JP3038930B2 - Motor control device for four-wheel steering vehicle - Google Patents
Motor control device for four-wheel steering vehicleInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、後輪または前後輪に電
動モータ及び非可逆性ギア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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention has a motor steering mechanism in which an electric motor and a non-reversible gear are used as actuators for rear wheels or front and rear wheels, and the steering angle of the rear wheels or front and rear wheels is controlled by the electric motor when operating a steering wheel. The present invention relates to a motor control device for a four-wheel steering vehicle to be controlled.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、電動モータ及び非可逆性ギアをア
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６１−８９１７
１号公報に記載のものが知られている。2. Description of the Related Art Conventionally, as a four-wheel steering vehicle having a steering mechanism using an electric motor and an irreversible gear as an actuator, for example, Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-46766 is known.
Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-8917 discloses a four-wheel steering vehicle having a steering mechanism using an electric motor as an actuator in front and rear wheels.
No. 1 is known.
【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。[0003] In the former conventional source, a steering angle target value of the front and rear wheels is determined according to a steering wheel operation amount at the time of steering operation, and the steering angle of the front and rear wheels is controlled by an electric motor in order to obtain the steering angle target value. In the latter conventional source, the rear wheel steering angle target value is determined according to the front wheel steering angle when steering the front wheel by operating the steering wheel, and the steering angle of the front and rear wheels is adjusted by an electric motor to obtain the rear wheel steering angle target value. The contents to be controlled are shown.
【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
電流制御式によりモータ制御が行なわれる。In a motor steering mechanism using an electric motor as an actuator as described above, the motor is controlled by the following motor current control formula.
【０００５】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IM = LＩθＬ−md ・ (θM) + Kp IM: Motor current L: Proportional constant θε: Deviation between target value and follow-up value m: Damping constant d (θM): Motor rotational angular velocity Kp: Friction correction constant
【０００６】[0006]
【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で、電動モータ及び
ウォームギア等の非可逆性ギアをアクチュエータとする
装置にあっては、目標値に対して追従値が近づいてゆ
き、その偏差が所定以下になると、電動モータに印加す
る小電流値によるモータトルクより非可逆性ギア等によ
るフリクションが上回り、電動モータの動きが止まり、
ステアリング機構を動かしきれない状況が発生する。即
ち、図８に示すように、目標値の増減変化に対し追従値
はフリクションによるヒステリシスを持つ特性を示す。However, in such a motor control apparatus for a four-wheel steering vehicle, an apparatus using an irreversible gear such as an electric motor and a worm gear as an actuator follows the target value. When the value approaches and the deviation becomes equal to or less than a predetermined value, the friction due to the irreversible gear or the like exceeds the motor torque due to the small current value applied to the electric motor, the movement of the electric motor stops,
A situation occurs where the steering mechanism cannot be moved. That is, as shown in FIG. 8, the follow-up value shows a characteristic having hysteresis due to friction with respect to the increase / decrease of the target value.
【０００７】加えて、上記モータ電流制御式からも明ら
かなように、モータ電流ＩM は、目標値と追従値との偏
差θεに比例して印加されることで、直進走行時であっ
て目標値が零の時にもフリクションによるヒステリシス
分で追従値に所定の値を持つことになる為、直進走行時
でありながら小電流によるモータ電流ＩM を流し続ける
ことになる。In addition, as is apparent from the motor current control equation, the motor current IM is applied in proportion to the deviation θε between the target value and the follow-up value. Is zero, the follow-up value has a predetermined value due to the hysteresis caused by friction, so that the motor current IM due to the small current continues to flow even when the vehicle is traveling straight.
【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及び非可
逆性ギア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、直
進走行時における電力消費の無駄を解消すると共に電動
モータの耐久性を向上させることを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems, and has been made in consideration of the above-described problems. An object of the device is to eliminate waste of power consumption during straight running and to improve durability of an electric motor.
【０００９】[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、舵角目標
値に基づいて直進走行を判断し、直進走行時にはモータ
電流制御式での電流印加を中止し、強制的にモータ電流
をカットする手段とした。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, a motor control device for a four-wheel steering vehicle according to the present invention determines straight running based on a steering angle target value. A means for stopping the application of the current and forcibly cutting the motor current was adopted.
【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及び非可逆性ギア
ｂをアクチュエータとするモータステアリング機構ｃを
有し、ハンドル操作時に後輪または前後輪の舵角を電動
モータａにより制御する四輪操舵車両において、前記ハ
ンドル操舵時に所望の舵角目標値を演算する舵角目標値
演算手段ｄと、電動モータａにより転舵される車輪の舵
角追従値を検出する舵角追従値検出手段ｅと、前記舵角
目標値と舵角追従値との偏差を演算する偏差演算手段ｆ
と、前記偏差に比例定数を掛け合わせた比例項を有する
モータ電流制御式に基づいてモータ電流を演算するモー
タ電流演算手段ｇと、前記モータ電流演算手段ｇ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ｈと、前記舵角目標値が零の状態が所定時間
継続しているかどうかにより直進走行を判断する直進走
行判断手段ｉと、前記直進走行判断手段ｉにより直進走
行時であると判断された時には偏差の有無にかかわら
ず、強制的にモータ電流をカットする指令を前記モータ
駆動手段ｈに出力するモータ電流カット手段ｊとを備え
ていることを特徴とする。That is, as shown in the claim correspondence diagram of FIG. 1, a motor steering mechanism c having an electric motor a and an irreversible gear b as actuators at rear wheels or front and rear wheels is provided. In a four-wheel steering vehicle in which a steering angle of a wheel is controlled by an electric motor a, a steering angle target value calculating means d for calculating a desired steering angle target value during steering of the steering wheel, and a steering of a wheel steered by the electric motor a. Steering angle following value detecting means e for detecting an angle following value, and deviation calculating means f for calculating a deviation between the steering angle target value and the steering angle following value.
A motor current calculating means g for calculating a motor current based on a motor current control formula having a proportional term obtained by multiplying the deviation by a proportional constant; and a motor current obtained by the motor current calculating means g. motor driving means h applied to a, a straight running judgment means i for judging straight running based on whether the steering angle target value is kept at zero for a predetermined time, and a straight running judgment by the straight running judgment means i. If it is determined that there is a deviation
And a motor current cutting means j for forcibly outputting a command to cut off the motor current to the motor driving means h.
【００１１】[0011]
【作用】旋回走行時には、偏差演算手段ｆにおいて、舵
角目標値演算手段ｄによる舵角目標値と舵角追従値検出
手段ｅによる舵角追従値との偏差が演算され、モータ電
流演算手段ｇにおいて、偏差に比例定数を掛け合わせた
比例項を有するモータ電流制御式に基づいてモータ電流
が演算され、モータ駆動手段ｈにおいて、モータ電流演
算手段ｇにより得られたモータ電流が電動モータａに印
加される。When the vehicle is turning, the deviation calculating means f calculates the deviation between the target steering angle by the target steering angle calculating means d and the steering angle following value by the steering angle following value detecting means e. In, a motor current is calculated based on a motor current control formula having a proportional term obtained by multiplying the deviation by a proportional constant, and the motor current obtained by the motor current calculating means g is applied to the electric motor a in the motor driving means h. Is done.
【００１２】従って、舵角目標値に舵角追従値を収束さ
せるフィードバック制御によりハンドル操舵時に後輪ま
たは前後輪に補助舵角が与えられることになり、最適な
旋回性能が達成される。Accordingly, an auxiliary steering angle is given to the rear wheel or the front and rear wheels during steering of the steering wheel by feedback control for converging the steering angle follow-up value to the steering angle target value, so that optimum turning performance is achieved.
【００１３】直進走行時には、直進走行判断手段ｉにお
いて、舵角目標値が零の状態が所定時間継続しているか
どうかにより直進走行が判断され、モータ電流カット手
段ｊにおいて、偏差の有無にかかわらず、強制的にモー
タ電流をカットする指令がモータ駆動手段ｈに出力さ
れ、電動モータａへのモータ電流がカットされる。[0013] during straight traveling, the straight running determining means i, steering angle target value is the state of zero is determined that the straight running by whether continuously for a predetermined time, the motor current cutting means j, or without deviation Then, a command to forcibly cut the motor current is output to the motor driving means h, and the motor current to the electric motor a is cut.
【００１４】従って、電動モータａ及び非可逆性ギアｂ
をアクチュエータとするモータステアリング機構ｃで
は、フリクションによるヒステリシス影響により偏差が
出てしまいモータ電流制御式に基づいた場合において継
続的に印加されるモータ電流がカットされる。Therefore, the electric motor a and the irreversible gear b
In the motor steering mechanism c using the actuator as the actuator, a deviation appears due to the effect of hysteresis due to friction, and the motor current that is continuously applied is cut off based on the motor current control formula.
【００１５】[0015]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【００１６】構成を説明する。The configuration will be described.
【００１７】図２は本発明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。FIG. 2 is an overall system diagram showing a motor control device of a four-wheel steering vehicle to which the device according to the embodiment of the present invention is applied.
【００１８】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。In the motor control device for a four-wheel steering vehicle according to the embodiment, as shown in FIG. 2, steering of the front wheels 1 and 2 is performed by a steering handle 3 and a mechanical link type steering mechanism 4. This includes, for example, steering gear,
Pitman arm, relay rod, side rod 5,
6, knuckle arms 7, 8 and the like.
【００１９】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（非可逆性ギアに
相当）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２０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２
４，ロードセル２５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。The steering of the rear wheels 9, 10 is performed by an electric steering device 11 (corresponding to a motor steering mechanism).
Done by The rear wheels 9 and 10 are connected by a rack shaft 12, side rods 13 and 14, and knuckle arms 15 and 16, and a rack tube 17 in which the rack 12 is inserted has a speed reduction mechanism 18 (a non-reversible gear). , A motor 19 (corresponding to an electric motor) and a fail-safe solenoid 20. The motor 19 and the fail-safe solenoid 20 include a vehicle speed sensor 21, a front wheel steering angle sensor 22, a stroke sensor 23, and an encoder 2.
4. Drive control is performed by a controller 26 that inputs signals from the load cell 25 and the like.
【００２０】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。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration of the electric steering apparatus 11, in which a rack tube 17 in which a rack 12 is inserted is fixed to a vehicle body via a bracket. Side rods 13 and 14 are connected to both ends of the rack 12 via ball joints 30 and 31. The reduction mechanism 18 includes a motor pinion 32 connected to a motor shaft of the motor 19, and a motor pinion 32.
And a rack pinion 35 fixed to the ring gear 33 and meshing with the rack gear 12a. Therefore, the motor 19
Rotates, the motor pinion 32 → the ring gear 33 →
The rotation is transmitted to the rack pinion 35, and the rack shaft 12 is moved in the axial direction by the meshing between the rotating rack pinion 35 and the rack gear 12a to steer the rear wheels 9, 10. The amount of steering of the rear wheels 9, 10 is proportional to the amount of movement of the rack shaft 12, that is, the amount of rotation of the motor 19.
【００２１】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。A sensor shaft 24a of the encoder 24 for detecting the rotation angle is connected to the rack pinion 35 via a coupler 36.
【００２２】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。The fail-safe solenoid 20 includes:
The lock pin 20a is provided so as to be able to advance and retreat, and when the electronic control system or the like fails, the lock shaft 20a is fitted into a lock groove 12b formed in the rack shaft 12 so that the rack shaft 12 and the rear wheels 9, 10 can be moved. It is fixed at a position to maintain the neutral steering angle position.
【００２３】作用を説明する。The operation will be described.
【００２４】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、下記に示すモータ電流制
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。First, in a motor steering mechanism using an electric motor as an actuator, motor control is performed by the following motor current control formula. IM = L ・ θε−md ・ (θM) + Kp (1) IM: motor current L: proportional constant θε: deviation between target value and follow-up value m: damping constant d (θM): motor rotation angular velocity Kp: friction Correction constant In other words, when the road load increases in proportion to the rear wheel steering angle in the motor steering mechanism, a model to which a spring load simulating the road surface load can be replaced as shown in FIG. In this motor steering mechanism model, the static characteristic of the motor current value IM with respect to the motor torque shows a proportional characteristic as shown in FIG. Here, since the motor torque can be replaced with the deviation between the target value and the following value from the relationship that the road load increases in proportion to the rear wheel steering angle, the motor torque becomes as shown in the characteristic of FIG. If so, the following equation can be obtained.
【００２５】 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) 式に示すモータ電流制御式
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。IM = L · θε + Kp (2) In addition, the dynamic characteristic that determines the response of the rear wheel steering angle to the drive command to the motor has a damping property in a motor steering mechanism having a higher response than a hydraulic steering mechanism or the like. Should be considered. Therefore, the attenuation term {-m · d (θM)} is
By adding to the equation (2), the motor current control equation shown in the equation (1) can be obtained. Note that the damping force is in a relationship proportional to the steering angle follow-up value change speed, and as the steering angle follow-up value change speed, even if the motor rotation angular speed is used as described above,
Stroke speed may be used.
【００２６】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。FIG. 7 is a flowchart showing the flow of the motor control operation performed by the controller 26.
Each step will be described.
【００２７】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。In step 70, an input signal is read from each of the sensors 21 to 25.
【００２８】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。In step 71, a rear wheel steering angle target value θR * is calculated based on the vehicle speed V from the vehicle speed sensor 21 and the front wheel steering angle θF from the front wheel steering angle sensor 22 (corresponding to a steering angle target value calculating means). ). Note that the rear wheel steering angle target value θR * is determined by, for example, a method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 1-2202579 or the like in order to obtain optimum turning performance.
【００２９】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（舵角追従値演算手段に相当）。In step 72, the rear wheel steering angle follow-up value θ is calculated based on the motor rotation angle θM detected by the encoder 24.
R is calculated (corresponding to a steering angle follow-up value calculation means).
【００３０】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（偏差演算手段に相当）。In step 73, the deviation θ is calculated by the absolute value obtained by subtracting the rear wheel steering angle follow-up value θR from the rear wheel steering angle target value θR *.
ε is calculated (corresponding to deviation calculating means).
【００３１】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。In step 74, the motor rotational angular velocity d (θM) is calculated based on the motor rotational angle θM detected by the encoder 24 in the current processing and the stored motor rotational angle θMM detected in the processing several times before. You.
【００３２】ステップ７５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，ダンピング定数ｍ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て
も良いし、車両諸元を検出して最適の値による可変値に
より与えても良い。In step 75, the motor current IM is calculated by the above equation (1) (corresponding to motor current calculation means). The proportionality constant L, the damping constant m, and the friction correction constant Kp may be given as fixed values set in advance, or may be given as variable values based on optimum values obtained by detecting vehicle specifications.
【００３３】ステップ７６では、ステップ７１で求めら
れた後輪舵角目標値θR*が零である状態がto時間継続し
ているかどうかが判断される（直進走行判断手段に相
当）。In step 76, it is determined whether or not the state in which the rear wheel steering angle target value θR * obtained in step 71 is zero has continued for to time (corresponding to straight running determination means).
【００３４】ステップ７６でＹＥＳ、つまり、直進走行
時であると判断された場合には、ステップ７７へ進み、
モータ電流ＩM がＩM ＝０に設定される（モータ電流カ
ット手段に相当）。If YES in step 76, that is, if it is determined that the vehicle is traveling straight ahead, the process proceeds to step 77,
The motor current IM is set to IM = 0 (corresponding to a motor current cutting means).
【００３５】ステップ７６でＮＯ、つまり、旋回走行時
であると判断された場合、あるいは、ステップ７７でモ
ータ電流ＩM がＩM ＝０に設定された場合には、ステッ
プ７８へ進む。そして、ステップ７６→ステップ７８へ
進んだ場合には、ステップ７５で求められたモータ電流
ＩM がモータ１９に出力され、ステップ７７→ステップ
７８へ進んだ場合には、ステップ７５でのモータ電流Ｉ
M の演算にかかわらずモータ電流ＩM がカットされる
（モータ駆動手段に相当）。If NO in step 76, that is, if it is determined that the vehicle is turning, or if the motor current IM is set to IM = 0 in step 77, the process proceeds to step 78. When the process proceeds from step 76 to step 78, the motor current IM obtained in step 75 is output to the motor 19, and when the process proceeds from step 77 to step 78, the motor current IM in step 75 is output.
Regardless of the calculation of M, the motor current IM is cut (corresponding to the motor driving means).
【００３６】次に、実施例装置を搭載した四輪操舵車両
での旋回走行時及び直進走行時の作用を説明する。Next, the operation of the four-wheel steering vehicle equipped with the embodiment device during turning and straight traveling will be described.
【００３７】（イ）旋回走行時 旋回走行時には、ステップ７３において、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θεが演算され、ステップ７５において、偏差θ
εに比例定数Ｌを掛け合わせた比例項を有するモータ電
流制御式(1) に基づいてモータ電流ＩM が演算され、ス
テップ７８において、ステップ７５での演算により得ら
れたモータ電流ＩM がモータ１９に印加される。(A) Turning operation During turning operation, in step 73, the deviation θε is calculated by the absolute value obtained by subtracting the rear wheel steering angle follow-up value θR from the rear wheel steering angle target value θR *. θ
The motor current IM is calculated based on the motor current control equation (1) having a proportional term obtained by multiplying ε by the proportional constant L. In step 78, the motor current IM obtained by the calculation in step 75 is supplied to the motor 19. Applied.
【００３８】従って、後輪舵角目標値θR*に後輪舵角追
従値θR を収束させるフィードバック制御によりハンド
ル操舵時に後輪９，１０に補助舵角が与えられることに
なり、後輪舵角目標値θR*を決定する時に狙った最適な
旋回性能が達成される。Accordingly, an auxiliary steering angle is given to the rear wheels 9, 10 during steering of the steering wheel by feedback control for converging the rear wheel steering angle follow-up value θR to the rear wheel steering angle target value θR *. The optimum turning performance aimed at when determining the target value θR * is achieved.
【００３９】（ロ）直進走行時 直進走行時には、ステップ７７において、後輪舵角目標
値θR*が零の状態が所定時間to継続しているかどうかに
より直進走行が判断され、ステップ７７において、偏差
θεの有無にかかわらず、モータ電流ＩM がＩM ＝０に
設定され、ステップ７８においてモータ１９に印加され
ているモータ電流が強制的にカットされる。(B) Straight running When the vehicle is running straight, in step 77, it is determined whether the rear wheel steering angle target value θR * is zero for a predetermined period of time or not, and straight running is determined in step 77. Regardless of the presence or absence of θε , the motor current IM is set to IM = 0 , and the motor current applied to the motor 19 is forcibly cut in step 78.
【００４０】従って、直進走行時にはモータ電流がカッ
トされることになり、モータ電流制御式(1) に基づいた
制御とする場合に比べ電力消費の削減が図られると共
に、モータ１９への常時電流印加によるモータ１９の耐
久性劣化が防止される。Therefore, the motor current is cut off when the vehicle is traveling straight, so that the power consumption is reduced as compared with the case where the control is performed based on the motor current control formula (1), and the constant current application to the motor 19 is performed. As a result, the durability of the motor 19 is prevented from deteriorating.
【００４１】即ち、モータ１９及び非可逆性ギアである
減速機構１８をアクチュエータとする電動式ステアリン
グ装置１１では、図８に示すように、フリクションによ
るヒステリシス影響により後輪舵角目標値θR*が零であ
っても偏差θεが出てしまいモータ電流制御式(1) に基
づいた場合において継続的に所定のモータ電流ＩM が印
加されることになる。That is, in the electric steering apparatus 11 using the motor 19 and the speed reduction mechanism 18 as an irreversible gear as actuators, as shown in FIG. 8, the rear wheel steering angle target value θR * becomes zero due to the hysteresis effect due to friction. However, the deviation .theta..epsilon. Appears, and the predetermined motor current IM is continuously applied when the motor current control formula (1) is used.
【００４２】以上説明してきたように、実施例にあって
は、後輪９，１０側にモータ１９及び非可逆性ギアであ
る減速機構１８をアクチュエータとする電動式ステアリ
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、後輪舵角目標値θR*に基づいて直進走行を判断
し、直進走行時にはモータ電流制御式(1) での電流印加
を中止し、強制的にモータ電流をカットする装置とした
為、直進走行時における電力消費の無駄を解消すると共
にモータ１９の耐久性を向上させることができる。As described above, in the embodiment, the four-wheel steering having the electric steering device 11 having the motor 19 and the reduction mechanism 18 as an irreversible gear as actuators on the rear wheels 9 and 10 side. The motor control device of the vehicle determines straight running based on the rear wheel steering angle target value θR *, and during straight running, stops applying current by the motor current control formula (1) and forcibly cuts the motor current. Since the apparatus is used, waste of power consumption during straight running can be eliminated, and the durability of the motor 19 can be improved.
【００４３】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。Although the embodiment has been described with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to the embodiment, and any changes or additions without departing from the spirit of the invention are included in the invention. It is.
【００４４】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。For example, in the embodiment, the application example in which the motor steering mechanism is adopted only for the rear wheel is shown, but the motor steering mechanism may be adopted for the front and rear wheels.
【００４５】[0045]
【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及び非可逆性ギアを
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、舵角目標値に
基づいて直進走行を判断し、直進走行時にはモータ電流
制御式での電流印加を中止し、強制的にモータ電流をカ
ットする手段とした為、直進走行時における電力消費の
無駄を解消すると共に電動モータの耐久性を向上させる
ことが出来るという効果が得られる。As described above, according to the present invention, there is provided a motor control device for a four-wheel steering vehicle having a motor steering mechanism having an electric motor and an irreversible gear as actuators at rear wheels or front and rear wheels. Judgment of straight running based on the steering angle target value, stopping current application by the motor current control system during straight running, and forcibly cutting the motor current are used, so that waste of power consumption during straight running is reduced. This has the effect of eliminating the problem and improving the durability of the electric motor.
【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。FIG. 1 is a diagram corresponding to claims showing a motor control device for a four-wheel steering vehicle according to the present invention.
【図２】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。FIG. 2 is an overall system diagram showing a four-wheel steering vehicle to which the motor control device of the embodiment is applied.
【図３】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。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a specific configuration of an electric steering device of the embodiment device.
【図４】電動式ステアリング装置の台上モデル図であ
る。FIG. 4 is a table model diagram of the electric steering device.
【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。FIG. 5 is a characteristic diagram of a motor current value with respect to a motor torque in the electric steering apparatus.
【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。FIG. 6 is a characteristic diagram of a motor current value with respect to a deviation between a target value and a following value in the electric steering apparatus.
【図７】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。FIG. 7 is a flowchart illustrating a flow of a motor control operation performed by a controller of the embodiment device.
【図８】電動モータ及び非可逆性ギアをアクチュエータ
とするモータステアリング機構での目標値に対する追従
値のヒステリシス特性図である。FIG. 8 is a hysteresis characteristic diagram of a follow-up value to a target value in a motor steering mechanism using an electric motor and a non-reversible gear as an actuator.
ａ 電動モータ ｂ 非可逆性ギア ｃ モータステアリング機構 ｄ 舵角目標値演算手段 ｅ 舵角追従値検出手段 ｆ 偏差演算手段 ｇ モータ電流演算手段 ｈ モータ駆動手段 ｉ 直進走行判断手段 ｊ モータ電流カット手段 a electric motor b irreversible gear c motor steering mechanism d steering angle target value calculating means e steering angle following value detecting means f deviation calculating means g motor current calculating means h motor driving means i straight running judgment means j motor current cutting means
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00 B62D 7/14 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) B62D 5/04 B62D 6/00 B62D 7/14
Claims (1)
逆性ギア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舵角を
電動モータにより制御する四輪操舵車両において、 前記ハンドル操舵時に所望の舵角目標値を演算する舵角
目標値演算手段と、 電動モータにより転舵される車輪の舵角追従値を検出す
る舵角追従値検出手段と、 前記舵角目標値と舵角追従値との偏差を演算する偏差演
算手段と、 前記偏差に比例定数を掛け合わせた比例項を有するモー
タ電流制御式に基づいてモータ電流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、 前記舵角目標値が零の状態が所定時間継続しているかど
うかにより直進走行を判断する直進走行判断手段と、 前記直進走行判断手段により直進走行時であると判断さ
れた時には偏差の有無にかかわらず、強制的にモータ電
流をカットする指令を前記モータ駆動手段に出力するモ
ータ電流カット手段と、 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。1. A four-wheel steering vehicle having a motor steering mechanism using an electric motor and an irreversible gear as actuators for rear wheels or front and rear wheels, and controlling the steering angle of the rear wheels or front and rear wheels by an electric motor when operating a steering wheel. A steering angle target value calculating means for calculating a desired steering angle target value during steering of the steering wheel; a steering angle following value detecting means for detecting a steering angle following value of a wheel steered by an electric motor; Deviation calculation means for calculating a deviation between a target value and a steering angle following value; motor current calculation means for calculating a motor current based on a motor current control formula having a proportional term obtained by multiplying the deviation by a proportional constant; Motor drive means for applying the motor current obtained by the motor current calculation means to the electric motor, and direct determination as to whether the steering angle target value remains zero for a predetermined time. A straight traveling judgment means for judging forward traveling, and when the straight traveling judgment means judges that the vehicle is traveling straight, regardless of the presence or absence of a deviation, outputs a command for forcibly cutting the motor current to the motor driving means. A motor control device for a four-wheel steering vehicle, comprising:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP387291A JP3038930B2 (en) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Motor control device for four-wheel steering vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP387291A JP3038930B2 (en) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Motor control device for four-wheel steering vehicle |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04321470A JPH04321470A (en) | 1992-11-11 |
| JP3038930B2 true JP3038930B2 (en) | 2000-05-08 |
Family
ID=11569280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP387291A Expired - Fee Related JP3038930B2 (en) | 1991-01-17 | 1991-01-17 | Motor control device for four-wheel steering vehicle |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3038930B2 (en) |
-
1991
- 1991-01-17 JP JP387291A patent/JP3038930B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04321470A (en) | 1992-11-11 |
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