JPH11171035A - Power steering - Google Patents

Power steering

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JPH11171035A
JPH11171035A JP34332997A JP34332997A JPH11171035A JP H11171035 A JPH11171035 A JP H11171035A JP 34332997 A JP34332997 A JP 34332997A JP 34332997 A JP34332997 A JP 34332997A JP H11171035 A JPH11171035 A JP H11171035A
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steering
torque
steering torque
vehicle speed
transfer function
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Hiroshi Mori
宏 毛利
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the phase delay of lateral displacement/steering torque to a power steering non-mounted vehicle in a power steering mounted vehicle. SOLUTION: Steering torque T detected by a steering torque sensor 17, and vehicle speed V detected by a vehicle speed sensor 18 are inputted to a controller unit 15. In the controller unit 15, the steering auxiliary torque command value is computed on the basis of the steering torque and vehicle speed and supplied to an auxiliary steering motor 13 connected to a rack 8, so as to generate steering auxiliary force. When a target transfer function of lateral acceleration to steering torque in the controller unit 15 is made Gd and a control function of steering auxiliary force FA to the torsion angle ϕ of a torsion bar is made YC, a phase delay caused by the torsion bar or the like is dissolved by adding an advance element to the phase of the control function YC.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリングホイ
ールの操舵状態及び保舵状態で発生する操舵トルクを検
出して、これに応じた操舵補助トルクを発生させるよう
にしたパワーステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering apparatus which detects a steering torque generated in a steering state and a steering state of a steering wheel and generates a steering assist torque according to the detected steering torque.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のパワーステアリング装置として
は、例えば特開平5−77750号公報に記載されたも
のがある。
2. Description of the Related Art A conventional power steering apparatus is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-77750.

【0003】この従来例は、所定時間間隔で車速及び操
舵角速度を繰り返し記憶し、これらの記憶データから上
限及び下限の範囲を削除し、残った記憶データの平均化
して平均速度及び平均操舵角速度を演算し、この演算結
果を標準操舵パターンと比較してスポーティ派であるか
否かを判定することにより、パワーアシスト力を設定す
るようにした電動パワーステアリング装置が記載されて
いる。
In this conventional example, a vehicle speed and a steering angular velocity are repeatedly stored at predetermined time intervals, upper and lower ranges are deleted from these stored data, and the remaining stored data are averaged to obtain an average speed and an average steering angular velocity. An electric power steering apparatus is described in which a power assisting force is set by performing a calculation and comparing the calculation result with a standard steering pattern to determine whether or not the vehicle is sporty.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のパワーステアリング装置にあっては、以下に述べる
ような未解決の課題がある。
However, the above-mentioned conventional power steering apparatus has the following unsolved problems.

【0005】すなわち、一般的にドライバが車両を操縦
するときに、「低速ではハンドル角で、高速では操舵力
で操縦する」と言われている。ドライバが車両を操縦す
る時の目的はドライバの意図する車両軌跡と、車両の通
過する車両軌跡を一致させることである。したがって、
ドライバにとって大切なのは「車両の横変位」である。
That is, it is generally said that a driver steers a vehicle by "steering at a steering wheel angle at a low speed and a steering force at a high speed". The purpose of the driver operating the vehicle is to match the vehicle trajectory intended by the driver with the vehicle trajectory through which the vehicle passes. Therefore,
What is important for the driver is the "lateral displacement of the vehicle."

【0006】そこで、パワーステアリング装置を装着し
ていない車両を対象として実験を行い、車両の横変位/
操舵角(ハンドル角)と車両の横変位/操舵トルクとの
周波数応答を低速走行時(例えば40km/h)及び高
速走行時(例えば120km/h)について調べたとこ
ろ、図8及び図9に示す結果が得られた。
[0006] Therefore, an experiment was conducted on a vehicle not equipped with a power steering device, and the lateral displacement of the vehicle was measured.
The frequency response of the steering angle (steering wheel angle) and the lateral displacement / steering torque of the vehicle was examined during low-speed running (for example, 40 km / h) and high-speed running (for example, 120 km / h). The result was obtained.

【0007】これら図8及び図9から明らかなように低
速走行時では車両の横変位/操舵角の位相遅れが車両の
横変位/操舵トルクの位相遅れよりも小さく、これらが
高速走行時では逆転することが分かる。
As is apparent from FIGS. 8 and 9, the phase delay of the lateral displacement / steering angle of the vehicle is smaller than the phase delay of the lateral displacement / steering torque of the vehicle when the vehicle is running at a low speed. You can see that

【0008】ドライバが車両の横変位を制御するに当た
り、位相遅れは小さい方が良いことはいうまでもない。
そのため、ドライバは低速では操舵角を、高速では操舵
トルクを選択的に主情報として用いていると考えられ
る。
When the driver controls the lateral displacement of the vehicle, it is needless to say that the smaller the phase lag, the better.
Therefore, it is considered that the driver selectively uses the steering angle at low speed and the steering torque at high speed.

【0009】余談ではあるが、4輪操舵車両では、横変
位/操舵角の位相遅れを低減して、高速でも低速と同様
に操舵角情報をもとにドライバが車両を制御できるよう
にしてドライバの負担を低減しようとするものである。
しかし、4輪操舵車両では後輪操舵用アクチュエータや
種々のセンサを必要とし、これらを車載するためにはコ
ストや重量増加を招く。
As an aside, in a four-wheel steering vehicle, the phase lag of lateral displacement / steering angle is reduced so that the driver can control the vehicle based on the steering angle information at high speed as well as at low speed. It is intended to reduce the burden on the user.
However, a four-wheel steering vehicle requires a rear-wheel steering actuator and various sensors, and mounting these on a vehicle increases costs and weight.

【0010】また、現在車載されている油圧を用いたパ
ワーステアリング装置では、操舵トルクをトーションバ
ーの捩れによって検出するようにしているので、操舵補
助油圧が遅れて発生するため、図10に示すように、パ
ワーステアリング非装着車に対して横変位/操舵トルク
の位相が遅れてしまうという未解決の課題がある。
In a power steering apparatus using hydraulic pressure which is currently mounted on a vehicle, the steering torque is detected by torsion of a torsion bar, so that a steering assist hydraulic pressure is generated with a delay. In addition, there is an unsolved problem that the phase of lateral displacement / steering torque is delayed with respect to a vehicle without power steering.

【0011】さらに、近年は油圧でなく電動モータで操
舵補助トルクを付加する形式の電動パワーステアリング
装置が提案されているが、この電動パワーステアリング
装置においても、その狙いを軽量化及び燃費向上におい
ており、操舵補助特性は油圧のパワーステアリング装置
に近づけることを目的としているため、折角ある制御自
由度を活かしきれていないという未解決の課題がある。
Further, in recent years, an electric power steering apparatus of a type in which steering assist torque is added by an electric motor instead of a hydraulic pressure has been proposed, and the aim of this electric power steering apparatus is to reduce the weight and improve the fuel efficiency. However, since the steering assist characteristic is intended to be close to that of a hydraulic power steering device, there is an unsolved problem that it does not make full use of a certain degree of control freedom.

【0012】そこで、本発明は、上記従来例の未解決の
課題に着目してなされたものであり、トーションバーの
捩れ角などによって検出された操舵トルクに対して位相
が進むような操舵補助トルクを付加することにより、上
記未解決の課題を解消し得るパワーステアリング装置を
提供することを目的としている。
The present invention has been made in view of the above-mentioned unsolved problems of the prior art, and has a steering assist torque such that the phase advances with respect to the steering torque detected by the torsion angle of the torsion bar or the like. It is an object of the present invention to provide a power steering device capable of solving the above-mentioned unresolved problem by adding.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項1に係るパワーステアリング装置は、ステア
リングホイールの操舵状態及び保舵状態で発生する操舵
トルクを検出する操舵トルク検出手段と、該操舵トルク
検出手段で検出した操舵トルクに基づいて操舵補助トル
クを発生する補助操舵トルク発生手段とを備えたパワー
ステアリング装置において、前記補助操舵トルク発生手
段は、前記操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに
対する補助操舵トルクの伝達関数に進み要素が付加され
た構成を有することを特徴としている。
In order to achieve the above object, a power steering apparatus according to a first aspect of the present invention comprises a steering torque detecting means for detecting a steering torque generated in a steering state and a steering state of a steering wheel; An auxiliary steering torque generating means for generating a steering assist torque based on the steering torque detected by the steering torque detecting means, wherein the auxiliary steering torque generating means comprises: It is characterized by having a configuration in which a lead element is added to the transfer function of the auxiliary steering torque with respect to the torque.

【0014】この請求項1に係る発明においては、補助
操舵トルク発生手段が、入力される操舵トルクとこれに
基づいて発生させる補助操舵トルクとの伝達関数に進み
要素が付加されているので、操舵トルクセンサで使用す
るトーションバーの捩れ等によって補助操舵トルクの発
生が遅れることによる横変位/操舵トルクの位相遅れを
解消することができる。
According to the first aspect of the present invention, since the auxiliary steering torque generating means has an advance element added to a transfer function between the input steering torque and the auxiliary steering torque generated based on the input steering torque, the steering torque is generated. A phase delay of lateral displacement / steering torque due to a delay in the generation of the auxiliary steering torque due to a torsion of a torsion bar used in the torque sensor can be eliminated.

【0015】また、請求項2に係るパワーステアリング
装置は、請求項1に係る発明において、前記進み要素
は、車速の増加に応じて大きな値に設定するようにした
ことを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the power steering apparatus according to the first aspect, the advance element is set to a large value as the vehicle speed increases.

【0016】この請求項2に係る発明においては、進み
要素が車速の増加に応じて大きな値となるので、車速の
増加によって横変位/操舵トルクの位相遅れが増加する
ことを相殺することができる。
According to the second aspect of the present invention, since the advance element has a large value as the vehicle speed increases, it is possible to offset an increase in the lateral displacement / steering torque phase delay due to the increase in the vehicle speed. .

【0017】さらに、請求項3に係るパワーステアリン
グ装置は、請求項1に係る発明において、前記操舵トル
クに対する操舵補助トルクの周波数応答の位相進み最大
値が生じる周波数を、操舵補助トルクを発生しない時の
操舵トルクに対する横加速度の周波数応答の位相遅れ最
大値が生じる周波数近傍に設定することを特徴としてい
る。
Further, in the power steering apparatus according to a third aspect of the present invention, the frequency at which the phase advance maximum value of the frequency response of the steering assist torque with respect to the steering torque occurs is determined when the steering assist torque is not generated. Is set near the frequency at which the maximum value of the phase delay of the frequency response of the lateral acceleration with respect to the steering torque occurs.

【0018】この請求項3に係る発明においては、操舵
補助トルクを発生しない時の横加速度/操舵トルクの周
波数応答の位相遅れが大きい周波数領域の位相遅れを、
補助操舵トルク/操舵トルクの周波数応答の位相進み最
大値で確実に相殺することができる。
According to the third aspect of the present invention, the phase delay in the frequency region where the phase delay of the frequency response of the lateral acceleration / steering torque when the steering assist torque is not generated is large,
It can be surely canceled by the maximum value of the phase lead of the frequency response of the auxiliary steering torque / steering torque.

【0019】さらにまた、請求項4に係るパワーステア
リング装置は、請求項1〜3の何れかに係る発明におい
て、前記補助操舵トルク発生手段は、所定車速以上であ
るときに前記伝達関数に進み要素を付加するように構成
されていることを特徴としている。
Further, in the power steering apparatus according to a fourth aspect, in the invention according to any one of the first to third aspects, the auxiliary steering torque generating means advances to the transfer function when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed. Is added.

【0020】この請求項4に係る発明においては、所定
車速未満の低車速走行状態では、ドライバが操舵角情報
をもとに車両の操舵を行うことを可能とし、所定車速以
上の高車速走行状態では、伝達関数に進み要素を付加す
ることにより、操舵トルクに基づく最適な操舵を行うこ
とができる。
According to the present invention, when the vehicle is traveling at a low vehicle speed lower than the predetermined vehicle speed, the driver can steer the vehicle based on the steering angle information. Thus, by adding the advance element to the transfer function, it is possible to perform optimal steering based on the steering torque.

【0021】[0021]

【発明の効果】請求項1に係る発明によれば、操舵トル
ク検出値に対応する補助操舵トルクを算出する伝達関数
に進み要素を付加した構成としたので、ドライバが車両
を操舵する際に操舵力に基づいて扱い易い車両特性を実
現することができるという効果が得られる。
According to the first aspect of the present invention, a configuration is adopted in which a forward function is added to a transfer function for calculating an auxiliary steering torque corresponding to a detected steering torque value. The effect that the vehicle characteristic which is easy to handle based on the force can be realized is obtained.

【0022】また、請求項2に係る発明によれば、伝達
関数に付加する進み要素を車速の増加に応じて大きな値
とするようにしたので、全車速域で扱い易い車両特性を
実現することができるという効果が得られる。
According to the second aspect of the present invention, the advance element added to the transfer function is set to a large value in accordance with an increase in the vehicle speed, thereby realizing vehicle characteristics that are easy to handle in all vehicle speed ranges. Is obtained.

【0023】さらに、請求項3に係る発明によれば、操
舵トルクに対する操舵補助トルクの周波数応答の位相進
み最大値が生じる周波数を、操舵補助トルクを発生しな
い時の操舵トルクに対する横加速度の周波数応答の位相
遅れ最大値が生じる周波数近傍に設定するようにしたの
で、位相遅れの大きな周波数帯で位相進みが大きくな
り、動特性を補償することができるという効果が得られ
る。
Further, according to the third aspect of the present invention, the frequency at which the phase advance maximum value of the frequency response of the steering assist torque to the steering torque occurs is determined by the frequency response of the lateral acceleration to the steering torque when the steering assist torque is not generated. Is set in the vicinity of the frequency at which the maximum value of the phase delay occurs, the phase lead increases in the frequency band where the phase delay is large, and the effect that the dynamic characteristics can be compensated can be obtained.

【0024】さらにまた、請求項4に係る発明によれ
ば、補助操舵トルク発生手段は、所定車速以上であると
きに前記伝達関数に進み要素を付加するように構成され
ているので、低速では操舵角情報を基に操舵補助トルク
を制御し、ドライバが操舵トルクを基に制御する高速領
域に限って伝達関数に進み要素を付加することにより、
ドライバの操舵感覚を適正に維持して、最適な操舵トル
ク制御を行うことができるという効果が得られる。
According to the fourth aspect of the present invention, the auxiliary steering torque generating means is configured to add an element to the transfer function when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed. By controlling the steering assist torque based on the angle information and adding the elements to the transfer function only in the high-speed region where the driver controls based on the steering torque,
An effect is obtained in that the steering feeling of the driver can be appropriately maintained and optimal steering torque control can be performed.

【0025】[0025]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて説明する。図1は本発明の一実施形態を示す概
略構成図であり、図中、ステアリングホイール1は、ス
テアリングシャフト2の上端部に連結され、このステア
リングシャフト2は固定部に回転自在に支持されてい
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of the present invention. In the drawing, a steering wheel 1 is connected to an upper end of a steering shaft 2, and the steering shaft 2 is rotatably supported by a fixed portion. .

【0026】ステアリングシャフト2の下端は、ユニバ
ーサルジョイント3、コラムシャフト4及びユニバーサ
ルジョイント5を介して下端にピニオン6を取付けたピ
ニオンシャフト7に連結されている。
The lower end of the steering shaft 2 is connected via a universal joint 3, a column shaft 4 and a universal joint 5 to a pinion shaft 7 having a pinion 6 attached to the lower end.

【0027】このピニオン6は、車両幅方向に水平に延
長するラック8に噛合して、ステアリングギヤを構成
し、ステアリングホイール1からステアリングシャフト
2回りの回転運動がラック8の直進運動(並進運動)に
変換される。
The pinion 6 meshes with a rack 8 extending horizontally in the vehicle width direction to constitute a steering gear, and the rotational motion from the steering wheel 1 to the steering shaft 2 is a linear motion (translational motion) of the rack 8. Is converted to

【0028】そして、水平に延在するラック8の両端部
は、夫々タイロッド9を介してナックル及び転舵輪10
に接続され、ラック8が水平方向移動(並進運動)する
ことで左右の転舵輪10が転舵される。
Both ends of the horizontally extending rack 8 are connected to knuckles and steered wheels 10 via tie rods 9, respectively.
The left and right steered wheels 10 are steered by the rack 8 moving horizontally (translational movement).

【0029】また、ラック8には、アシストピニオン1
1も噛合されており、このアシストピニオン11は減速
機12を介して駆動源となる操舵補助モータ13の回転
軸に連結され、操舵補助モータ13が後述するコントロ
ールユニット15から出力されるデューティ制御された
パルス電流によって操舵トルクに応じた操舵補助力を発
生するように制御される。
The rack 8 has an assist pinion 1
The assist pinion 11 is connected via a speed reducer 12 to a rotation shaft of a steering assist motor 13 serving as a drive source, and the steering assist motor 13 is subjected to duty control output from a control unit 15 described later. The control is performed so as to generate a steering assist force corresponding to the steering torque by the generated pulse current.

【0030】さらに、ピニオンシャフト7には、トルク
検出機構16が設けられている。このトルク検出機構1
6は、ピニオンシャフト7の下端部とピニオン6の上端
部を連結する図示しないトーションバーと、その外周に
配置された操舵トルクセンサ17とで構成されている。
Further, a torque detection mechanism 16 is provided on the pinion shaft 7. This torque detecting mechanism 1
Reference numeral 6 denotes a torsion bar (not shown) that connects the lower end of the pinion shaft 7 and the upper end of the pinion 6, and a steering torque sensor 17 disposed on the outer periphery thereof.

【0031】この操舵トルクセンサ17は、上記トーシ
ョンバーの捩じれ量から操舵トルクを検出し、その操舵
トルクの大きさに応じた且つステアリングホイール1の
右切り(ピニオン6からの入力に対しては左回り)で正
値、ステアリングホイール1の左切り(ピニオン6から
の入力に対しては右回り)で負値の電圧信号でなるトル
ク検出値Tを、後述するコントロールユニット15に供
給する。
The steering torque sensor 17 detects the steering torque from the amount of twist of the torsion bar, and turns the steering wheel 1 to the right according to the magnitude of the steering torque (to the left from the input from the pinion 6). A torque detection value T composed of a voltage signal having a positive value when the steering wheel 1 is turned and a negative value when the steering wheel 1 is turned left (clockwise with respect to the input from the pinion 6) is supplied to a control unit 15 described later.

【0032】また、車両には車速を検出する車速センサ
18が搭載されており、この車速センサ18によって車
両前後方向の車速が検出され、この車速の大きさに応じ
た電圧信号でなる車速検出値Vが後述するコントロール
ユニット15に供給される。
The vehicle is equipped with a vehicle speed sensor 18 for detecting the vehicle speed. The vehicle speed sensor 18 detects the vehicle speed in the front-rear direction of the vehicle, and the vehicle speed detection value is a voltage signal corresponding to the magnitude of the vehicle speed. V is supplied to a control unit 15 described later.

【0033】そして、コントロールユニット15では、
入力された車速検出値Vと操舵トルク検出値Tとに基づ
いて所定の演算を行って、操舵補助モータ13に対する
操舵トルク指令値を算出し、これを操舵補助モータ13
に出力する。
Then, in the control unit 15,
A predetermined calculation is performed based on the input vehicle speed detection value V and steering torque detection value T, and a steering torque command value for the steering assist motor 13 is calculated.
Output to

【0034】ここで、コントロールユニット15から出
力される操舵補助トルク指令値とこの操舵補助トルク指
令値に基づいて操舵補助モータ13で発生される実操舵
補助力とは1対1に対応しており、これら間に位相遅れ
はないものとする。
Here, the steering assist torque command value output from the control unit 15 and the actual steering assist force generated by the steering assist motor 13 based on the steering assist torque command value have a one-to-one correspondence. , There is no phase delay between them.

【0035】そして、操舵補助モータ13及びコントロ
ールユニット15を含む補助操舵系トルク発生手段での
操舵トルクTに対する操舵補助トルクの伝達関数は、以
下のようにして設定されている。
The transfer function of the steering assist torque to the steering torque T in the assist steering system torque generating means including the steering assist motor 13 and the control unit 15 is set as follows.

【0036】すなわち、操舵トルクTに対する横加速度
検出値α(α/T)の目標伝達関数をGd とすると共
に、トーションバーの剛性をK(Nm/rad)とした
とき、トーションバー捩れ角φに対する操舵補助力FA
の制御伝達関数をYC (=FA・K/T)とおき、この
制御伝達関数YC を求める。
[0036] That is, the lateral acceleration detected value to the steering torque T alpha a target transfer function of (alpha / T) with the G d, when the rigidity of the torsion bar and the K (Nm / rad), the torsion bar torsion angle φ Steering assist force F A for
The control transfer function Y C of (= F A · K / T ) Distant, finding the control transfer function Y C.

【0037】ここで、伝達関数Gd を目標としたのは、
横変位が横加速度の2階積分値であり、従来技術の項で
上述したように、本発明では横変位/操舵トルクの位相
改善が目的だからである。
Here, the target of the transfer function G d is as follows.
This is because the lateral displacement is the second-order integral value of the lateral acceleration, and the purpose of the present invention is to improve the phase of the lateral displacement / steering torque, as described above in the related art section.

【0038】これら関数Gd 及びYC の導出には、図2
に示す2輪モデルを用いる。この図2において、Lは車
両ホイールベース(m)、Lf は前輪と重心との前後方
向距離(m)、Lr は後輪と重心との前後方向距離
(m)、αは車両横加速度(m/s2 )、βは車体スリ
ップ角(rad)、γはヨーレイト(rad/s)、δ
は前輪舵角(rad)、Ff は前輪横力(N)、Fr
後輪横力(N)、Vは車速(m/s)を夫々表す。
To derive these functions G d and Y C , FIG.
Is used. In FIG. 2, L is the vehicle wheel base (m), L f longitudinal distance between the front wheels and the center of gravity (m), L r is the front-rear direction between the rear wheels and the center of gravity (m), alpha is the vehicle lateral acceleration (M / s 2 ), β is the vehicle body slip angle (rad), γ is the yaw rate (rad / s), δ
Represents front wheel steering angle (rad), F f represents front wheel lateral force (N), Fr represents rear wheel lateral force (N), and V represents vehicle speed (m / s).

【0039】まず、YC という制御伝達関数で、操舵補
助力FA を発生した時の操舵トルクTを求める。あるセ
ルフアライニングトルクTS 、操舵補助力FA が発生し
た時のラック軸力はナックルアーム半径をd(m)とす
ると、TS /d−FA となる。
Firstly, the control transfer function of Y C, obtaining the steering torque T when the steering assist force F A is generated. When a certain self-aligning torque T S and a steering assist force F A are generated, the rack axial force is T S / d−F A where a knuckle arm radius is d (m).

【0040】このラック軸力にピニオン回転半径r
(m)を乗じれば下記(1)式のように操舵トルクTが
得られる。 T=(TS /d−FA )r …………(1) しかるに、セルフアライニングトルクTS 及び操舵補助
力FA は、下記(2)式及び(3)式で表すことができ
る。
The rack axial force is added to the pinion rotation radius r.
By multiplying by (m), a steering torque T is obtained as in the following equation (1). T = (T S / d−F A ) r (1) However, the self-aligning torque T S and the steering assist force F A can be expressed by the following equations (2) and (3). .

【0041】 TS =Cf (θ/N−β−LF ・γ/V)tr …………(2) FA =YC ・φ=YC ・T/K …………(3) ここで、Cf は前輪コーナリングパワー(N/ra
d)、θは操舵角(rad)、Nはステアリングギヤ
比、tr は前輪トレール(m)である。
[0041] T S = C f (θ / N-β-L F · γ / V) t r ............ (2) F A = Y C · φ = Y C · T / K ............ ( 3) where C f is the front wheel cornering power (N / ra
d) and θ are steering angles (rad), N is a steering gear ratio, and tr is a front wheel trail (m).

【0042】そして、これら(2)式及び(3)式を前
記(1)式に代入すると、下記(4)式のようになる。 T=K・r・Cf ・tr (θ/N−β−LF ・γ/V)/d(K+r・YC ) …………(4) したがって、操舵角θに対する操舵トルクTの伝達関数
T(s) /θ(s) は下記(5)式で表すことができる。
By substituting the equations (2) and (3) into the equation (1), the following equation (4) is obtained. T = K · r · C f · t r (θ / N-β-L F · γ / V) / d (K + r · Y C) ............ (4) Accordingly, the steering torque T to the steering angle theta The transfer function T (s) / θ (s) can be expressed by the following equation (5).

【0043】[0043]

【数1】 (Equation 1)

【0044】ここで、sはラプラス演算子である。今、
横加速度α/操舵トルクTの伝達関数をGd にすること
即ちα(s) /T(s) =Gd が目標であるので、
Here, s is a Laplace operator. now,
Since the transfer function of the lateral acceleration alpha / steering torque T to G d ie α (s) / T (s ) = G d is a target,

【0045】[0045]

【数2】 (Equation 2)

【0046】となればよい。ここで、横加速度αは、車
輪スリップ角速度をβ′とすると、 α=V(β′+γ) …………(7) で表されるので、上記(6)式は、
It suffices if Here, assuming that the wheel slip angular velocity is β ′, the lateral acceleration α is represented by α = V (β ′ + γ) (7).

【0047】[0047]

【数3】 (Equation 3)

【0048】となる。そして、上記(5)式と(8)式
とは一致するので、
Is as follows. Then, since the above equations (5) and (8) match,

【0049】[0049]

【数4】 (Equation 4)

【0050】となる。この(9)式から操舵補助力FA
/トーションバー捩れ角φの制御伝達関数Y C (s) を求
めることができる。
Is as follows. From this equation (9), the steering assist force FA
/ Control transfer function Y of torsion bar torsion angle φ C(s)
Can be

【0051】ここで、先ず、(9)式中のβ(s) /θ
(s) 及びγ(s) /θ(s) を求めることにする。車両の運
動方程式は、
Here, first, β (s) / θ in the equation (9)
(s) and γ (s) / θ (s) are determined. The equation of motion of the vehicle is

【0052】[0052]

【数5】 (Equation 5)

【0053】となる。ここで、mは車両質量(kg)、
r は後輪コーナリングパワー(N/rad)、Iは車
両ヨー慣性モーメント(kgm2 )、γ′はヨー加速度
(rad/s 2 )である。
Is as follows. Here, m is the vehicle mass (kg),
CrIs rear wheel cornering power (N / rad), I is car
Both yaw moments of inertia (kgmTwo), Γ 'is yaw acceleration
(Rad / s Two).

【0054】そして、上記(10)式及び(11)式を
整理すると、
Then, when the above equations (10) and (11) are arranged,

【0055】[0055]

【数6】 (Equation 6)

【0056】 但し、a11=−(Lf 2 f +Lr 2 r )/IV a12=(Lr r −Lf f )/I a21=(Lr r −Lf f )/mV2 −1 a22=(−Cf −Cr )/mV b11=Lf f /IN b21=Cf /mVN となるので、γ(s) /θ(s) 及びβ(s) /θ(s) は、Where a 11 = − (L f 2 C f + L r 2 C r ) / IV a 12 = (L r C r −L f C f ) / I a 21 = (L r C r −L f = C f) / mV 2 -1 a 22 (- since the C f -C r) / mV b 11 = L f C f / IN b 21 = C f / mVN, γ (s) / θ (s) And β (s) / θ (s) are

【0057】[0057]

【数7】 (Equation 7)

【0058】となる。これら(13)〜(15)式を前
記(9)式に代入して整理をする。このとき、車両を制
御する時の遅れは、ない方がよいものとして、目標伝達
関数Gd の位相遅れはあらゆる周波数で零とする。すな
わち、目標伝達関数Gd は定数として扱うことにする。
Is as follows. The formulas (13) to (15) are substituted into the formula (9) for rearranging. In this case, a delay in controlling the vehicle, as the better is no phase lag of target transfer function G d is zero at all frequencies. That is, the target transfer function Gd is treated as a constant.

【0059】すると、求める制御伝達関数YC は、Then, the control transfer function Y C to be obtained is

【0060】[0060]

【数8】 (Equation 8)

【0061】但し、 A=−P1(a11+a22)+P2 21+P3(−b2111
1121)+P4 11 B=P1 (a1122−a1221) C=P2 (−b2111+b1121) D=P4 (−b1122+b2112) E=P5 (−b2111+b1121+b11) F=P5 (−b1122+b2112) P1 =(K/N)Cf r d r P2 =−Cf r d rK P3 =−KdV P4 =−K(Lf f r d r/V+dV) P5 =drV となり、2次/2次の伝達関数として表すことができ
る。
However, A = −P 1 (a 11 + a 22 ) + P 2 b 21 + P 3 (−b 21 a 11 +
b 11 a 21 ) + P 4 b 11 B = P 1 (a 11 a 22 −a 12 a 21 ) C = P 2 (−b 21 a 11 + b 11 a 21 ) D = P 4 (−b 11 a 22 + b) 21 a 12) E = P 5 (-b 21 a 11 + b 11 a 21 + b 11) F = P 5 (-b 11 a 22 + b 21 a 12) P 1 = (K / N) C f t r G d r P 2 = -C f t r G d rK P 3 = -KdV P 4 = -K (L f C f t r G d r / V + dV) P 5 = drV next, as a secondary / secondary transfer function Can be represented.

【0062】次に、目標伝達関数Gd の値の計算方法に
ついて説明する。操舵補助をしない時即ちマニュアル操
舵時の操舵トルクTに対する横加速度αの伝達関数の定
常ゲインをGd0とすると、この定常ゲインGd0は、
Next, a description how to calculate the value of the target transfer function G d. Assuming that the steady gain of the transfer function of the lateral acceleration α with respect to the steering torque T at the time of not assisting the steering, that is, at the time of manual steering is G d0 , the steady gain G d0 is

【0063】[0063]

【数9】 (Equation 9)

【0064】但し、X=(a1122−a1221)/N Y=−b1121+a1121 Z=Lf (b2112−b1122)/V で表される。Where X = (a 11 a 22 −a 12 a 21 ) / N Y = −b 11 a 21 + a 11 b 21 Z = L f (b 21 a 12 −b 11 a 22 ) / V Is done.

【0065】そして、操舵補助モータ13で操舵補助力
を発生すると、操舵力は軽くなるので、目標伝達関数G
d は、 Gd =η×Gd0 (η>1) …………(19) に設定すればよい。因みに、η=1 のときには、低周波
数での操舵力は、マニュアル操舵車両と同じになる。
When a steering assist force is generated by the steering assist motor 13, the steering force is reduced.
d may be set as follows: G d = η × G d0 (η> 1) (19) Incidentally, when η = 1, the steering force at a low frequency is the same as that of a manually steered vehicle.

【0066】したがって、例えば車速が100km/h
で走行するときにη=8/5として、目標伝達関数Gd
を算出し、これに応じて操舵補助力Fa /トーションバ
ーの捩れ角φの制御伝達関数YC を算出し、この制御伝
達関数YC となるように、コントロールユニット15の
チューニングを行うと、このときの制御伝達関数YC
周波数特性は、図3に示すように、ゲインは周波数が1
Hz近傍までは比較的低い一定値となるが、1Hzを越
えて2Hz迄の間で上昇し、それ以降は周波数の増加に
応じて緩やかに減少し、位相は、0.1Hzから緩やか
に上昇して0.6Hzから比較的急峻に増加して1.3
Hz当たりでピークとなり、その後急激に減少し、3H
z以降で緩やかに減少する特性となる。
Therefore, for example, when the vehicle speed is 100 km / h
When traveling with η = 8/5, the target transfer function G d
Is calculated, and a control transfer function Y C of the steering assist force F a / torsion angle φ of the torsion bar is calculated, and tuning of the control unit 15 is performed so that the control transfer function Y C is obtained. At this time, the frequency characteristic of the control transfer function Y C is, as shown in FIG.
It becomes a relatively low constant value up to the vicinity of Hz, but rises from 1 Hz to 2 Hz, and thereafter gradually decreases as the frequency increases, and the phase gradually increases from 0.1 Hz. From 0.6 Hz to 1.3 Hz.
Peaks at around 30 Hz, then sharply decreases to 3H
The characteristic gradually decreases after z.

【0067】このため、横加速度α/操舵トルクTの周
波数特性は、ゲインが図4(a)で実線図示のように周
波数にかかわらず“0”近傍の一定値となり、位相も図
4(b)で実線図示のように周波数にかかわらず“0”
を維持することになり、初期特性を実現していることが
理解される。また、制御伝達関数YC はハイパスフィル
タを構成している。
For this reason, the frequency characteristic of the lateral acceleration α / steering torque T has a constant value near “0” regardless of the frequency as shown by the solid line in FIG. ) "0" regardless of the frequency as shown by the solid line
Is maintained, and it is understood that the initial characteristics are realized. Further, the control transfer function Y C constitutes a high-pass filter.

【0068】因みに、本発明の制御を行わない場合に
は、図4(a)及び(b)で破線図示のように、ゲイン
が1Hzを越えると比較的急激に減少し、2Hz以上で
緩やかに増加すると共に、位相が0.1Hzから緩やか
に減少して0.8Hz近傍から急激に減少し、1.4H
z程度でピークとなりその後急激に増加し3Hz以上で
緩やかに増加することになり、1Hz〜2Hzの間で大
きな位相遅れを生じるが、上記実施形態では、非制御時
即ちマニュアル操舵時のゲイン及び位相が変動している
周波数領域で制御伝達関数YC のゲイン及び位相が図3
(a)及び(b)に示すように逆特性に設定されること
により、ゲイン及び位相の変動が確実に抑制され、ドラ
イバーの操舵感覚に応じた最適な操舵補助制御を行うこ
とができる。
When the control of the present invention is not performed, as shown by broken lines in FIGS. 4A and 4B, the gain decreases relatively sharply when the gain exceeds 1 Hz, and gradually decreases when the gain exceeds 2 Hz. As the frequency increases, the phase gradually decreases from 0.1 Hz and sharply decreases from around 0.8 Hz to 1.4H.
It peaks at about z, then rapidly increases, and gradually increases at 3 Hz or more, causing a large phase delay between 1 Hz and 2 Hz. In the above embodiment, the gain and phase at the time of non-control, that is, at the time of manual steering, FIG. 3 shows that the gain and phase of the control transfer function Y C in the frequency region where
By setting the characteristics to be opposite as shown in (a) and (b), fluctuations in gain and phase are reliably suppressed, and optimal steering assist control according to the driver's steering feeling can be performed.

【0069】特に、制御伝達関数YC の位相特性は、図
3(a)で明らかなように、マニュアル操舵の場合に横
加速度α/操舵トルクTの位相が遅れる周波数域で位相
進み量を大きくして動特性を補償している。
In particular, as apparent from FIG. 3A, the phase characteristic of the control transfer function Y C is such that the amount of phase lead increases in the frequency range where the phase of the lateral acceleration α / steering torque T is delayed in the case of manual steering. To compensate for the dynamic characteristics.

【0070】つまり、コントロールユニット15のチュ
ーニングに際しては、先ず、マニュアル操舵の状態で横
加速度α/操舵トルクTの周波数特性を測定し、位相遅
れの大きな周波数域で位相進み角が大きな周波数域で位
相進みが大きくなるようにコントロールユニット15を
調整すればよい。
That is, when tuning the control unit 15, first, the frequency characteristic of the lateral acceleration α / steering torque T is measured in the state of manual steering, and the phase is shifted in the frequency range where the phase lead angle is large in the frequency range where the phase delay is large. What is necessary is just to adjust the control unit 15 so that advance may become large.

【0071】また、位相を進ませる量に関しては、上記
実施形態では理想状態を数式で導いた場合について説明
したが、少なくとも制御伝達関数YC の位相を少しでも
進ませれば、横加速度α/操舵トルクTの位相が改善さ
れるので、運転者のフィーリングに合わせながら、その
量をチューニングすれば良い。
Further, with respect to the amount by which the phase is advanced, a case has been described in the above embodiment where the ideal state is derived by a mathematical expression. However, if at least the phase of the control transfer function Y C is advanced even a little, the lateral acceleration α / Since the phase of the steering torque T is improved, the amount may be tuned in accordance with the driver's feeling.

【0072】なお、上記実施形態で扱っているパワース
テアリングは、操舵補助量の目標値に対する操舵補助力
は1対1で発生することを前提としており、パワーステ
アリング自体の実操舵補助力/目標操舵補助力を実現す
るためにいわばハードウェア性能を実現させるために位
相進みを付加する通常のPD制御又はPID制御とは本
質的に異なるものである。
In the power steering system described in the above embodiment, it is assumed that the steering assist force with respect to the target value of the steering assist amount is generated on a one-to-one basis. This is essentially different from ordinary PD control or PID control in which a phase advance is added to realize hardware performance in order to realize the assisting force.

【0073】次に、本発明の第2の実施形態を図5及び
図6について説明する。この第2の実施形態は、トーシ
ョンバー捩れ角φに対する操舵補助力FA の制御伝達関
数YC の特性を車速変化に応じて変化させるようにした
ものである。
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The second embodiment is that the characteristics of the control transfer function Y C of the steering assist force F A against the torsion bar twist angle φ so as to vary in accordance with the vehicle speed change.

【0074】この第2の実施形態においては、車速が増
加すると、横加速度α/操舵トルクTの位相遅れは大き
くなるため、コントローラ15での制御伝達関数YC
進み量も車速の増加に応じて大きくする必要がある。こ
こで、本来は横変位/操舵トルクと言うべきであるが、
横加速度αは横変位の2階微分値であるので、横加速度
αで代用している。
In the second embodiment, when the vehicle speed increases, the phase lag of the lateral acceleration α / the steering torque T increases, so that the amount of advance of the control transfer function Y C by the controller 15 also depends on the increase of the vehicle speed. Need to be larger. Here, it should be originally called lateral displacement / steering torque,
Since the lateral acceleration α is a second-order differential value of the lateral displacement, the lateral acceleration α is used instead.

【0075】したがって、理想特性の場合の横加速度α
/操舵トルクTの周波数応答及び操舵補助力FA /トー
ションバー捩れ角φの制御伝達関数YC の周波数応答を
夫々図6及び図7に示す。
Therefore, the lateral acceleration α in the case of the ideal characteristic
/ Shows the frequency response of the control transfer function Y C of the frequency response and the steering assist force F A / torsion bar twist angle φ of the steering torque T, respectively FIGS.

【0076】これら図5及び図6は、車速を40km/
hから120km/hまで20km/h毎に変化させた
ときの周波数応答を示すもので、本発明の制御を行わな
い場合には、横加速度α/操舵トルクTのゲイン特性
は、図5(a)に示すように、0.3〜約1.4の範囲
でゲインが車速の増加に伴って増加し、逆に約1.4〜
4の範囲では車速の増加に伴って減少し、位相特性は図
5(b)に示すように、周波数が0.1Hz〜1Hzの
間では車速の増加に伴って位相遅れが少なくなるが、1
Hz〜約2.3Hzの間では逆に車速が増加するに伴っ
て位相遅れが大きくなる。
FIGS. 5 and 6 show that the vehicle speed is 40 km / km.
FIG. 5A shows the frequency response when the frequency is changed every 20 km / h from h to 120 km / h. When the control of the present invention is not performed, the gain characteristic of the lateral acceleration α / steering torque T is shown in FIG. ), The gain increases as the vehicle speed increases in the range of 0.3 to about 1.4, and conversely, the gain increases in the range of about 1.4 to 1.4.
4, the phase characteristic decreases as the vehicle speed increases, and the phase characteristic decreases as the vehicle speed increases when the frequency is between 0.1 Hz and 1 Hz as shown in FIG.
On the contrary, the phase lag increases as the vehicle speed increases in the range from about Hz to about 2.3 Hz.

【0077】このため、操舵補助力FA /トーションバ
ー捩れ角φの制御伝達関数YC を、図6に示すように、
ゲイン特性を図6(a)に示すように周波数が0.3〜
約1.4Hzの間で車速の増加に伴って減少させ、約
1.4〜3Hzの間で車速の増加に伴って増加させ、且
つ位相特性を図6(b)に示すように周波数が0.1〜
0.8Hzの間で車速の増加に伴って位相遅れ量を大き
くし、0.8〜約2.2Hzの間で車速の増加に伴って
位相進み量を大きく設定する。
Therefore, the control transfer function Y C of the steering assist force F A / torsion bar torsion angle φ is calculated as shown in FIG.
As shown in FIG.
It decreases with the increase of the vehicle speed between about 1.4 Hz, increases with the increase of the vehicle speed between about 1.4 to 3 Hz, and changes the phase characteristic to zero as shown in FIG. .1 to
The phase lag amount is increased with the increase of the vehicle speed between 0.8 Hz and the phase advance amount is set with the increase of the vehicle speed between 0.8 and about 2.2 Hz.

【0078】これによって、操舵補助を行わない場合に
は遅れてしまう横加速度G/操舵トルクTの特性を制御
伝達関数YC で補償することができ、図5(a)及び
(b)において特性線L1 及びL2 で示すように、車速
の変化にかかわらず一定のゲインを維持しながら位相遅
れのない最適な操舵補助制御を行うことができる。
[0078] Thus, the characteristics of the lateral acceleration G / steering torque T is delayed in case of no steering assist can be compensated by a control transfer function Y C, characteristic in FIG. 5 (a) and (b) as shown by lines L 1 and L 2, it is possible to perform an optimum steering assist control without phase delay while maintaining a constant gain regardless of a change in vehicle speed.

【0079】なお、上記第1及び第2の実施形態におい
ては、全ての車速域で横変位(=世横加速度)/操舵ト
ルクの位相遅れを低減するようにした場合について説明
したが、これに限定されるものではなく、前述した従来
技術の項で説明したように、運転者は低速では操舵角情
報をもとに車両を操舵しているので、運転者が操舵トル
クをもとに操舵する高車速領域に限って制御伝達関数Y
C に進み要素を付加するようにしてもよい。
In the first and second embodiments, the case where the phase delay of lateral displacement (= general lateral acceleration) / steering torque is reduced in all vehicle speed ranges has been described. As described in the section of the related art described above, the driver steers the vehicle based on the steering angle information at low speed, so that the driver steers based on the steering torque. Control transfer function Y only in high vehicle speed range
The process may proceed to C to add an element.

【0080】すなわら、横変位/操舵角及び横変位/操
舵トルクの伝達関数の周波数応答における位相特性を4
0km/h,50km/h,60km/h及び70km
/hの各車速について測定したところ、これらの測定結
果は図7(a),(b),(c)及び(d)に示すよう
であった。
The phase characteristic in the frequency response of the transfer function of lateral displacement / steering angle and lateral displacement / steering torque is expressed as 4
0km / h, 50km / h, 60km / h and 70km
/ H, the results of these measurements were as shown in FIGS. 7 (a), (b), (c) and (d).

【0081】この図8から明らかなように、車速が40
km/hであるときには横変位/操舵トルクの伝達関数
の方が横変位/操舵角の伝達関数に対して位相遅れを生
じているが、車速が50〜60km/hとなる図7
(b)及び図8(c)の間で横変位/操舵角の伝達関数
と横変位/操舵トルクの伝達関数との位相遅れ量が逆転
している。
As is apparent from FIG. 8, when the vehicle speed is 40
When the vehicle speed is km / h, the transfer function of the lateral displacement / steering torque has a phase lag with respect to the transfer function of the lateral displacement / steering angle, but the vehicle speed is 50 to 60 km / h.
The phase lag between the transfer function of lateral displacement / steering angle and the transfer function of lateral displacement / steering torque is reversed between (b) and FIG. 8 (c).

【0082】したがって、所定車速例えば50km/h
未満では操舵補助力FA /トーションバー捩れ角φの制
御伝達関数YC に位相進み量を付加せず、50km/h
以上で位相進み量を徐々に増加させるようにすることが
好ましい。
Therefore, a predetermined vehicle speed, for example, 50 km / h
Without adding the amount of phase lead to the control transfer function Y C of the steering assist force F A / torsion bar twist angle φ is less than, 50 km / h
As described above, it is preferable to gradually increase the amount of phase advance.

【0083】また、上記各実施形態においては、ラック
8に補助操舵モータ13に連結されたアシストピニオン
11を噛合させた場合について説明したが、これに限定
されるものではなく、ピニオンシャフト7に歯車等の動
力伝達手段を介して補助操舵モータ13を連結するよう
にしてもよく、要は補助操舵モータ13で発生する補助
操舵トルクを操舵系に伝達可能に構成されていればよ
い。
In each of the above embodiments, the case where the assist pinion 11 connected to the auxiliary steering motor 13 is meshed with the rack 8 has been described. However, the present invention is not limited to this. The auxiliary steering motor 13 may be connected via a power transmission means such as the above. In short, the auxiliary steering motor 13 may be configured to be capable of transmitting the auxiliary steering torque generated by the auxiliary steering motor 13 to the steering system.

【0084】さらに、上記各実施形態においては、操舵
補助力を操舵補助モータ13で発生するようにした場合
について説明したが、これに限定されるものではなく、
油圧式パワーステアリングであっても、油圧制御系にお
ける操舵補助力FA /トーションバー捩れ角φの制御伝
達関数YC に進み要素を付加することにより、上記第1
及び第2の実施形態と同様の作用効果を得ることができ
る。
Further, in each of the above embodiments, the case where the steering assist force is generated by the steering assist motor 13 has been described. However, the present invention is not limited to this.
Even hydraulic power steering, by adding a control transfer function Y C in lead element of the steering assist force F A / torsion bar twist angle φ in the hydraulic control system, the first
The same operation and effect as those of the second embodiment can be obtained.

【0085】さらに、上記各実施形態においては、コン
トロールユニット15からの指令トルクに対して操舵補
助モータ13で実際に発生する実操舵補助トルクには遅
れがない場合について説明したが、これに限定されるも
のではなく、指令トルクと操舵補助モータ13で発生さ
せる実操舵補助トルクとの間に遅れが存在する場合に
は、その遅れ分を補償することは言うまでもない。例え
ば実操舵補助トルク/指令トルクの伝達関数がH(s) で
あり、実現すべき制御伝達関数がYc (s) であるときに
は、
Further, in each of the above embodiments, the case where there is no delay in the actual steering assist torque actually generated by the steering assist motor 13 with respect to the command torque from the control unit 15 has been described. If there is a delay between the command torque and the actual steering assist torque generated by the steering assist motor 13, it goes without saying that the delay is compensated for. For example, when the transfer function of the actual steering assist torque / command torque is H (s) and the control transfer function to be realized is Y c (s),

【0086】[0086]

【数10】 (Equation 10)

【0087】に設定すればよい。May be set.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1の実施形態を示す概略構成図であ
る。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of the present invention.

【図2】関数を導出するための2輪モデルを示す説明図
である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a two-wheel model for deriving a function.

【図3】操舵補助力/トーションバーの捩れ角の制御伝
達関数YC の周波数応答を示す特性線図であり、(a)
はゲイン特性を、(b)は位相特性を夫々示す。
[Figure 3] is a characteristic diagram showing the frequency response of the control transfer function Y C of the helix angle of the steering assist force / torsion bars, (a)
Indicates a gain characteristic, and (b) indicates a phase characteristic.

【図4】横加速度/操舵トルクの周波数応答を示す特性
線図であり、(a)はゲイン特性を、(b)は位相特性
を夫々示す。
FIG. 4 is a characteristic diagram showing a frequency response of lateral acceleration / steering torque, wherein (a) shows a gain characteristic and (b) shows a phase characteristic.

【図5】本発明の第2の実施形態における横加速度/操
舵トルクの周波数応答を示す特性線図であり、(a)は
ゲイン特性を、(b)は位相特性を夫々示す。
FIGS. 5A and 5B are characteristic diagrams illustrating a frequency response of lateral acceleration / steering torque according to the second embodiment of the present invention, wherein FIG. 5A illustrates a gain characteristic and FIG. 5B illustrates a phase characteristic.

【図6】第2の実施形態における制御伝達関数YC の周
波数応答示す特性線図であり、(a)はゲイン特性を、
(b)は位相特性を夫々示す。
FIG. 6 is a characteristic diagram showing a frequency response of a control transfer function Y C in the second embodiment, where (a) shows a gain characteristic;
(B) shows the phase characteristics respectively.

【図7】本発明の他の実施形態における横変位/操舵角
及び横変位/操舵トルクの位相特性を示す特性線図であ
る。
FIG. 7 is a characteristic diagram showing phase characteristics of lateral displacement / steering angle and lateral displacement / steering torque in another embodiment of the present invention.

【図8】従来のパワーステアリングを装着していない車
両における低速走行時の横変位/操舵角と横変位/操舵
トルクとの周波数応答を示す特性線図であり、(a)は
ゲイン特性を、(b)は位相特性を夫々示す。
FIG. 8 is a characteristic diagram showing the frequency response of lateral displacement / steering angle and lateral displacement / steering torque during low-speed running in a vehicle not equipped with a conventional power steering, where (a) shows a gain characteristic; (B) shows the phase characteristics respectively.

【図9】従来のパワーステアリングを装着していない車
両における高速走行時の横変位/操舵角と横変位/操舵
トルクとの周波数応答を示す特性線図であり、(a)は
ゲイン特性を、(b)は位相特性を夫々示す。
FIG. 9 is a characteristic diagram showing a frequency response of lateral displacement / steering angle and lateral displacement / steering torque during high-speed running in a vehicle not equipped with a conventional power steering, where (a) shows a gain characteristic; (B) shows the phase characteristics respectively.

【図10】油圧式パワーステアリング装着車と未装着車
の横加速度/操舵トルクの周波数応答を示す特性線図で
あり、(a)はゲイン特性を、(b)は位相特性を夫々
示す。
FIGS. 10A and 10B are characteristic diagrams showing frequency responses of lateral acceleration / steering torque of a vehicle equipped with a hydraulic power steering and a vehicle not equipped with the hydraulic power steering, wherein FIG. 10A shows a gain characteristic and FIG. 10B shows a phase characteristic.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリングホイール 2 ステアリングシャフト 6 ピニオン 8 ラック 10 転舵輪 11 操舵補助ピニオン 13 操舵補助モータ 15 コントロールユニット 16 トルク検出機構 17 操舵トルクセンサ 18 車速センサ Reference Signs List 1 steering wheel 2 steering shaft 6 pinion 8 rack 10 steered wheel 11 steering assist pinion 13 steering assist motor 15 control unit 16 torque detection mechanism 17 steering torque sensor 18 vehicle speed sensor

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングホイールの操舵状態及び保
舵状態で発生する操舵トルクを検出する操舵トルク検出
手段と、該操舵トルク検出手段で検出した操舵トルクに
基づいて操舵補助トルクを発生する補助操舵トルク発生
手段とを備えたパワーステアリング装置において、前記
補助操舵トルク発生手段は、前記操舵トルク検出手段で
検出した操舵トルクに対する補助操舵トルクの伝達関数
に進み要素が付加された構成を有することを特徴とする
パワーステアリング装置。
1. A steering torque detecting means for detecting a steering torque generated in a steering state and a steering holding state of a steering wheel, and an auxiliary steering torque for generating a steering assist torque based on the steering torque detected by the steering torque detecting means. A power steering apparatus including a generating means, wherein the auxiliary steering torque generating means has a configuration in which an advance element is added to a transfer function of an auxiliary steering torque with respect to the steering torque detected by the steering torque detecting means. Power steering device.
【請求項2】 前記進み要素は、車速の増加に応じて大
きな値に設定するようにしたことを特徴とする請求項1
記載のパワーステアリング装置。
2. The system according to claim 1, wherein the advance element is set to a large value according to an increase in vehicle speed.
A power steering device as described.
【請求項3】 前記操舵トルクに対する操舵補助トルク
の周波数応答の位相進み最大値が生じる周波数を、操舵
補助トルクを発生しない時の操舵トルクに対する横加速
度の周波数応答の位相遅れ最大値が生じる周波数近傍に
設定することを特徴とする請求項1記載のパワーステア
リング装置。
3. The frequency at which the maximum value of the phase advance of the frequency response of the steering assist torque with respect to the steering torque is generated is set near the frequency at which the maximum value of the phase delay of the frequency response of the lateral acceleration with respect to the steering torque when the steering assist torque is not generated is generated. The power steering apparatus according to claim 1, wherein the power steering apparatus is set to:
【請求項4】 前記補助操舵トルク発生手段は、所定車
速以上であるときに前記伝達関数に進み要素を付加する
ように構成されていることを特徴とする請求項1乃至3
の何れかに記載のパワーステアリング装置。
4. The system according to claim 1, wherein the auxiliary steering torque generating means is configured to add an element to the transfer function when the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined vehicle speed.
A power steering device according to any one of the above.
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