JP2913850B2 - 四輪操舵車両のモータ制御装置 - Google Patents
四輪操舵車両のモータ制御装置Info
- Publication number
- JP2913850B2 JP2913850B2 JP3008037A JP803791A JP2913850B2 JP 2913850 B2 JP2913850 B2 JP 2913850B2 JP 3008037 A JP3008037 A JP 3008037A JP 803791 A JP803791 A JP 803791A JP 2913850 B2 JP2913850 B2 JP 2913850B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- motor
- value
- steering
- wheel
- steering angle
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Landscapes
- Steering-Linkage Mechanisms And Four-Wheel Steering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、後輪または前後輪に電
動モータをアクチュエータとするモータステアリング機
構を有し、ハンドル操作時に後輪または前後輪の転舵す
る舵角を電動モータにより制御する四輪操舵車両のモー
タ制御装置に関する。
動モータをアクチュエータとするモータステアリング機
構を有し、ハンドル操作時に後輪または前後輪の転舵す
る舵角を電動モータにより制御する四輪操舵車両のモー
タ制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、電動モータをアクチュエータとす
るステアリング機構を後輪に有する四輪操舵車両として
は、例えば、特開昭６１−４６７６６号公報に記載のも
のが知られているし、電動モータをアクチュエータとす
るステアリング機構を前後輪に有する四輪操舵車両とし
ては、例えば、特開昭６１−８９１７１号公報に記載の
ものが知られている。
るステアリング機構を後輪に有する四輪操舵車両として
は、例えば、特開昭６１−４６７６６号公報に記載のも
のが知られているし、電動モータをアクチュエータとす
るステアリング機構を前後輪に有する四輪操舵車両とし
ては、例えば、特開昭６１−８９１７１号公報に記載の
ものが知られている。
【０００３】前者の従来出典には、ハンドル操作時にハ
ンドル操作量に応じて前後輪の舵角目標値を決め、この
舵角目標値を得るべく電動モータにより前後輪の舵角を
制御する内容が示され、後者の従来出典には、ハンドル
操作による前輪操舵時に前輪操舵角に応じて後輪舵角目
標値を決め、この後輪舵角目標値を得るべく電動モータ
により前後輪の舵角を制御する内容が示されている。
ンドル操作量に応じて前後輪の舵角目標値を決め、この
舵角目標値を得るべく電動モータにより前後輪の舵角を
制御する内容が示され、後者の従来出典には、ハンドル
操作による前輪操舵時に前輪操舵角に応じて後輪舵角目
標値を決め、この後輪舵角目標値を得るべく電動モータ
により前後輪の舵角を制御する内容が示されている。
【０００４】以上のような電動モータをアクチュエータ
とするモータステアリング機構では、下記に示すモータ
制御式によりモータ制御が行なわれる。 ＩM ＝Ｌ・θε−ｍ・ d(θM)＋Ｋｐ ＩM ：モータ電流 Ｌ：比例定数 θε：目標値と追従値との偏差 ｍ：ダンピング定数 d(θM)：モータ回転角速度 Ｋｐ：フリクション補正定数
とするモータステアリング機構では、下記に示すモータ
制御式によりモータ制御が行なわれる。 ＩM ＝Ｌ・θε−ｍ・ d(θM)＋Ｋｐ ＩM ：モータ電流 Ｌ：比例定数 θε：目標値と追従値との偏差 ｍ：ダンピング定数 d(θM)：モータ回転角速度 Ｋｐ：フリクション補正定数
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな四輪操舵車両のモータ制御装置にあっては、上記モ
ータ制御式においてダンピング定数ｍを固定値により与
えるようにしている為、ステップ応答特性及び周波数応
答特性をみた場合、路面負荷の大小により、その特性が
大きく影響を受ける。
うな四輪操舵車両のモータ制御装置にあっては、上記モ
ータ制御式においてダンピング定数ｍを固定値により与
えるようにしている為、ステップ応答特性及び周波数応
答特性をみた場合、路面負荷の大小により、その特性が
大きく影響を受ける。
【０００６】即ち、路面負荷が中程度を基準としてダン
ピング定数ｍを設定した場合のステップ応答特性をみる
と、図１４に示すように、舵角目標値をステップ状で与
えた場合、路面負荷が大きいほど応答性が低くなり、固
定値によるダンピング定数ｍではその値が大き過ぎて応
答が鈍くなる。また、路面負荷が小さいほど応答性が高
くなり、固定値によるダンピング定数ｍではその値が小
さ過ぎてオーバシュートが出てしまう。
ピング定数ｍを設定した場合のステップ応答特性をみる
と、図１４に示すように、舵角目標値をステップ状で与
えた場合、路面負荷が大きいほど応答性が低くなり、固
定値によるダンピング定数ｍではその値が大き過ぎて応
答が鈍くなる。また、路面負荷が小さいほど応答性が高
くなり、固定値によるダンピング定数ｍではその値が小
さ過ぎてオーバシュートが出てしまう。
【０００７】また、周波数応答特性をみると、図１５に
示すように、特に路面負荷が小さい時に舵角変化速度の
速い高周波数域で、ゲイン特性には共振によるピークが
あらわれ、位相特性には急激な位相低下があらわれる。
示すように、特に路面負荷が小さい時に舵角変化速度の
速い高周波数域で、ゲイン特性には共振によるピークが
あらわれ、位相特性には急激な位相低下があらわれる。
【０００８】本発明は、上記のような問題に着目してな
されたもので、後輪または前後輪に電動モータをアクチ
ュエータとするモータステアリング機構を有する四輪操
舵車両のモータ制御装置において、旋回時に路面負荷の
変化影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図
ることを課題とする。
されたもので、後輪または前後輪に電動モータをアクチ
ュエータとするモータステアリング機構を有する四輪操
舵車両のモータ制御装置において、旋回時に路面負荷の
変化影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図
ることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明の四輪操舵車両のモータ制御装置では、路面負荷
相当値を検出し、路面負荷相当値が大きいほどダンピン
グ定数を小さな値に設定してモータ電流を制御する手段
とした。
本発明の四輪操舵車両のモータ制御装置では、路面負荷
相当値を検出し、路面負荷相当値が大きいほどダンピン
グ定数を小さな値に設定してモータ電流を制御する手段
とした。
【００１０】即ち、図１のクレーム対応図に示すよう
に、後輪または前後輪に電動モータａをアクチュエータ
とするモータステアリング機構ｂを有し、ハンドル操作
時に後輪または前後輪を転舵する舵角を電動モータによ
り下記のモータ制御式 ＩM ＝Ｌ・θε−ｍ ・ d(θM)＋Ｋｐ ＩM ：モータ電流 Ｌ：比例定数 θε：目標値と追従値との偏差 ｍ：ダンピング定数 d(θM)：モータ回転角速度 Ｋｐ：フリクション補正定数 を用いて 制御する四輪操舵車両において、 前記電動モータａにより転舵される車輪の路面負荷相当
値を検出する路面負荷相当値検出手段ｃと、 前記路面負荷が大きいほどダンピング定数ｍを小さな値
に設定するダンピング定数設定手段ｄと、 前記電動モータａにより転舵される車輪の舵角追従値変
化速度（＝モータ回転角速度d(θM)）を検出する舵角追
従値変化速度演算手段ｅと、 前記ダンピング定数ｍと舵角追従値変化速度d(θM)とを
用い、上記モータ制御式に基づいてモータ電流ＩM を演
算するモータ電流演算手段ｆと、 前記モータ電流演算手段ｆにより得られたモータ電流を
前記電動モータａに印加するモータ駆動手段ｇとを備え
ていることを特徴とする。
に、後輪または前後輪に電動モータａをアクチュエータ
とするモータステアリング機構ｂを有し、ハンドル操作
時に後輪または前後輪を転舵する舵角を電動モータによ
り下記のモータ制御式 ＩM ＝Ｌ・θε−ｍ ・ d(θM)＋Ｋｐ ＩM ：モータ電流 Ｌ：比例定数 θε：目標値と追従値との偏差 ｍ：ダンピング定数 d(θM)：モータ回転角速度 Ｋｐ：フリクション補正定数 を用いて 制御する四輪操舵車両において、 前記電動モータａにより転舵される車輪の路面負荷相当
値を検出する路面負荷相当値検出手段ｃと、 前記路面負荷が大きいほどダンピング定数ｍを小さな値
に設定するダンピング定数設定手段ｄと、 前記電動モータａにより転舵される車輪の舵角追従値変
化速度（＝モータ回転角速度d(θM)）を検出する舵角追
従値変化速度演算手段ｅと、 前記ダンピング定数ｍと舵角追従値変化速度d(θM)とを
用い、上記モータ制御式に基づいてモータ電流ＩM を演
算するモータ電流演算手段ｆと、 前記モータ電流演算手段ｆにより得られたモータ電流を
前記電動モータａに印加するモータ駆動手段ｇとを備え
ていることを特徴とする。
【００１１】
【作用】大きな路面負荷での旋回走行時には、ダンピン
グ定数設定手段ｄにおいて、路面負荷相当値検出手段ｃ
により検出された路面負荷が大きいほどダンピング定数
ｍが小さな値に設定され、このダンピング定数ｍと舵角
追従値変化速度d(θM)とを用い、モータ制御式に基づい
て電動モータａが制御されることになる。従って、大き
な路面負荷での旋回走行時には、路面負荷によりモータ
ステアリング機構ｂの減衰力が大きくなるのに対し、モ
ータ制御式で与える減衰力を小さくすることで両者によ
るトータル減衰力は最適なものとなり、ステップ応答及
び周波数応答においても応答性及び収束性に高い特性を
示す。
グ定数設定手段ｄにおいて、路面負荷相当値検出手段ｃ
により検出された路面負荷が大きいほどダンピング定数
ｍが小さな値に設定され、このダンピング定数ｍと舵角
追従値変化速度d(θM)とを用い、モータ制御式に基づい
て電動モータａが制御されることになる。従って、大き
な路面負荷での旋回走行時には、路面負荷によりモータ
ステアリング機構ｂの減衰力が大きくなるのに対し、モ
ータ制御式で与える減衰力を小さくすることで両者によ
るトータル減衰力は最適なものとなり、ステップ応答及
び周波数応答においても応答性及び収束性に高い特性を
示す。
【００１２】小さな路面負荷での旋回走行時には、ダン
ピング定数設定手段ｄにおいて、路面負荷相当値検出手
段ｃにより検出された路面負荷が小さいことでダンピン
グ定数ｍが大きな値に設定され、このダンピング定数ｍ
と舵角追従値変化速度d(θM)とを用い、モータ制御式に
基づいて電動モータａが制御されることになる。従っ
て、小さな路面負荷での旋回走行時には、路面負荷によ
りモータステアリング機構ｂの減衰力が小さくなるのに
対し、モータ制御式で与える減衰力を大きくすることで
両者によるトータル減衰力は最適なものとなり、ステッ
プ応答及び周波数応答においても応答性及び収束性に高
い特性を示す。
ピング定数設定手段ｄにおいて、路面負荷相当値検出手
段ｃにより検出された路面負荷が小さいことでダンピン
グ定数ｍが大きな値に設定され、このダンピング定数ｍ
と舵角追従値変化速度d(θM)とを用い、モータ制御式に
基づいて電動モータａが制御されることになる。従っ
て、小さな路面負荷での旋回走行時には、路面負荷によ
りモータステアリング機構ｂの減衰力が小さくなるのに
対し、モータ制御式で与える減衰力を大きくすることで
両者によるトータル減衰力は最適なものとなり、ステッ
プ応答及び周波数応答においても応答性及び収束性に高
い特性を示す。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。
する。
【００１４】構成を説明する。
【００１５】図２は本発明第１実施例の装置が適用され
た四輪操舵車両のモータ制御装置を示す全体システム図
である。
た四輪操舵車両のモータ制御装置を示す全体システム図
である。
【００１６】第１実施例の四輪操舵車両のモータ制御装
置は、図２に示すように、前輪１，２の操舵は、ステア
リングハンドル３と機械リンク式ステアリング機構４に
よって行なわれる。これは、例えば、ステアリングギ
ア、ピットマンアーム、リレーロッド、サイドロッド
５，６、ナックルアーム７，８等で構成される。
置は、図２に示すように、前輪１，２の操舵は、ステア
リングハンドル３と機械リンク式ステアリング機構４に
よって行なわれる。これは、例えば、ステアリングギ
ア、ピットマンアーム、リレーロッド、サイドロッド
５，６、ナックルアーム７，８等で構成される。
【００１７】そして、後輪９，１０の転舵は、電動式ス
テアリング装置１１（モータステアリング機構に相当）
によって行なわれる。この後輪９，１０間は、ラックシ
ャフト１２、サイドロッド１３，１４、ナックルアーム
１５，１６により連結され、ラック１２が内挿されたラ
ックチューブ１７には、減速機構１８とモータ１９（電
動モータに相当）とフェイルセーフソレノイド２０が設
けられ、このモータ１９とフェイルセーフソレノイド２
０は、車速センサ２１，前輪舵角センサ２２，ストロー
クセンサ２３，エンコーダ２４，ロードセル２５（路面
負荷相当値検出手段に相当）等からの信号を入力するコ
ントローラ２６により駆動制御される。
テアリング装置１１（モータステアリング機構に相当）
によって行なわれる。この後輪９，１０間は、ラックシ
ャフト１２、サイドロッド１３，１４、ナックルアーム
１５，１６により連結され、ラック１２が内挿されたラ
ックチューブ１７には、減速機構１８とモータ１９（電
動モータに相当）とフェイルセーフソレノイド２０が設
けられ、このモータ１９とフェイルセーフソレノイド２
０は、車速センサ２１，前輪舵角センサ２２，ストロー
クセンサ２３，エンコーダ２４，ロードセル２５（路面
負荷相当値検出手段に相当）等からの信号を入力するコ
ントローラ２６により駆動制御される。
【００１８】図３は電動式ステアリング装置１１の具体
的構成を示す断面図で、ラック１２が内挿されたラック
チューブ１７はブラケットを介して車体に固定されてい
る。そして、ラック１２の両端部には、ボールジョイン
ト３０，３１を介してサイドロッド１３，１４が連結さ
れている。減速機構１８は、モータ１９のモータ軸に連
結されたモータピニオン３２と、該モータピニオン３２
に噛合するリングギア３３と、該リングギア３３に固定
されると共にラックギア１２ａに噛み合うラックピニオ
ン３５とによって構成されている。従って、モータ１９
が回転すると、モータピニオン３２→リングギア３３→
ラックピニオン３５へと回転が伝達され、回転するラッ
クピニオン３５とラックギア１２ａとの噛み合いにより
ラックシャフト１２が軸方向へ移動して後輪９，１０の
転舵が行なわれる。この後輪９，１０の転舵量は、ラッ
クシャフト１２の移動量、即ち、モータ１９の回転量に
比例する。
的構成を示す断面図で、ラック１２が内挿されたラック
チューブ１７はブラケットを介して車体に固定されてい
る。そして、ラック１２の両端部には、ボールジョイン
ト３０，３１を介してサイドロッド１３，１４が連結さ
れている。減速機構１８は、モータ１９のモータ軸に連
結されたモータピニオン３２と、該モータピニオン３２
に噛合するリングギア３３と、該リングギア３３に固定
されると共にラックギア１２ａに噛み合うラックピニオ
ン３５とによって構成されている。従って、モータ１９
が回転すると、モータピニオン３２→リングギア３３→
ラックピニオン３５へと回転が伝達され、回転するラッ
クピニオン３５とラックギア１２ａとの噛み合いにより
ラックシャフト１２が軸方向へ移動して後輪９，１０の
転舵が行なわれる。この後輪９，１０の転舵量は、ラッ
クシャフト１２の移動量、即ち、モータ１９の回転量に
比例する。
【００１９】前記ラックピニオン３５には、その回転角
度を検出するエンコーダ２４のセンサー軸２４ａがカプ
ラ３６を介して連結されている。
度を検出するエンコーダ２４のセンサー軸２４ａがカプ
ラ３６を介して連結されている。
【００２０】前記フェイルセーフソレノイド２０には、
ロックピン２０ａが進退可能に設けられていて、電子制
御系等のフェイル時には、ラックシャフト１２に形成さ
れたロック溝１２ｂにロックピン２０ａを嵌入させるこ
とでラックシャフト１２を、後輪９，１０が中立舵角位
置を保つ位置に固定するようにしている。
ロックピン２０ａが進退可能に設けられていて、電子制
御系等のフェイル時には、ラックシャフト１２に形成さ
れたロック溝１２ｂにロックピン２０ａを嵌入させるこ
とでラックシャフト１２を、後輪９，１０が中立舵角位
置を保つ位置に固定するようにしている。
【００２１】作用を説明する。
【００２２】まず、電動モータをアクチュエータとする
モータステアリング機構では、下記に示すモータ制御式
によりモータ制御が行なわれる。 ＩM ＝Ｌ・θε−ｍ・ d(θM)＋Ｋｐ …(1) ＩM ：モータ電流 Ｌ：比例定数 θε：目標値と追従値との偏差 ｍ：ダンピング定数 d(θM)：モータ回転角速度 Ｋｐ：フリクション補正定数 即ち、モータステアリング機構において路面負荷が後輪
舵角に比例して増加する場合、図４に示すように、路面
負荷を模擬したバネ負荷を付加したモデルに置き換える
ことができる。このモータステアリング機構モデルにお
いてモータトルクに対するモータ電流値ＩM の静特性
は、図５のように比例特性を示す。ここで、モータトル
クは、路面負荷が後輪舵角に比例して増加する関係から
目標値と追従値との偏差に置き換えることができるの
で、図６の特性に示すようになり、静特性を考えた場合
には、次式を得ることができる。
モータステアリング機構では、下記に示すモータ制御式
によりモータ制御が行なわれる。 ＩM ＝Ｌ・θε−ｍ・ d(θM)＋Ｋｐ …(1) ＩM ：モータ電流 Ｌ：比例定数 θε：目標値と追従値との偏差 ｍ：ダンピング定数 d(θM)：モータ回転角速度 Ｋｐ：フリクション補正定数 即ち、モータステアリング機構において路面負荷が後輪
舵角に比例して増加する場合、図４に示すように、路面
負荷を模擬したバネ負荷を付加したモデルに置き換える
ことができる。このモータステアリング機構モデルにお
いてモータトルクに対するモータ電流値ＩM の静特性
は、図５のように比例特性を示す。ここで、モータトル
クは、路面負荷が後輪舵角に比例して増加する関係から
目標値と追従値との偏差に置き換えることができるの
で、図６の特性に示すようになり、静特性を考えた場合
には、次式を得ることができる。
【００２３】 ＩM ＝Ｌ・θε＋Ｋｐ …(2) 加えて、モータへの駆動指令に対する後輪舵角の応答を
決める動特性は、油圧ステアリング機構等に比べて応答
性の良いモータステアリング機構では減衰性を考えれば
良い。そこで、減衰項である｛−ｍ・ d(θM)｝を上記
(2) 式に加えることで、(1) 式に示すモータ制御式を得
ることができる。尚、減衰力は舵角追従値変化速度に比
例する関係にあり、この舵角追従値変化速度としては、
上記のようにモータ回転角速度を用いても、また、スト
ローク速度を用いても良い。
決める動特性は、油圧ステアリング機構等に比べて応答
性の良いモータステアリング機構では減衰性を考えれば
良い。そこで、減衰項である｛−ｍ・ d(θM)｝を上記
(2) 式に加えることで、(1) 式に示すモータ制御式を得
ることができる。尚、減衰力は舵角追従値変化速度に比
例する関係にあり、この舵角追従値変化速度としては、
上記のようにモータ回転角速度を用いても、また、スト
ローク速度を用いても良い。
【００２４】図７はコントローラ２６で行なわれるモー
タ制御作動の流れを示すフローチャートであり、以下、
各ステップについて説明する。
タ制御作動の流れを示すフローチャートであり、以下、
各ステップについて説明する。
【００２５】ステップ７０では、各センサ２１〜２５か
ら入力信号が読み込まれる。
ら入力信号が読み込まれる。
【００２６】ステップ７１では、車速センサ２１からの
車速Ｖと前輪舵角センサ２２からの前輪舵角θF に基づ
いて後輪舵角目標値θR*が演算される（舵角目標値演算
手段に相当）。尚、後輪舵角目標値θR*は、例えば、特
開平１−２０２５７９号公報等に記載されているような
手法により最適な旋回性能を得るべく求められる。
車速Ｖと前輪舵角センサ２２からの前輪舵角θF に基づ
いて後輪舵角目標値θR*が演算される（舵角目標値演算
手段に相当）。尚、後輪舵角目標値θR*は、例えば、特
開平１−２０２５７９号公報等に記載されているような
手法により最適な旋回性能を得るべく求められる。
【００２７】ステップ７２では、エンコーダ２４により
検出されたモータ回転角度θM により後輪舵角追従値θ
R が演算される。
検出されたモータ回転角度θM により後輪舵角追従値θ
R が演算される。
【００２８】ステップ７３では、後輪舵角目標値θR*か
ら後輪舵角追従値θR を差し引いた絶対値により偏差θ
εが演算される。
ら後輪舵角追従値θR を差し引いた絶対値により偏差θ
εが演算される。
【００２９】ステップ７４では、今回の処理時にエンコ
ーダ２４により検出されたモータ回転角度θM と、数回
前の処理時に検出された記憶モータ回転角度θMMに基づ
いてモータ回転角速度d(θM)が演算される（舵角追従値
変化速度演算手段に相当）。
ーダ２４により検出されたモータ回転角度θM と、数回
前の処理時に検出された記憶モータ回転角度θMMに基づ
いてモータ回転角速度d(θM)が演算される（舵角追従値
変化速度演算手段に相当）。
【００３０】ステップ７５では、ロードセル２５により
検出された路面負荷Ｆによりダンピング定数ｍが設定さ
れる（ダンピング定数設定手段に相当）。尚、路面負荷
Ｆに対するダンピング定数ｍは、図８に示すように、路
面負荷Ｆが大きいほど小さな値に設定される。
検出された路面負荷Ｆによりダンピング定数ｍが設定さ
れる（ダンピング定数設定手段に相当）。尚、路面負荷
Ｆに対するダンピング定数ｍは、図８に示すように、路
面負荷Ｆが大きいほど小さな値に設定される。
【００３１】ステップ７６では、モータ電流ＩM が上記
の式(1) により演算される（モータ電流演算手段に相
当）。尚、比例定数Ｌ及びフリクション補正定数Ｋｐは
予め設定された固定値により与えられる。
の式(1) により演算される（モータ電流演算手段に相
当）。尚、比例定数Ｌ及びフリクション補正定数Ｋｐは
予め設定された固定値により与えられる。
【００３２】ステップ７７では、ステップ７６で求めら
れたモータ電流ＩM がモータ１９に出力される（モータ
駆動手段に相当）。
れたモータ電流ＩM がモータ１９に出力される（モータ
駆動手段に相当）。
【００３３】次に、第１実施例装置を搭載した四輪操舵
車両での負荷の異なる路面での旋回作用を説明する。
車両での負荷の異なる路面での旋回作用を説明する。
【００３４】（イ）大きな路面負荷での旋回走行時 大きな路面負荷での旋回走行時には、ステップ７５にお
いて、ロードセル２５により検出された路面負荷Ｆが大
きいほどダンピング定数ｍが小さな値に設定され、この
ダンピング定数ｍとモータ回転角速度d(θM)を掛け合わ
せた減衰項を有するモータ電流制御式(1) に基づいてモ
ータ１９が制御されることになる。
いて、ロードセル２５により検出された路面負荷Ｆが大
きいほどダンピング定数ｍが小さな値に設定され、この
ダンピング定数ｍとモータ回転角速度d(θM)を掛け合わ
せた減衰項を有するモータ電流制御式(1) に基づいてモ
ータ１９が制御されることになる。
【００３５】従って、路面負荷の大きな旋回走行時に
は、路面負荷により電動式ステアリング装置１１の減衰
力が大きくなるのに対し、モータ電流制御式(1) で与え
る減衰力を小さくすることで両者によるトータル減衰力
は最適なものとなり、図９に示すように、ステップ応答
特性において応答が速く収束の良い特性を示すし、図１
０に示すように、周波数応答特性のゲイン特性及び位相
特性において最適な一次遅れ特性を示す。
は、路面負荷により電動式ステアリング装置１１の減衰
力が大きくなるのに対し、モータ電流制御式(1) で与え
る減衰力を小さくすることで両者によるトータル減衰力
は最適なものとなり、図９に示すように、ステップ応答
特性において応答が速く収束の良い特性を示すし、図１
０に示すように、周波数応答特性のゲイン特性及び位相
特性において最適な一次遅れ特性を示す。
【００３６】（ロ）小さな路面負荷での旋回走行時 小さな路面負荷での旋回走行時には、ステップ７５にお
いて、ロードセル２５により検出された路面負荷Ｆが小
さいダンピング定数ｍが大きな値に設定され、このダン
ピング定数ｍとモータ回転角速度d(θM)を掛け合わせた
減衰項を有するモータ電流制御式(1) に基づいてモータ
１９が制御されることになる。
いて、ロードセル２５により検出された路面負荷Ｆが小
さいダンピング定数ｍが大きな値に設定され、このダン
ピング定数ｍとモータ回転角速度d(θM)を掛け合わせた
減衰項を有するモータ電流制御式(1) に基づいてモータ
１９が制御されることになる。
【００３７】従って、路面負荷の小さな旋回走行時に
は、路面負荷により電動式ステアリング装置１１の減衰
力が小さくなるのに対し、モータ電流制御式(1) で与え
る減衰力を大きくすることで両者によるトータル減衰力
は最適なものとなり、図９に示すように、ステップ応答
特性においてオーバシュートが無く収束の良い特性を示
すし、図１０に示すように、周波数応答特性のゲイン特
性及び位相特性において最適な一次遅れ特性を示す。
は、路面負荷により電動式ステアリング装置１１の減衰
力が小さくなるのに対し、モータ電流制御式(1) で与え
る減衰力を大きくすることで両者によるトータル減衰力
は最適なものとなり、図９に示すように、ステップ応答
特性においてオーバシュートが無く収束の良い特性を示
すし、図１０に示すように、周波数応答特性のゲイン特
性及び位相特性において最適な一次遅れ特性を示す。
【００３８】効果を説明する。
【００３９】（１）後輪９，１０側に電動式ステアリン
グ装置１１を有する四輪操舵車両のモータ制御装置にお
いて、路面負荷Ｆを検出し、路面負荷Ｆが大きいほどモ
ータ電流制御式(1) でのダンピング定数ｍを小さな値に
設定してモータ電流を制御する装置とした為、旋回時に
路面負荷の変化影響を受けずに最適な応答性及び収束性
の維持を図ることができる。
グ装置１１を有する四輪操舵車両のモータ制御装置にお
いて、路面負荷Ｆを検出し、路面負荷Ｆが大きいほどモ
ータ電流制御式(1) でのダンピング定数ｍを小さな値に
設定してモータ電流を制御する装置とした為、旋回時に
路面負荷の変化影響を受けずに最適な応答性及び収束性
の維持を図ることができる。
【００４０】（２）路面負荷をロードセル２５により直
接検出する装置とした為、路面負荷が変化した場合、直
ちにその変化状況が検出されることになり、応答良く最
適なダンピング定数ｍを設定することができる。
接検出する装置とした為、路面負荷が変化した場合、直
ちにその変化状況が検出されることになり、応答良く最
適なダンピング定数ｍを設定することができる。
【００４１】次に、第２実施例装置について説明する。
【００４２】この第２実施例装置は、第１実施例装置が
路面負荷相当値検出手段として路面負荷を直接測定する
ロードセル２５を用いた例を示したのに対し、路面負荷
とは比例的な関係を持つ偏差θε（後輪舵角目標値θR*
から後輪舵角追従値θR を差し引いた絶対値）を路面負
荷相当値とした例である。尚、構成については、図２及
び図３に示す第１実施例装置と同様であるので説明を省
略する。
路面負荷相当値検出手段として路面負荷を直接測定する
ロードセル２５を用いた例を示したのに対し、路面負荷
とは比例的な関係を持つ偏差θε（後輪舵角目標値θR*
から後輪舵角追従値θR を差し引いた絶対値）を路面負
荷相当値とした例である。尚、構成については、図２及
び図３に示す第１実施例装置と同様であるので説明を省
略する。
【００４３】作用を説明する。
【００４４】図１１は第２実施例装置のコントローラ２
６で行なわれるモータ制御作動の流れを示すフローチャ
ートであり、ステップ７３が第２実施例装置での路面負
荷相当値検出手段に相当する。ステップ７８では、図１
２に示すように、ステップ７３で求められた偏差θεが
大きいほどダンピング定数ｍが小さな値に設定される
（ダンピング定数設定手段に相当）。尚、ステップ７０
〜ステップ７７については、第１実施例装置の場合と同
様であるので説明を省略する。
６で行なわれるモータ制御作動の流れを示すフローチャ
ートであり、ステップ７３が第２実施例装置での路面負
荷相当値検出手段に相当する。ステップ７８では、図１
２に示すように、ステップ７３で求められた偏差θεが
大きいほどダンピング定数ｍが小さな値に設定される
（ダンピング定数設定手段に相当）。尚、ステップ７０
〜ステップ７７については、第１実施例装置の場合と同
様であるので説明を省略する。
【００４５】従って、例えば、ステップ応答特性で考え
た場合、図１３に示すように、後輪舵角目標値θR*と後
輪舵角追従値θR との偏差θεが大きく応答性の必要な
Ａ領域では、ダンピング定数ｍを小さく設定することで
速応性を得る。また、後輪舵角目標値θR*と後輪舵角追
従値θR との偏差θεが小さく収束性の必要な領域で
は、後輪舵角追従値θR がオーバシュートすることなく
後輪舵角目標値θR*に収束させるためにダンピング定数
ｍを小さく設定する。
た場合、図１３に示すように、後輪舵角目標値θR*と後
輪舵角追従値θR との偏差θεが大きく応答性の必要な
Ａ領域では、ダンピング定数ｍを小さく設定することで
速応性を得る。また、後輪舵角目標値θR*と後輪舵角追
従値θR との偏差θεが小さく収束性の必要な領域で
は、後輪舵角追従値θR がオーバシュートすることなく
後輪舵角目標値θR*に収束させるためにダンピング定数
ｍを小さく設定する。
【００４６】以上説明してきたように、この第２実施例
装置では、偏差θεを路面負荷相当値とする装置とした
為、路面負荷を検出するロードセル２５等を取付けるこ
とのないコスト的に有利な装置により、路面負荷の変化
影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図るこ
とができる。
装置では、偏差θεを路面負荷相当値とする装置とした
為、路面負荷を検出するロードセル２５等を取付けるこ
とのないコスト的に有利な装置により、路面負荷の変化
影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図るこ
とができる。
【００４７】以上、実施例を図面により説明してきた
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
が、具体的な構成は実施例に限られるものではなく、本
発明の要旨を逸脱しない範囲における変更や追加等があ
っても本発明に含まれる。
【００４８】例えば、実施例では、後輪のみにモータス
テアリング機構を採用した適用例を示したが、前後輪に
モータステアリング機構を採用したものであっても良
い。
テアリング機構を採用した適用例を示したが、前後輪に
モータステアリング機構を採用したものであっても良
い。
【００４９】
【発明の効果】以上説明してきたように本発明にあって
は、後輪または前後輪に電動モータをアクチュエータと
するモータステアリング機構を有し、モータ制御式によ
りモータ電流を制御する四輪操舵車両のモータ制御装置
において、路面負荷相当値を検出し、路面負荷相当値が
大きいほどダンピング定数を小さな値に設定してモータ
電流を制御する手段とした為、旋回時に路面負荷の変化
影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図るこ
とが出来るという効果が得られる。
は、後輪または前後輪に電動モータをアクチュエータと
するモータステアリング機構を有し、モータ制御式によ
りモータ電流を制御する四輪操舵車両のモータ制御装置
において、路面負荷相当値を検出し、路面負荷相当値が
大きいほどダンピング定数を小さな値に設定してモータ
電流を制御する手段とした為、旋回時に路面負荷の変化
影響を受けずに最適な応答性及び収束性の維持を図るこ
とが出来るという効果が得られる。
【図１】本発明の四輪操舵車両のモータ制御装置を示す
クレーム対応図である。
クレーム対応図である。
【図２】第１実施例のモータ制御装置が適用された四輪
操舵車両を示す全体システム図である。
操舵車両を示す全体システム図である。
【図３】第１実施例装置の電動式ステアリング装置の具
体的構成を示す断面図である。
体的構成を示す断面図である。
【図４】電動式ステアリング装置の台上モデル図であ
る。
る。
【図５】電動式ステアリング装置でのモータトルクに対
するモータ電流値特性図である。
するモータ電流値特性図である。
【図６】電動式ステアリング装置での目標値と追従値と
の偏差に対するモータ電流値特性図である。
の偏差に対するモータ電流値特性図である。
【図７】第１実施例装置のコントローラで行なわれるモ
ータ制御作動の流れを示すフローチャートである。
ータ制御作動の流れを示すフローチャートである。
【図８】第１実施例装置での路面負荷に対するダンピン
グ定数設定特性図である。
グ定数設定特性図である。
【図９】第１実施例装置でのステップ応答特性図であ
る。
る。
【図１０】第１実施例装置での周波数応答特性図であ
る。
る。
【図１１】第１実施例装置のコントローラで行なわれる
モータ制御作動の流れを示すフローチャートである。
モータ制御作動の流れを示すフローチャートである。
【図１２】第２実施例装置での偏差に対するダンピング
定数設定特性図である。
定数設定特性図である。
【図１３】第２実施例装置での偏差に対するダンピング
定数設定の考え方を示すステップ応答特性図である。
定数設定の考え方を示すステップ応答特性図である。
【図１４】ダンピング定数を固定値とし、ステップ状の
目標値を与えた時の路面負荷大の時の追従値応答特性及
び路面負荷小の時の追従値応答特性図である。
目標値を与えた時の路面負荷大の時の追従値応答特性及
び路面負荷小の時の追従値応答特性図である。
【図１５】ダンピング定数を固定値とした時の負荷の大
小による周波数応答特性図である。
小による周波数応答特性図である。
ａ 電動モータ ｂ モータステアリング機構 ｃ 路面負荷相当値検出手段 ｄ ダンピング定数設定手段 ｅ 舵角追従値変化速度演算手段 ｆ モータ電流演算手段 ｇ モータ駆動手段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 121:00 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00
Claims (1)
- 【請求項１】 後輪または前後輪に電動モータをアクチ
ュエータとするモータステアリング機構を有し、ハンド
ル操作時に後輪または前後輪を転舵する舵角を電動モー
タにより下記のモータ制御式 ＩM ＝Ｌ・θε−ｍ ・ d(θM)＋Ｋｐ ＩM ：モータ電流 Ｌ：比例定数 θε：目標値と追従値との偏差 ｍ：ダンピング定数 d(θM)：モータ回転角速度 Ｋｐ：フリクション補正定数 を用いて 制御する四輪操舵車両において、 前記電動モータにより転舵される車輪の路面負荷相当値
を検出する路面負荷相当値検出手段と、 前記路面負荷が大きいほどダンピング定数ｍを小さな値
に設定するダンピング定数設定手段と、 前記電動モータにより転舵される車輪の舵角追従値変化
速度（＝モータ回転角速度d(θM)）を検出する舵角追従
値変化速度演算手段と、 前記ダンピング定数ｍと舵角追従値変化速度d(θM)とを
用い、上記モータ制御式に基づいてモータ電流ＩM を演
算するモータ電流演算手段と、 前記モータ電流演算手段により得られたモータ電流を前
記電動モータに印加するモータ駆動手段と、 を備えていることを特徴とする四輪操舵車両のモータ制
御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008037A JP2913850B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 四輪操舵車両のモータ制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3008037A JP2913850B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 四輪操舵車両のモータ制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04349069A JPH04349069A (ja) | 1992-12-03 |
| JP2913850B2 true JP2913850B2 (ja) | 1999-06-28 |
Family
ID=11682143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3008037A Expired - Fee Related JP2913850B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | 四輪操舵車両のモータ制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2913850B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5853423B2 (ja) * | 2010-06-02 | 2016-02-09 | 日産自動車株式会社 | 車両の操舵支援装置及び操舵支援方法 |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP3008037A patent/JP2913850B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04349069A (ja) | 1992-12-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6598699B2 (en) | Electric power steering system for vehicle | |
| US5481457A (en) | Vehicle steering system | |
| JP2940371B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JP2913850B2 (ja) | 四輪操舵車両のモータ制御装置 | |
| JP3132299B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JPH04349068A (ja) | 四輪操舵車両のモータ制御装置 | |
| JP3905142B2 (ja) | 無軌道車両の走行特性安定化システム、パワーステアリングシステムおよび油圧操舵装置 | |
| JP2913851B2 (ja) | 四輪操舵車両のモータ制御装置 | |
| JP2964728B2 (ja) | 四輪操舵装置 | |
| KR0184435B1 (ko) | 자동차 4륜 조향 시스템의 후륜각 제어방법 | |
| JP3038930B2 (ja) | 四輪操舵車両のモータ制御装置 | |
| JP2900615B2 (ja) | モータステアリングユニットのフリクション測定装置及び負荷測定装置 | |
| JP2940343B2 (ja) | 四輪操舵装置 | |
| JP3152265B2 (ja) | 四輪操舵装置 | |
| JP2940370B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JP2982596B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JP2947040B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JPH072130A (ja) | 後輪操舵装置の制御方法 | |
| JP2927136B2 (ja) | 四輪操舵装置 | |
| JP3013640B2 (ja) | 電動モータ駆動式四輪操舵装置 | |
| JPH0885470A (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JP2943450B2 (ja) | 後輪操舵装置のための電気制御装置 | |
| JPS62199569A (ja) | 自動車の後輪操舵装置 | |
| JP2940372B2 (ja) | 車両用補助舵角制御装置 | |
| JPH04349073A (ja) | 四輪操舵車両のモータ制御装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |