KR100779350B1 - 전동식 파워 스티어링 제어 장치 - Google Patents

전동식 파워 스티어링 제어 장치 Download PDF

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KR100779350B1
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토시히데 사타케
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미쓰비시덴키 가부시키가이샤
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Abstract

과제
부가 토크량의 조정 작업에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있는 전동식 파워 스티어링 제어 장치를 제공한다.
해결 수단
차량의 드라이버에 의한 조타 토크를 보조하기 위한 보조 토크를 발생하는 모터(1)와, 조타 토크를 검출하는 조타 토크 검출기(2)와, 차량의 속도를 검출하는 차속 검출기(3)와, 외부 장치로부터 입력되는 부가 지령 토크를 수신하는 부가 지령 토크 수신부(4)와, 조타 토크를 보조하기 위한 조타 보조 토크를 연산하는 조타 보조 토크 연산부(5)와, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여, 모터(1)이 목표 보조 토크를 연산하는 목표 보조 토크 연산부(6)와, 목표 보조 토크에 의거하여 모터(1)를 구동하는 모터 구동부(7)를 구비하고, 조타 보조 토크 연산부(5)는, 조타 토크와 부가 지령 토크의 가산치를 연산하고, 차속에 따른 게인을 가산치에 곱함으로써 조타 보조 토크를 연산한다.
파워 스티어링, 전동식

Description

전동식 파워 스티어링 제어 장치{ELECTRIC POWER STEERING CONTROL APPARATUS}
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치를 도시하는 블록도.
도 2는 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 의한 동작을 도시하는 순서도.
도 3은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 의한 동작을 도시하는 설명도.
도 4는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치를 도시하는 블록도.
도 5는 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 의한 동작을 도시하는 순서도.
도 6은 특허문헌1에 기재된 종래 장치에 의한 동작을 도시하는 설명도.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)
1 : 모터
2 : 조타 토크 검출기(조타 토크 검출 수단)
3 : 차속 검출기(차속 검출 수단)
4 : 부가 지령 토크 수신부(부가 지령 토크 수신 수단)
5, 5A : 조타 보조 토크 연산부(조타 보조 토크 연산 수단)
6 : 목표 보조 토크 연산부(목표 보조 토크 연산 수단)
7 : 모터 구동부(모터 구동 수단)
15 : 핸들 손 뗌 검출부(손을 뗀 상태 검출 수단)
기술 분야
본 발명은, 모터에 의해 드라이버의 조타 토크를 보조하기 위한 보조 토크를 발생하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 관한 것이다.
배경 기술
종래의 전동 조타 차량의 조향륜(操向輪) 제어 구조는, 조타 보조 토크 결정 입력 수단(조타 보조 토크 연산 수단)으로부터 출력되는 보조 조타 토크 신호(조타 보조 토크)에 응하여, 조향륜을 전타(轉舵)하는 보조 조타 토크를 전동기에 의해 발생하는 전동 파워 스티어링 장치를 구비하고 있고, 좌우륜 제어 수단과, 토크 조타 방지 보조 토크 결정 수단(anti-torque steerage assist torque determining means)(외부 장치)를 갖고 있다.
좌우륜 제어 수단은, 구동력 또는 제동력을 좌우륜에 대해 각각 독립하여 제 어한다. 토크 조타 방지 보조 토크 결정 수단은, 좌우륜 제어 수단에 의한 구동력 또는 제동력에 있어서의 좌우륜 사이의 제어치에 차가 생기면, 해당 제어치의 차에 의해 발생하는 토크 조타(torque steerage)를 상쇄하는 방향으로 조향륜을 전타시키는 토크 조타 방지 보조 토크 신호(anti-torque steerage assist torque signal)(부가 지령 토크)를 출력한다.
여기서, 모터는, 보조 조타 토크 신호와 토크 조타 방지 보조 토크 신호를 가산한 신호에 의해 제어되고 있다(예를 들면, 특허문헌1 참조).
또한, 종래의 전동 스티어링 제어 장치는, 차량의 조타륜에 대한 조타 토크를 스티어링 조작에 응하여 제어하는 조타 토크 제어 수단(조타 보조 토크 연산 수단)를 구비하고 있고, 제동력 추정 수단과, 좌우 제동력차 추정 수단과, 어시스트 조타 토크 부여 수단을 갖고 있다.
제동력 추정 수단은, 차량의 각 차륜에 부여되는 제동력을 추정한다. 좌우 제동력차 추정 수단은, 제동력 추정 수단이 추정한 제동력에 의거하여 좌우의 차륜에 부여되는 제동력의 차를 추정한다. 어시스트 조타 토크 부여 수단은, 좌우 제동력차 추정 수단이 추정한 좌우 제동력차에 응하여 조타 토크 제어 수단에 대해 어시스트 조타 토크(부가 지령 토크)를 부여하고 있다(예를 들면, 특허문헌2 참조).
또한, 종래의 차량의 레인 주행 지원 장치는, 운전자의 스티어링 휠 조작에 응하여 작동함과 함께 차량의 노면 주행 상태에 응하여 조타 상태를 제어할 수 있는 조타 제어 수단을 구비하고 있고, 주행 레인 검출 수단과, 차량 상태 추정 수단과, 목표 상태량 설정 수단과, 외란(外亂) 추정 수단을 갖고 있다.
주행 레인 검출 수단은, 촬상 수단에 의해 노면을 연속하여 촬상한 화상으로부터 주행 레인을 검출한다. 차량 상태 추정 수단은, 차량 운동 모델 및 도로 모델을 가지며, 차량 운동 모델 및 도로 모델에 의거하여, 주행 레인 검출 수단의 검출 결과와 차량의 조타 상태 및 주행 상태에 응하여, 주행 레인 내에서의 차량의 횡방향 위치를 포함하는 상태량을 추정한다. 목표 상태량 설정 수단은, 차량의 조타 상태 및 주행 상태에 의거하여 차량에 대한 목표 상태량을 설정한다. 외란 추정 수단은, 차량 상태 추정 수단이 추정한 상태량에 의거하여 차량에 대한 외란량을 추정한다.
여기서, 목표 상태량 설정 수단이 설정한 목표 상태량과 차량 상태 추정 수단이 추정한 상태량과의 편차, 및 외란 추정 수단이 추정한 외란량에 의거하여 부가 스티어링 토크 지령치(부가 지령 토크)를 조타 제어 수단에 부여하여, 차량의 주행 레인 내의 주행을 지원하고 있다(예를 들면, 특허문헌3 참조).
상기 특허문헌1에 기재된 종래 장치에서는, 조향륜을 전타하여 드라이버의 조타력을 보조하기 위한 조타 보조 토크와, 외부 장치로부터 입력되어 토크 조타를 상쇄하는 방향으로 조향륜을 전타시키는 부가 지령 토크를 가산한 값을 모터의 목표 보조 토크로 하고 있다.
또한, 조타 보조 토크는, 조타 보조 토크 연산부에서, 차속에 응한 게인을 조타 토크에 곱해서 연산되고 있다. 차속 및 조타 토크는, 조타 보조 토크 연산부에 각각 접속된 차속 검출기 및 조타 토크 검출기로부터 입력된다.
이하, 도 6의 설명도를 참조하면서, 상기 특허문헌1에 기재된 종래 장치에 의한 동작에 관해 설명한다.
차량의 직진 주행중에 있어서, 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경되고, 드라이버가 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속한 경우에는, 조타 토크, 조타 보조 토크, 부가 지령 토크, 및 목표 보조 토크는, 도 6과 같이 시간 변화한다.
또한, 부가 지령 토크는, 경과 시간 0[sec] 내지 1[sec]에서 「0」으로 설정되고, 경과 시간 1[sec]에서 「0」에서 「1」로 변경되고, 경과 시간 1[sec] 이후에 「1」로 설정된다.
도 6에서, 우선, 경과 시간 0[sec] 내지 1[sec]의 각 토크의 값에 관해 설명한다.
차량은, 직진 주행중이므로, 조타 토크는, 「0」이 된다. 또한, 조타 보조 토크는, 차속에 응한 게인을 조타 토크에 곱해서 연산되기 때문에, 「0」이 된다.
또한, 부가 지령 토크는, 경과 시간 0[sec] 내지 1[sec]에서 「0」으로 설정된다. 목표 보조 토크는, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여 연산되기 때문에, 「0」이 된다.
계속해서, 경과 시간 1[sec]에서 부가 지령 토크가 [0]에서 「1」로 변경되면, 목표 보조 토크는, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여 연산되기 때문에, 「1」이 된다.
이 때, 목표 보조 토크가 「1」로서 모터가 구동되고, 모터 토크[1]가 스티어링계에 작용한다.
다음에, 경과 시간 1[sec]로1 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경된 직후의 각 토크의 값에 관해 설명한다.
드라이버는, 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속하기 때문에, 조타 보조 토크는, 모터 토크 [1]의 반력과 동등하게 되고, 「-1」이 된다. 또한, 조타 보조 토크는, 차속에 응한 게인을 조타 토크에 곱해서 연산되기 때문에, 「0」이 아닌 값으로 된다.
또한, 부가 지령 토크는, 경과 시간 1[sec] 이후에 「1」로 설정되기 때문에, 「1」로 된다. 목표 보조 토크는, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여 연산되기 때문에, 「1」이 아닌 값이 된다. 모터는, 「1」이 아닌 목표 보조 토크로 구동되고, 이 목표 보조 토크에 대응한 모터 토크가 스티어링계에 작용한다.
계속해서, 경과 시간 1[sec] 이후의 각 토크의 값에 관해 설명한다.
드라이버는, 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속하고, 조타 보조 토크는, 모터 토크의 반력과 동등한 값이 되기 때문에, 「-1」이 아닌 값이 된다.
이하, 마찬가지의 동작이 반복되어, 조타 토크, 조타 보조 토크 및 부가 지령 토크는, (조타 토크 + 조타 보조 토크)= -(부가 지령 토크)의 관계를 충족시키는 값으로 수속된다.
이처럼, 예를 들면 차량의 직진 주행중에 있어서, 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경되고, 드라이버가 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속한 경우에는, 부가 지령 토크의 변경에 의해 생기는 모터 토크의 반력을, 조타 토크 검출기가 검출하여 조타 보조 토크가 발생된다.
그 때문에, 최종적인 목표 보조 토크(도 6에서의 경과 시간 1[sec] 이후의 목표 보조 토크)가 「1」로 되지 않는다.
본래, 부가 지령 토크는, 조타 보조 토크에 소정의 토크를 부가하기 위한 토크이지만, 상기한 바와 같이, 부가 지령 토크를 부가함에 의해 조타 보조 토크가 변화하면, 부가 지령 토크의 변화량과 모터 토크의 변화량이 일치하지 않고, 조타 보조 토크에 소정의 토크를 부가한다는 목적을 달성할 수가 없다.
그 때문에, 외부 장치에서 부가 지령 토크를 설정할 때에, 필요한 부가 토크량을 조정하는 작업과, 그 부가 토크량을 실제로 발생시키기 위해 필요한 실제 부가 토크량(부가 지령 토크)을 조정하는 작업의, 2개의 부가 토크량의 조정 작업을 실시할 필요가 있다.
또한, 상기 특허문헌2 및 3에 관해서도, 마찬가지의 것을 말할 수 있다.
특허문헌1 : 일본 특개평11-129927호 공보
특허문헌2 : 일본 특개2003-291838호 공보
특허문헌3 : 일본 특개2005-125853호 공보
종래의 전동 조타 차량의 조향륜 제어 구조에서는, 부가 지령 토크의 변화량과 모터 토크의 변화량이 일치하지 않기 때문에, 2개의 부가 토크량의 조정 작업을 실시할 필요가 있어서, 막대한 시간을 필요로 한다는 문제점이 있다.
본 발명은, 상기한 바와 같은 문제점을 해결하는 것을 과제로 하는 것으로서, 그 목적은, 부가 토크량의 조정 작업에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있는 전동식 파워 스티어링 제어 장치를 제공하는 것에 있다.
본 발명에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치는, 차량의 드라이버에 의한 조타 토크를 보조하기 위한 보조 토크를 발생하는 모터와, 조타 토크를 검출하는 조타 토크 검출 수단과, 차량의 속도를 검출하는 차속 검출 수단과, 외부 장치로부터 입력되는 부가 지령 토크를 수신하는 부가 지령 토크 수신 수단과, 조타 토크를 보조하기 위한 조타 보조 토크를 연산하는 조타 보조 토크 연산 수단과, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여, 모터의 목표 보조 토크를 연산하는 목표 보조 토크 연산 수단과, 목표 보조 토크에 의거하여 모터를 구동하는 모터 구동 수단을 구비하고, 조타 보조 토크 연산 수단은, 조타 토크와 부가 지령 토크의 가산치를 연산하고, 차속에 응한 게인을 가산치에 곱함으로써 조타 보조 토크를 연산하는 것이다.
발명을 실시하기 위한 최선의 형태
이하, 본 발명의 각 실시의 형태에 관해 도면에 의거하여 설명하지만, 각 도면에서 동일, 또는 상당하는 부재, 부위에 관해서는, 동일 부호를 붙여서 설명한다.
실시의 형태 1
도 1은 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치를 도시하는 블록도이다.
도 1에서, 전동식 파워 스티어링 제어 장치는, 모터(1)와, 조타 토크 검출기(2)(조타 토크 검출 수단)와, 차속 검출기(3)(차속 검출 수단)와, 부가 지령 토 크 수신부(4)(부가 지령 토크 수신 수단)와, 조타 보조 토크 연산부(5)(조타 보조 토크 연산 수단)와, 목표 보조 토크 연산부(6)(목표 보조 토크 연산 수단)와, 모터 구동부(7)(모터 구동 수단)를 구비하고 있다.
모터(1)는, 모터 구동 전압(후술한다)이 인가되어 구동하고, 차량의 드라이버에 의한 조타 토크를 보조하기 위한 보조 토크를 발생하어 스티어링 기구(도시 생략)를 구동한다. 보조 토크는, 모터 구동 전압에 응답하는 모터 구동 전류에 거의 비례한다.
조타 토크 검출기(2)는, 조타 토크를 검출하여 조타 토크 신호를 조타 보조 토크 연산부(5)에 출력한다. 차속 검출기(3)는, 차량의 속도를 검출하여 차속 신호를 조타 보조 토크 연산부(5)에 출력한다.
부가 지령 토크 수신부(4)는, 외부 장치로부터 시리얼 통신으로 송신되는 부가 지령 토크를 수신하여, 부가 지령 토크 신호를 조타 보조 토크 연산부(5) 및 목표 보조 토크 연산부(6)에 출력한다.
여기서, 부가 지령 토크 신호는, 전술한 특허문헌1 내지 3에 나타낸 각 토크 외에, 예를 들면 외부 장치인 차량 주변 감시 장치가 차량 앞쪽의 장애물을 검출한 경우에, 장애물과의 충돌을 회피하기 위해, 차량 주변 감시 장치로부터 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 출력되는 토크 등을 포함한다.
조타 보조 토크 연산부(5)는, 조타 토크 신호와 부가 지령 토크 신호의 가산치를 연산하고, 차속 신호에 응한 게인을 가산치에 곱함에 의해, 조타 토크 신호를 보조하기 위한 조타 보조 토크 신호를 연산한다. 목표 보조 토크 연산부(6)는, 조 타 보조 토크 신호와 부가 지령 토크 신호를 가산하여, 모터(1)의 목표 보조 토크 신호를 연산한다. 모터 구동부(7)는, 목표 보조 토크 신호에 의거하여 모터(1)를 구동한다.
또한, 조타 보조 토크 연산부(5)는, 조타 토크 신호와 부가 지령 토크 신호의 가산치를 연산하는 가산부(8)와, 차속 신호에 응한 게인을 가산치에 곱하는 증폭부(9)를 갖고 있다.
또한, 게인은, 차속 신호에 대응하여 미리 메모리(후술한다)에 기억되어 있다.
또한, 목표 보조 토크 연산부(6)는, 조타 보조 토크 신호와 부가 지령 토크 신호를 가산하는 가산부(10)를 갖고 있다.
여기서, 조타 보조 토크 연산부(5) 및 목표 보조 토크 연산부(6)는, CPU와 프로그램을 격납한 메모리를 갖는 마이크로 프로세서(도시 생략)로 구성되어 있다.
또한, 모터 구동부(7)는, 목표 보조 토크 신호로부터 모터 목표 전류를 연산하는 모터 전류 연산부(11)와, 모터(1)에 실제로 흐르는 모터 구동 전류를 검출하는 모터 전류 검출부(12)와, 모터 목표 전류와 모터 구동 전류와의 편차를 출력하는 비교부(13)와, 모터 목표 전류와 모터 구동 전류와의 편차를 0으로 하도록, 모터(1)에 모터 구동 전압을 인가하는 모터 전압 제어부(14)를 갖고 있다.
이하, 도 1과 함께, 도 2의 순서도를 참조하면서, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치의 동작에 관해 설명한다.
또한, 이 동작은, 주기적으로 반복하여 실행되고 있다.
또한, 본 실시의 형태의 특징은, 부가 지령 토크 신호가 조타 보조 토크 연산부(5) 및 목표 보조 토크 연산부(6)이 쌍방에 입력되는데 있다. 또한, 모터 구동부(7) 및 모터(1)의 동작은 종래의 동작과 마찬가지이다.
그래서, 이하의 설명에서는, 간단함을 위해 모터 구동부(7) 및 모터(1)의 동작에 관해서는, 설명을 생략한다.
우선, 조타 토크 검출기(2)에서 검출된 조타 토크 신호를 판독하여 메모리에 기억한다(스텝 S21).
또한, 차속 검출기(3)에서 검출된 차속 신호를 판독하여 메모리에 기억한다(스텝 S22).
계속해서, 부가 지령 토크 수신부(4)에서 수신한 부가 지령 토크 신호를 판독하여 메모리에 기억한다(스텝 S23).
다음에, 조타 보조 토크 연산부(5)는, 조타 토크 신호와 부가 지령 토크 신호의 가산치를 연산하고, 차속 신호에 응한 게인을 가산치에 곱해서 조타 보조 토크 신호를 연산하여, 메모리에 기억한다(스텝 S24).
계속해서, 목표 보조 토크 연산부(6)는, 조타 보조 토크 신호와 부가 지령 토크 신호를 가산하여 목표 보조 토크 신호를 연산하고, 메모리에 기억하고(스텝 S25), 도 2의 처리를 종료한다.
이하, 도 1 및 도 2와 함께, 도 3의 설명도를 참조하면서, 본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 의한 동작에 관해 설명한다.
차량의 직진 주행중에 있어서, 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경되 고, 드라이버가 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속한 경우에는, 조타 토크, 조타 보조 토크, 부가 지령 토크, 및 목표 보조 토크는, 도 3과 같이 시간 변화한다.
또한, 부가 지령 토크는, 경과 시간 0[sec] 내지 1[sec]에서 「0」으로 설정되고, 경과 시간 1[sec]에서 「0」에서 「1」로 변경되고, 경과 시간 1[sec] 이후에 「1」로 설정된다.
도 3에서, 우선, 경과 시간 0[sec] 내지 1[sec]의 각 토크의 값에 관해 설명한다.
차량은, 직진 주행중이므로, 조타 토크는, 「0」이 된다. 또한, 조타 보조 토크는, 차속에 응한 게인을 조타 토크와 부가 지령 토크의 가산치에 곱해서 연산되기 때문에, 「0」이 된다.
또한, 부가 지령 토크는, 경과 시간 0[sec] 내지 1[sec]에서 「0」으로 설정된다. 목표 보조 토크는, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여 연산되기 때문에, 「0」이 된다.
계속해서, 경과 시간 1[sec]에서 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경되면, 목표 보조 토크는, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여 연산되기 때문에, 「1」이 된다.
이 때, 목표 보조 토크가 「1」로서 모터(1)가 구동되고, 모터 토크 「1」이 스티어링계에 작용한다.
다음에, 경과 시간 1[sec]에서 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경된 직후의 각 토크의 값에 관해 설명한다.
드라이버는, 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속하기 때문에, 조타 보조 토크는, 모터 토크 「1」의 반력과 동등하게 되고, 「-1」이 된다.
이 때, 조타 보조 토크는, 차속에 응한 게인을 조타 토크와 부가 지령 토크의 가산치에 곱해서 연산되기 때문에, 「0」이 된다.
또한, 부가 지령 토크는, 경과 시간 1[sec] 이후에 「1」로 설정되기 때문에, 「1」이 된다.
목표 보조 토크는, 조타 보조 토크와 부가 지령 토크를 가산하여 연산되기 때문에, 「1」이 된다.
모터(1)는, 목표 보조 토크가 「1」로서 구동되고, 모터 토크 「1」이 스티어링계에 작용한다.
계속해서, 경과 시간 1[sec] 이후의 각 토크의 값에 관해 설명한다.
드라이버는, 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속하고, 조타 보조 토크는, 모터 토크의 반력과 동등한 값이 되기 때문에, 「-1」이 된다.
이하, 마찬가지 동작이 반복된다.
본 발명의 실시의 형태 1에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 의하면, 조타 보조 토크 연산부(5)가, 조타 토크와 부가 지령 토크의 가산치를 연산하고, 차속에 응한 게인을 가산치에 곱함으로써 조타 보조 토크를 연산함에 의해, 조타 보조 토크를 「0」으로 유지할 수 있다.
그 때문에, 조타 보조 토크가 「0」인 상태에 부가 지령 토크 「1」을 가산하여, 최종적인 목표 보조 토크(도 3에서 경과 시간 1[sec] 이후의 목표 보조 토 크)를 「1」로 할 수 있기 때문에, 드라이버가 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속한 경우에, 부가 지령 토크를 부가함에 의해 조타 보조 토크가 변화하는 일이 없고, 부가 지령 토크의 변화량과 모터 토크의 변화량을 일치시킬 수 있다.
따라서, 전술한 2개의 부가 토크량의 조정 작업중, 부가 토크량을 실제로 발생시키기 위해 필요한 실제 부가 토크량을 조정하는 작업을 생략할 수 있어서, 부가 토크량의 조정 작업에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.
또한, 상기 실시의 형태 1에서는, 조타 보조 토크 연산부(5)가, 차속 신호에 응한 게인을, 조타 토크 신호와 부가 지령 토크 신호와의 가산치에 곱함으로써 조타 보조 토크 신호를 연산하고, 그 후, 목표 보조 토크 연산부(6)가, 조타 보조 토크 신호와 부가 지령 토크 신호를 가산하여 목표 보조 토크 신호를 결정한다고 설명하였다.
그 때문에, 엄밀하게 말하면, 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경된 후, 부가 지령 토크 신호의 영향으로 조타 토크 신호가 변동하기 까지의 동안은, 부가 지령 토크 신호가 조타 토크 신호와 조타 보조 토크 신호에 이중으로 가산된다. 그러나, 이것은 순간적인 사상(事象)이므로, 드라이버의 조타 필링에 영향을 주는 정도가 아니다.
그러나, 이 부가 지령 토크 신호가 이중으로 가산되는 사상을 해소할 수도 있다.
즉, 목표 보조 토크 연산부(6)는, 부가 지령 토크 신호가 「0」에서 「1」로 변경된 때에, 조타 보조 토크 신호와 변경된 부가 지령 토크 신호를 가산하여 목표 보조 토크 신호를 연산한다. 또한, 조타 보조 토크 연산부(5)는, 부가 지령 토크가 「0」에서 「1」로 변경되고 나서, 부가 지령 토크 신호의 영향으로 조타 토크 신호가 변동하기 까지의 시간을 실험 결과 등으로부터 구한 소정 시간의 후에, 조타 토크 신호에 가산하는 부가 지령 토크 신호치를 변경한다.
이 경우, 드라이버의 조타 필링에 대한 영향을 완전히 제거할 수 있다.
실시의 형태 2
상기 실시의 형태 1에서는, 조타 보조 토크 연산부(5)가, 차속 신호에 응한 게인을, 조타 토크 신호와 부가 지령 토크 신호의 가산치에 곱함으로써 조타 보조 토크 신호를 연산함에 의해, 조타 보조 토크를 「0」으로 유지할 수 있고, 최종적인 목표 보조 토크를 「1」로 할 수가 있기 때문에, 드라이버가 핸들을 지지하고 직진 주행을 계속한 경우에, 부가 지령 토크 신호를 부가함에 의해 조타 보조 토크 신호가 변화하는 일이 없다고 설명했다.
그러나, 드라이버가 핸들을 지지하지 않는 경우에는, 부가 지령 토크 신호가 조타 보조 토크 연산부(5) 및 목표 보조 토크 연산부(6)에서 이중으로 가산되기 때문에, 이 경우에는, 목표 보조 토크 신호가 커진다는 가능성이 있다.
그래서, 드라이버에 의한 핸들의 손을 뗀 상태를 검출하고, 핸들의 손을 뗀 상태(핸들이 지지되지 않는 상태)가 검출된 경우에는, 조타 보조 토크 연산부(5A)에 있어서, 부가 지령 토크 신호를 가산하지 않는 것이 바람직하다.
이하에, 핸들의 손을 뗀 상태에 응하여, 부가 지령 토크 신호의 가산을 금지하는 처리에 관해 설명한다.
여기서는, 실시의 형태 1과 동종의 것에 관해서는, 동일 부호의 후에 「A」를 붙이고, 상세 기술은 생략한다.
도 4는, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치를 도시하는 블록도이다.
도 4에서, 전동식 파워 스티어링 제어 장치는, 드라이버의 핸들의 손을 뗀 상태를 검출하는 핸들 손 뗌 검출부(15)(손을 뗀 상태 검출 수단)를 구비하고 있다. 또한, 조타 보조 토크 연산부(5)에 대신하여, 핸들의 손을 뗀 상태가 검출된 경우에, 부가 지령 토크 신호의 가산을 금지하는 가산 금지부(가산 금지 수단)(도시 생략)를 포함하는 조타 보조 토크 연산부(5A)를 구비하고 있다.
그 밖의 구성에 관해서는, 실시의 형태 1와 마찬가지이고, 그 설명은 생략한다.
핸들 손 뗌 검출부(15)는, 조타 토크 검출부 및 목표 보조 토크 연산부(6)로부터,. 각각 조타 토크 신호 및 목표 보조 토크 신호가 입력되어, 검출 결과를 조타 보조 토크 연산부(5A)에 출력한다.
여기서, 핸들 손 뗌 검출부(15)는, CPU와 프로그램을 격납한 메모리를 갖는 마이크로 프로세서(도시 생략)로 구성되어 있다.
또한, 핸들 손 뗌 검출부(15)는, 목표 보조 토크 신호가 임의로 설정되는 제 1 소정 토크보다도 크고, 또한 조타 토크 신호가 거의 「0」으로 설정되는 제 2 소정 토크보다도 작은 상태가, 임의로 설정되는 소정 시간 계속한 경우에, 핸들이 손을 뗀 상태라고 판단한다. 또한, 그 이외의 경우에, 핸들이 손을 뗀 상태가 아니 다(핸들이 지지 상태이다)라고 판단한다.
즉, 모터(1)가 제 1 소정 토크보다도 큰 토크를 발생하고 있음에도 불구하고, 조타 토크 신호가 거의 「0」인 경우에, 핸들이 손을 뗀 상태라고 판단한다.
또한, 목표 보조 토크 신호는, 전회의 연산에 의해 메모리에 기억된 값이라도 좋다.
이하, 도 5와 함께, 도 6의 순서도를 참조하면서, 본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치의 동작에 관해 설명하다.
또한, 이 동작은, 주기적으로 반복하여 실행되고 있다. 또한, 실시의 형태 1과 같은 동작에 관해서는, 설명을 생략한다.
우선, 핸들 손 뗌 검출부(15)는, 상기한 바와 같이 하여 핸들의 손을 뗀 상태를 검출하고, 검출 결과를 메모리에 기억한다(스텝 S31).
계속해서, 조타 보조 토크 연산부(5A)는, 핸들 손 뗌 검출부(15)의 검출 결과를 받아들이고, 핸들이 손을 뗀 상태인지의 여부를 판정한다(스텝 S32).
스텝 S32에서, 핸들이 손을 뗀 상태이다(즉, Yes)라고 판정된 경우에는, 가산 금지 수단은, 조타 토크 신호와 부가 지령 토크 신호의 가산을 금지하고, 차속 신호에 응한 게인을 조타 토크 신호에 곱해서 조타 보조 토크 신호를 연산하여, 메모리에 기억한다(스텝 S33).
한편, 스텝 S32에서, 핸들이 손을 뗀 상태가 아니다(즉, N0)라고 판정된 경우에는, 조타 보조 토크 연산부(5A)는, 조타 토크 신호와 부가 지령 토크 신호의 가산치를 연산하고, 차속 신호에 응한 게인을 가산치에 곱해서 조타 보조 토크 신 호를 연산하여, 메모리에 기억한다(스텝 S24).
다음에, 목표 보조 토크 연산부(6)는, 스텝 S33 또는 스텝 S24에서 연산된 조타 보조 토크 신호와, 부가 지령 토크 신호를 가산하여 목표 보조 토크 신호를 연산하고, 메모리에 기억하고(스텝 S25), 도 6의 처리를 종료한다.
본 발명의 실시의 형태 2에 관한 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 의하면, 핸들 손 뗌 검출부(15)가, 핸들의 손을 뗀 상태를 검출하고, 핸들의 손을 뗀 상태(핸들이 지지되지 않는 상태)가 검출된 경우에, 가산 금지 수단이, 조타 토크에 대한 부가 지령 토크의 가산을 금지한다.
그 때문에, 핸들의 손을 뗀 상태 또는 지지 상태에 관계없이, 부가 지령 토크의 변화량과 모터 토크의 변화량을 일치시킬 수 있다.
따라서, 전술한 2개의 부가 토크량의 조정 작업중, 부가 토크량을 실제로 발생시키기 위해 필요한 실제 부가 토크량을 조정하는 작업을 생략할 수 있어서, 부가 토크량의 조정 작업에 필요로 하는 시간을 더욱 단축할 수 있다.
또한, 상기 실시의 형태 2에서는, 핸들 손 뗌 검출부(15)는, 목표 보조 토크 신호가 임의로 설정되는 제 1 소정 토크보다도 크고, 또한 조타 토크 신호가 거의 「0」으로 설정되는 제 2 소정 토크보다도 작은 상태가, 임의로 설정된 소정 시간 계속한 경우에, 핸들이 손을 뗀 상태라고 판단한다고 설명하였지만, 이것으로 한정되지 않는다.
핸들 손 뗌 검출부는, 조타 토크 신호가 거의 「0」으로 설정되는 제 2 소정 토크보다도 작은 상태만이, 임의로 설정된1 소정 시간 계속한 경우에, 핸들이 손을 뗀 상태라고 판단하여도 좋다.
또한, 핸들각(角) 검출기를 또한 구비하고, 핸들각 검출기의 검출치가 임의로 설정되는 소정 각보다도 크고, 또한 조타 토크 신호가 거의 「0」으로 설정되는 제 2 소정 토크보다도 작은 상태로 된 경우에, 핸들이 손을 뗀 상태라고 판단하여도 좋다.
이들의 경우도, 상기 실시의 형태 2와 같은 효과를 이룰 수 있다.
또한, 상기 실시의 형태 1 및 2에서는, 목표 보조 토크 연산부(6)가, 조타 보조 토크 신호와 부가 지령 토크 신호를 가산하여 목표 보조 토크 신호를 연산한다고 설명하였지만, 이것으로 한정되지 않는다. 목표 보조 토크 연산부는, 예를 들면 특개2001-122146호 공보에 나타낸 덤핑 보상, 관성 보상, 되돌림 토크 보상등에 의한 토크 신호를 또한 가산하여, 목표 보조 토크 신호를 연산해도 좋다.
이 경우도, 상기 실시의 형태 1 및 2와 같은 효과를 이룰 수 있다.
본 발명의 전동식 파워 스티어링 제어 장치에 의하면, 조타 보조 토크 연산 수단이, 조타 토크와 부가 지령 토크의 가산치를 연산하고, 차속에 응한 게인을 가산치에 곱함으로써 조타 보조 토크를 연산하기 때문에, 부가 지령 토크의 변화량과 모터 토크의 변화량이 일치하고, 부가 토크량의 조정 작업에 필요로 하는 시간을 단축할 수 있다.

Claims (3)

  1. 차량의 드라이버에 의한 조타 토크를 보조하기 위한 보조 토크를 발생하는 모터와,
    상기 조타 토크를 검출하는 조타 토크 검출 수단과,
    상기 차량의 속도를 검출하는 차속 검출 수단과,
    외부 장치로부터 입력되는 부가 지령 토크를 수신하는 부가 지령 토크 수신 수단과,
    상기 조타 토크를 보조하기 위한 조타 보조 토크를 연산하는 조타 보조 토크 연산 수단과,
    상기 조타 보조 토크와 상기 부가 지령 토크를 가산하여, 상기 모터의 목표 보조 토크를 연산하는 목표 보조 토크 연산 수단과,
    상기 목표 보조 토크에 의거하여 상기 모터를 구동하는 모터 구동 수단을 구비하고,
    상기 조타 보조 토크 연산 수단은,
    상기 조타 토크와 상기 부가 지령 토크의 가산치를 연산하고, 상기 차속에 응한 게인을 상기 가산치에 곱함으로써 상기 조타 보조 토크를 연산하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 차량의 핸들의 손을 뗀 상태를 검출하는 손을 뗀 상태 검출 수단을 또한 구비하고,
    상기 조타 보조 토크 연산 수단은, 가산 금지 수단을 포함하고,
    상기 가산 금지 수단은,
    상기 핸들의 손을 뗀 상태가 검출된 경우에, 상기 조타 토크에 대한 상기 부가 지령 토크의 가산을 금지하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 손을 뗀 상태 검출 수단은, 상기 조타 토크 및 상기 목표 보조 토크에 의거하여, 상기 목표 보조 토크가 제 1 소정 토크보다도 크고, 또한 상기 조타 토크가 제 2 소정 토크보다도 작은 상태가 소정 시간 계속한 경우에, 상기 핸들이 손을 뗀 상태라고 판단하는 것을 특징으로 하는 전동식 파워 스티어링 제어 장치.
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