JP2981625B2 - 動力舵取装置 - Google Patents
動力舵取装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0463—Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は自動車に装備される電動
式の動力舵取装置に関する。
式の動力舵取装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車に装備される電動式の動力舵取装
置は自動車の操舵に要する操作力をモータを用いて補助
するものであり、これは操舵輪が軸を介して連動連結さ
れた舵取機構に、操舵輪に加えられる回転力を検出する
トルクセンサと舵取機構の動作を補助するモータとを設
け、トルクセンサの検出値に応じてモータを駆動させる
ことにより操舵輪の操作力を軽減するように構成してあ
る。
置は自動車の操舵に要する操作力をモータを用いて補助
するものであり、これは操舵輪が軸を介して連動連結さ
れた舵取機構に、操舵輪に加えられる回転力を検出する
トルクセンサと舵取機構の動作を補助するモータとを設
け、トルクセンサの検出値に応じてモータを駆動させる
ことにより操舵輪の操作力を軽減するように構成してあ
る。
【０００３】このような動力舵取装置においては、モー
タの慣性，モータと舵取機構との間に介装される減速機
の摩擦等による舵取機構の応答性の悪化及び電気回路に
おける位相遅れ等の問題があった。この問題を解決する
ものとして、トルクセンサの検出信号を微分処理するこ
とによってモータの電流を調整し応答性の悪化等に対処
するものがある。これは、トルクセンサの検出信号を微
分処理し、トルクセンサの検出信号に応じて求めた仮の
制御値に微分処理した信号を加算し、トルクセンサが検
出する操舵力に対応させて、舵取機構を時間的に遅れる
ことなく操作する微分処理制御を行うように構成したも
のである。
タの慣性，モータと舵取機構との間に介装される減速機
の摩擦等による舵取機構の応答性の悪化及び電気回路に
おける位相遅れ等の問題があった。この問題を解決する
ものとして、トルクセンサの検出信号を微分処理するこ
とによってモータの電流を調整し応答性の悪化等に対処
するものがある。これは、トルクセンサの検出信号を微
分処理し、トルクセンサの検出信号に応じて求めた仮の
制御値に微分処理した信号を加算し、トルクセンサが検
出する操舵力に対応させて、舵取機構を時間的に遅れる
ことなく操作する微分処理制御を行うように構成したも
のである。
【０００４】このような微分処理制御を行う装置におい
ては、トルクセンサの検出信号とモータを駆動させる電
流の仮の目標値とが予め関数化されており、この関数を
用いて前記検出信号から前記電流の仮の目標値を定め、
この仮の目標値に前記検出信号を微分処理した信号を加
算してモータを駆動する電流の最終的な目標値を決定す
る。そして決定された目標値に前記電流を制御し、操舵
の補助を行っていた。前記微分処理を受ける検出信号
は、トルクセンサの出力信号を増幅した、ゲインが高い
信号又はトルクセンサの出力信号を増幅していない、ゲ
インが低い信号を用いて行っていた。
ては、トルクセンサの検出信号とモータを駆動させる電
流の仮の目標値とが予め関数化されており、この関数を
用いて前記検出信号から前記電流の仮の目標値を定め、
この仮の目標値に前記検出信号を微分処理した信号を加
算してモータを駆動する電流の最終的な目標値を決定す
る。そして決定された目標値に前記電流を制御し、操舵
の補助を行っていた。前記微分処理を受ける検出信号
は、トルクセンサの出力信号を増幅した、ゲインが高い
信号又はトルクセンサの出力信号を増幅していない、ゲ
インが低い信号を用いて行っていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述の如き微分制御を
行う従来の動力舵取装置においては、微分処理を受ける
検出信号としてゲインが高い信号又はゲインが低い信号
を用いて行っていたが、次に説明するような問題があっ
た。ゲインが高い信号を用いる場合は、その微分量が大
きいが、その反面、この信号はゲインが高いために所定
トルク以上で飽和するようになっており、その飽和領域
では、微分量が零となるので、微分制御が働かなくな
り、操舵感覚にひっかかり感等の違和感が生じるという
問題があった。一方、ゲインが低い信号を用いる場合
は、広範囲の操舵トルクについて微分制御が働くが、そ
の反面、その微分量が小さいので微分制御の効果を十分
に得られないという問題があり、また、微分制御の効果
を十分に得ようとしてその微分定数を大きくすると、微
分値が発振し易く、これによって操舵時に振動が生じる
という問題があった。
行う従来の動力舵取装置においては、微分処理を受ける
検出信号としてゲインが高い信号又はゲインが低い信号
を用いて行っていたが、次に説明するような問題があっ
た。ゲインが高い信号を用いる場合は、その微分量が大
きいが、その反面、この信号はゲインが高いために所定
トルク以上で飽和するようになっており、その飽和領域
では、微分量が零となるので、微分制御が働かなくな
り、操舵感覚にひっかかり感等の違和感が生じるという
問題があった。一方、ゲインが低い信号を用いる場合
は、広範囲の操舵トルクについて微分制御が働くが、そ
の反面、その微分量が小さいので微分制御の効果を十分
に得られないという問題があり、また、微分制御の効果
を十分に得ようとしてその微分定数を大きくすると、微
分値が発振し易く、これによって操舵時に振動が生じる
という問題があった。
【０００６】本発明は斯かる事情に鑑みてなされたもの
であり、操舵感覚に違和感を生じることなく、広い範囲
の操舵トルクについて十分な微分制御の効果を得ること
が可能である動力舵取装置の提供を目的とする。
であり、操舵感覚に違和感を生じることなく、広い範囲
の操舵トルクについて十分な微分制御の効果を得ること
が可能である動力舵取装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明に係る動力舵取装
置は、舵輪に加えられる操舵トルクを検出するトルクセ
ンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセン
サの検出結果を、所定トルク領域で飽和する第１の検出
信号と、該第１の検出信号よりもゲインが低く前記所定
トルク領域で飽和しない第２の検出信号とで表し、第１
の検出信号に応じてモータの駆動電流を定め、第１の検
出信号又は第２の検出信号を微分した信号に基づいて前
記駆動電流を調整する動力舵取装置において、前記第１
の検出信号が前記所定トルク領域にあるか否かを判別す
る手段と、前記第１の検出信号が前記所定トルク領域に
ない場合は、前記第１の検出信号を微分した信号に基づ
いて前記駆動電流を調整し、前記第１の検出信号が前記
所定トルク領域にある場合は、前記第２の検出信号を微
分した信号に基づいて前記駆動電流を調整する手段とを
具備することを特徴とする。
置は、舵輪に加えられる操舵トルクを検出するトルクセ
ンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記トルクセン
サの検出結果を、所定トルク領域で飽和する第１の検出
信号と、該第１の検出信号よりもゲインが低く前記所定
トルク領域で飽和しない第２の検出信号とで表し、第１
の検出信号に応じてモータの駆動電流を定め、第１の検
出信号又は第２の検出信号を微分した信号に基づいて前
記駆動電流を調整する動力舵取装置において、前記第１
の検出信号が前記所定トルク領域にあるか否かを判別す
る手段と、前記第１の検出信号が前記所定トルク領域に
ない場合は、前記第１の検出信号を微分した信号に基づ
いて前記駆動電流を調整し、前記第１の検出信号が前記
所定トルク領域にある場合は、前記第２の検出信号を微
分した信号に基づいて前記駆動電流を調整する手段とを
具備することを特徴とする。
【０００８】
【作用】トルクセンサの検出結果を表す第１の検出信号
が飽和していない場合は、前記第１の検出信号を微分し
た信号に基づいてモータの駆動電流を調整するが、この
場合は、第１の検出信号のゲインが比較的高く、その微
分値が大きいため、前記駆動電流の調整量が十分に得ら
れる。また、前記第１の検出信号が飽和している場合
は、前記第２の検出信号を微分した信号に基づいて前記
駆動電流を調整するため、第１の検出信号が飽和するト
ルク領域においても前記駆動電流の調整量が得られ、こ
れによって、広い範囲の操舵トルクについて前記駆動電
流の調整量が得られる。このように、第１の検出信号が
飽和した場合でも前記駆動電流の調整量が得られるの
で、操舵感覚に違和感を生じることなく、広い範囲の操
舵トルクについてモータの駆動電流の調整が行える。
が飽和していない場合は、前記第１の検出信号を微分し
た信号に基づいてモータの駆動電流を調整するが、この
場合は、第１の検出信号のゲインが比較的高く、その微
分値が大きいため、前記駆動電流の調整量が十分に得ら
れる。また、前記第１の検出信号が飽和している場合
は、前記第２の検出信号を微分した信号に基づいて前記
駆動電流を調整するため、第１の検出信号が飽和するト
ルク領域においても前記駆動電流の調整量が得られ、こ
れによって、広い範囲の操舵トルクについて前記駆動電
流の調整量が得られる。このように、第１の検出信号が
飽和した場合でも前記駆動電流の調整量が得られるの
で、操舵感覚に違和感を生じることなく、広い範囲の操
舵トルクについてモータの駆動電流の調整が行える。
【０００９】
【実施例】以下、本発明をその実施例を示す図面に基づ
き具体的に説明する。図１は本発明に係る動力舵取装置
の制御系の構成を示すブロック図である。
き具体的に説明する。図１は本発明に係る動力舵取装置
の制御系の構成を示すブロック図である。
【００１０】制御部１の入力ポートａ1 には、図示しな
い舵取機構に軸を介して連動連結された操舵輪に加えら
れる回転力を検出する第１トルクセンサ21の検出信号
が、信号のゲイン及び上，下限値を設定する増幅回路４
を介して操舵トルクの第１トルク検出信号Ｔ1 として与
えられている。この第１トルク検出信号Ｔ1 は、検出さ
れた操舵トルクが通常の走行状態における操舵補助を行
うために必要とされる検出範囲を超える場合は、増幅回
路４にてその電圧を飽和させてある。入力ポートａ2 に
は前記増幅回路４を介さない第１トルクセンサ21の検出
信号が第２トルク検出信号Ｔ2 として与えられている。
入力ポートａ3 には、第１トルクセンサ21と同様に図示
しない舵取機構に軸を介して連動連結された操舵輪に加
えられる回転力を検出する第２トルクセンサ22の検出信
号が与えられている。入力ポートａ4 には車両の走行速
度を検出する車速センサ３の出力である車速検出信号Ｖ
が与えられている。入力ポートａ5 には、前記舵取機構
の舵取補助動作を行うモータ６の駆動電流を検出するモ
ータ電流検出回路７の出力である電流検出信号Ｉs が与
えられている。
い舵取機構に軸を介して連動連結された操舵輪に加えら
れる回転力を検出する第１トルクセンサ21の検出信号
が、信号のゲイン及び上，下限値を設定する増幅回路４
を介して操舵トルクの第１トルク検出信号Ｔ1 として与
えられている。この第１トルク検出信号Ｔ1 は、検出さ
れた操舵トルクが通常の走行状態における操舵補助を行
うために必要とされる検出範囲を超える場合は、増幅回
路４にてその電圧を飽和させてある。入力ポートａ2 に
は前記増幅回路４を介さない第１トルクセンサ21の検出
信号が第２トルク検出信号Ｔ2 として与えられている。
入力ポートａ3 には、第１トルクセンサ21と同様に図示
しない舵取機構に軸を介して連動連結された操舵輪に加
えられる回転力を検出する第２トルクセンサ22の検出信
号が与えられている。入力ポートａ4 には車両の走行速
度を検出する車速センサ３の出力である車速検出信号Ｖ
が与えられている。入力ポートａ5 には、前記舵取機構
の舵取補助動作を行うモータ６の駆動電流を検出するモ
ータ電流検出回路７の出力である電流検出信号Ｉs が与
えられている。
【００１１】一方、制御部１の出力ポートｂ1 には前記
モータ６を駆動するモータ駆動回路５が接続してある。
モータ６を駆動するモータ駆動回路５が接続してある。
【００１２】制御部１の入力ポートａ1 に与えられた第
１トルク検出信号Ｔ1 は位相補償部11及び微分演算部14
に与えられる。位相補償部11に与えられた第１トルク検
出信号Ｔ1 はその位相を進められ、位相補償された前記
第１トルク検出信号Ｔ1 を入力とし、モータ電流の仮の
目標値である目標電流Ｉを出力とする関数発生部12に与
えられる。
１トルク検出信号Ｔ1 は位相補償部11及び微分演算部14
に与えられる。位相補償部11に与えられた第１トルク検
出信号Ｔ1 はその位相を進められ、位相補償された前記
第１トルク検出信号Ｔ1 を入力とし、モータ電流の仮の
目標値である目標電流Ｉを出力とする関数発生部12に与
えられる。
【００１３】関数発生部12では、図中に示される如く前
記第１トルク検出信号Ｔ1 が所定の不感帯を超えると、
第１トルク検出信号Ｔ1 の増加に従って目標電流Ｉが比
例的に増加し、さらに第１トルク検出信号Ｔ1 が所定値
以上になると目標電流Ｉが飽和するような関数が、入力
ポートａ4 に与えられた車速検出信号Ｖ( 但しＶ1 ＜Ｖ
2 ＜Ｖ3 …）に応じて可変的に定められている。前記関
数は車速検出信号Ｖ1，Ｖ2 ，Ｖ3 …が大となるに従っ
て第１トルク検出信号Ｔ1 に対する目標電流Ｉの比が小
となると共に、目標電流Ｉの飽和値が小となるようにな
っている。関数発生部12では位相補償部11から与えられ
た第１トルク検出信号Ｔ1 に応じて目標電流Ｉを定め、
これを加算器13へ与える。
記第１トルク検出信号Ｔ1 が所定の不感帯を超えると、
第１トルク検出信号Ｔ1 の増加に従って目標電流Ｉが比
例的に増加し、さらに第１トルク検出信号Ｔ1 が所定値
以上になると目標電流Ｉが飽和するような関数が、入力
ポートａ4 に与えられた車速検出信号Ｖ( 但しＶ1 ＜Ｖ
2 ＜Ｖ3 …）に応じて可変的に定められている。前記関
数は車速検出信号Ｖ1，Ｖ2 ，Ｖ3 …が大となるに従っ
て第１トルク検出信号Ｔ1 に対する目標電流Ｉの比が小
となると共に、目標電流Ｉの飽和値が小となるようにな
っている。関数発生部12では位相補償部11から与えられ
た第１トルク検出信号Ｔ1 に応じて目標電流Ｉを定め、
これを加算器13へ与える。
【００１４】入力ポートａ2 に与えられた前記第２トル
ク検出信号Ｔ2 は、後述するような構成を有する微分演
算部14に与えられると共に故障時に各種制御装置のイン
ターロックを行うためのフェイルセーフ処理に用いられ
る。また、微分演算部14には、第１トルク検出信号Ｔ1
及び第２トルク検出信号Ｔ2 の他に入力ポートａ4 から
車速検出信号が与えられるようになっており、微分演算
部14では、後述する方法によって、前記第１トルク検出
信号Ｔ1 と、前記第２トルク検出信号Ｔ2 とをそれぞれ
微分し、車速検出信号に応じて定められる微分定数を用
いて夫々補正し、これらの微分結果の何れかを微分電流
Ｉd として加算器13へ与える。加算器13では関数発生部
12及び微分演算部14より与えられた目標電流Ｉ及び前記
微分電流Ｉd を加算し、加算結果を減算器15へ与える。
ク検出信号Ｔ2 は、後述するような構成を有する微分演
算部14に与えられると共に故障時に各種制御装置のイン
ターロックを行うためのフェイルセーフ処理に用いられ
る。また、微分演算部14には、第１トルク検出信号Ｔ1
及び第２トルク検出信号Ｔ2 の他に入力ポートａ4 から
車速検出信号が与えられるようになっており、微分演算
部14では、後述する方法によって、前記第１トルク検出
信号Ｔ1 と、前記第２トルク検出信号Ｔ2 とをそれぞれ
微分し、車速検出信号に応じて定められる微分定数を用
いて夫々補正し、これらの微分結果の何れかを微分電流
Ｉd として加算器13へ与える。加算器13では関数発生部
12及び微分演算部14より与えられた目標電流Ｉ及び前記
微分電流Ｉd を加算し、加算結果を減算器15へ与える。
【００１５】また、入力ポートａ3 に与えられた第２ト
ルクセンサ22の検出信号は、前記フェイルセーフ処理に
用いられる。
ルクセンサ22の検出信号は、前記フェイルセーフ処理に
用いられる。
【００１６】入力ポートａ5 に与えられた電流検出信号
Isは減算器15へ与えられる。減算器15では加算器13の加
算結果から電流検出信号Isを減算し、この減算結果を、
モータ目標電圧演算部16に与える。モータ目標電圧演算
部16では、与えられた前記減算結果に対してPID 演算を
行い、その演算結果に基づくPWM 信号を出力ポートｂ1
を介してモータ駆動回路５へ与える。
Isは減算器15へ与えられる。減算器15では加算器13の加
算結果から電流検出信号Isを減算し、この減算結果を、
モータ目標電圧演算部16に与える。モータ目標電圧演算
部16では、与えられた前記減算結果に対してPID 演算を
行い、その演算結果に基づくPWM 信号を出力ポートｂ1
を介してモータ駆動回路５へ与える。
【００１７】次に、微分演算部14の詳細な構成を説明す
る。図２は微分演算部14の構成を示すブロック図であ
る。微分演算部14においては、第１トルク検出信号Ｔ1
は、１次遅れ要素141a，減算要素142a及び信号選択要素
144 の夫々に与えられる。１次遅れ要素141aでは、入力
信号である第１トルク検出信号Ｔ1 に対して１次遅れの
信号を出力するようになっており、１次遅れ要素141aか
ら出力された１次遅れ信号ＴL1は減算要素142aに与えら
れる。減算要素142aでは、第１トルク検出信号Ｔ1 から
１次遅れ信号ＴL1を減算するようになっており、その減
算結果である微分値ΔＴ1 は利得要素143aに与えられ
る。利得要素143aには、前記微分値ΔＴ1 の他に車速検
出信号Ｖが与えられる。利得要素143aでは、車速検出信
号Ｖに応じた微分定数Ｋ1 を微分値ΔＴ1 に乗じるよう
になっており、その結果は第１微分電流Ｉd1として信号
選択要素144 に与えられる。
る。図２は微分演算部14の構成を示すブロック図であ
る。微分演算部14においては、第１トルク検出信号Ｔ1
は、１次遅れ要素141a，減算要素142a及び信号選択要素
144 の夫々に与えられる。１次遅れ要素141aでは、入力
信号である第１トルク検出信号Ｔ1 に対して１次遅れの
信号を出力するようになっており、１次遅れ要素141aか
ら出力された１次遅れ信号ＴL1は減算要素142aに与えら
れる。減算要素142aでは、第１トルク検出信号Ｔ1 から
１次遅れ信号ＴL1を減算するようになっており、その減
算結果である微分値ΔＴ1 は利得要素143aに与えられ
る。利得要素143aには、前記微分値ΔＴ1 の他に車速検
出信号Ｖが与えられる。利得要素143aでは、車速検出信
号Ｖに応じた微分定数Ｋ1 を微分値ΔＴ1 に乗じるよう
になっており、その結果は第１微分電流Ｉd1として信号
選択要素144 に与えられる。
【００１８】また、微分演算部14においては、第２トル
ク検出信号Ｔ2 は、１次遅れ要素141b及び減算要素142b
の夫々に与えられる。１次遅れ要素141bでは、入力信号
である第２トルク検出信号Ｔ2 に対して１次遅れの信号
を出力するようになっており、１次遅れ要素141bから出
力された１次遅れ信号ＴL2は減算要素142bに与えられ
る。減算要素142bでは、第２トルク検出信号Ｔ2 から１
次遅れ信号ＴL2を減算するようになっており、その減算
結果である微分値ΔＴ2 は利得要素143bに与えられる。
利得要素143bには、前記微分値ΔＴ2 の他に車速検出信
号Ｖが与えられる。利得要素143bでは、車速検出信号Ｖ
に応じた微分定数Ｋ2を微分値ΔＴ2 に乗じるようにな
っており、その結果は第２微分電流Ｉd2として信号選択
要素144 に与えられる。
ク検出信号Ｔ2 は、１次遅れ要素141b及び減算要素142b
の夫々に与えられる。１次遅れ要素141bでは、入力信号
である第２トルク検出信号Ｔ2 に対して１次遅れの信号
を出力するようになっており、１次遅れ要素141bから出
力された１次遅れ信号ＴL2は減算要素142bに与えられ
る。減算要素142bでは、第２トルク検出信号Ｔ2 から１
次遅れ信号ＴL2を減算するようになっており、その減算
結果である微分値ΔＴ2 は利得要素143bに与えられる。
利得要素143bには、前記微分値ΔＴ2 の他に車速検出信
号Ｖが与えられる。利得要素143bでは、車速検出信号Ｖ
に応じた微分定数Ｋ2を微分値ΔＴ2 に乗じるようにな
っており、その結果は第２微分電流Ｉd2として信号選択
要素144 に与えられる。
【００１９】信号選択要素144 では、第１微分電流Ｉd1
と、第２微分電流Ｉd2とのどちらかを微分電流Ｉd とし
て選択的に加算器13へ与えるようになっており、第１ト
ルク検出信号Ｔ1 がその飽和領域にない場合は、第１微
分電流Ｉd1を微分電流Ｉd として加算器13へ与え、一
方、第１トルク検出信号Ｔ1 がその飽和領域にある場合
は、第２微分電流Ｉd2を微分電流Ｉd として加算器13へ
与える。
と、第２微分電流Ｉd2とのどちらかを微分電流Ｉd とし
て選択的に加算器13へ与えるようになっており、第１ト
ルク検出信号Ｔ1 がその飽和領域にない場合は、第１微
分電流Ｉd1を微分電流Ｉd として加算器13へ与え、一
方、第１トルク検出信号Ｔ1 がその飽和領域にある場合
は、第２微分電流Ｉd2を微分電流Ｉd として加算器13へ
与える。
【００２０】次に、第１トルク検出信号Ｔ1 及び第２ト
ルク検出信号Ｔ2 の夫々の操舵トルク検出範囲について
説明する。図３は前記第１トルク検出信号Ｔ1 及び第２
トルク検出信号Ｔ2 における操舵トルクと、信号電圧と
の関係の一例を示すグラフであり、縦軸に信号電圧を、
横軸に操舵トルクをとり、これらの関係を第１トルク検
出信号Ｔ1 は一点鎖線、第２トルク検出信号Ｔ2 は実線
にて示してある。
ルク検出信号Ｔ2 の夫々の操舵トルク検出範囲について
説明する。図３は前記第１トルク検出信号Ｔ1 及び第２
トルク検出信号Ｔ2 における操舵トルクと、信号電圧と
の関係の一例を示すグラフであり、縦軸に信号電圧を、
横軸に操舵トルクをとり、これらの関係を第１トルク検
出信号Ｔ1 は一点鎖線、第２トルク検出信号Ｔ2 は実線
にて示してある。
【００２１】第１トルク検出信号Ｔ1 においては、検出
された操舵トルクが通常の走行状態における操舵補助を
行うために必要とされる検出範囲を超える場合は、増幅
回路４にてその電圧を飽和させてある。第１トルク検出
信号Ｔ1 では、前記検出範囲が操舵トルクの検出有効幅
となる。一方、第２トルク検出信号Ｔ2 においては、こ
の信号は増幅回路４にて増幅されず、第１トルクセンサ
21から直接的に入力ポートａ2 に与えられているため、
第１トルク検出信号Ｔ1 よりも信号のゲインが低い。こ
のため第２トルク検出信号Ｔ2 の検出有効幅は第１トル
ク検出信号Ｔ1 の検出有効幅よりも広く、第２トルク検
出信号Ｔ2 からは、第１トルク検出信号Ｔ1 の飽和領域
を含む範囲における操舵トルクの情報が得られる。
された操舵トルクが通常の走行状態における操舵補助を
行うために必要とされる検出範囲を超える場合は、増幅
回路４にてその電圧を飽和させてある。第１トルク検出
信号Ｔ1 では、前記検出範囲が操舵トルクの検出有効幅
となる。一方、第２トルク検出信号Ｔ2 においては、こ
の信号は増幅回路４にて増幅されず、第１トルクセンサ
21から直接的に入力ポートａ2 に与えられているため、
第１トルク検出信号Ｔ1 よりも信号のゲインが低い。こ
のため第２トルク検出信号Ｔ2 の検出有効幅は第１トル
ク検出信号Ｔ1 の検出有効幅よりも広く、第２トルク検
出信号Ｔ2 からは、第１トルク検出信号Ｔ1 の飽和領域
を含む範囲における操舵トルクの情報が得られる。
【００２２】前記微分演算部14では、第１トルク検出信
号Ｔ1 がその飽和領域にない場合は、第１トルク検出信
号Ｔ1 の微分結果を微分電流Ｉd として出力するが、第
１トルク検出信号Ｔ1 は信号のゲインが高いため、微分
制御を働かせるための十分な微分電流Ｉd が出力され
る。また、第１トルク検出信号Ｔ1 がその飽和領域にあ
る場合は、第２トルク検出信号Ｔ2 の微分結果を微分電
流Ｉd として出力するため、第１トルク検出信号Ｔ1 の
飽和領域においても微分制御を働かせることが可能であ
る。このため、操舵感覚に違和感を生じることなく、広
い範囲の操舵トルクについて十分な微分制御の効果が得
られる。
号Ｔ1 がその飽和領域にない場合は、第１トルク検出信
号Ｔ1 の微分結果を微分電流Ｉd として出力するが、第
１トルク検出信号Ｔ1 は信号のゲインが高いため、微分
制御を働かせるための十分な微分電流Ｉd が出力され
る。また、第１トルク検出信号Ｔ1 がその飽和領域にあ
る場合は、第２トルク検出信号Ｔ2 の微分結果を微分電
流Ｉd として出力するため、第１トルク検出信号Ｔ1 の
飽和領域においても微分制御を働かせることが可能であ
る。このため、操舵感覚に違和感を生じることなく、広
い範囲の操舵トルクについて十分な微分制御の効果が得
られる。
【００２３】次に、前述の如く構成された制御部１の動
作内容について図４に示すフローチャートに基づいて説
明する。まず、入力ポートａ1 に入力される第１トルク
検出信号Ｔ1 , 入力ポートａ2 に入力される第２トルク
検出信号Ｔ2 , 入力ポートａ4 に入力される車速の検出
信号Ｖ, 入力ポートａ5 に入力される電流検出信号Isを
夫々読込み（ステップS1）、位相補償部11にて入力ポー
トａ1 から読み込まれた第１トルク検出信号Ｔ1 の位相
を進める位相補償を行う（ステップS2）。
作内容について図４に示すフローチャートに基づいて説
明する。まず、入力ポートａ1 に入力される第１トルク
検出信号Ｔ1 , 入力ポートａ2 に入力される第２トルク
検出信号Ｔ2 , 入力ポートａ4 に入力される車速の検出
信号Ｖ, 入力ポートａ5 に入力される電流検出信号Isを
夫々読込み（ステップS1）、位相補償部11にて入力ポー
トａ1 から読み込まれた第１トルク検出信号Ｔ1 の位相
を進める位相補償を行う（ステップS2）。
【００２４】そして、関数発生部12において、位相補償
された第１トルク検出信号Ｔ1 と、入力ポートａ4 に与
えられた車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定
する（ステップS3）。
された第１トルク検出信号Ｔ1 と、入力ポートａ4 に与
えられた車速検出信号Ｖとに基づいて目標電流Ｉを決定
する（ステップS3）。
【００２５】微分演算部14においては、ステップS2，S3
と同時に、第１トルク検出信号Ｔ1 の微分値ΔＴ1 が算
出され（ステップS4) 、算出された微分値ΔＴ1 に微分
定数Ｋ1 が乗じられて第１微分電流Ｉd1が求められる
（ステップS5) 。また、ステップS4，S5と同時に、第２
トルク検出信号Ｔ2 の微分値ΔＴ2 が算出され（ステッ
プS6) 、算出された微分値ΔＴ2 に微分定数Ｋ2 が乗じ
られて第２微分電流Ｉd2が求められる（ステップS7) 。
と同時に、第１トルク検出信号Ｔ1 の微分値ΔＴ1 が算
出され（ステップS4) 、算出された微分値ΔＴ1 に微分
定数Ｋ1 が乗じられて第１微分電流Ｉd1が求められる
（ステップS5) 。また、ステップS4，S5と同時に、第２
トルク検出信号Ｔ2 の微分値ΔＴ2 が算出され（ステッ
プS6) 、算出された微分値ΔＴ2 に微分定数Ｋ2 が乗じ
られて第２微分電流Ｉd2が求められる（ステップS7) 。
【００２６】そして、信号選択要素144 では、第１トル
ク検出信号Ｔ1 が飽和領域にあるか否かが判定される
（ステップS8) 。第１トルク検出信号Ｔ1 が飽和領域に
ないと判定された場合は、加算器13において目標電流Ｉ
に、微分電流Ｉd として第１微分電流Ｉd1が加算されて
モータ６の駆動のための最終的な目標電流が決定される
（ステップS9) 。一方、第１トルク検出信号Ｔ1 が飽和
領域にあると判定された場合は、加算器13において目標
電流Ｉに、微分電流Ｉd として第２微分電流Ｉd2が加算
されてモータ６の駆動のための最終的な目標電流が決定
される（ステップS10)。
ク検出信号Ｔ1 が飽和領域にあるか否かが判定される
（ステップS8) 。第１トルク検出信号Ｔ1 が飽和領域に
ないと判定された場合は、加算器13において目標電流Ｉ
に、微分電流Ｉd として第１微分電流Ｉd1が加算されて
モータ６の駆動のための最終的な目標電流が決定される
（ステップS9) 。一方、第１トルク検出信号Ｔ1 が飽和
領域にあると判定された場合は、加算器13において目標
電流Ｉに、微分電流Ｉd として第２微分電流Ｉd2が加算
されてモータ６の駆動のための最終的な目標電流が決定
される（ステップS10)。
【００２７】そして、減算器15において、前述の如く決
定された最終的な目標電流から、入力ポートａ5 に与え
られた電流検出信号Isが減算され、この減算結果がモー
タ目標電圧演算部16にてPID 制御されることによりモー
タの目標電圧が決定される（ステップS11)。モータ駆動
回路５は前記モータ目標電圧演算部16より与えられるPW
M 信号に応じてモータ６を駆動し（ステップS12)、操舵
補助を行う。
定された最終的な目標電流から、入力ポートａ5 に与え
られた電流検出信号Isが減算され、この減算結果がモー
タ目標電圧演算部16にてPID 制御されることによりモー
タの目標電圧が決定される（ステップS11)。モータ駆動
回路５は前記モータ目標電圧演算部16より与えられるPW
M 信号に応じてモータ６を駆動し（ステップS12)、操舵
補助を行う。
【００２８】図５は本発明の他の実施例を示す動力舵取
装置の制御系の構成を示すブロック図であり、図１と一
致するものには同番号を付し、説明を省略する。図５に
おいては、図１の制御系と異なる部分は、微分演算部14
における第２トルク検出信号Ｔ2 に第２トルクセンサ22
の検出信号を用いていることである。即ち、本来は前述
した如きフェイルセーフ処理のために操舵トルクを検出
するセンサである第２トルクセンサ22から入力ポートａ
2 にその検出信号が直接的に与えられるようになってお
り、該検出信号は微分演算部14にて微分される第２トル
ク検出信号Ｔ2 と、フェイルセーフ処理を受ける信号と
に分流されるようになっている。また、第１トルクセン
サ21の検出信号は増幅回路４を介して入力ポートａ1 に
与えられると共に入力ポートａ3 に与えられるようにな
っており、入力ポートａ3 に与えられた信号はフェイル
セーフ処理のための信号となる。その他の構成は、図１
に示した実施例と同様である。このような構成の制御系
でも図１の制御系と同様の動作を行う。
装置の制御系の構成を示すブロック図であり、図１と一
致するものには同番号を付し、説明を省略する。図５に
おいては、図１の制御系と異なる部分は、微分演算部14
における第２トルク検出信号Ｔ2 に第２トルクセンサ22
の検出信号を用いていることである。即ち、本来は前述
した如きフェイルセーフ処理のために操舵トルクを検出
するセンサである第２トルクセンサ22から入力ポートａ
2 にその検出信号が直接的に与えられるようになってお
り、該検出信号は微分演算部14にて微分される第２トル
ク検出信号Ｔ2 と、フェイルセーフ処理を受ける信号と
に分流されるようになっている。また、第１トルクセン
サ21の検出信号は増幅回路４を介して入力ポートａ1 に
与えられると共に入力ポートａ3 に与えられるようにな
っており、入力ポートａ3 に与えられた信号はフェイル
セーフ処理のための信号となる。その他の構成は、図１
に示した実施例と同様である。このような構成の制御系
でも図１の制御系と同様の動作を行う。
【００２９】
【発明の効果】以上の如く本発明に係る動力舵取装置に
おいては、第１の検出信号が飽和していない場合は、前
記第１の検出信号を微分した信号に基づいてモータの駆
動電流を調整するが、この場合は、第１の検出信号のゲ
インが比較的高く、その微分値が大きいため、前記駆動
電流の調整量を十分に得ることができ、また、前記第１
の検出信号が飽和している場合は、前記第２の検出信号
を微分した信号に基づいて前記駆動電流を調整するた
め、第１の検出信号が飽和するトルク領域においても前
記駆動電流の調整量が得られ、これによって、広い範囲
の操舵トルクについてモータの駆動電流の制御値の調整
量を得ることができる。このように、第１の検出信号が
飽和した場合でもモータの駆動電流の調整量が得られる
ので、操舵感覚に違和感を生じることなく、広い範囲の
操舵トルクについて十分に微分制御の効果を得ることが
できる等、本発明は優れた効果を奏する。
おいては、第１の検出信号が飽和していない場合は、前
記第１の検出信号を微分した信号に基づいてモータの駆
動電流を調整するが、この場合は、第１の検出信号のゲ
インが比較的高く、その微分値が大きいため、前記駆動
電流の調整量を十分に得ることができ、また、前記第１
の検出信号が飽和している場合は、前記第２の検出信号
を微分した信号に基づいて前記駆動電流を調整するた
め、第１の検出信号が飽和するトルク領域においても前
記駆動電流の調整量が得られ、これによって、広い範囲
の操舵トルクについてモータの駆動電流の制御値の調整
量を得ることができる。このように、第１の検出信号が
飽和した場合でもモータの駆動電流の調整量が得られる
ので、操舵感覚に違和感を生じることなく、広い範囲の
操舵トルクについて十分に微分制御の効果を得ることが
できる等、本発明は優れた効果を奏する。
【図１】本発明に係る動力舵取装置の制御系の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】微分演算部の構成を示すブロック図である。
【図３】第１トルク検出信号及び第２トルク検出信号に
おける操舵トルクと信号電圧との関係の一例を示すグラ
フである。
おける操舵トルクと信号電圧との関係の一例を示すグラ
フである。
【図４】本発明の動作説明のためのフローチャートであ
る。
る。
【図５】本発明の他の実施例を示す動力舵取装置の制御
系の構成を示すブロック図である。
系の構成を示すブロック図である。
１ 制御部 ３ 車速センサ ６ モータ 12 関数発生部 14 微分演算部 21 第１トルクセンサ 22 第２トルクセンサ 144 信号選択要素
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−306969（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−291768（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255272（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−29465（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−34469（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−133282（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−168569（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255269（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−208165（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−118367（ＪＰ，Ａ) 実開 平３−47280（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭63−139177（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00
Claims (1)
- 【請求項１】 舵輪に加えられる操舵トルクを検出する
トルクセンサと、操舵補助用のモータとを備え、前記ト
ルクセンサの検出結果を、所定トルク領域で飽和する第
１の検出信号と、該第１の検出信号よりもゲインが低く
前記所定トルク領域で飽和しない第２の検出信号とで表
し、第１の検出信号に応じてモータの駆動電流を定め、
第１の検出信号又は第２の検出信号を微分した信号に基
づいて前記駆動電流を調整する動力舵取装置において、 前記第１の検出信号が前記所定トルク領域にあるか否か
を判別する手段と、 前記第１の検出信号が前記所定トルク領域にない場合
は、前記第１の検出信号を微分した信号に基づいて前記
駆動電流を調整し、前記第１の検出信号が前記所定トル
ク領域にある場合は、前記第２の検出信号を微分した信
号に基づいて前記駆動電流を調整する手段とを具備する
ことを特徴とする動力舵取装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19589891A JP2981625B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 動力舵取装置 |
| DE69205082T DE69205082T2 (de) | 1991-07-09 | 1992-07-03 | Steuervorrichtung für eine Servolenkung. |
| EP92111319A EP0522466B1 (en) | 1991-07-09 | 1992-07-03 | Controlling apparatus for power steering |
| US08/368,726 US5469357A (en) | 1991-07-09 | 1995-01-04 | Controlling apparatus for power steering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19589891A JP2981625B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 動力舵取装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0542878A JPH0542878A (ja) | 1993-02-23 |
| JP2981625B2 true JP2981625B2 (ja) | 1999-11-22 |
Family
ID=16348827
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19589891A Expired - Fee Related JP2981625B2 (ja) | 1991-07-09 | 1991-07-09 | 動力舵取装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5469357A (ja) |
| EP (1) | EP0522466B1 (ja) |
| JP (1) | JP2981625B2 (ja) |
| DE (1) | DE69205082T2 (ja) |
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| US5764017A (en) * | 1996-04-16 | 1998-06-09 | Iomega Corporation | Servo loop compensation technique exhibiting improved bandwith |
| KR970005786B1 (ko) * | 1992-04-27 | 1997-04-21 | 미쓰비시덴키 가부시키가이샤 | 전동조향 제어장치 |
| JP2932335B2 (ja) * | 1993-07-30 | 1999-08-09 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3257873B2 (ja) * | 1993-08-12 | 2002-02-18 | 東洋電機製造株式会社 | 電動機駆動システムの軸トルク制御方法 |
| JP3253434B2 (ja) * | 1993-10-28 | 2002-02-04 | 東洋電機製造株式会社 | 電動機駆動システムの軸トルク制御方法および軸トルク推定方法 |
| JP2937314B2 (ja) * | 1994-06-27 | 1999-08-23 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2914610B2 (ja) * | 1994-06-28 | 1999-07-05 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3521245B2 (ja) * | 1994-11-21 | 2004-04-19 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JPH08188165A (ja) * | 1995-01-11 | 1996-07-23 | Nippon Seiko Kk | 電動パワーステアリング装置 |
| JPH08282519A (ja) * | 1995-04-10 | 1996-10-29 | Mitsubishi Electric Corp | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
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| JP3525969B2 (ja) * | 1995-12-01 | 2004-05-10 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP3525275B2 (ja) * | 1996-02-23 | 2004-05-10 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
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| JP3409753B2 (ja) * | 1999-10-29 | 2003-05-26 | トヨタ自動車株式会社 | 車両の電動パワーステアリング装置 |
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-
1992
- 1992-07-03 DE DE69205082T patent/DE69205082T2/de not_active Expired - Lifetime
- 1992-07-03 EP EP92111319A patent/EP0522466B1/en not_active Expired - Lifetime
-
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- 1995-01-04 US US08/368,726 patent/US5469357A/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| DE69205082T2 (de) | 1996-02-29 |
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| EP0522466B1 (en) | 1995-09-27 |
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