化率
【００２１】Δ（Ｒω）／Δｔ
【００２２】を算出する。この出力に対して重力加速度
の逆数に相当する値を乗算器４２にて乗算することによ
り、最大摩擦係数μmax を推定することができる。この
値を最大許容舵角設定手段２３に入力し、上記と同様に
して出力目標値を設定し、かつ出力する。
の逆数に相当する値を乗算器４２にて乗算することによ
り、最大摩擦係数μmax を推定することができる。この
値を最大許容舵角設定手段２３に入力し、上記と同様に
して出力目標値を設定し、かつ出力する。
【００２３】なお、車体減速度の推定方法としては、例
えば前輪駆動車の右前輪と左後輪のように、互いに対角
位置にある駆動輪と非駆動輪との各車輪周速から推定さ
れる２つの車体速度のうち、大きい値を実際の車体速度
として採用することにより、より一層高精度に車体減速
度を推定することができる。またこのようにすれば、既
存の車輪回転速度検出器を用いて制御し得るため、コス
トの増大を殆ど招かずに所期の目的を達成することがで
きる。
えば前輪駆動車の右前輪と左後輪のように、互いに対角
位置にある駆動輪と非駆動輪との各車輪周速から推定さ
れる２つの車体速度のうち、大きい値を実際の車体速度
として採用することにより、より一層高精度に車体減速
度を推定することができる。またこのようにすれば、既
存の車輪回転速度検出器を用いて制御し得るため、コス
トの増大を殆ど招かずに所期の目的を達成することがで
きる。
【００２４】図１０は、最大路面摩擦係数μmax のさら
に別の推定方法を示している。図１０に於いては、上記
車輪周速値及び車輪周速微分値に加えて、エンジン回転
速度検出手段４３からの出力ＮE 及びドライブシャフト
回転速度検出手段４４からの出力ＮD を最大路面摩擦係
数推定手段３８に入力し、最大路面摩擦係数μmax を推
定するものとしている。
に別の推定方法を示している。図１０に於いては、上記
車輪周速値及び車輪周速微分値に加えて、エンジン回転
速度検出手段４３からの出力ＮE 及びドライブシャフト
回転速度検出手段４４からの出力ＮD を最大路面摩擦係
数推定手段３８に入力し、最大路面摩擦係数μmax を推
定するものとしている。
【００２５】さて、車輪に駆動力をかけた場合、車輪の
回転に関する運動方程式は次式で表される。
回転に関する運動方程式は次式で表される。
【００２６】Ｊ（ｄω／ｄｔ）＝ＴD −μ・Ｗ・Ｒ 但し、Ｊ：回転軸回りに関する車輪の慣性能率 Ｗ：路面荷重 Ｒ：車輪半径 ＴD ：駆動トルク
【００２７】図１１に示すように、最大路面摩擦係数推
定手段３８に入力された車輪周速微分値に乗算器４５に
てＪ／Ｒに相当する係数を乗算して得られる出力と、エ
ンジン回転速度ＮE 及びドライブシャフト回転速度ＮD
から駆動トルク推定手段４６にて予め推定された駆動ト
ルクＴD との差を演算器４７にて算出した後、乗算器４
８にて（Ｗ・Ｒ）-1に相当する係数を乗算することで摩
擦係数μを得る。
定手段３８に入力された車輪周速微分値に乗算器４５に
てＪ／Ｒに相当する係数を乗算して得られる出力と、エ
ンジン回転速度ＮE 及びドライブシャフト回転速度ＮD
から駆動トルク推定手段４６にて予め推定された駆動ト
ルクＴD との差を演算器４７にて算出した後、乗算器４
８にて（Ｗ・Ｒ）-1に相当する係数を乗算することで摩
擦係数μを得る。
【００２８】一方、最大路面摩擦係数推定手段３８に入
力した車輪周速Ｒωは、駆動輪側車輪周速Ｒωd と非駆
動輪側車輪周速Ｒωs とに分けて車輪滑り率推定手段４
９に入力し、ここで非駆動輪側車輪速Ｒωs を車体速Ｖ
とみなして次式にて車輪滑り率Ｓを算出する。
力した車輪周速Ｒωは、駆動輪側車輪周速Ｒωd と非駆
動輪側車輪周速Ｒωs とに分けて車輪滑り率推定手段４
９に入力し、ここで非駆動輪側車輪速Ｒωs を車体速Ｖ
とみなして次式にて車輪滑り率Ｓを算出する。
【００２９】Ｓ＝（Ｒωs −Ｒωd ）／Ｒωd
【００３０】このようにして得られた車輪滑り率Ｓと摩
擦係数μとを比較器５０に入力し、車輪滑り率Ｓに対し
て摩擦係数μが極値を与える点を最大路面摩擦係数μ
max として出力する（図１６参照）。
擦係数μとを比較器５０に入力し、車輪滑り率Ｓに対し
て摩擦係数μが極値を与える点を最大路面摩擦係数μ
max として出力する（図１６参照）。
【００３１】ところで、駆動トルクＴD については、例
えばエンジン回転速度ＮE 及びドライブシャフト回転速
度ＮD から、図１２に示す手法を用いて推定することが
できる。即ち、エンジン回転速度ＮE を二方に分岐し、
一方をドライブシャフト回転速度ＮD と共に除算器５１
に入力してエンジン〜ドライブシャフト間の減速比
えばエンジン回転速度ＮE 及びドライブシャフト回転速
度ＮD から、図１２に示す手法を用いて推定することが
できる。即ち、エンジン回転速度ＮE を二方に分岐し、
一方をドライブシャフト回転速度ＮD と共に除算器５１
に入力してエンジン〜ドライブシャフト間の減速比
【００３２】ｉ＝ＮE／ＮD
【００３３】を算出し、他方をエンジンのトルク曲線を
数値化したマップ５２に入力し、その回転速度ＮE に対
応した出力トルクＴE を得る。このようにして得られた
出力トルクＴE と減速比ｉとを乗算器５３にて乗算し、
車輪駆動軸回りのトルクＴD が得られる。
数値化したマップ５２に入力し、その回転速度ＮE に対
応した出力トルクＴE を得る。このようにして得られた
出力トルクＴE と減速比ｉとを乗算器５３にて乗算し、
車輪駆動軸回りのトルクＴD が得られる。
【００３４】図１３は、最大路面摩擦係数μmax のさら
に別の推定方法を示している。図１３に於いて、上記と
同様に車輪回転速度ωに基づいて車体速度推定手段５４
にて車体速度Ｖを推定し、これを舵角検出手段１２の出
力θと共に横加速度推定手段５５に入力する。横加速度
推定手段５５は、車両の横加速度応答を数式により表現
したものであり、入力値Ｖ、θに対して車両が発生する
べき横加速度を推定する。そしてここで得られた横加速
度推定値αSCと、横加速度検出器５６から得られた実横
加速度αS とを比較器５７に入力し、その偏差に基づい
て最大路面摩擦係数μmax を推定する。
に別の推定方法を示している。図１３に於いて、上記と
同様に車輪回転速度ωに基づいて車体速度推定手段５４
にて車体速度Ｖを推定し、これを舵角検出手段１２の出
力θと共に横加速度推定手段５５に入力する。横加速度
推定手段５５は、車両の横加速度応答を数式により表現
したものであり、入力値Ｖ、θに対して車両が発生する
べき横加速度を推定する。そしてここで得られた横加速
度推定値αSCと、横加速度検出器５６から得られた実横
加速度αS とを比較器５７に入力し、その偏差に基づい
て最大路面摩擦係数μmax を推定する。
【００３５】図１４は、最大路面摩擦係数μmax のさら
に別の推定方法を示している。図１４に於いて、車体速
度Ｖと舵角値θとをヨーイング角速度推定手段５８に入
力する。ヨーイング角速度推定手段５８は、車両のヨー
イング角速度応答を数式にて表現したものであり、入力
値Ｖ、θに対して車両が発生するべきヨーイング角速度
を推定する。そしてここで得られたヨーイング角速度の
推定値ｄψC ／ｄｔとヨーイング角速度検出手段５９か
ら得た実ヨーイング角速度値ｄψ／ｄｔとを比較器６０
に入力し、その偏差に基づいて最大摩擦係数μmax を推
定する。
に別の推定方法を示している。図１４に於いて、車体速
度Ｖと舵角値θとをヨーイング角速度推定手段５８に入
力する。ヨーイング角速度推定手段５８は、車両のヨー
イング角速度応答を数式にて表現したものであり、入力
値Ｖ、θに対して車両が発生するべきヨーイング角速度
を推定する。そしてここで得られたヨーイング角速度の
推定値ｄψC ／ｄｔとヨーイング角速度検出手段５９か
ら得た実ヨーイング角速度値ｄψ／ｄｔとを比較器６０
に入力し、その偏差に基づいて最大摩擦係数μmax を推
定する。
【００３６】
【発明の効果】このように本発明によれば、電動操舵装
置に於いて、車速、操舵力、路面状況などの走行条件に
応じて操舵補助力を調整することによってステアリング
ホイールに適切な操舵反力を与えることができるので、
過度な操舵に警告を与え、かつ予防することができる。
置に於いて、車速、操舵力、路面状況などの走行条件に
応じて操舵補助力を調整することによってステアリング
ホイールに適切な操舵反力を与えることができるので、
過度な操舵に警告を与え、かつ予防することができる。
【図１】本発明が適用される操舵装置の概略構成図。
【図２】補助操舵力発生電動機の基本的制御フロー図。
【図３】前後加速度に基づいて電動機出力目標値を出力
するまでの概略フロー図。
するまでの概略フロー図。
【図４】最大許容舵角設定手段の一例を示すフロー図。
【図５】電動機出力目標値生成手段の一例を示すフロー
図。
図。
【図６】電動機出力目標値生成手段の別の例を示すフロ
ー図。
ー図。
【図７】操舵反力設定手段の一例を示すフロー図。
【図８】最大路面摩擦係数の推定方法の一例を示すフロ
ー図。
ー図。
【図９】図８に於ける最大路面摩擦係数推定手段の内部
フロー図。
フロー図。
【図１０】最大路面摩擦係数の推定方法の別の例を示す
フロー図。
フロー図。
【図１１】図１０に於ける最大路面摩擦係数推定手段の
内部フロー図。
内部フロー図。
【図１２】図１１に於ける駆動トルク推定手段の内部フ
ロー図。
ロー図。
【図１３】最大路面摩擦係数の推定方法の別の例を示す
フロー図。
フロー図。
【図１４】最大路面摩擦係数の推定方法の別の例を示す
フロー図。
フロー図。
【図１５】横力と横滑り角の関係線図。
【図１６】路面摩擦係数とスリップ率との関係線図。
【図１７】横滑り角と路面摩擦係数との関係線図。
【図１８】中立点に於いても必要な操舵反力を得ること
ができることを説明するためのグラフ。
ができることを説明するためのグラフ。
【図１９】車輪周速度の変化線図。
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 操舵力検出手段 １２ 舵角検出手段 １３ 制御手段 １４ 出力目標値発生手段 １５ 電動機駆動手段 ２１ 前後加速度検出手段 ２２ 乗算器 ２３ 最大許容舵角設定手段 ２４ マップ ２５ 乗算器 ２６ 操舵反力設定手段 ２７ 出力目標値生成手段 ２８ 駆動信号目標値マップ ２９ 加算器 ３０ 補正係数設定マップ ３１ 乗算器 ３２ 補正値設定マップ ３３ 変位量設定手段 ３４ 加算器 ３５ 車輪回転速度検出手段 ３６ 乗算器 ３７ 微分器 ３８ 最大路面摩擦係数推定手段 ３９ 比較器 ４０ 記憶部 ４１ 車体減速度演算部 ４２ 乗算器 ４３ エンジン回転速度検出手段 ４４ ドライブシャフト回転速度検出手段 ４５ 乗算器 ４６ 駆動トルク推定手段 ４７ 加算器 ４８ 乗算器 ４９ 車輪滑り率推定手段 ５０ 比較器 ５１ 除算器 ５２ マップ ５３ 乗算器 ５４ 車体速度推定手段 ５５ 横加速度推定手段 ５６ 横加速度検出手段 ５７ 比較器 ５８ ヨーイング角速度推定手段 ５９ ヨーイング角速度検出手段 ６０ 比較器
───────────────────────────────────────────────────── 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 113:00 119:00 127:00 137:00
Claims (11)
- 【請求項１】 車両の操向車輪に手動にて舵角を与える
手動操舵系に付加する動力を発生する電動機の出力を制
御するための操舵装置の電動機制御装置であって、 前記手動操舵系の操舵力を検出する操舵力検出手段と、 前記手動操舵系の舵角を検出する舵角検出手段と、 路面の摩擦係数に基づいて前記手動操舵系の最大許容舵
角を設定する最大許容舵角設定手段と、 前記操舵力検出手段からの信号と、前記舵角検出手段か
らの信号と、前記最大許容舵角設定手段からの信号とに
基づいて前記電動機の出力目標値を生成する出力目標値
生成手段とを有することを特徴とする操舵装置の電動機
制御装置。 - 【請求項２】 前記操舵力検出手段からの信号に基づい
て操舵反力を設定する操舵反力設定手段と、 該操舵反力設定手段からの信号に基づいて出力目標値を
求める出力目標値設定手段と、 前記最大許容舵角設定手段からの信号と前記舵角検出手
段からの信号との偏差を求める偏差演算手段と、 該偏差演算手段からの信号に基づいて補正係数を求める
補正係数設定手段と、 該補正係数設定手段からの信号を前記出力目標値設定手
段からの信号に乗算する乗算手段とを有することを特徴
とする請求項１に記載の操舵装置の電動機制御装置。 - 【請求項３】 前記操舵力検出手段からの信号に基づい
て操舵反力を設定する操舵反力設定手段と、 該操舵反力設定手段からの信号に基づいて出力目標値を
求める出力目標値設定手段と、 前記最大許容舵角設定手段からの信号と前記舵角検出手
段からの信号との偏差を求める偏差演算手段と、 該偏差演算手段からの信号に基づいて補正値を設定する
補正値設定手段と、 前記出力目標値設定手段からの信号に前記補正値設定手
段からの信号を加算する加算手段とを有することを特徴
とする請求項１に記載の操舵装置の電動機制御装置。 - 【請求項４】 車両の操向車輪に手動にて舵角を与える
手動操舵系に付加する動力を発生する電動機の出力を制
御するための操舵装置の電動機制御装置であって、 前記手動操舵系の操舵力を検出する操舵力検出手段と、 路面の摩擦係数に基づいて前記手動操舵系の最大許容舵
角を設定する最大許容舵角設定手段と、 前記操舵力検出手段からの信号と、前記最大許容舵角設
定手段からの信号とに基づいて前記電動機の出力目標値
を生成する出力目標値生成手段とを有することを特徴と
する操舵装置の電動機制御装置。 - 【請求項５】 前記最大許容舵角設定手段からの信号に
基づいて補正値を設定する補正値設定手段と、 前記操舵力検出手段からの信号より前記補正値設定手段
からの信号を減算する減算手段とを有することを特徴と
する請求項４に記載の操舵装置の電動機制御装置。 - 【請求項６】 車両の前後加速度の検出手段と、該前後
加速度検出手段からの信号に基づいて前記路面摩擦係数
を推定する路面摩擦係数推定手段とを有することを特徴
とする請求項１乃至５に記載の操舵装置の電動機制御装
置。 - 【請求項７】 車輪速度の検出手段と、該検出手段から
の信号を微分する微分手段と、これら両手段からの信号
に基づいて前記路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推
定手段とを有することを特徴とする請求項１乃至５に記
載の操舵装置の電動機制御装置。 - 【請求項８】 車輪速度の検出手段と、エンジン回転速
度の検出手段と、これら両手段からの信号に基づいて前
記路面摩擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段とを有
することを特徴とする請求項１乃至５に記載の操舵装置
の電動機制御装置。 - 【請求項９】 車両の走行状態を検出する走行状態検出
手段と、車両の挙動状態を検出する挙動状態検出手段
と、これら両検出手段からの信号に基づいて前記路面摩
擦係数を推定する路面摩擦係数推定手段とを有すること
を特徴とする請求項１乃至５に記載の操舵装置の電動機
制御装置。 - 【請求項１０】 前記走行状態検出手段は、車両の車輪
速度及び操舵角を検出するものであり、前記挙動状態検
出手段は、車両の横加速度を検出するものであることを
特徴とする請求項９に記載の操舵装置の電動機制御装
置。 - 【請求項１１】 前記走行状態検出手段は、車輪速度及
び操舵角を検出するものであり、前記挙動状態検出手段
は、車両のヨーイング角速度を検出するものであること
を特徴とする請求項９に記載の操舵装置の電動機制御装
置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24540895A JP3532672B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 操舵装置の電動機制御装置 |
| US08/704,968 US5729107A (en) | 1995-08-29 | 1996-08-28 | Control device for an electric actuator of a steering system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24540895A JP3532672B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 操舵装置の電動機制御装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0958506A true JPH0958506A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3532672B2 JP3532672B2 (ja) | 2004-05-31 |
Family
ID=17133216
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24540895A Expired - Fee Related JP3532672B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | 操舵装置の電動機制御装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3532672B2 (ja) |
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