JPS61226363A - 電気式動力舵取装置 - Google Patents
電気式動力舵取装置Info
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- JPS61226363A JPS61226363A JP60068051A JP6805185A JPS61226363A JP S61226363 A JPS61226363 A JP S61226363A JP 60068051 A JP60068051 A JP 60068051A JP 6805185 A JP6805185 A JP 6805185A JP S61226363 A JPS61226363 A JP S61226363A
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- Japan
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- steering force
- vehicle speed
- steering
- force
- control device
- Prior art date
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-
- 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
-
- 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
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
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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】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は、電気的に補助操舵力を発生させるようにした
動力舵取装置の操舵フィーリング特に、車速をパラメー
タとする操舵角に対するマニュアル操舵力の動作特性を
向上させたものに関する。
動力舵取装置の操舵フィーリング特に、車速をパラメー
タとする操舵角に対するマニュアル操舵力の動作特性を
向上させたものに関する。
［従来の技術］
従来、動力舵取装置においては、入力されたマニュアル
操舵力に対する総合操舵力の比（以下「系の利得」と言
う）を、車速、操舵角、操舵角速度、路面の状態、等の
条件によって変化させ操舵フィーリング、操舵安定性を
向上させている。
操舵力に対する総合操舵力の比（以下「系の利得」と言
う）を、車速、操舵角、操舵角速度、路面の状態、等の
条件によって変化させ操舵フィーリング、操舵安定性を
向上させている。
操舵に必要な総合操舵力は、路面からのステアリングシ
ャフトが受ける抗力（操舵負荷）、即ち、第８図（ａ）
（ｂ）に示すように操舵輪の復元力の操舵角依存性によ
って変化する。この総合操舵力の操舵角依存性は、車速
、タイヤと路面との摩擦係数、操舵角速度、操舵角絶対
値の変化方向（切込み、戻し）等によって変化する。特
に車速によって最大操舵角は制限されるので、マニュア
ル操舵力は、低速時程、軽く、操舵角の増加方向に対し
ても太き（増加しない方が操舵が楽に行なえる。それに
対し、高速時には、操舵角の増加方向に対して、大きく
増加、即ち、操舵を重くした方が走行安定性が良い。
ャフトが受ける抗力（操舵負荷）、即ち、第８図（ａ）
（ｂ）に示すように操舵輪の復元力の操舵角依存性によ
って変化する。この総合操舵力の操舵角依存性は、車速
、タイヤと路面との摩擦係数、操舵角速度、操舵角絶対
値の変化方向（切込み、戻し）等によって変化する。特
に車速によって最大操舵角は制限されるので、マニュア
ル操舵力は、低速時程、軽く、操舵角の増加方向に対し
ても太き（増加しない方が操舵が楽に行なえる。それに
対し、高速時には、操舵角の増加方向に対して、大きく
増加、即ち、操舵を重くした方が走行安定性が良い。
ところが、従来から、動力舵取装置には、油圧式と、電
気式とあり、それぞれの一定の利得特性曲線を基準とし
て、車速をパラメータとして、その曲線の倍率の制御を
行なう車速感応型の動力舵取装置が知られている。
気式とあり、それぞれの一定の利得特性曲線を基準とし
て、車速をパラメータとして、その曲線の倍率の制御を
行なう車速感応型の動力舵取装置が知られている。
［発明の解決しようとする問題点〕
しかしながら、油圧式の動力舵取装置は、操舵負荷（操
舵速度が一定の定常状態では総合操舵力に釣り合ってい
る。）とマニュアル操舵力との関係は、第７図（ｂ）に
示すような関係にある。即ち、マニュアル操舵力が一定
の値を越えると補助操舵力が急激に立ちあがる。この特
性は、車速が遅い場合には、適度な中立安定性を得られ
るだけでなく、少ないマニュアルトルクで大きな補助操
舵力を得られるため、便利である。しかしながら、第６
図の特性の倍率を低下させて車速感応型にしても、マニ
ュアル操舵力が操舵負荷の増加に対してあまり増えない
という特性のため、操舵角、操舵速度が増加して操舵負
荷が増加しても、マニュアル操舵力がそれに比例して増
えず、略一定の操舵フィーリングしか得られず、高速走
行時において、良好な操舵安定性を付与できない点に難
点がある。一方、電気式動力舵取装置の場合には、第７
図（ａ）に示すように操舵負荷に対して、マニュアル操
舵力は、直線的に増加する特性で制御し、車速に応じて
倍率（勾配）を変化させている。このため、操舵角、操
舵速度の増加に関する操舵負荷の増加特性（第８図）に
相似のマニュアル操舵力の操舵角特性が得られるので、
操舵角、操舵速度が増加する程操舵が重くなり高速走行
時に必要とされる安定性を付与できる。しかしながら、
低速時になる程操舵角範囲も広くなり、操舵角が増加す
るに伴い操舵が重くなる。特に、車速が零の場合には、
操舵負荷は、非常に大きく、操舵が重くなり不適である
。
舵速度が一定の定常状態では総合操舵力に釣り合ってい
る。）とマニュアル操舵力との関係は、第７図（ｂ）に
示すような関係にある。即ち、マニュアル操舵力が一定
の値を越えると補助操舵力が急激に立ちあがる。この特
性は、車速が遅い場合には、適度な中立安定性を得られ
るだけでなく、少ないマニュアルトルクで大きな補助操
舵力を得られるため、便利である。しかしながら、第６
図の特性の倍率を低下させて車速感応型にしても、マニ
ュアル操舵力が操舵負荷の増加に対してあまり増えない
という特性のため、操舵角、操舵速度が増加して操舵負
荷が増加しても、マニュアル操舵力がそれに比例して増
えず、略一定の操舵フィーリングしか得られず、高速走
行時において、良好な操舵安定性を付与できない点に難
点がある。一方、電気式動力舵取装置の場合には、第７
図（ａ）に示すように操舵負荷に対して、マニュアル操
舵力は、直線的に増加する特性で制御し、車速に応じて
倍率（勾配）を変化させている。このため、操舵角、操
舵速度の増加に関する操舵負荷の増加特性（第８図）に
相似のマニュアル操舵力の操舵角特性が得られるので、
操舵角、操舵速度が増加する程操舵が重くなり高速走行
時に必要とされる安定性を付与できる。しかしながら、
低速時になる程操舵角範囲も広くなり、操舵角が増加す
るに伴い操舵が重くなる。特に、車速が零の場合には、
操舵負荷は、非常に大きく、操舵が重くなり不適である
。
本発明゛は、このような欠点を改良するためになされた
ものであり、低車速時は、広操舵角範囲においても、操
舵フィーリングが軽く、高車速時には、操舵負荷の操舵
角特性に比例して、マニュアル操舵力特性を発生させて
、走行安定性を向上させることを目的とする。
ものであり、低車速時は、広操舵角範囲においても、操
舵フィーリングが軽く、高車速時には、操舵負荷の操舵
角特性に比例して、マニュアル操舵力特性を発生させて
、走行安定性を向上させることを目的とする。
［問題点を解決するための技術的手段及び作用］第１図
は本発明の概念を示したブロックダイヤグラムである。
は本発明の概念を示したブロックダイヤグラムである。
本発明は、自動車のステアリングシャフト１１に入力さ
れるマニュアル操舵力を検出するトルクセンサ１５と、 自動車の車速を検出する車速検出器２６と、補助操舵力
Ｔａを発生する電動機１６と、前記トルクセンサ１５に
よって検出されたマニュアル操舵力Ｔｍに応じて前記電
動機１６に負荷電流ｒｄを流し、補助操舵力Ｔａを発生
させる制御を行なう場合に於いて、前記マニュアル操舵
力Ｔｍに対する前記電動機ゴロの発生する補助操舵力Ｔ
ａの比（増幅度）を変化させる増幅度制御ｌｌ装置２０
０と、から成る電気式動力舵取装置において、 前記増幅度制御１］装置２００は、前記車速検出器２６
によって検出された車速の大きさを判定する車速判定部
２４２と、 前記車速判定部２４２によって前記車速が所定値より小
ざい低速領域にあると判定されたときは、前記マニュア
ル操舵力Ｔｍに関する前記補助操舵力Ｔａの関係が非直
線的に増加し、その増加割合が低車速になる程大きくな
るような増幅度特性で前記補助操舵力Ｔａを制御するＩ
ＩＩ Ｉｌｌ信号Ｓ１を出力する第１制御装置２４４と
、 前記車速判定部２４２によって前記車速が所定値より大
きい高速領域にあると判定されたときは、前記マニュア
ル操舵力Ｔｍに関する前記補助操舵力Ｔａの関係を直線
的に増加させ、その増加割合が高車速になる程小さくな
るような増幅度特性で前記補助操舵力Ｔａを制御する制
御信号Ｓ２を出力する第２制御Ｉ装画２４６と、 前記第１制御装置ｉ！２４４、前記第２制御装置２４６
から入力した前記信号Ｓ１、Ｓ２に応じて、前記電動機
１６を駆動する駆動装置２４８と、から成ることを特徴
とする電気式動力舵取装置である。
れるマニュアル操舵力を検出するトルクセンサ１５と、 自動車の車速を検出する車速検出器２６と、補助操舵力
Ｔａを発生する電動機１６と、前記トルクセンサ１５に
よって検出されたマニュアル操舵力Ｔｍに応じて前記電
動機１６に負荷電流ｒｄを流し、補助操舵力Ｔａを発生
させる制御を行なう場合に於いて、前記マニュアル操舵
力Ｔｍに対する前記電動機ゴロの発生する補助操舵力Ｔ
ａの比（増幅度）を変化させる増幅度制御ｌｌ装置２０
０と、から成る電気式動力舵取装置において、 前記増幅度制御１］装置２００は、前記車速検出器２６
によって検出された車速の大きさを判定する車速判定部
２４２と、 前記車速判定部２４２によって前記車速が所定値より小
ざい低速領域にあると判定されたときは、前記マニュア
ル操舵力Ｔｍに関する前記補助操舵力Ｔａの関係が非直
線的に増加し、その増加割合が低車速になる程大きくな
るような増幅度特性で前記補助操舵力Ｔａを制御するＩ
ＩＩ Ｉｌｌ信号Ｓ１を出力する第１制御装置２４４と
、 前記車速判定部２４２によって前記車速が所定値より大
きい高速領域にあると判定されたときは、前記マニュア
ル操舵力Ｔｍに関する前記補助操舵力Ｔａの関係を直線
的に増加させ、その増加割合が高車速になる程小さくな
るような増幅度特性で前記補助操舵力Ｔａを制御する制
御信号Ｓ２を出力する第２制御Ｉ装画２４６と、 前記第１制御装置ｉ！２４４、前記第２制御装置２４６
から入力した前記信号Ｓ１、Ｓ２に応じて、前記電動機
１６を駆動する駆動装置２４８と、から成ることを特徴
とする電気式動力舵取装置である。
今、ステアリングシャフトに入力されるマニュアル操舵
力をＴｍ、電動機の発生する補助操舵力をＴａ、操舵輪
に作用する総合操舵力を丁Ｓとすれば、Ｔｓ−Ｔｍ＋Ｔ
ａと書ける。又、系の利得Ｇは、Ｇ−Ｔｓ／Ｔｍと定義
でき、マニュアル操舵力Ｔｍに対する電動機の発生する
補助操舵力Ｔａの比（電動機の増幅度、以下単に「増幅
度」と言う）をＡとおけば、Ｇ−１＋Ａと表現できる。
力をＴｍ、電動機の発生する補助操舵力をＴａ、操舵輪
に作用する総合操舵力を丁Ｓとすれば、Ｔｓ−Ｔｍ＋Ｔ
ａと書ける。又、系の利得Ｇは、Ｇ−Ｔｓ／Ｔｍと定義
でき、マニュアル操舵力Ｔｍに対する電動機の発生する
補助操舵力Ｔａの比（電動機の増幅度、以下単に「増幅
度」と言う）をＡとおけば、Ｇ−１＋Ａと表現できる。
総合操舵力Ｔｓが操舵に対する抗力である操舵輪の復元
カフｒと釣り合う時、ステアリングシャフトは一定の速
度で回転して操舵されるか、一定の角度に保持される。
カフｒと釣り合う時、ステアリングシャフトは一定の速
度で回転して操舵されるか、一定の角度に保持される。
電気式の動力舵取装置では、一般に各種の条件によって
決定され変化する復元力Ｔｒと定常状態で釣り合う総合
操舵力ＴＳをマニュアル操舵力Ｔｍと電動機の補助操舵
力Ｔａとの合成によって得ている。そして各種の走行条
件に於いて最適な操舵フィーリングと安定性を得るため
に、マニュアル操舵力Ｔｍが最適となるように、増幅度
へを各種の条件に応じて変化させる必要がある。
決定され変化する復元力Ｔｒと定常状態で釣り合う総合
操舵力ＴＳをマニュアル操舵力Ｔｍと電動機の補助操舵
力Ｔａとの合成によって得ている。そして各種の走行条
件に於いて最適な操舵フィーリングと安定性を得るため
に、マニュアル操舵力Ｔｍが最適となるように、増幅度
へを各種の条件に応じて変化させる必要がある。
ここで各種の条件とは、車速■、操舵角の絶対値１θ１
（中立点に対して対称であるので単に「操舵角θｊと
表す）、タイヤと路面との摩擦係数μ（路面状ｌ１ｌ）
、絶対値操舵角の速度ｄ１θ１／ｄｔ（中立点に対して
対称であるので単に［操舵角速度ｄθ／ｄｔＪと表す）
、等である。従って、７ｓ、 Ｔｍ、ｔａ及び、系の利
得Ｇ１増幅度Ａは、これらの関数となる。
（中立点に対して対称であるので単に「操舵角θｊと
表す）、タイヤと路面との摩擦係数μ（路面状ｌ１ｌ）
、絶対値操舵角の速度ｄ１θ１／ｄｔ（中立点に対して
対称であるので単に［操舵角速度ｄθ／ｄｔＪと表す）
、等である。従って、７ｓ、 Ｔｍ、ｔａ及び、系の利
得Ｇ１増幅度Ａは、これらの関数となる。
一方、自動車の操舵輪の復元力Ｔｒは、■、θ。
μ、ｄθ／ｄｔが分れば実験的に求めることができ、従
って、Ｇ（Ｔｒ、Ｖ、θ、μ、ｄθ／ｄｔ）−〇の関係
を満たす。例えば、車速、摩擦係数、操舵角速度がＶＯ
ｌａｏ、ｄθ／ｄｔ−ｃ≧０ｊ−１一定の時は、内輪、
外輪の復元力は、それぞれ第８図（ａ）（ｂ）に示すよ
うになる。操舵操作の行なわれている時は、総合操舵力
Ｔ８は、内輪外輪復元力の平均値（単に「復元力」と言
う）Ｔｒよりも大きく一定速度でステアリングシャフト
が回転しているときく定常状態）では、Ｔｒ−Ｔｓとみ
なされる。又、補助操舵力Ｔａは、Ｔａ−Ａ／Ｇ −Ｔ
ｓである。よって操舵角以外の変数が既知でありさえ
すれば、補助操舵力Ｔａから復元カフｒが求まり例えば
第８図の特性図から操舵角θを知ることができる。
って、Ｇ（Ｔｒ、Ｖ、θ、μ、ｄθ／ｄｔ）−〇の関係
を満たす。例えば、車速、摩擦係数、操舵角速度がＶＯ
ｌａｏ、ｄθ／ｄｔ−ｃ≧０ｊ−１一定の時は、内輪、
外輪の復元力は、それぞれ第８図（ａ）（ｂ）に示すよ
うになる。操舵操作の行なわれている時は、総合操舵力
Ｔ８は、内輪外輪復元力の平均値（単に「復元力」と言
う）Ｔｒよりも大きく一定速度でステアリングシャフト
が回転しているときく定常状態）では、Ｔｒ−Ｔｓとみ
なされる。又、補助操舵力Ｔａは、Ｔａ−Ａ／Ｇ −Ｔ
ｓである。よって操舵角以外の変数が既知でありさえ
すれば、補助操舵力Ｔａから復元カフｒが求まり例えば
第８図の特性図から操舵角θを知ることができる。
一般に、車速が低くなる程、使用する操舵角範囲は広く
なり、マニュアル操舵力は操舵角の増加に対して緩やか
に増加する程望ましく操舵が楽になる。これに対して車
速が高くなる程、使用する操舵角範囲は狭くなり、マニ
ュアル操舵力は、操舵角の増加に対して急勾配で増加す
るのが走行安定性を高める上で望ましい。
なり、マニュアル操舵力は操舵角の増加に対して緩やか
に増加する程望ましく操舵が楽になる。これに対して車
速が高くなる程、使用する操舵角範囲は狭くなり、マニ
ュアル操舵力は、操舵角の増加に対して急勾配で増加す
るのが走行安定性を高める上で望ましい。
本発明の増幅度制御装置は、上記の特性を実現するよう
に増幅度を制御するものである。このため車速を検出し
、車速が低速領域にあるか、高速領域にあるかを判断し
て、低速領域にあるときは、操舵負荷の大きな変化に対
してマニュアル操舵力があまり変化しないような非線形
な利得特性で制御（油圧式動力舵取装置の利得特性に類
似）し、車速が高速領域にあるときは、操舵負荷に対し
て、略直線的にマニュアル操舵力を制御し、それらの特
徴の異なる両利得特性を車速をパラメータとして、清ら
かに変化させている。（第５図参照）前記第１制御装置
は、例えば、第５図のＡ群の特性の変化を、前記第２制
御装置は、第５図の８群の特性の変化を制御するもので
ある。前記駆動装置は、第１、第２制御装置の出力する
信号に基づいて、指令された補助操舵力を発生させるた
めに電動機１６の負荷電流、又は励磁電流を制御する電
圧を出力する。
に増幅度を制御するものである。このため車速を検出し
、車速が低速領域にあるか、高速領域にあるかを判断し
て、低速領域にあるときは、操舵負荷の大きな変化に対
してマニュアル操舵力があまり変化しないような非線形
な利得特性で制御（油圧式動力舵取装置の利得特性に類
似）し、車速が高速領域にあるときは、操舵負荷に対し
て、略直線的にマニュアル操舵力を制御し、それらの特
徴の異なる両利得特性を車速をパラメータとして、清ら
かに変化させている。（第５図参照）前記第１制御装置
は、例えば、第５図のＡ群の特性の変化を、前記第２制
御装置は、第５図の８群の特性の変化を制御するもので
ある。前記駆動装置は、第１、第２制御装置の出力する
信号に基づいて、指令された補助操舵力を発生させるた
めに電動機１６の負荷電流、又は励磁電流を制御する電
圧を出力する。
車速に対する利得の変調は、マニュアル操舵力、及び車
速に対応した補助操舵力を記憶したデータマツプを用い
て直接補助操舵力をサーチする方法や、所定の車速にお
ける特性のみデータマツプとして記憶しておき、その後
車速に応じて得られた補助操舵力の倍率を調整するよう
にしても良い。
速に対応した補助操舵力を記憶したデータマツプを用い
て直接補助操舵力をサーチする方法や、所定の車速にお
ける特性のみデータマツプとして記憶しておき、その後
車速に応じて得られた補助操舵力の倍率を調整するよう
にしても良い。
このように低車速時と、高車速時とで、増幅度特性の制
御パターンを変化させているので、第８図の操舵負荷（
復元力）の操舵角依存性から低車速時は、操舵角、操舵
速度によらず一定のトルクでハンドル操作ができる。ま
た、逆に、高車速時には、操舵負荷の操舵角依存性に比
例したトルクでハンドル操作が出来るのでハンドルを切
り込む程、大きなマニュアル操舵力を必要とする。
御パターンを変化させているので、第８図の操舵負荷（
復元力）の操舵角依存性から低車速時は、操舵角、操舵
速度によらず一定のトルクでハンドル操作ができる。ま
た、逆に、高車速時には、操舵負荷の操舵角依存性に比
例したトルクでハンドル操作が出来るのでハンドルを切
り込む程、大きなマニュアル操舵力を必要とする。
［実施例］
以下、本発明を具体的な一実施例に基づいて説明する。
第２図は、電気式動力舵取装置の構成を示したブロック
ダイヤグラムである。
ダイヤグラムである。
第２図において、１０はステアリングシャフトを示し、
このステアリングシャフト１０の一端には操向ハンドル
１１が取り付けられ、他端にはギヤボックス１２に軸承
されたピニオン軸１３が結合されている。ピニオン軸１
３はギヤボックス１２にかん装されたラック１４に噛合
され、このラック１４の両端は図示していないが、ボー
ルジヨイント等を介して操舵輪１８に連結されている。
このステアリングシャフト１０の一端には操向ハンドル
１１が取り付けられ、他端にはギヤボックス１２に軸承
されたピニオン軸１３が結合されている。ピニオン軸１
３はギヤボックス１２にかん装されたラック１４に噛合
され、このラック１４の両端は図示していないが、ボー
ルジヨイント等を介して操舵輪１８に連結されている。
前記ステアリングシャフト１０上には、操向ハンドル１
１に加えられたマニュアル操舵力Ｔｍを検出するトルク
センサ１５が設けられている。又、ステアリングシャフ
ト１０には操舵力をアシストし補助操舵力Ｔａを出力す
る電動機１６が歯車１７を介して連結されている。
１に加えられたマニュアル操舵力Ｔｍを検出するトルク
センサ１５が設けられている。又、ステアリングシャフ
ト１０には操舵力をアシストし補助操舵力Ｔａを出力す
る電動機１６が歯車１７を介して連結されている。
エンジンの駆動軸（図示路）に結合した発電機により、
エンジンの回転によって発電された電圧ＶＥは、チョッ
パ回路２５に入力する。
エンジンの回転によって発電された電圧ＶＥは、チョッ
パ回路２５に入力する。
増幅度制御装＠２００は、補助力制御装Ｗ１２４と、チ
ョッパ回路２５とから成る。
ョッパ回路２５とから成る。
補助力制御装Ｗ１２４は、トルクセンサ１５からマニュ
アル操舵力Ｔｍ、車速検出器２６から車速信号■、電動
機１６から負荷電流１ｄを入力している。補助力制御装
置２４は、車速信号■、負荷電流Ｉｄに応じて増幅度Ａ
を変化させ、マニュアル操舵力Ｔｍに依存した補助操舵
力Ｔａ （−Ａ・Ｔｍ）を発生させるように負荷電流１
ｄを制御する信号Ｍをチョッパ回路２５に出力している
。チョッパ回路２５はこの信号を受けて、電動機１６に
変調された電圧ＶＥＯを供給し、負荷電流を目標値に制
御している。
アル操舵力Ｔｍ、車速検出器２６から車速信号■、電動
機１６から負荷電流１ｄを入力している。補助力制御装
置２４は、車速信号■、負荷電流Ｉｄに応じて増幅度Ａ
を変化させ、マニュアル操舵力Ｔｍに依存した補助操舵
力Ｔａ （−Ａ・Ｔｍ）を発生させるように負荷電流１
ｄを制御する信号Ｍをチョッパ回路２５に出力している
。チョッパ回路２５はこの信号を受けて、電動機１６に
変調された電圧ＶＥＯを供給し、負荷電流を目標値に制
御している。
第３図は補助力制御装置２４の詳しい構成を示したブロ
ックダイヤグラムである。
ックダイヤグラムである。
補助力制御装置２４は、主に計算機システムにより構成
されている。マニュアル操舵力Ｔｍ、車速Ｖを入力する
マルチプレクサ６１と、それらの信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器６５、ｃｐｕ６０、制御プログラム、増幅
度の制御データテーブルを記憶したＲＯＭ６３、入力デ
ータを記憶するＲＡＭ６２、ＣＰＵ６０からの制御信号
をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器６４、電動ｌ１１１６の
負荷電流Ｉｄを制御値にコントロールするための誤差増
幅回路７４、車速に応じて、基準補助操舵力を変調する
速度変調部としてＷ１＃ｌ：する利得変更回路７６とか
ら成る。
されている。マニュアル操舵力Ｔｍ、車速Ｖを入力する
マルチプレクサ６１と、それらの信号をＡ／Ｄ変換する
Ａ／Ｄ変換器６５、ｃｐｕ６０、制御プログラム、増幅
度の制御データテーブルを記憶したＲＯＭ６３、入力デ
ータを記憶するＲＡＭ６２、ＣＰＵ６０からの制御信号
をＤ／Ａ変換するＤ／Ａ変換器６４、電動ｌ１１１６の
負荷電流Ｉｄを制御値にコントロールするための誤差増
幅回路７４、車速に応じて、基準補助操舵力を変調する
速度変調部としてＷ１＃ｌ：する利得変更回路７６とか
ら成る。
第４図はＣＰＵ６０の処理を示したフローチャートであ
る。又、第５図は、増幅度制御の様子をグラフ化したも
のである。第４図のプログラムは、一定時間毎にタイマ
からの割り込みによって実行される。ステップ１００で
、マニュアル操舵力Ｔｍと、車速Ｖとが読み込まれる。
る。又、第５図は、増幅度制御の様子をグラフ化したも
のである。第４図のプログラムは、一定時間毎にタイマ
からの割り込みによって実行される。ステップ１００で
、マニュアル操舵力Ｔｍと、車速Ｖとが読み込まれる。
ステップ１０２で車速Ｖが所定値Ｃ（６０ｋａ＋／ｈ）
と比較され、ＮＯと判定され、即ち、車速が低速領域に
ある場合には、ステップ１０４へ移行する。ここで操舵
の中立点に対する方向が判定される。中立点から遠ざか
る方向が切込み方向であり、近ずく方向が戻し方向であ
る。この判定は、マニュアル操舵力が増加する方向か減
少する方向かで判定できる。
と比較され、ＮＯと判定され、即ち、車速が低速領域に
ある場合には、ステップ１０４へ移行する。ここで操舵
の中立点に対する方向が判定される。中立点から遠ざか
る方向が切込み方向であり、近ずく方向が戻し方向であ
る。この判定は、マニュアル操舵力が増加する方向か減
少する方向かで判定できる。
又、操舵角センサを用いて判定しても良い。低速領域の
場合には、第６図に示す増幅度特性に依って制御する。
場合には、第６図に示す増幅度特性に依って制御する。
第６図は、時速Ｏから１０ｋｍ／ｈの時の特性である（
第５図参照）。ＲＯＭ６３にはこの特性がマツプとして
記憶されており、マニュアル操舵力Ｔｍをアドレス信号
として、ＲＯＭ６３に入力すれば、最低速度時の補助操
舵力Ｔａに対応した制御信号ＥＯが出力される。切込み
方向に関しては、第６図のａからｂの特性が、戻し方向
に関しては、ｂからＣの特性が記憶されている。ステッ
プ１０６．１０８で切込み、戻し方向に応じて、制御信
号ＥＯがサーチされる。次にステップ１１０で、ＩＩＪ
ｔ［Ｉ信号ＥＯがＤ／Ａ変換器６４を介して、誤差増幅
回路７４に出力される。この誤差増幅回路７４の利得は
、利得変更回路７６によって変更される。利得変更回路
は、誤差増幅回路７４の負帰還回路の帰還抵抗を変化さ
せることによって実現出来る。利得変更回路７６は、車
速に応じて、誤差増幅回路７４の利得を制御するので、
誤差増幅回路７４の出力信号Ｍは、車速によって変ＩＩ
されたことになる。従って電動機１６に印加される電圧
ＶＥＯの特性に従って、電動機１６の出力する補助操舵
力の特性は、恐低車速時の基準特性が車速によって変調
されたものとなる。
第５図参照）。ＲＯＭ６３にはこの特性がマツプとして
記憶されており、マニュアル操舵力Ｔｍをアドレス信号
として、ＲＯＭ６３に入力すれば、最低速度時の補助操
舵力Ｔａに対応した制御信号ＥＯが出力される。切込み
方向に関しては、第６図のａからｂの特性が、戻し方向
に関しては、ｂからＣの特性が記憶されている。ステッ
プ１０６．１０８で切込み、戻し方向に応じて、制御信
号ＥＯがサーチされる。次にステップ１１０で、ＩＩＪ
ｔ［Ｉ信号ＥＯがＤ／Ａ変換器６４を介して、誤差増幅
回路７４に出力される。この誤差増幅回路７４の利得は
、利得変更回路７６によって変更される。利得変更回路
は、誤差増幅回路７４の負帰還回路の帰還抵抗を変化さ
せることによって実現出来る。利得変更回路７６は、車
速に応じて、誤差増幅回路７４の利得を制御するので、
誤差増幅回路７４の出力信号Ｍは、車速によって変ＩＩ
されたことになる。従って電動機１６に印加される電圧
ＶＥＯの特性に従って、電動機１６の出力する補助操舵
力の特性は、恐低車速時の基準特性が車速によって変調
されたものとなる。
その結果、低車速領域における、増幅度特性は、第５図
のＡ群に示す車速をパラメータとする特性となる。
のＡ群に示す車速をパラメータとする特性となる。
一方、車速が高速領域にある場合には、ステップ１０２
で、ＹＥＳと判定され、ステップ１０３で、マニュアル
操舵力Ｔｍに対して補助操舵力Ｔａが比例するように、
基準車速時における制御信号ＥＯが求められ、ステップ
１１０で、誤差増幅回路７４に出力され、さらに、速度
変調されて電圧ＶＥＯが電動機１６に印加される。その
結果、高車速領域における増幅度特性は、第５図の８群
に示す車速をパラメータとする特性となる。
で、ＹＥＳと判定され、ステップ１０３で、マニュアル
操舵力Ｔｍに対して補助操舵力Ｔａが比例するように、
基準車速時における制御信号ＥＯが求められ、ステップ
１１０で、誤差増幅回路７４に出力され、さらに、速度
変調されて電圧ＶＥＯが電動機１６に印加される。その
結果、高車速領域における増幅度特性は、第５図の８群
に示す車速をパラメータとする特性となる。
以上のようにして、車速に応じて増幅度特性の曲線形状
を変化させることができる。
を変化させることができる。
［発明の効果］
以上述べたように、本発明は、電気式動力舵取装置にお
いて、車速が所定値より小さい低速領域にあると判定さ
れたときは、マニュアル操舵力に関する補助操舵力の関
係が非直線的に増加し、その増加割合が低車速になる程
大、きくなるような増幅度特性で前記補助操舵力を制御
する制御信号を出力する第１制御装置と、車速が所定値
より大きい高速領域にあると判定されたときは、マニュ
アル操舵力に関する補助操舵力の関係を直線的に増加さ
せ、その増加割合が高車速になる程小さくなるような増
幅度特性で補助操舵力を制御するＩＩＩ ｉｌｌ信号を
出力する第２制御装置と、第１制御装置、前記第２制御
装置から入力した前記信号に応じて、前記電動機を駆動
する駆動装置と、を設けたことを特徴とする。従って、
低速領域にあるときは、操舵負荷の大きな変化に対して
マニュアル操舵力があまり変化しないような非線形な利
得特性で制御できるので低速走行時の操舵が楽に行なえ
る。
いて、車速が所定値より小さい低速領域にあると判定さ
れたときは、マニュアル操舵力に関する補助操舵力の関
係が非直線的に増加し、その増加割合が低車速になる程
大、きくなるような増幅度特性で前記補助操舵力を制御
する制御信号を出力する第１制御装置と、車速が所定値
より大きい高速領域にあると判定されたときは、マニュ
アル操舵力に関する補助操舵力の関係を直線的に増加さ
せ、その増加割合が高車速になる程小さくなるような増
幅度特性で補助操舵力を制御するＩＩＩ ｉｌｌ信号を
出力する第２制御装置と、第１制御装置、前記第２制御
装置から入力した前記信号に応じて、前記電動機を駆動
する駆動装置と、を設けたことを特徴とする。従って、
低速領域にあるときは、操舵負荷の大きな変化に対して
マニュアル操舵力があまり変化しないような非線形な利
得特性で制御できるので低速走行時の操舵が楽に行なえ
る。
又、車速が高速領域にあるときは、操舵負荷に対して、
略直線的にマニュアル操舵力を制御しているので、操舵
負荷の操舵角特性に比例したマニュアル操舵力を必要と
し、操舵角、操舵速度が増加する程操舵が重くなり、操
舵安定性が向上する。
略直線的にマニュアル操舵力を制御しているので、操舵
負荷の操舵角特性に比例したマニュアル操舵力を必要と
し、操舵角、操舵速度が増加する程操舵が重くなり、操
舵安定性が向上する。
第１図は、本発明の概念を示したブロックダイヤグラム
である。第２図は電気式動力舵取装置を示す構成図、第
３図は同実施例装置のうち補助力制御装置の構成を示し
たブロック図、第４図は、同装置のＣＰＵの処理を示し
たフローチャートである。第５図は、マニュアル操舵力
に対する補助操舵力の制御特性（増幅度の制御特性）を
示した特性図であり、第６図は、第５図の最低車速の場
合の制御特性を示した特性図である。第７図は、従来の
操舵負荷に対するマニュアル操舵力の特性を示したもの
であり、（ａ）図は、電気式動力舵取装置、（ｂ）図は
、油圧式動力舵取装置の特性を示した特性図である。第
８図は、操舵輪の復元力の操舵角との関係を示した特性
図である。 １０・・・ステアリングシャフト １２・・・ギヤボックス １３・・・ビニオン軸１４
・・・ラック １５・・・トルクセンサ１６・
・・電動機 ２４・・・補助力制御装置２６・
・・車速検出器 特許出願人 豊田工機株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 の で 賜
である。第２図は電気式動力舵取装置を示す構成図、第
３図は同実施例装置のうち補助力制御装置の構成を示し
たブロック図、第４図は、同装置のＣＰＵの処理を示し
たフローチャートである。第５図は、マニュアル操舵力
に対する補助操舵力の制御特性（増幅度の制御特性）を
示した特性図であり、第６図は、第５図の最低車速の場
合の制御特性を示した特性図である。第７図は、従来の
操舵負荷に対するマニュアル操舵力の特性を示したもの
であり、（ａ）図は、電気式動力舵取装置、（ｂ）図は
、油圧式動力舵取装置の特性を示した特性図である。第
８図は、操舵輪の復元力の操舵角との関係を示した特性
図である。 １０・・・ステアリングシャフト １２・・・ギヤボックス １３・・・ビニオン軸１４
・・・ラック １５・・・トルクセンサ１６・
・・電動機 ２４・・・補助力制御装置２６・
・・車速検出器 特許出願人 豊田工機株式会社 代理人 弁理士 大川 宏 の で 賜
Claims (2)
- （１）自動車のステアリングシャフトに入力されるマニ
ュアル操舵力を検出するトルクセンサと、自動車の車速
を検出する車速検出器と、 補助操舵力を発生する電動機と、 前記トルクセンサによって検出されたマニュアル操舵力
に応じて前記電動機に負荷電流を流し、補助操舵力を発
生させる制御を行なう場合に於いて、前記マニュアル操
舵力に対する前記電動機の発生する補助操舵力の比（増
幅度）を変化させる増幅度制御装置と、から成る電気式
動力舵取装置において、 前記増幅度制御装置は、前記車速検出器によって検出さ
れた車速の大きさを判定する車速判定部と、 前記車速判定部によって前記車速が所定値より小さい低
速領域にあると判定されたときは、前記マニュアル操舵
力に関する前記補助操舵力の関係が非直線的に増加し、
その増加割合が低車速になる程大きくなるような増幅度
特性で前記補助操舵力を制御する制御信号を出力する第
１制御装置と、前記車速判定部によって前記車速が所定
値より大きい高速領域にあると判定されたときは、前記
マニュアル操舵力に関する前記補助操舵力の関係を直線
的に増加させ、その増加割合が高車速になる程小さくな
るような増幅度特性で前記補助操舵力を制御する制御信
号を出力する第２制御装置と、前記第１制御装置、前記
第２制御装置から入力した前記信号に応じて、前記電動
機を駆動する駆動装置と、 から成ることを特徴とする電気式動力舵取装置。 - （２）前記第１制御装置は、前記低速領域の所定の速度
における、前記マニュアル操舵力に対する前記補助操舵
力の非直線的な特性を記憶したパターン記憶部と、 該パターン記憶部に記憶された特性に基づいて、前記マ
ニュアル操舵力から補助操舵力を求める基準補助操舵力
算出部と、 前記基準補助操舵力算出部によって求められた基準補助
操舵力を前記車速検出器によって検出された車速に応じ
て変調し、変調された補助操舵力に対応した制御信号を
出力する速度変調部と、を有することを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の電気式動力舵取装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6805185A JPH0662093B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電気式動力舵取装置 |
| US06/839,542 US4685528A (en) | 1985-03-29 | 1986-03-14 | Electric power steering device for a motor vehicle |
| KR1019860001946A KR860007121A (ko) | 1985-03-29 | 1986-03-17 | 전기식 동력조타장치 |
| FR868603841A FR2579547B1 (fr) | 1985-03-29 | 1986-03-18 | Servodirection electrique pour un vehicule automobile |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6805185A JPH0662093B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電気式動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61226363A true JPS61226363A (ja) | 1986-10-08 |
| JPH0662093B2 JPH0662093B2 (ja) | 1994-08-17 |
Family
ID=13362597
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6805185A Expired - Lifetime JPH0662093B2 (ja) | 1985-03-29 | 1985-03-29 | 電気式動力舵取装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4685528A (ja) |
| JP (1) | JPH0662093B2 (ja) |
| KR (1) | KR860007121A (ja) |
| FR (1) | FR2579547B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156171A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
Families Citing this family (26)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3544350A1 (de) * | 1985-12-14 | 1987-06-19 | Opel Adam Ag | Lenkhilfe fuer kraftfahrzeuge |
| JPH0643187B2 (ja) * | 1986-04-22 | 1994-06-08 | 株式会社日立製作所 | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| KR900005710B1 (ko) * | 1986-04-29 | 1990-08-06 | 미쓰비시전기 주식회사 | 모터구동식 동력조향 제어장치 |
| JPS63103761A (ja) * | 1986-10-18 | 1988-05-09 | Toyota Autom Loom Works Ltd | フオ−クリフトの電気式パワ−ステアリング制御装置 |
| FR2608120B1 (fr) * | 1986-12-10 | 1991-03-15 | Renault | Mecanisme de direction assistee a commande electrique pour vehicules automobiles |
| EP0276005B1 (en) * | 1987-01-23 | 1991-07-17 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motor-driven type power steering control device |
| JP2525392B2 (ja) * | 1987-02-16 | 1996-08-21 | 豊田工機株式会社 | 自動車の運転状態検出装置 |
| JPH06506B2 (ja) * | 1987-03-04 | 1994-01-05 | 三菱電機株式会社 | モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御方法 |
| JPS63238439A (ja) * | 1987-03-26 | 1988-10-04 | Toyoda Mach Works Ltd | トルクセンサ |
| US4871039A (en) * | 1987-04-03 | 1989-10-03 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Power steering system incorporating electric motor |
| JP2592610B2 (ja) * | 1987-06-08 | 1997-03-19 | 富士重工業株式会社 | 電動式パワーステアリング装置のモータ制御装置 |
| FR2622857B1 (fr) * | 1987-11-10 | 1990-03-09 | Renault | Mecanisme de direction a demultiplication variable asservi a la vitesse du vehicule |
| JPH01285460A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-16 | Mitsubishi Electric Corp | 電動式パワーステアリング装置 |
| DE69110485T2 (de) * | 1990-01-25 | 1996-02-15 | Mitsubishi Motors Corp | Verfahren und Vorrichtung zum Feststellen des Lenkausschlagnullpunktes eines Fahrzeuges. |
| JP3525969B2 (ja) * | 1995-12-01 | 2004-05-10 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3218950B2 (ja) * | 1995-12-11 | 2001-10-15 | トヨタ自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
| US6032757A (en) * | 1997-01-22 | 2000-03-07 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Steering control apparatus |
| JP4670161B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2011-04-13 | マツダ株式会社 | 自動車の電動パワーステアリング装置 |
| JP3899797B2 (ja) * | 2000-09-25 | 2007-03-28 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
| US6845309B2 (en) | 2002-01-30 | 2005-01-18 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric power assist torque check |
| US7017689B2 (en) * | 2004-05-06 | 2006-03-28 | Crown Equipment Corporation | Electrical steering assist for material handling vehicles |
| US7920946B2 (en) * | 2009-07-08 | 2011-04-05 | Nexteer (Beijing) Technology Co., Ltd. | Methods and systems for end of travel harshness reduction |
| DE102012212972A1 (de) * | 2012-07-24 | 2014-05-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln eines elektrischen Drehmoments einer elektrischen Maschine |
| US9145163B2 (en) | 2013-03-14 | 2015-09-29 | Crown Equipment Corporation | Electrical steering assist features for materials handling vehicles |
| US11034384B2 (en) | 2018-08-31 | 2021-06-15 | Ford Global Technologies, Llc | Vehicle steering system |
| JP7185536B2 (ja) * | 2019-01-09 | 2022-12-07 | 株式会社Subaru | 回転翼駆動装置 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49118126A (ja) * | 1973-03-15 | 1974-11-12 | ||
| JPS5747251A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-18 | Toyota Motor Corp | Electric power steering |
| JPS61119475A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機式動力舵取装置 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US2454070A (en) * | 1946-04-22 | 1948-11-16 | Letourneau Inc | Two-wheel tractor |
| US2860717A (en) * | 1954-12-24 | 1958-11-18 | Int Harvester Co | Mounting for tractor generator |
| FR2242009A5 (en) * | 1973-08-20 | 1975-03-21 | Andriussi Francois | Power assist device for steering wheel - has electromechanical shaft drive responsive to shaft rotation |
| DE2352526A1 (de) * | 1973-10-19 | 1975-04-30 | Bosch Gmbh Robert | Servolenkeinrichtung fuer kraftfahrzeuge |
| JPS5812866A (ja) * | 1981-07-13 | 1983-01-25 | Toyoda Mach Works Ltd | 動力舵取装置の操舵力制御装置 |
| JPS59130780A (ja) * | 1983-01-17 | 1984-07-27 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
| US4471280A (en) * | 1983-05-06 | 1984-09-11 | The Bendix Corporation | Anti-log power amplifier for reversible D.C. motor in automotive steering controls |
| JPS6067264A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-17 | Jidosha Kiki Co Ltd | 動力舵取装置 |
-
1985
- 1985-03-29 JP JP6805185A patent/JPH0662093B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1986
- 1986-03-14 US US06/839,542 patent/US4685528A/en not_active Expired - Fee Related
- 1986-03-17 KR KR1019860001946A patent/KR860007121A/ko not_active IP Right Cessation
- 1986-03-18 FR FR868603841A patent/FR2579547B1/fr not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS49118126A (ja) * | 1973-03-15 | 1974-11-12 | ||
| JPS5747251A (en) * | 1980-09-03 | 1982-03-18 | Toyota Motor Corp | Electric power steering |
| JPS61119475A (ja) * | 1984-11-14 | 1986-06-06 | Nissan Motor Co Ltd | 電動機式動力舵取装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01156171A (ja) * | 1987-12-14 | 1989-06-19 | Nissan Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2579547A1 (fr) | 1986-10-03 |
| FR2579547B1 (fr) | 1992-12-11 |
| KR860007121A (ko) | 1986-10-08 |
| JPH0662093B2 (ja) | 1994-08-17 |
| US4685528A (en) | 1987-08-11 |
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