JPS6255265A - 電動式パワ−ステアリング装置のモ−タ制御装置 - Google Patents
電動式パワ−ステアリング装置のモ−タ制御装置Info
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- JPS6255265A JPS6255265A JP60196586A JP19658685A JPS6255265A JP S6255265 A JPS6255265 A JP S6255265A JP 60196586 A JP60196586 A JP 60196586A JP 19658685 A JP19658685 A JP 19658685A JP S6255265 A JPS6255265 A JP S6255265A
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- steering
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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
I産業−の利用分野】
本発明番よ、車両の操舵系にモータ駆動にJ:る補助操
舵力(パワーアシスト)を与える電動式パワーステアリ
ング装置のモータ制御装置に関するものである。
舵力(パワーアシスト)を与える電動式パワーステアリ
ング装置のモータ制御装置に関するものである。
1述のよう<1電動式パワーステアリング装置のモータ
III御H1Fとしては、転舵時にお4」るステアリン
グシャフトの捩りトルクを検出する捩りトルクセンサを
Itプ、この捩りトルクセンサの出力信号に応じて電動
モータの回転方向、回転トルクを1、IJ n するよ
うにしたものが従来知られている(特公昭45−412
46号公報参照)。 この場合、上述のような電動モータは、出力を大きく設
定するとその慣性のため、車両の手放し運転時にハンド
ルの収束性が悪化するという問題がある。また、一般に
、車両が急カーブを急ハンドルで走行するときには、ハ
ンドルに適度な手応えがある方が操舵感覚が良いが、−
上述のような電動式パワーステアリング!!冒では、補
助操舵力(パワーアシスト)を転舵速度に応じて補正1
6手段がないために、半径の小ざなカーブを急ハンドル
で走行するとぎ、ハンドルが軽すぎて不安感を生じる。
III御H1Fとしては、転舵時にお4」るステアリン
グシャフトの捩りトルクを検出する捩りトルクセンサを
Itプ、この捩りトルクセンサの出力信号に応じて電動
モータの回転方向、回転トルクを1、IJ n するよ
うにしたものが従来知られている(特公昭45−412
46号公報参照)。 この場合、上述のような電動モータは、出力を大きく設
定するとその慣性のため、車両の手放し運転時にハンド
ルの収束性が悪化するという問題がある。また、一般に
、車両が急カーブを急ハンドルで走行するときには、ハ
ンドルに適度な手応えがある方が操舵感覚が良いが、−
上述のような電動式パワーステアリング!!冒では、補
助操舵力(パワーアシスト)を転舵速度に応じて補正1
6手段がないために、半径の小ざなカーブを急ハンドル
で走行するとぎ、ハンドルが軽すぎて不安感を生じる。
本発明は、上記事情にもとづいてなされたもので、モー
タ慣性を減衰して車両の手放し運転時などのハンドルの
収束性を向上できると共に、車両の急ハンドル操作時に
適痕な手応えが生じるようにして、操舵フィーリングを
向上でき、また、中速状態によって、その操舵制御に規
制を与えることにより、エネルギ労費のないよりよい運
転性を得られるようにした電動式パワーステアリング装
置のモータ制御装置を提供しようとするものである。
タ慣性を減衰して車両の手放し運転時などのハンドルの
収束性を向上できると共に、車両の急ハンドル操作時に
適痕な手応えが生じるようにして、操舵フィーリングを
向上でき、また、中速状態によって、その操舵制御に規
制を与えることにより、エネルギ労費のないよりよい運
転性を得られるようにした電動式パワーステアリング装
置のモータ制御装置を提供しようとするものである。
この目的のため本発明は、操舵系の捩りトルクを検出す
る捩りトルクセンサの出力信号に基づく指令信号に応じ
て電動モータの回転方向、回転トルクを制御する電動式
パワーステアリング装置において、舵角を検出する舵角
Lン号および車速を検出する車速センサを具備し、上記
舵角センサの出力信号から戻し信号を出ノア する戻し
指令部と、トルクセンサの出力信号に基づいて舵角速度
に応じた減衰信号を発生する舵角位相補償指令部と、F
記車速センサの出力信号に基づいて所定車速以下では上
記戻し信号および減資信号を規制覆る申連判別部とを備
え、上記車連判別部を通過する戻し信号および減衰信号
を加算した信号を指令信号どし、電動モータの回転方向
、回転トルクを制御部ることを特徴とするものである。 1作 用】 このような手段により、パワーアシスト用電動モータの
回転方向、回転トルクを制御する指令信号は、舵角速度
の増大に応じて減少し、パワーアシスト力を抑制すると
共に、手放し運転時やタイ17からの外乱による舵角の
動き(振動)を減衰すると1(に、据切り操舵の場合に
は、逆にパワーアシスト力を最大限に発揮することでハ
ンI:リングを軽快にする。
る捩りトルクセンサの出力信号に基づく指令信号に応じ
て電動モータの回転方向、回転トルクを制御する電動式
パワーステアリング装置において、舵角を検出する舵角
Lン号および車速を検出する車速センサを具備し、上記
舵角センサの出力信号から戻し信号を出ノア する戻し
指令部と、トルクセンサの出力信号に基づいて舵角速度
に応じた減衰信号を発生する舵角位相補償指令部と、F
記車速センサの出力信号に基づいて所定車速以下では上
記戻し信号および減資信号を規制覆る申連判別部とを備
え、上記車連判別部を通過する戻し信号および減衰信号
を加算した信号を指令信号どし、電動モータの回転方向
、回転トルクを制御部ることを特徴とするものである。 1作 用】 このような手段により、パワーアシスト用電動モータの
回転方向、回転トルクを制御する指令信号は、舵角速度
の増大に応じて減少し、パワーアシスト力を抑制すると
共に、手放し運転時やタイ17からの外乱による舵角の
動き(振動)を減衰すると1(に、据切り操舵の場合に
は、逆にパワーアシスト力を最大限に発揮することでハ
ンI:リングを軽快にする。
【実 施 例]
以下、本発明の実施例を図面に基づいて具体的に説明す
る。 第1図において符号1はパワーアシスト用の電動モータ
であり、図示省略した操舵系のラック・ピニオン機構の
ピニオン軸に減速機、ジヨイントなどを介して連結され
、上記操舵系にアシスト力を付与できるようになってい
る。このような電動モータ1は、正負判別部21、絶対
値変換部22、デユーティ制御部23、電機子電流検出
部24、電動モータ駆動部25などを備える駆動制御部
2により、後述の指令信号に基づいて回転方向、回転ト
ルクが制御される。すなわら、指令信号は正負判別部2
1と絶対値変換部22どに入力され、正負判別部21の
判別信号が電動モータ駆動部25に入力されることでモ
ータ電流の方、向が指令信号に応じて切換え制御される
と共に、絶対値変換部22の出力信号がデユーティ制御
部23に入力してデユーティ比が定められ、これが電動
モータ駆動部25に入力することで指令信号の大きさに
応じた回転トルクが設定=5− されるようになっている。なお、」−記電動モータ1の
回転トルクは、電機子電流検出部24が電動モー−夕1
の電機子電流を検出し、ぞの検出値をデユーティ制御部
23にフィードバックすることで一定の指示値に収束す
るように制御される。 ここで、前記駆動制御部2へ指令信号を出力するものと
して、本実施例では、アシスト指令部3゜戻1ノ指令部
41位相補償指令部5.舵角位相補償指令部6が設昏プ
られている。 アシスト指令部3は、基本的には操舵系の捩りトルクの
大きさおよび方向に応じたアシスト信号を発生するもの
で、ステアリング系(操舵系)のピニオンに設置されて
その捩りトルクの方向および大きさを検出する捩りトル
クセンサ31と、この捩りトルクセンサ31の出力電圧
信号(第2図参照)に基づいて、基本的には第3図の実
線で示すようなグラフ特性のアシスト信号、すなわち、
捩りトルクの大きさが所定値以下では出力せず、所定値
を越えると捩りトルクの方向に応じた極性で捩りトルク
の値に応じて増減するアシスト信号を出力するアシスト
トルク値指示関数部32とを備える。 また、アシスト指令部3には、車両の速度を検出する車
速センサ33が設けられると共に、この車速センサ33
の出力電圧信号にUいて、第4図に示すように車速の増
大に伴い減少するグラフ特性の加算定数信号Svを発生
する加算定数関数部34、およびこの加算定数信@Sv
と前記捩りトルクセン+J31の出力信号とを入力して
アシストトルク姶指示関数部32へ出力する加算v4I
I部35が設けられる。そ1ノで、この加算演算部35
が捩りトルクセンサ31の出力信号の極性に合わせてこ
れに加算定数信号Svを加減篩処理することで、第3図
に示ずグラフ特性は車速をパラメータとしてX軸方向に
平行移動されるようになっている。すなわち右切りの場
合の特性を例示すれば、第5図に示寸ようにアシストト
ルク値指示関数部32の出力は、同−捩りトルクにおい
て車速の増大に伴い絶対値が減少し、同一車速では捩り
トルクの絶対値の増加に伴い出力の絶対値が増大する。 そしてこのような出力特性を、車速に応じて第5図の破
線に示すように補正すべく、乗算定数関数部369乗粋
演算部37が設けられている。この乗算定数関数部36
は、車速センサ33の出力電圧信号に基いて第6図に示
す特性の乗算定数信号、すなわち、1i速が0では乗算
定数が1であり、車速の増大に伴って次第に定数が0に
近づいて減少する特性の乗算定数信号を発生するもので
ある。また、型枠演算部31は、前記アシストトルク値
指示関数部32の出力に上記型枠定数を型枠処理するも
のであり、この乗算演篩部31からのアシスト信Qit
は、車速に応じて、第5図の破線に承りようになる。 次に、戻し指令部4は、操舵系の転舵角に応じて舵角を
中立(直進)位置に戻す方向の戻し信号を発生するもの
であり、操舵系のたとえば、ラック・ビニオン機構にお
けるラックの移動量に基いて転舵角を検出する舵角セン
サ41.およびこの舵角センサ41の出力電圧信号に基
いて第7図に示すグラフ特性の戻し信号iθを出力する
戻しトルク値指示関数部42を備えている。 位相補償指令部5は、前記捩りトルクセンサ31の出力
信号を入力し、その微分値に比例する信号を発する位相
補償部51、およびこの位相補償部51の出力信号に塞
いて例えば第8図に示すようなグラフ特性のアシスト補
助信号iaを出力する位相補償指示関数部52を備え、
本実施例では位相補償部51の出力信号が、さらに捩り
トルクセンサ31の出力信号に加えられて加算演算部3
5に入力され、アシストトルク値指示関数部32への入
力信号に影響を与える。 ここで舵角位相補償指令部6は、転舵操作の速疾に応じ
て舵の進む方向と逆方向の減衰信号を発生するものであ
り、前記舵角センサ41の出力信号を入力し、その微分
値に比例する信号を発する舵角位相補償部61およびこ
の舵角位相補償部61の出力信号に基いて、例えば、第
9図に示すグラフ特性の減衰信号115を出力する舵角
位相補償指示関数部62を備えてなる。 ここで本発明においては、前記戻し指令部4からの戻し
信号1θおよび舵角位相補償指令部6からの減衰信号1
0の出りを規制する車速判別部7が設けられる。この車
速判別部1は、上記戻し信号iθと減衰信号1θとの加
算信号を入力し、前記車速センサ33の出力信号に基づ
いて車速が例えば5kt/h以上では−E記加算信号を
そのまま出力するが、車速が5 km/ h以下では加
算信号の出力を規制するようになっている。 そして、−ト記車速判別部7の規1.IIをう喀」た状
態で、アシスト指令部3からのアシストFs 号i t
と、戻し指令部4からの戻し信号ioと、位相補償指令
部5からのアシスト補助信1iaと、舵角位相補償指令
部6からの減衰信号1δとの加算信号が指令信号として
駆動制御部2へ出力されるよう構成しである。 1スートのような構成では、転舵操作に伴い操舵系に捩
りトルクが発生すると、捩りトルクセンサ31がこれを
検出して出力信号を発生するが、この時、車速センサ3
3および舵角センサ41からの各情報によって、−1二
記出力信弓に基づくアシスト信@1tに補正を加える。 このアシスト信+i3+tの正負判別および絶対値に応
じたデユーティ比制御を通じて電=10− 動モータ1の回転方向、回転トルクが制御される。 ここで捩りトルクとアシスト信月目との関係をみると、
基本的には、第3図のグラフに示すとおりであり、例え
ば右切りの際の捩りトルクに対しては正のアシスト信号
が捩りトルクの増加に伴い増大するように出力する。従
って、電動モータ1は、右切りを補助する回転方向に捩
りトルクの大きさに応じた出力トルクで回転駆動され、
右切りの際の操舵力が軽減される。なお、左切りの際に
は負のアシスト信号に基いて電動モータ1が左切りを補
助する回転方向に制御されることで、右切りの場合と同
様に作用する。 ここで捩りトルクとアシスト信号との関数特性は、本実
施例では車速センサ33の出力信号に基づいて変化する
。例えば、右切りの捩りトルクに対するアシスト信号の
特性グラフを示す第5図において、車速Oの状態をMo
で示すと、車速がvl。 vlと増加するにつれ、加算定数信号の加算処理に基づ
いてMl、Mlと、第5図のX軸方向へ平行移動して変
化し、さらに乗算定数信号の乗算処理によりMlは11
に、Mlは112に傾きを小さくするように変化りる。 従って、捩りトルクの大きさが同一の場合、アシスト信
号の大きさは車速の増大に伴って減少する。このことは
、同−捩りトルクに対する電動モータ1の出力゛トルク
が車速の増加に従って減少することを意味し、車両の低
速走行時には、充分なパワーアシストが得られるもので
ありながら、高速走行時には、操舵力過剰どなることが
なく、従って、転舵時にハンドルが軒1ぎて不安感を持
つということがなくなる。 一方、転舵操作に伴い、舵角セン舎441が転舵角を検
出し、これに雄づいて第7図に示す特性、すなわち、舵
角Oの中立(D@あるいはその付近の位置から左右の転
舵角±00の範囲では比例的に増大し、±θ0を越える
と一定値をとる特性であって、右転舵領域では負の11
(左切り方向)、左転舵領域では正の値(右切り方向)
となる戻し信号ihを出力する。 また、車両が半径の小さなカーブを急ハンドルで走行す
るとき、転舵角θが急激に変化することから、そのこと
が舵角位相補償部61で検出され、その検出信号に基い
て減衰信号1θが舵角位相補償指示関数部62から出力
される。これは、第9図に承り特性となる。 ここで車速5 kl/ 11以上では、重連判別部7の
作用により上記戻し信号1θ、減衰信号1θは、アシス
ト信号itを減少するように加えられる。例えば、右転
舵角θ1で保舵している場合には、前述した捩りトルク
センサ31の出力信号に基く正のアシスト信ji4it
と、舵角センサ41の出力信号に基づく負の戻し信号i
θ1との加算信号(ioはない)により電動モータ1の
制御が行なわれる。ここでアシスト信号1tのグラフを
第3図の実線で示すとすれば、−り記加算信号は破線で
示すようになる。従って、右転舵角θ1の保舵状態を解
除すると、捩りトルクTが激減することで加算信号は第
3図の破線に沿って直ちに負の値(左切り方向)になる
。これにより電動モータ1に左切り方向のトルクが発生
して減速機などの摩擦力や、モータの慣性モーメントな
どを相殺することになり、このため車両の走行時(51
v/II以上)にはキャスタ効果などにより操舵系は直
進状態へスムーズに復元し得るなどハンドル戻り動作が
良好となる。 でして、転舵角θの減少に伴い戻し信号iθの大きさは
次第にOに近づくべく減少し、転舵角が中立位置に戻る
ど、f1wJモータのトルクは消失するので、高速走行
時などにお・」るハンドル手放し状態からの収束性も向
上する。 また、急ハンドル操作に基づいて舵角位相補償指令部6
から減衰信号175が出力すると、この減衰信号はアシ
スト信号と極性が逆なため、その分アシスト信号が減小
してパワーアシスト力が抑制される。すなわち車両の急
ハンドル操作時には適度な手応えが生じるのであり、ハ
ンドルが軽すぎて不安感が生じるということがなくなり
、操舵フィーリングが向上する。 次に、車両の停止状態などにおける転舵操作、すなわち
据切り操舵について説明すると、この場合、接地抵抗が
大きいことがら転舵操作に伴い捩りトルクが急増し、捩
りトルクセンサ31の出力電圧もそれに比例して急増す
る。すると、この捩りトルクの急増傾向が位相補償指示
部5の位相補償部51で検出され、捩りトルクの増加度
に応じた出力信号が捩りトルク【?ンサ31の出力信8
に加算されるようになる。従って、捩りトルクTが小さ
く、これに伴うアシスト信q+tが未だ発生しない段階
においても、捩りトルクの増加度合が大きければアシス
ト信号itが直ちに出力されるようになり、据切り操舵
に際しては電動モータ1は応答遅れなく直ちに起動する
ようになり、自励振動の発生が防止される。 そしてこの据切り操舵時には、車速が5 km/ h以
下であって、戻し指令部4の戻し信Qi θおよび舵角
位相補償指令部6からの減衰信号illが車速判別部1
により規制されることから、エネルギの労費がなく軽快
な操舵が実現される。 また、前記位相補償部51から出力信号が発せられると
、位相補償指示関数部52からは第8図に示す特性のア
シスト補助信Fij1aが出力される。すなわち捩りト
ルクの増加度合が所定値内では比例的に増減し、所定値
を越えると一定値となるアシスト補助信号iaが捩りト
ルクの方向に応じて直ちに出力されるのである。従って
左右転舵を!li!返す場合などにおいては、一定値の
アシスト補助信号18が直ちに出力して電動モータ1の
慣性力を吸収するようになり、操舵フィーリングが向上
する。 【発明の効果】 以2L説明したように、本発明によれば、パワーアシス
ト用の電動モータの回転方向、回転トルクを制御する指
令信号が、舵角の増大に応じて減少するから、手放し運
転時やタイ\7からの外乱が入ったことに起因する舵角
の振動が減衰され、ハンドルの収束性が向上する。車両
の急ハンドル操作時にはパワーアシスト力が抑制されて
適度な手応えが生じる。従って半径の小さなカーブを急
ハンドルで走行するときなど、ハンドルに適度の負荷が
あり、操舵フィーリングが向−t: yる。また、車速
判別部により、一定速度以下では、パワーアシスト力を
抑制しないことで、停止状′態での裾切り操舵がエネル
ギを労費することなくパワーアシスト力を全て用いて軽
快にできる効果がある。
る。 第1図において符号1はパワーアシスト用の電動モータ
であり、図示省略した操舵系のラック・ピニオン機構の
ピニオン軸に減速機、ジヨイントなどを介して連結され
、上記操舵系にアシスト力を付与できるようになってい
る。このような電動モータ1は、正負判別部21、絶対
値変換部22、デユーティ制御部23、電機子電流検出
部24、電動モータ駆動部25などを備える駆動制御部
2により、後述の指令信号に基づいて回転方向、回転ト
ルクが制御される。すなわら、指令信号は正負判別部2
1と絶対値変換部22どに入力され、正負判別部21の
判別信号が電動モータ駆動部25に入力されることでモ
ータ電流の方、向が指令信号に応じて切換え制御される
と共に、絶対値変換部22の出力信号がデユーティ制御
部23に入力してデユーティ比が定められ、これが電動
モータ駆動部25に入力することで指令信号の大きさに
応じた回転トルクが設定=5− されるようになっている。なお、」−記電動モータ1の
回転トルクは、電機子電流検出部24が電動モー−夕1
の電機子電流を検出し、ぞの検出値をデユーティ制御部
23にフィードバックすることで一定の指示値に収束す
るように制御される。 ここで、前記駆動制御部2へ指令信号を出力するものと
して、本実施例では、アシスト指令部3゜戻1ノ指令部
41位相補償指令部5.舵角位相補償指令部6が設昏プ
られている。 アシスト指令部3は、基本的には操舵系の捩りトルクの
大きさおよび方向に応じたアシスト信号を発生するもの
で、ステアリング系(操舵系)のピニオンに設置されて
その捩りトルクの方向および大きさを検出する捩りトル
クセンサ31と、この捩りトルクセンサ31の出力電圧
信号(第2図参照)に基づいて、基本的には第3図の実
線で示すようなグラフ特性のアシスト信号、すなわち、
捩りトルクの大きさが所定値以下では出力せず、所定値
を越えると捩りトルクの方向に応じた極性で捩りトルク
の値に応じて増減するアシスト信号を出力するアシスト
トルク値指示関数部32とを備える。 また、アシスト指令部3には、車両の速度を検出する車
速センサ33が設けられると共に、この車速センサ33
の出力電圧信号にUいて、第4図に示すように車速の増
大に伴い減少するグラフ特性の加算定数信号Svを発生
する加算定数関数部34、およびこの加算定数信@Sv
と前記捩りトルクセン+J31の出力信号とを入力して
アシストトルク姶指示関数部32へ出力する加算v4I
I部35が設けられる。そ1ノで、この加算演算部35
が捩りトルクセンサ31の出力信号の極性に合わせてこ
れに加算定数信号Svを加減篩処理することで、第3図
に示ずグラフ特性は車速をパラメータとしてX軸方向に
平行移動されるようになっている。すなわち右切りの場
合の特性を例示すれば、第5図に示寸ようにアシストト
ルク値指示関数部32の出力は、同−捩りトルクにおい
て車速の増大に伴い絶対値が減少し、同一車速では捩り
トルクの絶対値の増加に伴い出力の絶対値が増大する。 そしてこのような出力特性を、車速に応じて第5図の破
線に示すように補正すべく、乗算定数関数部369乗粋
演算部37が設けられている。この乗算定数関数部36
は、車速センサ33の出力電圧信号に基いて第6図に示
す特性の乗算定数信号、すなわち、1i速が0では乗算
定数が1であり、車速の増大に伴って次第に定数が0に
近づいて減少する特性の乗算定数信号を発生するもので
ある。また、型枠演算部31は、前記アシストトルク値
指示関数部32の出力に上記型枠定数を型枠処理するも
のであり、この乗算演篩部31からのアシスト信Qit
は、車速に応じて、第5図の破線に承りようになる。 次に、戻し指令部4は、操舵系の転舵角に応じて舵角を
中立(直進)位置に戻す方向の戻し信号を発生するもの
であり、操舵系のたとえば、ラック・ビニオン機構にお
けるラックの移動量に基いて転舵角を検出する舵角セン
サ41.およびこの舵角センサ41の出力電圧信号に基
いて第7図に示すグラフ特性の戻し信号iθを出力する
戻しトルク値指示関数部42を備えている。 位相補償指令部5は、前記捩りトルクセンサ31の出力
信号を入力し、その微分値に比例する信号を発する位相
補償部51、およびこの位相補償部51の出力信号に塞
いて例えば第8図に示すようなグラフ特性のアシスト補
助信号iaを出力する位相補償指示関数部52を備え、
本実施例では位相補償部51の出力信号が、さらに捩り
トルクセンサ31の出力信号に加えられて加算演算部3
5に入力され、アシストトルク値指示関数部32への入
力信号に影響を与える。 ここで舵角位相補償指令部6は、転舵操作の速疾に応じ
て舵の進む方向と逆方向の減衰信号を発生するものであ
り、前記舵角センサ41の出力信号を入力し、その微分
値に比例する信号を発する舵角位相補償部61およびこ
の舵角位相補償部61の出力信号に基いて、例えば、第
9図に示すグラフ特性の減衰信号115を出力する舵角
位相補償指示関数部62を備えてなる。 ここで本発明においては、前記戻し指令部4からの戻し
信号1θおよび舵角位相補償指令部6からの減衰信号1
0の出りを規制する車速判別部7が設けられる。この車
速判別部1は、上記戻し信号iθと減衰信号1θとの加
算信号を入力し、前記車速センサ33の出力信号に基づ
いて車速が例えば5kt/h以上では−E記加算信号を
そのまま出力するが、車速が5 km/ h以下では加
算信号の出力を規制するようになっている。 そして、−ト記車速判別部7の規1.IIをう喀」た状
態で、アシスト指令部3からのアシストFs 号i t
と、戻し指令部4からの戻し信号ioと、位相補償指令
部5からのアシスト補助信1iaと、舵角位相補償指令
部6からの減衰信号1δとの加算信号が指令信号として
駆動制御部2へ出力されるよう構成しである。 1スートのような構成では、転舵操作に伴い操舵系に捩
りトルクが発生すると、捩りトルクセンサ31がこれを
検出して出力信号を発生するが、この時、車速センサ3
3および舵角センサ41からの各情報によって、−1二
記出力信弓に基づくアシスト信@1tに補正を加える。 このアシスト信+i3+tの正負判別および絶対値に応
じたデユーティ比制御を通じて電=10− 動モータ1の回転方向、回転トルクが制御される。 ここで捩りトルクとアシスト信月目との関係をみると、
基本的には、第3図のグラフに示すとおりであり、例え
ば右切りの際の捩りトルクに対しては正のアシスト信号
が捩りトルクの増加に伴い増大するように出力する。従
って、電動モータ1は、右切りを補助する回転方向に捩
りトルクの大きさに応じた出力トルクで回転駆動され、
右切りの際の操舵力が軽減される。なお、左切りの際に
は負のアシスト信号に基いて電動モータ1が左切りを補
助する回転方向に制御されることで、右切りの場合と同
様に作用する。 ここで捩りトルクとアシスト信号との関数特性は、本実
施例では車速センサ33の出力信号に基づいて変化する
。例えば、右切りの捩りトルクに対するアシスト信号の
特性グラフを示す第5図において、車速Oの状態をMo
で示すと、車速がvl。 vlと増加するにつれ、加算定数信号の加算処理に基づ
いてMl、Mlと、第5図のX軸方向へ平行移動して変
化し、さらに乗算定数信号の乗算処理によりMlは11
に、Mlは112に傾きを小さくするように変化りる。 従って、捩りトルクの大きさが同一の場合、アシスト信
号の大きさは車速の増大に伴って減少する。このことは
、同−捩りトルクに対する電動モータ1の出力゛トルク
が車速の増加に従って減少することを意味し、車両の低
速走行時には、充分なパワーアシストが得られるもので
ありながら、高速走行時には、操舵力過剰どなることが
なく、従って、転舵時にハンドルが軒1ぎて不安感を持
つということがなくなる。 一方、転舵操作に伴い、舵角セン舎441が転舵角を検
出し、これに雄づいて第7図に示す特性、すなわち、舵
角Oの中立(D@あるいはその付近の位置から左右の転
舵角±00の範囲では比例的に増大し、±θ0を越える
と一定値をとる特性であって、右転舵領域では負の11
(左切り方向)、左転舵領域では正の値(右切り方向)
となる戻し信号ihを出力する。 また、車両が半径の小さなカーブを急ハンドルで走行す
るとき、転舵角θが急激に変化することから、そのこと
が舵角位相補償部61で検出され、その検出信号に基い
て減衰信号1θが舵角位相補償指示関数部62から出力
される。これは、第9図に承り特性となる。 ここで車速5 kl/ 11以上では、重連判別部7の
作用により上記戻し信号1θ、減衰信号1θは、アシス
ト信号itを減少するように加えられる。例えば、右転
舵角θ1で保舵している場合には、前述した捩りトルク
センサ31の出力信号に基く正のアシスト信ji4it
と、舵角センサ41の出力信号に基づく負の戻し信号i
θ1との加算信号(ioはない)により電動モータ1の
制御が行なわれる。ここでアシスト信号1tのグラフを
第3図の実線で示すとすれば、−り記加算信号は破線で
示すようになる。従って、右転舵角θ1の保舵状態を解
除すると、捩りトルクTが激減することで加算信号は第
3図の破線に沿って直ちに負の値(左切り方向)になる
。これにより電動モータ1に左切り方向のトルクが発生
して減速機などの摩擦力や、モータの慣性モーメントな
どを相殺することになり、このため車両の走行時(51
v/II以上)にはキャスタ効果などにより操舵系は直
進状態へスムーズに復元し得るなどハンドル戻り動作が
良好となる。 でして、転舵角θの減少に伴い戻し信号iθの大きさは
次第にOに近づくべく減少し、転舵角が中立位置に戻る
ど、f1wJモータのトルクは消失するので、高速走行
時などにお・」るハンドル手放し状態からの収束性も向
上する。 また、急ハンドル操作に基づいて舵角位相補償指令部6
から減衰信号175が出力すると、この減衰信号はアシ
スト信号と極性が逆なため、その分アシスト信号が減小
してパワーアシスト力が抑制される。すなわち車両の急
ハンドル操作時には適度な手応えが生じるのであり、ハ
ンドルが軽すぎて不安感が生じるということがなくなり
、操舵フィーリングが向上する。 次に、車両の停止状態などにおける転舵操作、すなわち
据切り操舵について説明すると、この場合、接地抵抗が
大きいことがら転舵操作に伴い捩りトルクが急増し、捩
りトルクセンサ31の出力電圧もそれに比例して急増す
る。すると、この捩りトルクの急増傾向が位相補償指示
部5の位相補償部51で検出され、捩りトルクの増加度
に応じた出力信号が捩りトルク【?ンサ31の出力信8
に加算されるようになる。従って、捩りトルクTが小さ
く、これに伴うアシスト信q+tが未だ発生しない段階
においても、捩りトルクの増加度合が大きければアシス
ト信号itが直ちに出力されるようになり、据切り操舵
に際しては電動モータ1は応答遅れなく直ちに起動する
ようになり、自励振動の発生が防止される。 そしてこの据切り操舵時には、車速が5 km/ h以
下であって、戻し指令部4の戻し信Qi θおよび舵角
位相補償指令部6からの減衰信号illが車速判別部1
により規制されることから、エネルギの労費がなく軽快
な操舵が実現される。 また、前記位相補償部51から出力信号が発せられると
、位相補償指示関数部52からは第8図に示す特性のア
シスト補助信Fij1aが出力される。すなわち捩りト
ルクの増加度合が所定値内では比例的に増減し、所定値
を越えると一定値となるアシスト補助信号iaが捩りト
ルクの方向に応じて直ちに出力されるのである。従って
左右転舵を!li!返す場合などにおいては、一定値の
アシスト補助信号18が直ちに出力して電動モータ1の
慣性力を吸収するようになり、操舵フィーリングが向上
する。 【発明の効果】 以2L説明したように、本発明によれば、パワーアシス
ト用の電動モータの回転方向、回転トルクを制御する指
令信号が、舵角の増大に応じて減少するから、手放し運
転時やタイ\7からの外乱が入ったことに起因する舵角
の振動が減衰され、ハンドルの収束性が向上する。車両
の急ハンドル操作時にはパワーアシスト力が抑制されて
適度な手応えが生じる。従って半径の小さなカーブを急
ハンドルで走行するときなど、ハンドルに適度の負荷が
あり、操舵フィーリングが向−t: yる。また、車速
判別部により、一定速度以下では、パワーアシスト力を
抑制しないことで、停止状′態での裾切り操舵がエネル
ギを労費することなくパワーアシスト力を全て用いて軽
快にできる効果がある。
第1図は本発明の一実施例を示す構成ブロック図、第2
図は捩りトルクセンサの出力信号の特性グラフ、第3図
はアシスト信号の基本特性グラフ、第4図は加飾定数信
号の特性グラフ、第5図はアシスト信号の特性変化を示
すグラフ、第6図は乗算定数信号の特性グラフ、第7図
は戻し信号の特性グラフ、第8図はアシスト補助信号の
特性グラフ、第98は減衰信号の特性グラフである。 1・・・電動モータ 2・・・駆動制御部 21・・・正負判別部、22・・・絶対値変換部23・
・・デユーティ制御部、24・・・電機子電流検出部2
5・・・電動モータ駆動部 3・・・アシスト指令部 31・・・捩りトルクセンサ、32・・・アシストトル
ク値指示関数部、33・・・重速センサ、34・・・加
韓定数関数部、35・・・加算演算部、36・・・乗算
定数関数部、31・・・乗算演算部、 4・・・戻し指令部 41・・・舵角センサ、42・・・戻しトルク値指示関
数部5・・・位相補償指令部 51・・・位相補償部、52・・・位相補償指示関数部
6・・・舵角位相補償指令部 61・・・舵角位相補償部、62・・・舵角位相補償指
示関数部 7・・・車速判別部
図は捩りトルクセンサの出力信号の特性グラフ、第3図
はアシスト信号の基本特性グラフ、第4図は加飾定数信
号の特性グラフ、第5図はアシスト信号の特性変化を示
すグラフ、第6図は乗算定数信号の特性グラフ、第7図
は戻し信号の特性グラフ、第8図はアシスト補助信号の
特性グラフ、第98は減衰信号の特性グラフである。 1・・・電動モータ 2・・・駆動制御部 21・・・正負判別部、22・・・絶対値変換部23・
・・デユーティ制御部、24・・・電機子電流検出部2
5・・・電動モータ駆動部 3・・・アシスト指令部 31・・・捩りトルクセンサ、32・・・アシストトル
ク値指示関数部、33・・・重速センサ、34・・・加
韓定数関数部、35・・・加算演算部、36・・・乗算
定数関数部、31・・・乗算演算部、 4・・・戻し指令部 41・・・舵角センサ、42・・・戻しトルク値指示関
数部5・・・位相補償指令部 51・・・位相補償部、52・・・位相補償指示関数部
6・・・舵角位相補償指令部 61・・・舵角位相補償部、62・・・舵角位相補償指
示関数部 7・・・車速判別部
Claims (1)
- 操舵系の捩りトルクを検出する捩りトルクセンサの出力
信号に基づく指令信号に応じて電動モータの回転方向、
回転トルクを制御する電動式パワーステアリング装置に
おいて、舵角を検出する舵角センサおよび車速を検出す
る車速センサを具備し、上記舵角センサの出力信号から
戻し信号を出力する戻し指令部と、上記舵角センサの出
力信号に基づいて舵角速度に応じた減衰信号を発生する
舵角位相補償指令部と、上記車速センサの出力信号に基
づいて所定車速以下では上記戻し信号および減衰信号を
規制する車速判別部とを備え、上記車速判別部を通過す
る戻し信号および減衰信号を加算した信号を指令信号と
し、電動モータの回転方向、回転トルクを制御すること
を特徴とする電動式パワーステアリング装置のモータ制
御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19658685A JPH0647383B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 電動式パワ−ステアリング装置のモ−タ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP19658685A JPH0647383B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 電動式パワ−ステアリング装置のモ−タ制御装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6255265A true JPS6255265A (ja) | 1987-03-10 |
JPH0647383B2 JPH0647383B2 (ja) | 1994-06-22 |
Family
ID=16360199
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP19658685A Expired - Lifetime JPH0647383B2 (ja) | 1985-09-05 | 1985-09-05 | 電動式パワ−ステアリング装置のモ−タ制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0647383B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5040629A (en) * | 1989-05-17 | 1991-08-20 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Motor-driven power steering apparatus |
US5076381A (en) * | 1988-07-11 | 1991-12-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Power steering apparatus and rotary detector used therefor |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5490726A (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-18 | Komatsu Ltd | Straight motion assisting device for construction vehicle |
JPS5914969A (ja) * | 1982-07-17 | 1984-01-25 | Canon Inc | 液体噴射記録装置 |
-
1985
- 1985-09-05 JP JP19658685A patent/JPH0647383B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5490726A (en) * | 1977-12-27 | 1979-07-18 | Komatsu Ltd | Straight motion assisting device for construction vehicle |
JPS5914969A (ja) * | 1982-07-17 | 1984-01-25 | Canon Inc | 液体噴射記録装置 |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5076381A (en) * | 1988-07-11 | 1991-12-31 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Power steering apparatus and rotary detector used therefor |
US5040629A (en) * | 1989-05-17 | 1991-08-20 | Koyo Seiko Co., Ltd. | Motor-driven power steering apparatus |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0647383B2 (ja) | 1994-06-22 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |