JPH10203396A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
- Publication number
- JPH10203396A JPH10203396A JP2326297A JP2326297A JPH10203396A JP H10203396 A JPH10203396 A JP H10203396A JP 2326297 A JP2326297 A JP 2326297A JP 2326297 A JP2326297 A JP 2326297A JP H10203396 A JPH10203396 A JP H10203396A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- torque
- value
- motor
- steering torque
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Abstract
(57)【要約】
【課題】 種々の車両挙動およびドライバ操舵挙動に対
しても、確実にロック状態を検出すること。 【解決手段】 一端にステアリングホイール１が配設さ
れたステアリング軸２に取付けられた操舵トルクセンサ
４により操舵トルクを検出し、検出された操舵トルクに
応じて電動モータとしてのステアリングモータ５を駆動
することによって前記ステアリング軸２にアシスト力を
付与する電動式パワーステアリング装置。
しても、確実にロック状態を検出すること。 【解決手段】 一端にステアリングホイール１が配設さ
れたステアリング軸２に取付けられた操舵トルクセンサ
４により操舵トルクを検出し、検出された操舵トルクに
応じて電動モータとしてのステアリングモータ５を駆動
することによって前記ステアリング軸２にアシスト力を
付与する電動式パワーステアリング装置。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、操舵トルクに基づ
きステアリングモータを駆動することによりステアリン
グ軸にアシスト力を付与する電動式パワーステアリング
装置に関する。
きステアリングモータを駆動することによりステアリン
グ軸にアシスト力を付与する電動式パワーステアリング
装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動式パワーステアリング装置
（特開平４−１６３２８０）は、電動のステアリングモ
ータが焼き付き等の原因によってロックするような状況
が発生した場合に、ステアリング軸に取り付けたトルク
センサから出力される操舵トルクを時間微分し、その微
分値が閾値を越えた場合にロックと判定して、前記ステ
アリングモータを停止するとともに、クラッチをオフに
するフェイルセーフ機構を設けたものであった。
（特開平４−１６３２８０）は、電動のステアリングモ
ータが焼き付き等の原因によってロックするような状況
が発生した場合に、ステアリング軸に取り付けたトルク
センサから出力される操舵トルクを時間微分し、その微
分値が閾値を越えた場合にロックと判定して、前記ステ
アリングモータを停止するとともに、クラッチをオフに
するフェイルセーフ機構を設けたものであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の電動式パワ
ーステアリング装置においては、以下に述べるような問
題点がある。
ーステアリング装置においては、以下に述べるような問
題点がある。
【０００４】キックバックその他による路面からの外乱
が入力された場合に、前記ステアリングモータのパワー
アシストが間に合わないため、操舵トルクが急激に変化
し、図７に示されるようにその微分値が設定された前記
閾値を越えてしまいロック状態と誤判定する場合がある
という問題点があった。
が入力された場合に、前記ステアリングモータのパワー
アシストが間に合わないため、操舵トルクが急激に変化
し、図７に示されるようにその微分値が設定された前記
閾値を越えてしまいロック状態と誤判定する場合がある
という問題点があった。
【０００５】上記問題を解消するために操舵トルクの微
分値に対する前記閾値を大きく設定すれば、ロック発生
後にドライバがゆっくりと操舵トルクを付与する場合に
おいて、操舵トルクの変化率が少ないために微分値が小
さくなり、図８に示されるようにロック発生の検出が遅
れることになるという問題があった。
分値に対する前記閾値を大きく設定すれば、ロック発生
後にドライバがゆっくりと操舵トルクを付与する場合に
おいて、操舵トルクの変化率が少ないために微分値が小
さくなり、図８に示されるようにロック発生の検出が遅
れることになるという問題があった。
【０００６】しかも上述のような操舵を行った場合に、
ロック解除時の操舵トルクが大きくなるために、解除直
後に操舵角が大きく変化するという問題があった。
ロック解除時の操舵トルクが大きくなるために、解除直
後に操舵角が大きく変化するという問題があった。
【０００７】さらに上記従来の電動式パワーステアリン
グ装置における前記閾値の設定にあたり、ドライバの操
作方法や操舵量に個人差があるため、操舵トルクの微分
値を比較する前記閾値の設定が、一元的に決定できない
という問題があった。
グ装置における前記閾値の設定にあたり、ドライバの操
作方法や操舵量に個人差があるため、操舵トルクの微分
値を比較する前記閾値の設定が、一元的に決定できない
という問題があった。
【０００８】本発明者らによる本発明案出に至った着眼
点について、以下に述べる。操舵系がロックされた場合
には、操舵トルクの変化に対して操舵角の変化がほぼゼ
ロに近い現象となること。なお、操舵系のねじり剛性に
よる操舵角変化があるため、機械的なロックのように操
舵速度が全くゼロになることはないので、ほぼゼロに近
いと示した。
点について、以下に述べる。操舵系がロックされた場合
には、操舵トルクの変化に対して操舵角の変化がほぼゼ
ロに近い現象となること。なお、操舵系のねじり剛性に
よる操舵角変化があるため、機械的なロックのように操
舵速度が全くゼロになることはないので、ほぼゼロに近
いと示した。
【０００９】操舵系の特性設定法として、操舵角と操舵
トルクとの関係において所定のヒステリシス特性を与え
たほうが運転しやすい操舵性能が得られるため、通常の
操舵装置では図３に示されるような操舵特性となってい
るのが一般的である。
トルクとの関係において所定のヒステリシス特性を与え
たほうが運転しやすい操舵性能が得られるため、通常の
操舵装置では図３に示されるような操舵特性となってい
るのが一般的である。
【００１０】このような操舵特性において操舵系がロッ
クするような状態に陥ると、図４に示されるような操舵
特性となり、通常設定されているヒステリシス特性を越
えることが系統的実験から明らかとなった。
クするような状態に陥ると、図４に示されるような操舵
特性となり、通常設定されているヒステリシス特性を越
えることが系統的実験から明らかとなった。
【００１１】そこで、本発明者らは、このヒステリシス
特性を考慮した基準値を設定することにより、操舵角の
変化量が基準値以下である場合において、操舵トルクの
最大値および最小値を演算してその差を求め、この差が
上記ヒステリシス量を考慮した基準値を越えると操舵系
がロック状態にあると判断する本発明の技術的思想に着
眼し、種々の車両挙動およびドライバ操舵挙動に対して
も、確実にロック状態を検出するという目的を達成する
本発明に到達したのである。
特性を考慮した基準値を設定することにより、操舵角の
変化量が基準値以下である場合において、操舵トルクの
最大値および最小値を演算してその差を求め、この差が
上記ヒステリシス量を考慮した基準値を越えると操舵系
がロック状態にあると判断する本発明の技術的思想に着
眼し、種々の車両挙動およびドライバ操舵挙動に対して
も、確実にロック状態を検出するという目的を達成する
本発明に到達したのである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の電動式パワース
テアリング装置は、操舵トルクに基づきステアリングモ
ータを駆動することによりステアリング軸にアシスト力
を付与する電動式パワーステアリング装置において、操
舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、操舵角を検出
する操舵角センサと、車速を検出する車速センサと、検
出された操舵角と車速に基づき演算した操舵角の変化量
が基準値以下かどうかを判定する操舵速度判定手段と、
操舵角の変化量が基準値以下の場合における操舵トルク
の最大値と最小値との差が操舵系の特性である基準値と
してのヒステリシス量を考慮した基準値を越えるかどう
かにより前記ステアリングモータのロック状態を判定す
るロック判定手段とから成るものである。
テアリング装置は、操舵トルクに基づきステアリングモ
ータを駆動することによりステアリング軸にアシスト力
を付与する電動式パワーステアリング装置において、操
舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、操舵角を検出
する操舵角センサと、車速を検出する車速センサと、検
出された操舵角と車速に基づき演算した操舵角の変化量
が基準値以下かどうかを判定する操舵速度判定手段と、
操舵角の変化量が基準値以下の場合における操舵トルク
の最大値と最小値との差が操舵系の特性である基準値と
してのヒステリシス量を考慮した基準値を越えるかどう
かにより前記ステアリングモータのロック状態を判定す
るロック判定手段とから成るものである。
【００１３】（発明の作用）上記構成より成る第１発明
の電動式パワーステアリング装置は、操舵トルクに基づ
きステアリングモータを駆動することによりステアリン
グ軸にアシスト力を付与する電動式パワーステアリング
装置において、前記操舵トルクセンサが操舵トルクを検
出し、前記操舵角センサが操舵角を検出し、前記車速セ
ンサが車速を検出し、前記操舵速度判定手段が、検出さ
れた操舵角と車速に基づき演算した操舵角の変化量が基
準値以下かどうかを判定し、前記ロック判定手段が、操
舵角の変化量が基準値以下の場合における操舵トルクの
最大値と最小値との差が操舵系の特性である基準値とし
てのヒステリシス量を考慮した基準値を越えるかどうか
により、前記ステアリングモータのロック状態を判定す
るものである。
の電動式パワーステアリング装置は、操舵トルクに基づ
きステアリングモータを駆動することによりステアリン
グ軸にアシスト力を付与する電動式パワーステアリング
装置において、前記操舵トルクセンサが操舵トルクを検
出し、前記操舵角センサが操舵角を検出し、前記車速セ
ンサが車速を検出し、前記操舵速度判定手段が、検出さ
れた操舵角と車速に基づき演算した操舵角の変化量が基
準値以下かどうかを判定し、前記ロック判定手段が、操
舵角の変化量が基準値以下の場合における操舵トルクの
最大値と最小値との差が操舵系の特性である基準値とし
てのヒステリシス量を考慮した基準値を越えるかどうか
により、前記ステアリングモータのロック状態を判定す
るものである。
【００１４】
【発明の効果】上記作用を奏する第１発明の電動式パワ
ーステアリング装置は、前記ロック判定手段が、操舵角
の変化量が基準値以下の場合における操舵トルクの最大
値と最小値との差が操舵系の特性である基準値としての
ヒステリシス量を考慮した基準値を越えるかどうかによ
り、前記ステアリングモータのロック状態を判定するの
で、種々の車両挙動およびドライバ操舵挙動に対して
も、確実にロック状態を検出するという効果を奏する。
ーステアリング装置は、前記ロック判定手段が、操舵角
の変化量が基準値以下の場合における操舵トルクの最大
値と最小値との差が操舵系の特性である基準値としての
ヒステリシス量を考慮した基準値を越えるかどうかによ
り、前記ステアリングモータのロック状態を判定するの
で、種々の車両挙動およびドライバ操舵挙動に対して
も、確実にロック状態を検出するという効果を奏する。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について、以
下図面に基づいて説明する。
下図面に基づいて説明する。
【００１６】（第１実施形態）本第１実施形態の電動式
パワーステアリング装置は、図１に示されるように一端
にステアリングホイール１が配設されたステアリング軸
２に取付けられた操舵トルクセンサ４により操舵トルク
を検出し、検出された操舵トルクに応じて電動モータと
してのステアリングモータ５を駆動することによって前
記ステアリング軸２にアシスト力を付与するものであ
る。
パワーステアリング装置は、図１に示されるように一端
にステアリングホイール１が配設されたステアリング軸
２に取付けられた操舵トルクセンサ４により操舵トルク
を検出し、検出された操舵トルクに応じて電動モータと
してのステアリングモータ５を駆動することによって前
記ステアリング軸２にアシスト力を付与するものであ
る。
【００１７】本第１実施形態の電動パワーステアリング
装置は、前記トルクセンサ４のほかに操舵角を検出する
操舵角センサ３と、車速を検出する車速センサ８と、こ
れらの検出された操舵角および車速信号を入力として操
舵角の変化量を求めるコントローラ９内の操舵速度演算
手段９１と、求められた前記操舵角の変化量が所定の基
準値以下であるかどうかの判定を行う操舵速度判定手段
９２とを備えている。
装置は、前記トルクセンサ４のほかに操舵角を検出する
操舵角センサ３と、車速を検出する車速センサ８と、こ
れらの検出された操舵角および車速信号を入力として操
舵角の変化量を求めるコントローラ９内の操舵速度演算
手段９１と、求められた前記操舵角の変化量が所定の基
準値以下であるかどうかの判定を行う操舵速度判定手段
９２とを備えている。
【００１８】さらに第１実施形態の電動パワーステアリ
ング装置は、操舵角の変化量が前記基準値以下である場
合の操舵トルクの最大値および最小値を演算する最大値
および最小値演算手段９３と、演算された前記トルクの
最大値と最小値の差と操舵系の特性であるヒステリシス
量の２０％増の基準値とを比較するステアリングモータ
のロック判定手段９４とを備えている。
ング装置は、操舵角の変化量が前記基準値以下である場
合の操舵トルクの最大値および最小値を演算する最大値
および最小値演算手段９３と、演算された前記トルクの
最大値と最小値の差と操舵系の特性であるヒステリシス
量の２０％増の基準値とを比較するステアリングモータ
のロック判定手段９４とを備えている。
【００１９】上記構成より成る第１実施形態の電動パワ
ーステアリング装置は、前記操舵速度判定手段９２によ
って前記操舵角の変化量が所定の基準値以下であると判
定された場合には、操舵系のロックが考えられるため前
記最大値および最小値演算手段９３によって前記基準値
以下である場合の操舵トルクの最大および最小値を演算
する。
ーステアリング装置は、前記操舵速度判定手段９２によ
って前記操舵角の変化量が所定の基準値以下であると判
定された場合には、操舵系のロックが考えられるため前
記最大値および最小値演算手段９３によって前記基準値
以下である場合の操舵トルクの最大および最小値を演算
する。
【００２０】次に前記ステアリングモータのロック判定
手段９４によって、操舵角の変化と操舵トルクの変化が
所定の特性となっているかを判断するため、前記操舵ト
ルクの最大値と最小値との差を演算するとともに、前記
演算された前記操舵トルクの最大値と最小値との差と操
舵系の特性であるヒステリシスの量の基準値とが比較さ
れる。
手段９４によって、操舵角の変化と操舵トルクの変化が
所定の特性となっているかを判断するため、前記操舵ト
ルクの最大値と最小値との差を演算するとともに、前記
演算された前記操舵トルクの最大値と最小値との差と操
舵系の特性であるヒステリシスの量の基準値とが比較さ
れる。
【００２１】すなわち、操舵角の変化がないにも関わら
ず操舵トルクの変化量が操舵系の特性値（ヒステリシス
量の基準値）を超えると操舵系がロックしたと判断す
る。ここで、このヒステリシス特性は、車速が低い場合
や停止時の据え切り等により特性が変化するため、本第
１実施形態では、車速信号により車速が低速または停止
している状況を判断し、誤検出を防止するように構成さ
れている。
ず操舵トルクの変化量が操舵系の特性値（ヒステリシス
量の基準値）を超えると操舵系がロックしたと判断す
る。ここで、このヒステリシス特性は、車速が低い場合
や停止時の据え切り等により特性が変化するため、本第
１実施形態では、車速信号により車速が低速または停止
している状況を判断し、誤検出を防止するように構成さ
れている。
【００２２】上述したように前記操舵系がロックされた
と判定された場合には、前記ステアリングモータ５への
モータ電流が停止されるとともに、該ステアリングモー
タ５を前記ステアリング軸２に結合するクラッチ６をオ
フにするように制御されることにより、マニュアルステ
アが可能な操舵系となり、フェールセーフ機構を実現す
るものである。
と判定された場合には、前記ステアリングモータ５への
モータ電流が停止されるとともに、該ステアリングモー
タ５を前記ステアリング軸２に結合するクラッチ６をオ
フにするように制御されることにより、マニュアルステ
アが可能な操舵系となり、フェールセーフ機構を実現す
るものである。
【００２３】上記作用を奏する第１実施形態の電動式パ
ワーステアリング装置は、電動パワーステアリング装置
において、種々の車両挙動およびドライバ操舵挙動に対
しても確実に前記ステアリングモータ５のロック状態を
検出できるという効果を奏する。
ワーステアリング装置は、電動パワーステアリング装置
において、種々の車両挙動およびドライバ操舵挙動に対
しても確実に前記ステアリングモータ５のロック状態を
検出できるという効果を奏する。
【００２４】（第２実施形態）本第２実施形態の電動式
パワーステアリング装置は、図１に示されるように操向
操作を行うためのステアリングホイール１と、該ステア
リングホイール１に上端が連結されたステアリング軸２
と、前記ステアリングホイール１の操舵力をアシストす
るステアリングモータ５と、該ステアリングモータ５の
アシスト力をステアリング軸２へ伝達するクラッチ６
と、操舵力を操向車輪Ｗへ伝達するためのステアリング
リンク７とから成る。
パワーステアリング装置は、図１に示されるように操向
操作を行うためのステアリングホイール１と、該ステア
リングホイール１に上端が連結されたステアリング軸２
と、前記ステアリングホイール１の操舵力をアシストす
るステアリングモータ５と、該ステアリングモータ５の
アシスト力をステアリング軸２へ伝達するクラッチ６
と、操舵力を操向車輪Ｗへ伝達するためのステアリング
リンク７とから成る。
【００２５】また、前記ステアリング軸２の回転角度を
検出する操舵角センサ３と、前記ステアリング軸２に取
り付けられステアリング軸における操舵トルクを検出す
る操舵トルクセンサ４と、前記ステアリングモータ５の
ロック判定に必要な車速を検出する車速センサ８が電動
式パワーステアリング装置に配設されている。
検出する操舵角センサ３と、前記ステアリング軸２に取
り付けられステアリング軸における操舵トルクを検出す
る操舵トルクセンサ４と、前記ステアリングモータ５の
ロック判定に必要な車速を検出する車速センサ８が電動
式パワーステアリング装置に配設されている。
【００２６】さらに前記操舵角センサ３によって検出さ
れた前記ステアリング軸の操舵角度と、前記ステアリン
グ軸２に取り付けられステアリング軸における前記操舵
トルクセンサ４によって検出された前記操舵トルクと、
前記ステアリングモータ５のロック判定に必要な前記車
速センサ８によって検出された前記車速に基づき前記ス
テアリングモータ５およびクラッチ６の動作を制御する
コントローラ９を備えている。
れた前記ステアリング軸の操舵角度と、前記ステアリン
グ軸２に取り付けられステアリング軸における前記操舵
トルクセンサ４によって検出された前記操舵トルクと、
前記ステアリングモータ５のロック判定に必要な前記車
速センサ８によって検出された前記車速に基づき前記ス
テアリングモータ５およびクラッチ６の動作を制御する
コントローラ９を備えている。
【００２７】前記コントローラ９を構成するＣＰＵにお
けるロック検出とステアリングモータの制御手順のプロ
グラム（フローチャート）は、図２に示されるもので、
前記ＣＰＵのＲＯＭに予め格納されている。
けるロック検出とステアリングモータの制御手順のプロ
グラム（フローチャート）は、図２に示されるもので、
前記ＣＰＵのＲＯＭに予め格納されている。
【００２８】図２に示される本第２実施形態におけるフ
ローチャートは、前記ステアリングモータ５のアシスト
力が付与されるようにクラッチＯＮの状態で走行してい
る場合に、ステアリングモータ５がロックしたか否かの
フェールセーフ機構を示したものである。
ローチャートは、前記ステアリングモータ５のアシスト
力が付与されるようにクラッチＯＮの状態で走行してい
る場合に、ステアリングモータ５がロックしたか否かの
フェールセーフ機構を示したものである。
【００２９】まずステップ１０において、前記操舵トル
クセンサ４により検出された操舵トルクＴが読み込ま
れ、ステップ２０において、前記操舵角センサ３からの
操舵角θが読み込まれ、ステップ３０において前記車速
センサ８からの車速信号Ｖが読み込まれる。
クセンサ４により検出された操舵トルクＴが読み込ま
れ、ステップ２０において、前記操舵角センサ３からの
操舵角θが読み込まれ、ステップ３０において前記車速
センサ８からの車速信号Ｖが読み込まれる。
【００３０】次にステップ４０において、前記ステップ
１０ないしステップ３０において読み込まれた前記操舵
トルクＴ、前記操舵角θおよび前記車速信号Ｖに基づ
き、操舵アシスト量が演算される。
１０ないしステップ３０において読み込まれた前記操舵
トルクＴ、前記操舵角θおよび前記車速信号Ｖに基づ
き、操舵アシスト量が演算される。
【００３１】ステップ５０において、前記操舵角θの絶
対値が基準値θend(ハンドルエンドを判定するための正
の定数) 以上であるか否かの判定が行われる。従って、
前記基準値を越える場合にはハンドルエンドと判定して
ステップ９０へ進み、前記基準値を越えない場合にはハ
ンドルエンド以外すなわち本来ならば実質操舵可能な範
囲であるとの判別が行われ、ステップ６０へ進む。
対値が基準値θend(ハンドルエンドを判定するための正
の定数) 以上であるか否かの判定が行われる。従って、
前記基準値を越える場合にはハンドルエンドと判定して
ステップ９０へ進み、前記基準値を越えない場合にはハ
ンドルエンド以外すなわち本来ならば実質操舵可能な範
囲であるとの判別が行われ、ステップ６０へ進む。
【００３２】ステップ６０において、車速Ｖが停車状態
または低速での走行状態を判定するための正の数である
基準値Ｖ０以下であるか否かの判別が行われ、基準値以
下の場合にはステップ９０へ進み、基準値を越えている
場合にはステップ７０へ進む。この判定は、以降で記述
する操舵系のヒステリシス特性が停止または低速状態で
異なるために行うものである。
または低速での走行状態を判定するための正の数である
基準値Ｖ０以下であるか否かの判別が行われ、基準値以
下の場合にはステップ９０へ進み、基準値を越えている
場合にはステップ７０へ進む。この判定は、以降で記述
する操舵系のヒステリシス特性が停止または低速状態で
異なるために行うものである。
【００３３】ステップ７０において、操舵角θの微分値
を演算し、操舵速度を求める。そしてステップ８０にお
いて、前記ステップ７０において求めた操舵速度ｄθ／
ｄｔが基準値ｄθ０／ｄｔ以下であるか否かの判定が行
われる。すなわちここでは、操舵速度が基準値以下であ
るならば前記ステアリングモータ５がロックされステア
リング軸が回転できない恐れがある状態であり、前記基
準値以下の場合にはステップ１００へ進み、基準値を越
えている場合にはステップ９０へ進む。
を演算し、操舵速度を求める。そしてステップ８０にお
いて、前記ステップ７０において求めた操舵速度ｄθ／
ｄｔが基準値ｄθ０／ｄｔ以下であるか否かの判定が行
われる。すなわちここでは、操舵速度が基準値以下であ
るならば前記ステアリングモータ５がロックされステア
リング軸が回転できない恐れがある状態であり、前記基
準値以下の場合にはステップ１００へ進み、基準値を越
えている場合にはステップ９０へ進む。
【００３４】ステップ９０においては、操舵速度が基準
値を越えているためステアリング軸は回転している状況
であり、かつ車速も基準値を超えるとともにハンドルエ
ンドの状況でもないことから、正常にステアリングモー
タが作動していると判定し、ロック判定に必要な値の初
期化を行う。
値を越えているためステアリング軸は回転している状況
であり、かつ車速も基準値を超えるとともにハンドルエ
ンドの状況でもないことから、正常にステアリングモー
タが作動していると判定し、ロック判定に必要な値の初
期化を行う。
【００３５】ステップ１００において、操舵速度が所定
の基準値以下である場合の回数Ｎをインクリメントし、
所定の回数（時間）内に操舵速度が変化しないことをチ
ェックする。
の基準値以下である場合の回数Ｎをインクリメントし、
所定の回数（時間）内に操舵速度が変化しないことをチ
ェックする。
【００３６】ステップ１１０において、操舵速度が前記
基準値以下すなわち操舵速度が変化しない状況で操舵ト
ルクが変化するか否かを調べるために操舵トルクの最大
値および最小値を求める。
基準値以下すなわち操舵速度が変化しない状況で操舵ト
ルクが変化するか否かを調べるために操舵トルクの最大
値および最小値を求める。
【００３７】ステップ１２０において、インクリメント
されたＮの回数を所定の回数（時間）に達したか否かを
判別し、所定の回数（時間）に達しない場合にはステッ
プ１４０へ進み、所定の回数（時間）に達した場合には
ステップ１３０へ進む。
されたＮの回数を所定の回数（時間）に達したか否かを
判別し、所定の回数（時間）に達しない場合にはステッ
プ１４０へ進み、所定の回数（時間）に達した場合には
ステップ１３０へ進む。
【００３８】ステップ１３０において、前記ステップ１
１０で求めた操舵トルクの最大値と最小値の差を求める
とともに、求めた差と操舵系のヒステリシス特性値Ｔ０
とを比較し、前記求めた差が操舵系のヒステリシス特性
値Ｔ0 より小さく、正常にステアリングモータが作動し
ている場合には通常の操舵範囲内と判断してステップ１
４０へ進む。
１０で求めた操舵トルクの最大値と最小値の差を求める
とともに、求めた差と操舵系のヒステリシス特性値Ｔ０
とを比較し、前記求めた差が操舵系のヒステリシス特性
値Ｔ0 より小さく、正常にステアリングモータが作動し
ている場合には通常の操舵範囲内と判断してステップ１
４０へ進む。
【００３９】ステップ１３０において、上述のように判
定する状況としては、例えば直進走行中のような操舵角
の変化がなく操舵トルクが小さい場合が考えられ、この
ような状況での誤判定を解消することができる。
定する状況としては、例えば直進走行中のような操舵角
の変化がなく操舵トルクが小さい場合が考えられ、この
ような状況での誤判定を解消することができる。
【００４０】ステップ１４０において、前記ステップ４
０において演算されたアシスト量に基づき前記ステアリ
ングモータ５への制御信号が出力される。
０において演算されたアシスト量に基づき前記ステアリ
ングモータ５への制御信号が出力される。
【００４１】ステップ１３０において、操舵速度が所定
の基準値以下で、かつ操舵トルクの最大値と最小値の差
が、操舵系のヒステリシス特性値Ｔ0 よりも大きいと判
定された場合は、操舵トルクが作用しているにも関わら
ず操舵速度が変化しない状況すなわち前記ステアリング
モータ５のロック状態であると判定される。
の基準値以下で、かつ操舵トルクの最大値と最小値の差
が、操舵系のヒステリシス特性値Ｔ0 よりも大きいと判
定された場合は、操舵トルクが作用しているにも関わら
ず操舵速度が変化しない状況すなわち前記ステアリング
モータ５のロック状態であると判定される。
【００４２】ステップ１５０において、前記ステアリン
グモータ５への電流をオフにしてマニュアルステアリン
グによる操舵が可能として、フェールセーフ機構を達成
するものである。
グモータ５への電流をオフにしてマニュアルステアリン
グによる操舵が可能として、フェールセーフ機構を達成
するものである。
【００４３】ステップ１６０においては、運転者へ電動
パワーステアリング装置にステアリングモータのロック
状態が発生したことを伝達する警報が表示される。
パワーステアリング装置にステアリングモータのロック
状態が発生したことを伝達する警報が表示される。
【００４４】上記構成より成る第２実施形態の電動式パ
ワーステアリング装置は、ステアリング軸に取り付けら
れた前記操舵角センサ３と前記操舵トルクセンサ４によ
って操舵角および操舵トルクが検出され、通常の操舵に
おいては操舵トルクまたは操舵角の検出結果に応じて前
記ステアリングモータ５を駆動することによってアシス
ト力を付与するものである。
ワーステアリング装置は、ステアリング軸に取り付けら
れた前記操舵角センサ３と前記操舵トルクセンサ４によ
って操舵角および操舵トルクが検出され、通常の操舵に
おいては操舵トルクまたは操舵角の検出結果に応じて前
記ステアリングモータ５を駆動することによってアシス
ト力を付与するものである。
【００４５】本第２実施形態の電動式パワーステアリン
グ装置において、前記ステアリングモータ５が焼き付け
や異物の噛み込み等によってロック状態になった後、ド
ライバがさらに操舵しようとすると、操舵角の変化量が
少ないにも関わらず大きな操舵トルクが作用する。
グ装置において、前記ステアリングモータ５が焼き付け
や異物の噛み込み等によってロック状態になった後、ド
ライバがさらに操舵しようとすると、操舵角の変化量が
少ないにも関わらず大きな操舵トルクが作用する。
【００４６】したがって、コントローラ９においては、
操舵角の検出結果を微分して操舵速度を求め、この操舵
速度が所定の基準値以内であり、かつ操舵トルクの最大
値と最小値の差が、通常の操舵におけるヒステリシス値
Ｔ0 より大きな操舵トルクが作用した場合には前記ステ
アリングモータ５を停止するとともに、該ステアリング
モータ５をステアリング軸に結合する前記クラッチ６を
オフするように制御し、アシスト力が作用しないマニュ
アル操舵が可能な状態に切り替えるものである。
操舵角の検出結果を微分して操舵速度を求め、この操舵
速度が所定の基準値以内であり、かつ操舵トルクの最大
値と最小値の差が、通常の操舵におけるヒステリシス値
Ｔ0 より大きな操舵トルクが作用した場合には前記ステ
アリングモータ５を停止するとともに、該ステアリング
モータ５をステアリング軸に結合する前記クラッチ６を
オフするように制御し、アシスト力が作用しないマニュ
アル操舵が可能な状態に切り替えるものである。
【００４７】図３は、本第２実施形態に用いられる操舵
装置の操舵角と操舵トルクの特性を示したものであっ
て、操舵トルクと操舵角の間には図示されているように
ヒステリシスを有する特性となっている。この特性は、
運転者が操縦しやすいように設定されており、ヒステリ
シスが全く無い場合には運転者の操舵力によって操舵角
が敏感に変化するため、直進走行時のふらつきが大きく
なったり、レーンチェンジのような走行タスクにおいて
はレーン復帰後の修正操舵が多くなる等の運転挙動が見
られ、運転者にとって走行しずらい特性となる。
装置の操舵角と操舵トルクの特性を示したものであっ
て、操舵トルクと操舵角の間には図示されているように
ヒステリシスを有する特性となっている。この特性は、
運転者が操縦しやすいように設定されており、ヒステリ
シスが全く無い場合には運転者の操舵力によって操舵角
が敏感に変化するため、直進走行時のふらつきが大きく
なったり、レーンチェンジのような走行タスクにおいて
はレーン復帰後の修正操舵が多くなる等の運転挙動が見
られ、運転者にとって走行しずらい特性となる。
【００４８】上記のような操舵トルクと操舵角の特性を
着眼点として、操舵装置のロック状態が発生した結果を
示したものが図４であるが、図３に示されたヒステリシ
スの値よりも大きな操舵トルクが作用するとともに、操
舵角の変化がほとんどないことが確認出来る。
着眼点として、操舵装置のロック状態が発生した結果を
示したものが図４であるが、図３に示されたヒステリシ
スの値よりも大きな操舵トルクが作用するとともに、操
舵角の変化がほとんどないことが確認出来る。
【００４９】上記作用を奏する第２実施形態の電動式パ
ワーステアリング装置は、実際にステアリングモータが
ロックした場合の結果を示す図５（Ａ）ないし（Ｃ）か
ら明かなように前記ステアリングモータ５がロックして
から、運転者が所定の操舵トルクを付与すると前記ステ
アリングモータ５をオフするとともに前記クラッチをオ
フするためマニュアルステアリング装置に切り替えら
れ、ロック発生から解除後の車両走行軌跡も安定した挙
動が示され運転者に違和感がなく、かつ車両の走行安定
性を確保することができるという効果を奏する。
ワーステアリング装置は、実際にステアリングモータが
ロックした場合の結果を示す図５（Ａ）ないし（Ｃ）か
ら明かなように前記ステアリングモータ５がロックして
から、運転者が所定の操舵トルクを付与すると前記ステ
アリングモータ５をオフするとともに前記クラッチをオ
フするためマニュアルステアリング装置に切り替えら
れ、ロック発生から解除後の車両走行軌跡も安定した挙
動が示され運転者に違和感がなく、かつ車両の走行安定
性を確保することができるという効果を奏する。
【００５０】また、図５（Ｂ）中に示す上述した従来技
術においては、操舵トルクの微分値を判定値とするため
に運転者がゆっくりとした操舵トルクを付与する場合に
なかなか解除されないという問題点があったが、本第２
実施形態によれば操舵トルクの微分値すなわち変化速度
がゆっくりとした操舵においても解除されるという効果
があることが確認される。
術においては、操舵トルクの微分値を判定値とするため
に運転者がゆっくりとした操舵トルクを付与する場合に
なかなか解除されないという問題点があったが、本第２
実施形態によれば操舵トルクの微分値すなわち変化速度
がゆっくりとした操舵においても解除されるという効果
があることが確認される。
【００５１】また第２実施形態において、前記ステアリ
ングモータ５がロックしておらず正常に動作している状
況において、キックバック等によって路面からの外乱が
付与された場合には、操舵トルクが急激に大きくなる
が、操舵角の変化すなわち操舵速度が前記基準値を超え
るため、これらの外乱による誤検出を防ぐことができ
る。
ングモータ５がロックしておらず正常に動作している状
況において、キックバック等によって路面からの外乱が
付与された場合には、操舵トルクが急激に大きくなる
が、操舵角の変化すなわち操舵速度が前記基準値を超え
るため、これらの外乱による誤検出を防ぐことができ
る。
【００５２】すなわち本第２実施形態においては、従来
における操舵トルクが急激に変化してその微分値が設定
された前記閾値を越えることによるロック状態であると
の上記誤検知は、防止される。操舵トルクの変化ととも
にそれに応じて操舵角度の変化があるかどうかの判断を
行っているので、キックバック等による路面外乱入力時
の車両挙動の影響によって操舵トルクが大きくなった場
合でも、操舵角の変化すなわち操舵速度が大きくなるた
めである。
における操舵トルクが急激に変化してその微分値が設定
された前記閾値を越えることによるロック状態であると
の上記誤検知は、防止される。操舵トルクの変化ととも
にそれに応じて操舵角度の変化があるかどうかの判断を
行っているので、キックバック等による路面外乱入力時
の車両挙動の影響によって操舵トルクが大きくなった場
合でも、操舵角の変化すなわち操舵速度が大きくなるた
めである。
【００５３】また本第２実施形態においては、ドライバ
がゆっくりと操舵する場合においても、操舵トルクを検
出してその大きさによって判定を行うため、従来におけ
る操舵トルクの微分値に対する前記閾値を大きく設定し
た時のロック発生の検出が遅れることを防止して、ドラ
イバの操作方法や操舵能力に左右されることなく検出を
行うことができる。
がゆっくりと操舵する場合においても、操舵トルクを検
出してその大きさによって判定を行うため、従来におけ
る操舵トルクの微分値に対する前記閾値を大きく設定し
た時のロック発生の検出が遅れることを防止して、ドラ
イバの操作方法や操舵能力に左右されることなく検出を
行うことができる。
【００５４】さらに第２実施形態においては、ロックを
解除する操舵トルクの前記基準値が通常の操舵における
操舵トルクよりもやや大きい値を設定することができる
ため、従来のように解除時の操舵トルクが大きいために
操舵してしまうことを抑制することができる。
解除する操舵トルクの前記基準値が通常の操舵における
操舵トルクよりもやや大きい値を設定することができる
ため、従来のように解除時の操舵トルクが大きいために
操舵してしまうことを抑制することができる。
【００５５】また第２実施形態においては、ドライバの
操作方法や経験、操舵能力に左右されることなく車両の
操舵特性からの判断を行うため、個々の車両に設定され
る操舵特性を与えることにより、基準値の設定が一元的
に設定することができる。
操作方法や経験、操舵能力に左右されることなく車両の
操舵特性からの判断を行うため、個々の車両に設定され
る操舵特性を与えることにより、基準値の設定が一元的
に設定することができる。
【００５６】上述の実施形態は、説明のために例示した
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
もので、本発明としてはそれらに限定されるものでは無
く、特許請求の範囲、発明の詳細な説明および図面の記
載から当業者が認識することができる本発明の技術的思
想に反しない限り、変更および付加が可能である。
【００５７】上記実施形態においては、一例としてステ
ップ７０において操舵角の微分値を用いたが、本発明と
してはそれらに限定されるものでは無く、下記の式に示
すように操舵角の差分Δθを求め、該差分に基づき判定
を行っても良いものである。 Δθ＝θn −θn-k
ップ７０において操舵角の微分値を用いたが、本発明と
してはそれらに限定されるものでは無く、下記の式に示
すように操舵角の差分Δθを求め、該差分に基づき判定
を行っても良いものである。 Δθ＝θn −θn-k
【００５８】また上記実施形態においては、一例として
操舵トルクの最大値と最小値の差を操舵系のヒステリシ
ス特性値Ｔ0 と比較したが、本発明としてはそれらに限
定されるものでは無く、操舵トルクのピーク値を用いて
比較する方法もあり得る。
操舵トルクの最大値と最小値の差を操舵系のヒステリシ
ス特性値Ｔ0 と比較したが、本発明としてはそれらに限
定されるものでは無く、操舵トルクのピーク値を用いて
比較する方法もあり得る。
【００５９】さらに操舵系のヒステリシス特性値Ｔ
0 は、車両走行中に学習しながら決定させる方法もある
し、停止時や低速での特性を予めマップ化して比較する
方法を用いれば、より正確な検出を行うことができる。
0 は、車両走行中に学習しながら決定させる方法もある
し、停止時や低速での特性を予めマップ化して比較する
方法を用いれば、より正確な検出を行うことができる。
【００６０】また上記実施形態においては、操舵角と操
舵トルクとのヒステリシス特性値を用いたが、図６に示
されるような操舵速度と操舵トルクのヒステリシス特性
値を用いても良い。この場合には、上記実施形態に示し
た操舵速度の判定機構が不要となる利点が挙げられる。
また、この場合は、操舵トルクの基準値を固定値とする
こともできるし、車速の増大に応じて基準値を減少する
設定としても良い。
舵トルクとのヒステリシス特性値を用いたが、図６に示
されるような操舵速度と操舵トルクのヒステリシス特性
値を用いても良い。この場合には、上記実施形態に示し
た操舵速度の判定機構が不要となる利点が挙げられる。
また、この場合は、操舵トルクの基準値を固定値とする
こともできるし、車速の増大に応じて基準値を減少する
設定としても良い。
【図１】本発明の第１および第２実施形態の電動式パワ
ーステアリング装置の概略を示すブロック構成図であ
る。
ーステアリング装置の概略を示すブロック構成図であ
る。
【図２】本発明の第２実施形態におけるステアリングモ
ータのロック検出およびステアリングモータの制御の手
順を示すチャート図である。
ータのロック検出およびステアリングモータの制御の手
順を示すチャート図である。
【図３】本第２実施形態の操舵装置における操舵角と操
舵トルクの関係を示す線図である。
舵トルクの関係を示す線図である。
【図４】図２の特性において、ステアリングモータがロ
ックした場合の特性を示す線図である。
ックした場合の特性を示す線図である。
【図５】本第２実施形態において実際のステアリングモ
ータのロック検出を行った際における操舵角および操舵
速度の時間変化、操舵トルクの時間変化、および車両走
行軌跡をそれぞれ示す線図である。
ータのロック検出を行った際における操舵角および操舵
速度の時間変化、操舵トルクの時間変化、および車両走
行軌跡をそれぞれ示す線図である。
【図６】本発明のその他の実施形態におけるステアリン
グモータのロック検出を行う場合の操舵系の特性を示す
線図である。
グモータのロック検出を行う場合の操舵系の特性を示す
線図である。
【図７】従来装置における路面からの外乱入力時に操舵
トルクの微分値が大きくなって誤検出となる場合を説明
する線図である。
トルクの微分値が大きくなって誤検出となる場合を説明
する線図である。
【図８】従来装置において操舵トルクの微分値を比較す
る閾値の設定値を大きくした場合の問題点を説明する線
図である。
る閾値の設定値を大きくした場合の問題点を説明する線
図である。
１ ステアリングホイール ２ ステアリング軸 ４ 操舵トルクセンサ ５ ステアリングモータ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 名切 末晴 愛知県愛知郡長久手町大字長湫字横道41番 地の１株式会社豊田中央研究所内 (72)発明者 栗山 勝志 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 池田 幸一 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 操舵トルクに基づきステアリングモータ
を駆動することによりステアリング軸にアシスト力を付
与する電動式パワーステアリング装置において、 操舵トルクを検出する操舵トルクセンサと、 操舵角を検出する操舵角センサと、 車速を検出する車速センサと、 検出された操舵角と車速に基づき演算した操舵角の変化
量が基準値以下かどうかを判定する操舵速度判定手段
と、 操舵角の変化量が基準値以下の場合における操舵トルク
の最大値と最小値との差が操舵系の特性である基準値と
してのヒステリシス量を考慮した基準値を越えるかどう
かにより前記ステアリングモータのロック状態を判定す
るロック判定手段とから成ることを特徴とする電動式パ
ワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326297A JP3588954B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 電動式パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2326297A JP3588954B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10203396A true JPH10203396A (ja) | 1998-08-04 |
| JP3588954B2 JP3588954B2 (ja) | 2004-11-17 |
Family
ID=12105698
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2326297A Expired - Fee Related JP3588954B2 (ja) | 1997-01-21 | 1997-01-21 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3588954B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012062028A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Toyota Motor Corp | 操舵装置及びキックバック判定装置 |
| JP2014094629A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toyota Motor Corp | 操舵装置 |
| JP5983764B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2016-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 運転支援装置、操作検出装置、及び、制御装置 |
-
1997
- 1997-01-21 JP JP2326297A patent/JP3588954B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012062028A (ja) * | 2010-09-17 | 2012-03-29 | Toyota Motor Corp | 操舵装置及びキックバック判定装置 |
| US8818633B2 (en) | 2010-09-17 | 2014-08-26 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering apparatus, and kickback determination apparatus |
| DE112011103106B4 (de) * | 2010-09-17 | 2014-09-11 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Lenkvorrichtung und Rückschlagbestimmungsvorrichtung |
| JP2014094629A (ja) * | 2012-11-08 | 2014-05-22 | Toyota Motor Corp | 操舵装置 |
| JP5983764B2 (ja) * | 2012-12-07 | 2016-09-06 | トヨタ自動車株式会社 | 運転支援装置、操作検出装置、及び、制御装置 |
| JPWO2014087546A1 (ja) * | 2012-12-07 | 2017-01-05 | トヨタ自動車株式会社 | 運転支援装置、操作検出装置、及び、制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3588954B2 (ja) | 2004-11-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6886656B2 (en) | Electric power steering apparatus | |
| JP3705227B2 (ja) | 車輌用自動操舵装置 | |
| EP1538065B1 (en) | Steering control apparatus with return torque control | |
| EP1939066B1 (en) | Vehicle Steering Controller | |
| EP1935753A1 (en) | Electric power steering system | |
| US11377140B2 (en) | Notification for rack limiting conditions for steer by wire steering systems | |
| JP4186913B2 (ja) | ステアバイワイヤ式ステアリング装置の操舵反力制御装置 | |
| JP2010149650A (ja) | 車両用操舵装置、車両用操舵装置付き車両および車両用操舵方法 | |
| KR102440693B1 (ko) | 전동식 조향 시스템의 캐치업 저감을 위한 제어 장치 및 방법 | |
| EP3715218A1 (en) | Steering control device | |
| JPH11310147A (ja) | 車両用操舵制御装置 | |
| JP4815958B2 (ja) | 電動パワーステアリング装置 | |
| JPH07186994A (ja) | 車両用電動パワーステアリング装置の制御装置 | |
| JPH10203396A (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
| JP2001001923A (ja) | 車両の操舵装置 | |
| JP2008225215A (ja) | ドライビングシミュレータ用操舵装置 | |
| JP4182744B2 (ja) | 車両操舵装置 | |
| KR101300599B1 (ko) | 자동차의 조향 보조 토크 제어 방법 | |
| JP2001130433A (ja) | 車両用操舵装置 | |
| KR100522833B1 (ko) | 차량용 전동식 동력 조향 장치 | |
| JP4333399B2 (ja) | 車両操舵装置 | |
| JP2891038B2 (ja) | 電動式パワーステアリング装置 | |
| JP2016107764A (ja) | パワーステアリング装置 | |
| KR20200091557A (ko) | 차량용 자세 제어방법 및 장치 | |
| JP5310084B2 (ja) | 車両用操舵装置、車両用操舵方法、車両用操舵装置付き車両 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20040705 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20040727 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20040809 |
|
| R150 | Certificate of patent (=grant) or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20070827 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080827 Year of fee payment: 4 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090827 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (prs date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100827 Year of fee payment: 6 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |