JP2009062036A - 車両用舵角推定装置及びそれを搭載した電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】車両の左右車輪の回転速度を検出する車輪回転速度センサを備える車両用舵角推定装置であり、車輪回転速度センサで検出した車輪回転速度に基づいて車輪からハンドルに作用する物理量を演算して出力する物理量演算部と、前記物理量及びSAT検出値若しくはSAT推定値に基づいて推定舵角を出力する推定舵角出力部とを設ける。
【選択図】図4
Description
以下に本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
(数3)
SAT=Th+Tm−J・ω*−Fr・sign(ω)
本発明の実施形態では、上記数3で推定されるSAT推定値をSAT検出値SAT2として用いるが、SATセンサで検出したSAT値をSAT検出値SAT2として用いても良い。
(数7)
SAT=G(s)×θ
上記数7より、舵角θと車両モデルG(s)よりSATを求めることができる。なお、車両モデルG(s)は車速の関数であり、数4及び数5より計算することができるが、実験によって車両毎の特性値を測定してから、車両運動モデルを用いてシミュレーションによって求めても良い。また、数6から、車両逆モデルG−1(s)に基づいてSATより舵角θを求めることができる。車両逆モデルG−1(s)は、車両モデルG(s)と同様に測定で求めても良い。
(数8)
Δω=(ωfl−ωfr)/{(ωfl+ωfr)/2}
SAT初期推定部143は左右の車輪回転速度差Δωを基に、図6に示すようなSAT初期推定値算出マップを参照してSAT初期推定値SATiを算出する。SAT初期推定値算出マップは、図6に示すように左右車輪回転速度差Δωがゼロの状態、つまり直進走行状態ではSAT初期推定値SATiが“0”であり、左右車輪回転速度差Δωが正負各方向に大きくなるに従って増加すると共に、その増加率が小さくなるような特性に設定されている。
次に、本発明に係る車両用舵角推定装置の第4実施形態を図10に示して、前輪車輪回転速度ωfl及びωfrしか利用できない場合について説明する。図4の第1実施形態と同一部材には同一符号を付している。
次に、第6実施形態の車両用舵角推定装置を、図10に対応させた図14に示して説明する。第6実施形態の推定舵角出力部110Aは、相対舵角θmに対するSAT検出値SAT2の変化率の絶対値|ΔSAT2/Δθm|を求める変化率算出部116と、変化率絶対値|ΔSAT1/Δθm|から車速によって設定された所定値S(Vspd)を減算して変化率差ΔSを求める減算部112と、変化率差ΔSの絶対値|ΔS|を出力する絶対値化部113と、変化率差ΔSの絶対値|ΔS|を閾値として設定された所定値ΔSthと比較すると共に、所定時間の経過を計測して切替信号SW5を出力する比較判定部117と、比較判定部117からの切替信号SW5でオンオフする切替部115とで構成されている。
2 コラム軸
10 トルクセンサ
12 車速センサ
20 モータ
30 コントロールユニット
32 操舵補助指令値演算部
37 モータ駆動回路
100 舵角推定部
110、110A 推定舵角出力部
111 車両モデル
111A,151 車両逆モデル
113,153 絶対値化部
114、117、129、129A,154 比較判定部
115、127、155 切替部
120、120A、120B 絶対舵角推定部
121 初期値記憶部
140 SAT1算出部
142 平均値算出部
143 SAT初期推定部
145 位相補正部
150 推定舵角出力部
Claims (23)
- 車両の左右車輪の回転速度を検出する車輪回転速度センサを備える車両用舵角推定装置において、前記車輪回転速度センサで検出した車輪回転速度に基づいて車輪からハンドルに作用する物理量を演算して出力する物理量演算部と、前記物理量及びSAT検出値若しくはSAT推定値に基づいて推定舵角2を出力する推定舵角出力部とを具備したことを特徴とする車両用舵角推定装置。
- 前記物理量がハンドル舵角に相当する推定舵角1であって、前記推定舵角出力部が、前記推定舵角1に基づいてSAT演算値を求めるSAT演算手段と、前記SAT演算値及び前記SAT検出値若しくはSAT推定値の差の絶対値を所定値1と比較する比較判定手段と、前記比較判定手段の結果に基づいて、前記推定舵角1の前記推定舵角2としての出力をオンオフする切替手段とで構成されている請求項1に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記物理量が路面から前記車輪に作用するSATに相当するSAT演算値であって、前記SAT演算値に基づいて推定舵角1を求める舵角演算手段と、前記推定舵角出力部が、前記SAT演算値及び前記SAT検出値若しくはSAT推定値の差の絶対値を所定値1と比較する比較判定手段と、前記比較判定手段の結果に基づいて、前記推定舵角1の前記推定舵角2としての出力をオンオフする切替手段とで構成されている請求項1に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記物理量が舵角に相当する推定舵角1であって、前記推定舵角出力部が、前記SAT検出値若しくはSAT推定値に基づいて演算舵角3を求める舵角演算手段と、前記推定舵角1及び前記演算舵角3の差の絶対値を所定値2と比較する比較判定手段と、前記比較判定手段の結果に基づいて、前記推定舵角1の前記推定舵角2としての出力をオンオフする切替手段とで構成されている請求項1に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記SAT差の絶対値が前記所定値1以下であり、かつ所定時間以上継続した場合に、前記切替手段を介して前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力するようになっている請求項1乃至3のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記SAT差の絶対値が前記所定値1よりも大きい場合には、前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力しないようになっている請求項1乃至3のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記舵角差の絶対値が前記所定値2以下であり、かつ所定時間以上継続した場合に、前記切替手段を介して前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力するようになっている請求項1又は4に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記舵角差の絶対値が前記所定値2よりも大きい場合には、前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力しないようになっている請求項1又は4に記載の車両用舵角推定装置。
- 車両の操舵系に操舵補助力を付与するモータのモータ回転角を検出するモータ回転角センサと、車両の左右車輪の回転速度を検出する車輪回転速度センサとを備える車両用舵角推定装置において、前記車輪回転速度センサで検出した車輪回転速度から推定舵角1を推定して出力する舵角推定部と、前記推定舵角1に基づいてSAT演算値を求め、前記SAT演算値及びSAT検出値若しくはSAT推定値の差の絶対値を求め、前記SAT差の絶対値により推定舵角2を出力する推定舵角出力部と、前記推定舵角1及び2、前記SAT差の絶対値、前記モータ回転角を前記操舵系の減速比で除算した相対舵角により絶対舵角1を出力する絶対舵角推定部とを具備したことを特徴とする車両用舵角推定装置。
- 車両の操舵系に操舵補助力を付与するモータのモータ回転角を検出するモータ回転角センサと、車両の左右車輪の回転速度を検出する車輪回転速度センサとを備える車両用舵角推定装置において、前記車輪回転速度センサで検出した車輪回転速度から推定舵角1を推定して出力する舵角推定部と、SAT検出値若しくはSAT推定値に基づいて演算舵角3を求め、前記演算舵角3及び前記推定舵角1の差の絶対値を求め、前記舵角差の絶対値により推定舵角2を出力する推定舵角出力部と、前記推定舵角1及び2、前記舵角差の絶対値、前記モータ回転角を前記操舵系の減速比で除算した相対舵角により絶対舵角1を出力する絶対舵角推定部とを具備したことを特徴とする車両用舵角推定装置。
- 前記絶対舵角推定部が、前記推定舵角2及び前記相対舵角に基づいて絶対舵角2を算出する絶対舵角算出部と、前記SAT差の絶対値若しくは舵角差の絶対値が前記所定値1以下で所定時間1を経過したときに、前記絶対舵角2を補正した絶対舵角1を出力する補正出力部とで構成されている請求項9又は10に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記推定舵角出力部が、前記推定舵角1に基づいてSAT演算値を求めるSAT演算手段と、前記SAT演算値及びSAT検出値若しくはSAT推定値の差の絶対値を所定値2と比較する比較判定手段と、前記比較判定手段の結果に基づいて、前記推定舵角1の前記推定舵角2としての出力をオンオフする切替手段とで構成されている請求項9又は11に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記推定舵角出力部が、前記SAT検出値若しくはSAT推定値に基づいて演算舵角3を求める舵角演算手段と、前記推定舵角1及び前記演算舵角3の差の絶対値を所定値3と比較する比較判定手段と、前記比較判定手段の結果に基づいて、前記推定舵角1の前記推定舵角2としての出力をオンオフする切替手段とで構成されている請求項10又は11に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記SAT差の絶対値が前記所定値2以下であり、かつ所定時間2以上継続した場合に、前記切替手段を介して前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力するようになっている請求項9、11又は12のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記SAT差の絶対値が前記所定値2よりも大きい場合には、前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力しないようになっている請求項9、11又は12のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記舵角差の絶対値が前記所定値3以下であり、かつ所定時間3以上継続した場合に、前記切替手段を介して前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力するようになっている請求項10、11又は13のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記舵角差の絶対値が前記所定値3よりも大きい場合には、前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力しないようになっている請求項10、11又は13のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 車両の操舵系に操舵補助力を付与するモータのモータ回転角を検出するモータ回転角センサと、車両の左右車輪の回転速度を検出する車輪回転速度センサとを備える車両用舵角推定装置において、前記車輪回転速度センサで検出した車輪回転速度から推定舵角1を演算して出力する舵角推定部と、前記モータ回転角を前記操舵系の減速比で除算した相対舵角を求め、SAT検出値若しくはSAT推定値の相対舵角に対する変化率と所定値1との差である変化率差絶対値により推定舵角2を出力する推定舵角出力部と、前記推定舵角1及び2、前記変化率差絶対値、相対舵角により絶対舵角1を出力する絶対舵角推定部とを具備したことを特徴とする車両用舵角推定装置。
- 前記絶対舵角推定部が、前記推定舵角2及び前記相対舵角に基づいて絶対舵角2を算出する絶対舵角算出部と、前記SAT変化率差絶対値を所定値2と比較し、前記変化率差絶対値が前記所定値2以下で所定時間1を経過したときに、前記絶対舵角2を補正した前記絶対舵角1を出力する補正出力部とで構成されている請求項18に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記推定舵角出力部が、前記SAT変化率の絶対値を前記所定値1と比較する比較判定手段と、前記比較判定手段の結果に基づいて、前記推定舵角1の前記推定舵角2としての出力をオンオフする切替手段とで構成されている請求項18又は19に記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記SAT変化率差の絶対値が前記所定値1以下であり、かつ所定時間2以上継続した場合に、前記切替手段を介して前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力するようになっている請求項18乃至20のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 前記比較判定手段が、前記SAT変化率差の絶対値が前記所定値1よりも大きい場合には、前記推定舵角1を前記推定舵角2として出力しないようになっている請求項18乃至20のいずれかに記載の車両用舵角推定装置。
- 請求項1乃至22のいずれかに記載の車両用舵角推定装置を搭載したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
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