JP2019513103A - ハンドルトルク情報の間接的再現を伴う補助ステアリングの操作方法 - Google Patents
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Abstract
Description
Claims (13)
- 車両(2)用のパワーステアリング装置(1)を操作する方法であって、
上記パワーステアリング装置(1)は、
ハンドル(3)であって、該ハンドル(3)に運転者が「ハンドルトルク」(T3)と呼ばれる力を加えることにより上記パワーステアリング装置を操縦することを可能とするハンドル(3)と、
補助力(T12)を提供して上記パワーステアリング装置(1)の操縦を補助するように構成された補助モータ(12)とを備え、
上記方法は、
ハンドルトルク再現ステップ(a)であって、上記ハンドルトルクを測定するための専用ハンドルトルクセンサ(14)を用いずに、上記パワーステアリング装置(1)内または上記車両(2)内で集められる「外部データ」(θ3,θ12,θ’3,θ’12)と呼ばれるデータから、「推定ハンドルトルク」(T3_estim)と呼ばれる上記ハンドルトルク(T3)の表示情報を再現することによって、上記運転者により上記ハンドル(3)に実際に加えられているものとして上記ハンドルトルク(T3)の値を求めるハンドルトルク再現ステップ(a)を含み、
上記外部データは、
上記ハンドル(3)の角度位置を表す「ハンドル角度」(θ3)と呼ばれる値と、
上記補助モータ(12)のシャフトの角度位置を表す「モータ角度」(θ12)と呼ばれる値と、
上記ハンドル角度および上記モータ角度の時間微分(θ’3,θ’12)とを含み、
上記ハンドルトルク再現ステップ(a)において、
一方で、上記ハンドル(3)の角度位置を表す「ハンドル角度」(θ3)と呼ばれる値と、他方で、上記補助モータ(12)のシャフトの角度位置を表す「モータ角度」(θ12)と呼ばれる値とを外部データとして集め、
「相対変位」(Δθ)と呼ばれる、上記ハンドル角度と上記モータ角度との間の差を算出し、
そして、上記相対変位(Δθ)に所定の剛性係数(K)を掛け、それにより「剛性項」(T3_tiff)と呼ばれる上記推定ハンドルトルクの第1成分を得る
ことを特徴とする方法。 - 請求項1において、
上記ハンドルトルク再現ステップ(a)において、
上記ハンドル角度(θ3)の時間微分を計算して、「ハンドル速度」(θ’3)と呼ばれる上記ハンドルの回転角速度を推定し、
上記モータ角度(θ12)の時間微分を計算して、「モータ速度」(θ’12)と呼ばれる上記補助モータのシャフトの回転角速度を推定し、
「相対速度」(Δθ’)と呼ばれる、上記ハンドル速度(θ’3)と上記モータ速度(θ’12)との間の差を算出し、
上記相対速度(Δθ’)に所定の粘性係数(R)を掛け、それにより「損失項」(T3_visc)と呼ばれる上記推定ハンドルトルクの第2成分を得て、
そして、上記損失項(T3_visc)を上記剛性項(T3_stiff)に加えることで上記推定ハンドルトルク(T3_estim)を得る
ことを特徴とする方法。 - 請求項1または2において、
上記剛性項(T3_stiff)および/または上記損失項(T3_visc)を、ローパスフィルタ(26,27)によってフィルタ処理し、
上記ローパスフィルタ(26,27)のカットオフ周波数(fc_26,fc_27)を、好ましくは上記車両の縦速度(Vvehic)に応じて調節する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜3のいずれか1項において、
上記剛性係数(K)および/または上記粘性係数(R)を、上記車両(2)の縦速度(Vvehic)に応じて調節する
ことを特徴とする方法。 - 請求項4において、
上記剛性係数(K)は、「剛性法則」(LK)と呼ばれる上記車両の速度(Vvehic)に応じた進展法則にしたがって、まずゼロ速度(Vvehic)に対応する初期値(K0)から、「反転速度」(Vvehic_inv)と呼ばれる速度に対応する最小値(Kmin)に到達するまで減少し、そして速度に伴って徐々に再び増大し、上記初期値(K0)に再び到達して、「閾値速度」(Vvehic_threshold)と呼ばれる速度以上で上記初期値(K0)を超え、
上記閾値速度(Vvehic_threshold)は、「低速域」(DI)と呼ばれる第1速度区間と、「高速域」(DII)と呼ばれる第2速度区間との間の境界を示す
ことを特徴とする方法。 - 請求項4または5において、
上記粘性係数(R)は、「粘性法則」(LR)と呼ばれる上記車両の速度(Vvehic)に応じて減少する進展法則にしたがう
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜6のいずれか1項において、
上記トルク再現ステップ(a)の後に、上記補助モータ(12)に適用されるモータトルク設定値(I12_set)を求める上記補助モータの開ループ制御ステップ(b)を含み、
上記モータトルク設定値は、
一方で、所定の補助法則(28)にしたがって上記推定ハンドルトルク(T3_estim)から求められるベース設定値(I12_base)と、
他方で、「モータ速度」(θ’12)と呼ばれる上記補助モータのシャフトの回転角速度(θ’12)に応じて算出され、かつ上記ベース設定値(I12_base)を調節するための減衰設定値(I12_damp)であって、好ましくは上記ベース設定値(I12_base)に代数的に加えられる減衰設定値(I12_damp)とを含む
ことを特徴とする方法。 - 請求項7において、
上記減衰設定値(I12_damp)を、上記モータ速度(θ’12)に比例して、該モータ速度(θ’12)に減衰ゲイン(Gdamp)を適用することによって算出する
ことを特徴とする方法。 - 請求項7または8において、
上記減衰設定値(I12_damp)を、上記推定ハンドルトルク(T3_estim)の値に依存する少なくとも1つの第1重み係数(P1)によって重み付けする
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜9のいずれか1項において、
上記ハンドル角度(θ3)を、上記ハンドルに対応付けられたハンドル角度位置センサ(23)によって測定する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜10のいずれか1項において、
上記モータ角度(θ12)を、上記補助モータ(12)に組み込まれた、例えばレゾルバ式の、モータ角度位置センサ(24)によって測定する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜11のいずれか1項において、
上記方法は、パワーステアリング装置(1)であって、上記ハンドル(3)が、ステアリングラック(6)に噛み合うステアリングコラム(4)に取り付けられており、上記補助モータ(12)が、上記ステアリングコラム(4)または上記ステアリングラック(6)に係合しているパワーステアリング装置(1)を操作するものであり、
上記パワーステアリング装置(1)は、上記ステアリングコラム(4)に取り付けられ、通常動作において上記ハンドルトルク(T3)を直接的に測定するように構成された専用ハンドルトルクセンサ(14)を備え、
上記ハンドルトルク再現ステップ(a)は、上記専用ハンドルトルクセンサ(14)が故障した場合に、上記ハンドルトルク(T3)の直接測定を上記推定ハンドルトルク(T3_estim)で置き換えるために自動的に介入する
ことを特徴とする方法。 - 請求項1〜11のいずれか1項において、
上記方法は、パワーステアリング装置(1)であって、上記ハンドル(3)が、ステアリングラック(6)に噛み合うステアリングコラム(4)に取り付けられており、上記補助モータ(12)が、上記ステアリングコラム(4)または上記ステアリングラック(6)に係合しているパワーステアリング装置(1)を操作するものであり、
上記ステアリングコラム(4)は、専用ハンドルトルクセンサ(14)を有しておらず、より具体的に、上記ハンドルトルク(T3)を測定するためのトーションバー(15)を有しておらず、
上記ハンドルトルク再現ステップ(a)を、通常動作において、上記パワーステアリング装置(1)の操作に、より具体的には上記補助モータ(12)のサーボ制御に必要な上記推定ハンドルトルクの値(T3_estim)を提供するために用いる
ことを特徴とする方法。
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