JP3080045B2 - ステアリング装置 - Google Patents
ステアリング装置Info
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- JP3080045B2 JP3080045B2 JP27625297A JP27625297A JP3080045B2 JP 3080045 B2 JP3080045 B2 JP 3080045B2 JP 27625297 A JP27625297 A JP 27625297A JP 27625297 A JP27625297 A JP 27625297A JP 3080045 B2 JP3080045 B2 JP 3080045B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステアリング装置
に関し、特に、ステアリングホイールの回転により発生
する操舵トルクに応じて操舵補助力を発生させるステア
リング装置に関する。
に関し、特に、ステアリングホイールの回転により発生
する操舵トルクに応じて操舵補助力を発生させるステア
リング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来の電動式パワーステアリング装置
は、ステアリングホイールの回転により発生する操舵ト
ルクを検出するトルクセンサと、操舵トルクに応じて電
動モータに対する指令電流を生成する制御部と、指令電
流に応じて回転する電動モータとを有している。電動モ
ータの回転により操舵補助力が発生する。
は、ステアリングホイールの回転により発生する操舵ト
ルクを検出するトルクセンサと、操舵トルクに応じて電
動モータに対する指令電流を生成する制御部と、指令電
流に応じて回転する電動モータとを有している。電動モ
ータの回転により操舵補助力が発生する。
【0003】また、操舵トルクの微分値を用いてトルク
センサの出力値を補正する慣性補償機能を有する電動式
パワーステアリング装置が知られている。そのような電
動式パワーステアリング装置は、例えば、特開昭61−
98672号公報に開示されている。
センサの出力値を補正する慣性補償機能を有する電動式
パワーステアリング装置が知られている。そのような電
動式パワーステアリング装置は、例えば、特開昭61−
98672号公報に開示されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上述した慣性補償機能
を有する電動式パワーステアリング装置では、ステアリ
ングホイールの切り込み時に操舵トルクの変化に応答し
て速やかにアシストトルクが立ち上がるため、電動モー
タの起動および停止が速やかに行われる。これにより、
ステアリングホイールの切り込み時に電動モータの摩擦
や慣性による応答遅れを低減することができる。
を有する電動式パワーステアリング装置では、ステアリ
ングホイールの切り込み時に操舵トルクの変化に応答し
て速やかにアシストトルクが立ち上がるため、電動モー
タの起動および停止が速やかに行われる。これにより、
ステアリングホイールの切り込み時に電動モータの摩擦
や慣性による応答遅れを低減することができる。
【0005】しかし、ステアリングホイールの切り込み
時に慣性補償効果を十分に得るためにトルクセンサの微
分値のゲインを高くすると、ステアリングホイールの切
り増し時には、その慣性補償効果によってアシストトル
クが過剰に発生し、運転者が期待するよりもステアリン
グホイールが軽く周りすぎる(すなわち、ステアリング
ホイールの切り増し時に反力感が失われる)という課題
があった。
時に慣性補償効果を十分に得るためにトルクセンサの微
分値のゲインを高くすると、ステアリングホイールの切
り増し時には、その慣性補償効果によってアシストトル
クが過剰に発生し、運転者が期待するよりもステアリン
グホイールが軽く周りすぎる(すなわち、ステアリング
ホイールの切り増し時に反力感が失われる)という課題
があった。
【0006】本発明は、上記課題に鑑みてなされたもの
であり、ステアリングホイールの切り込み時には電動モ
ータの摩擦や慣性による応答遅れを低減することがで
き、かつ、ステアリングホイールの切り増し時には反力
感が失われることを防止することができるステアリング
装置を提供することを目的とする。
であり、ステアリングホイールの切り込み時には電動モ
ータの摩擦や慣性による応答遅れを低減することがで
き、かつ、ステアリングホイールの切り増し時には反力
感が失われることを防止することができるステアリング
装置を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明のステアリング装
置は、ステアリングホイールの回転により発生する操舵
トルクを検出する手段と、該操舵トルクに応じて操舵補
助力を発生させる手段と、該操舵トルクの微分値から低
周波成分を除去する手段と、該低周波成分が除去された
該操舵トルクの微分値に応じて操舵補助力を補正する手
段とを備えており、これにより、上記目的が達成され
る。
置は、ステアリングホイールの回転により発生する操舵
トルクを検出する手段と、該操舵トルクに応じて操舵補
助力を発生させる手段と、該操舵トルクの微分値から低
周波成分を除去する手段と、該低周波成分が除去された
該操舵トルクの微分値に応じて操舵補助力を補正する手
段とを備えており、これにより、上記目的が達成され
る。
【0008】本発明の他のステアリング装置は、ステア
リングホイールの回転により発生する操舵トルクを検出
する手段と、該操舵トルクに応じて操舵補助力を発生さ
せる手段と、ステアリング操舵加速度を検出する手段
と、該ステアリング操舵加速度の微分値から低周波成分
を除去する手段と、該低周波成分が除去された該ステア
リング操舵加速度の微分値に応じて操舵補助力を補正す
る手段とを備えており、これにより、上記目的が達成さ
れる。
リングホイールの回転により発生する操舵トルクを検出
する手段と、該操舵トルクに応じて操舵補助力を発生さ
せる手段と、ステアリング操舵加速度を検出する手段
と、該ステアリング操舵加速度の微分値から低周波成分
を除去する手段と、該低周波成分が除去された該ステア
リング操舵加速度の微分値に応じて操舵補助力を補正す
る手段とを備えており、これにより、上記目的が達成さ
れる。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の実施の形態を説明する。
の実施の形態を説明する。
【0010】図1は、本発明の実施の形態のステアリン
グ装置1の構成を示す。
グ装置1の構成を示す。
【0011】ステアリング装置1は、ステアリングホイ
ール11を支持するステアリング軸10を有している。
ステアリング軸10は、ステアリングホイール11側に
連結される入力軸10aと、操舵輪(図示せず)側に連
結される出力軸10bとを含んでいる。入力軸10aと
出力軸10bとは、トーションバー(図示せず)によっ
て所定の角度範囲内で相対的に回動変位可能なように連
結されている。
ール11を支持するステアリング軸10を有している。
ステアリング軸10は、ステアリングホイール11側に
連結される入力軸10aと、操舵輪(図示せず)側に連
結される出力軸10bとを含んでいる。入力軸10aと
出力軸10bとは、トーションバー(図示せず)によっ
て所定の角度範囲内で相対的に回動変位可能なように連
結されている。
【0012】トルクセンサ12は、ステアリングホイー
ル11の回転により発生する操舵トルクT〜を検出す
る。操舵トルクT〜は、例えば、入力軸10aと出力軸
10bの相対的な回動変位を検出することによって検出
することが可能である。トルクセンサ12の出力は、電
子制御装置(以下、ECUという)13に供給される。
ル11の回転により発生する操舵トルクT〜を検出す
る。操舵トルクT〜は、例えば、入力軸10aと出力軸
10bの相対的な回動変位を検出することによって検出
することが可能である。トルクセンサ12の出力は、電
子制御装置(以下、ECUという)13に供給される。
【0013】ECU13は、トルクセンサ12によって
検出された操舵トルクT〜に応じて、モータ14に電流
Iを供給する。モータ14は、電流Iに応じて駆動さ
れ、ピニオンギヤ16とリングギヤ17とを介して出力
軸10bにアシストトルクを与える。ピニオンギヤ16
は、モータ14の回転軸に装着されている。リングギヤ
17は、出力軸10bに装着されている。ピニオンギヤ
16とリングギヤ17とは、互いに噛み合っている。
検出された操舵トルクT〜に応じて、モータ14に電流
Iを供給する。モータ14は、電流Iに応じて駆動さ
れ、ピニオンギヤ16とリングギヤ17とを介して出力
軸10bにアシストトルクを与える。ピニオンギヤ16
は、モータ14の回転軸に装着されている。リングギヤ
17は、出力軸10bに装着されている。ピニオンギヤ
16とリングギヤ17とは、互いに噛み合っている。
【0014】このように、モータ14は、操舵トルクT
〜に応じて操舵補助力を発生するように回転される。ま
た、モータ14は、モータ回転角θmを検出し、ECU
13に出力する。
〜に応じて操舵補助力を発生するように回転される。ま
た、モータ14は、モータ回転角θmを検出し、ECU
13に出力する。
【0015】入力角センサ18は、入力軸10aの回転
に応じた入力角(ステアリング操舵角)θhを検出す
る。入力角センサ18の出力は、ECU13に供給され
る。
に応じた入力角(ステアリング操舵角)θhを検出す
る。入力角センサ18の出力は、ECU13に供給され
る。
【0016】出力角センサ19は、出力軸10bの回転
に応じた出力角(ピニオン軸角)θpを検出する。出力
角センサ19の出力は、ECU13に供給される。
に応じた出力角(ピニオン軸角)θpを検出する。出力
角センサ19の出力は、ECU13に供給される。
【0017】操舵輪転舵機構20は、出力軸10bの回
転を操舵輪(図示せず)が接続された軸方向の運動に変
換する。出力軸10bの回転に従って、操舵輪転舵機構
20の変位部材が左右にシフトすることにより、操舵輪
が転舵される。
転を操舵輪(図示せず)が接続された軸方向の運動に変
換する。出力軸10bの回転に従って、操舵輪転舵機構
20の変位部材が左右にシフトすることにより、操舵輪
が転舵される。
【0018】図2は、ECU13の構成を示す。ECU
13は、位相補償器110と、基本アシストゲイン部1
20と、慣性補償制御部130と、戻し制御部140
と、収れん制御部150と、電流制御駆動回路160
と、ステアリング操舵角速度検出部170とを含んでい
る。
13は、位相補償器110と、基本アシストゲイン部1
20と、慣性補償制御部130と、戻し制御部140
と、収れん制御部150と、電流制御駆動回路160
と、ステアリング操舵角速度検出部170とを含んでい
る。
【0019】以下、上述した構成を有するECU13の
動作を説明する。本明細書では、「X・」という表記は
「X」の上に・を付した表記と同義であり、Xの微分を
表すと定義する。ここで、Xは任意の記号である。ま
た、「XABC」という表記は「X」の上にA、B、Cを
この順番でXに近い方から付した表記と同義であると定
義する。ここで、X、A、B、Cはいずれも任意の記号
であり、BおよびCは省略可能である。
動作を説明する。本明細書では、「X・」という表記は
「X」の上に・を付した表記と同義であり、Xの微分を
表すと定義する。ここで、Xは任意の記号である。ま
た、「XABC」という表記は「X」の上にA、B、Cを
この順番でXに近い方から付した表記と同義であると定
義する。ここで、X、A、B、Cはいずれも任意の記号
であり、BおよびCは省略可能である。
【0020】位相補償器110は、トルクセンサ12か
ら出力される操舵トルクT〜に対して位相補償処理を行
うことにより、操舵トルクT〜の位相を進める。位相補
償器110の出力は、位相補償後の操舵トルクT〜〜と
して基本アシストゲイン部120と慣性補償制御部13
0とに供給される。
ら出力される操舵トルクT〜に対して位相補償処理を行
うことにより、操舵トルクT〜の位相を進める。位相補
償器110の出力は、位相補償後の操舵トルクT〜〜と
して基本アシストゲイン部120と慣性補償制御部13
0とに供給される。
【0021】基本アシストゲイン部120は、操舵トル
クT〜〜に基本アシストゲインKBを乗算し、その結果
KB・T〜〜を出力する。基本アシストゲインKBは、操
舵トルクT〜〜と車速センサ21から出力される車速V
とに応じて決定される。
クT〜〜に基本アシストゲインKBを乗算し、その結果
KB・T〜〜を出力する。基本アシストゲインKBは、操
舵トルクT〜〜と車速センサ21から出力される車速V
とに応じて決定される。
【0022】慣性補償制御部130は、操舵トルクの微
分値T〜〜・から低周波成分を除去することによって、
慣性補償制御電流目標値Ii 〜を生成する。すなわち、
Ii 〜は、(数1)によって表される。
分値T〜〜・から低周波成分を除去することによって、
慣性補償制御電流目標値Ii 〜を生成する。すなわち、
Ii 〜は、(数1)によって表される。
【0023】
【数1】Ii 〜=Kd1・T〜〜・− Kd2・T〜〜・ L=
(Kd1−Kd2L(s))T〜〜・ ここで、Kd1およびKd2は微分ゲインを示し、L(s)
はローパスフィルタ133のラプラス変換表現を示し、
T〜〜・ Lは操舵トルクの微分値T〜〜・をローパスフィ
ルタ133によって処理した結果を示す。
(Kd1−Kd2L(s))T〜〜・ ここで、Kd1およびKd2は微分ゲインを示し、L(s)
はローパスフィルタ133のラプラス変換表現を示し、
T〜〜・ Lは操舵トルクの微分値T〜〜・をローパスフィ
ルタ133によって処理した結果を示す。
【0024】慣性補償制御部130は、図2に示される
ように、微分器131と、微分ゲイン部132と、ロー
パスフィルタ133と、微分ゲイン部134とを含んで
いる。微分器131は、操舵トルクの微分値T〜〜・を
出力する。微分ゲイン部132は、操舵トルクの微分値
T〜〜・に微分ゲインKd1を乗算し、その結果Kd1・T
〜〜・を出力する。ローパスフィルタ133は、操舵ト
ルクの微分値T〜〜・に対してローパスフィルタ処理を
施し、その結果T〜〜・ L(=L(s)T〜〜・)を出力
する。微分ゲイン部134は、ローパスフィルタ133
の出力T〜〜・ Lに微分ゲインKd2を乗算し、その結果K
d2・T〜〜・ L(=Kd2L(s)T〜〜・)を出力する。
ように、微分器131と、微分ゲイン部132と、ロー
パスフィルタ133と、微分ゲイン部134とを含んで
いる。微分器131は、操舵トルクの微分値T〜〜・を
出力する。微分ゲイン部132は、操舵トルクの微分値
T〜〜・に微分ゲインKd1を乗算し、その結果Kd1・T
〜〜・を出力する。ローパスフィルタ133は、操舵ト
ルクの微分値T〜〜・に対してローパスフィルタ処理を
施し、その結果T〜〜・ L(=L(s)T〜〜・)を出力
する。微分ゲイン部134は、ローパスフィルタ133
の出力T〜〜・ Lに微分ゲインKd2を乗算し、その結果K
d2・T〜〜・ L(=Kd2L(s)T〜〜・)を出力する。
【0025】さらに、微分ゲイン部132の出力から微
分ゲイン部134の出力が減算される。このようにし
て、(数1)に示される慣性補償制御電流目標値Ii 〜
が慣性補償制御部130から出力される。
分ゲイン部134の出力が減算される。このようにし
て、(数1)に示される慣性補償制御電流目標値Ii 〜
が慣性補償制御部130から出力される。
【0026】基本アシストゲイン部120の出力と慣性
補償制御部130の出力とを加算することにより、基本
アシスト電流目標値IB 〜が得られる。すなわち、IB 〜
は、(数2)によって表現される。
補償制御部130の出力とを加算することにより、基本
アシスト電流目標値IB 〜が得られる。すなわち、IB 〜
は、(数2)によって表現される。
【0027】
【数2】IB 〜=KB・T〜〜+Ii 〜 戻し制御部140は、入力角センサ18から出力される
ステアリング操舵角θhと車速センサ21から出力され
る車速Vとに応じて、戻し制御電流目標値IR 〜を生成
する。
ステアリング操舵角θhと車速センサ21から出力され
る車速Vとに応じて、戻し制御電流目標値IR 〜を生成
する。
【0028】収れん制御部150は、ステアリング操舵
角速度検出部170から出力されるステアリング操舵角
速度θh ・と車速センサ21から出力される車速Vとに応
じて、収れん制御電流目標値ID 〜を生成する。ステア
リング操舵角速度θh ・は、例えば、入力角センサ18の
出力を微分器によって一階微分することによって得られ
る。
角速度検出部170から出力されるステアリング操舵角
速度θh ・と車速センサ21から出力される車速Vとに応
じて、収れん制御電流目標値ID 〜を生成する。ステア
リング操舵角速度θh ・は、例えば、入力角センサ18の
出力を微分器によって一階微分することによって得られ
る。
【0029】基本アシスト電流目標値IB 〜と戻し制御
電流目標値IR 〜と収れん制御電流目標値ID 〜とを加算
することにより、電流目標値I〜が得られる。すなわ
ち、I〜は、(数3)によって表現される。
電流目標値IR 〜と収れん制御電流目標値ID 〜とを加算
することにより、電流目標値I〜が得られる。すなわ
ち、I〜は、(数3)によって表現される。
【0030】
【数3】I〜=IB 〜+IR 〜+ID 〜 電流制御駆動回路160は、モータ14に流れる電流I
が電流目標値I〜に近づくようにモータ14を駆動す
る。
が電流目標値I〜に近づくようにモータ14を駆動す
る。
【0031】図3は、ステアリングホイール11の切り
込み時とステアリングホイール11の切り増し時におけ
る慣性補償制御電流目標値Ii 〜の変化を示す。本明細
書では、「ステアリングホイールの切り込み時」とはス
テアリングホイールを切り始めた場合における最初の所
定の時間をいい、「ステアリングホイールの切り増し
時」とはステアリングホイールの切り込み時に続く所定
の時間をいうと定義する。
込み時とステアリングホイール11の切り増し時におけ
る慣性補償制御電流目標値Ii 〜の変化を示す。本明細
書では、「ステアリングホイールの切り込み時」とはス
テアリングホイールを切り始めた場合における最初の所
定の時間をいい、「ステアリングホイールの切り増し
時」とはステアリングホイールの切り込み時に続く所定
の時間をいうと定義する。
【0032】また、本明細書では、すべての値はステア
リングホイール11を右に切る場合を正とする。説明も
ステアリングホイール11を右に切る場合を前提として
いる。ステアリングホイール11を左に切る場合には、
符号を反転させればよい。
リングホイール11を右に切る場合を正とする。説明も
ステアリングホイール11を右に切る場合を前提として
いる。ステアリングホイール11を左に切る場合には、
符号を反転させればよい。
【0033】図3に示されるように、ステアリングホイ
ール11の切り増し時には、慣性補償制御電流目標値I
i 〜は、微分ゲイン部132の出力Kd1・T〜〜・より小
さくなっている。従って、微分ゲイン部132の出力K
d1・T〜〜・を慣性補償制御電流目標値Ii 〜として出力
する場合に比べて、操舵補助力が抑制される。これによ
り、ステアリングホイール11の切り増し時に反力感が
失われることを防止することができる。一方、ステアリ
ングホイール11の切り込み時には、慣性補償制御電流
目標値Ii 〜の立ち上がりは、微分ゲイン部132の出
力Kd1・T〜〜・の立ち上がりにほぼ等しい。これによ
り、ステアリングホイール11の切り込み時にモータ1
4の摩擦や慣性による応答遅れを低減することができ
る。
ール11の切り増し時には、慣性補償制御電流目標値I
i 〜は、微分ゲイン部132の出力Kd1・T〜〜・より小
さくなっている。従って、微分ゲイン部132の出力K
d1・T〜〜・を慣性補償制御電流目標値Ii 〜として出力
する場合に比べて、操舵補助力が抑制される。これによ
り、ステアリングホイール11の切り増し時に反力感が
失われることを防止することができる。一方、ステアリ
ングホイール11の切り込み時には、慣性補償制御電流
目標値Ii 〜の立ち上がりは、微分ゲイン部132の出
力Kd1・T〜〜・の立ち上がりにほぼ等しい。これによ
り、ステアリングホイール11の切り込み時にモータ1
4の摩擦や慣性による応答遅れを低減することができ
る。
【0034】図3に示される慣性補償制御電流目標値I
i 〜の変化を実現するためには、ローパスフィルタ13
3の特性を適切に決定する必要がある。以下、図4
(a)〜(c)を参照して、ローパスフィルタ133の
特性について説明する。
i 〜の変化を実現するためには、ローパスフィルタ13
3の特性を適切に決定する必要がある。以下、図4
(a)〜(c)を参照して、ローパスフィルタ133の
特性について説明する。
【0035】ステアリングホイール11を一定の速度で
回転すると仮定する。すなわち、ステアリング操舵角速
度θh ・が一定であると仮定する。
回転すると仮定する。すなわち、ステアリング操舵角速
度θh ・が一定であると仮定する。
【0036】図4(a)は、ステアリング操舵角θhと
モータ回転角θmの変化を示す。図4(a)に示される
ように、モータ14等の摩擦や慣性によってモータ回転
角θmはステアリング操舵角θhより若干遅れて立ち上が
る。その後、時刻Sでモータ14の追従遅れはほぼ解消
され、ステアリング操舵角θhの傾きとモータ回転角θm
の傾きとがほぼ等しくなる。
モータ回転角θmの変化を示す。図4(a)に示される
ように、モータ14等の摩擦や慣性によってモータ回転
角θmはステアリング操舵角θhより若干遅れて立ち上が
る。その後、時刻Sでモータ14の追従遅れはほぼ解消
され、ステアリング操舵角θhの傾きとモータ回転角θm
の傾きとがほぼ等しくなる。
【0037】図4(b)は、操舵トルクの微分値T
〜〜・と操舵トルクの微分値T〜〜・に対してローパスフ
ィルタ処理を施した結果T〜〜・ Lの変化を示す。ローパ
スフィルタ133の特性は、T〜〜・ Lの変化のピークが
時刻Sまたは時刻S以降の時刻(例えば、時刻E)とな
るように決定される。これにより、図3に示される慣性
補償制御電流目標値Ii 〜の変化を実現することができ
る。なお、ローパスフィルタ133は、ノイズ除去を目
的としたkHzオーダのローパスフィルタとは異なり、
数10Hz以下の非常に低い周波数を通過させる特性を
有していれば十分である。
〜〜・と操舵トルクの微分値T〜〜・に対してローパスフ
ィルタ処理を施した結果T〜〜・ Lの変化を示す。ローパ
スフィルタ133の特性は、T〜〜・ Lの変化のピークが
時刻Sまたは時刻S以降の時刻(例えば、時刻E)とな
るように決定される。これにより、図3に示される慣性
補償制御電流目標値Ii 〜の変化を実現することができ
る。なお、ローパスフィルタ133は、ノイズ除去を目
的としたkHzオーダのローパスフィルタとは異なり、
数10Hz以下の非常に低い周波数を通過させる特性を
有していれば十分である。
【0038】図4(c)は、ステアリング操舵角速度θ
h ・とモータ回転角速度θm ・の変化を示す。ステアリング
操舵角速度θh ・とモータ回転角速度θm ・とが等しくなる
時刻を時刻Sとすることによって、より正確に時刻Sを
検出することができる。
h ・とモータ回転角速度θm ・の変化を示す。ステアリング
操舵角速度θh ・とモータ回転角速度θm ・とが等しくなる
時刻を時刻Sとすることによって、より正確に時刻Sを
検出することができる。
【0039】なお、モータ回転角θmの代わりにピニオ
ン軸角θpを用いてローパスフィルタ133の特性を決
定してもよい。
ン軸角θpを用いてローパスフィルタ133の特性を決
定してもよい。
【0040】また、時刻Sの特定の際は、通常考えうる
ステアリング操舵角速度を考慮して行えばよく、最大を
考える際は、車両の操舵輪を浮かせた状態でステアリン
グホイール11を定速で回転させる(あるいは、ステア
リング装置1単体の場合、無負荷でステアリングホイー
ル11を定速で回転させる)ことにより、ステアリング
操舵角速度を測定すればよい。
ステアリング操舵角速度を考慮して行えばよく、最大を
考える際は、車両の操舵輪を浮かせた状態でステアリン
グホイール11を定速で回転させる(あるいは、ステア
リング装置1単体の場合、無負荷でステアリングホイー
ル11を定速で回転させる)ことにより、ステアリング
操舵角速度を測定すればよい。
【0041】図5は、慣性補償制御部130の他の構成
を示す。慣性補償制御部130は、操舵トルクの微分値
T〜〜・から低周波成分を除去することによって、慣性
補償制御電流目標値Ii 〜を生成する。すなわち、Ii 〜
は、(数4)によって表される。
を示す。慣性補償制御部130は、操舵トルクの微分値
T〜〜・から低周波成分を除去することによって、慣性
補償制御電流目標値Ii 〜を生成する。すなわち、Ii 〜
は、(数4)によって表される。
【0042】
【数4】 Ii 〜=Kd1・T〜〜・ H=Kd1・H(s)T〜〜・ ここで、Kd1は微分ゲインを示し、H(s)はハイパス
フィルタ232のラプラス変換表現を示し、T〜〜・ Hは
操舵トルクの微分値T〜〜・をハイパスフィルタ232
によって処理した結果を示す。
フィルタ232のラプラス変換表現を示し、T〜〜・ Hは
操舵トルクの微分値T〜〜・をハイパスフィルタ232
によって処理した結果を示す。
【0043】慣性補償制御部130は、図5に示される
ように、微分器231と、ハイパスフィルタ232と、
微分ゲイン部233とを含んでいる。微分器231は、
操舵トルクの微分値T〜〜・を出力する。ハイパスフィ
ルタ232は、操舵トルクの微分値T〜〜・に対してハ
イパスフィルタ処理を施し、その結果T〜〜・ H(=H
(s)T〜〜・)を出力する。微分ゲイン部233は、
ハイパスフィルタ232の出力T〜〜・ Hに微分ゲインK
d1を乗算し、その結果Kd1・T〜〜・ H(=Kd1・H
(s)T〜〜・)を出力する。
ように、微分器231と、ハイパスフィルタ232と、
微分ゲイン部233とを含んでいる。微分器231は、
操舵トルクの微分値T〜〜・を出力する。ハイパスフィ
ルタ232は、操舵トルクの微分値T〜〜・に対してハ
イパスフィルタ処理を施し、その結果T〜〜・ H(=H
(s)T〜〜・)を出力する。微分ゲイン部233は、
ハイパスフィルタ232の出力T〜〜・ Hに微分ゲインK
d1を乗算し、その結果Kd1・T〜〜・ H(=Kd1・H
(s)T〜〜・)を出力する。
【0044】このようにして、(数4)に示される慣性
補償制御電流目標値Ii 〜が慣性補償制御部130から
出力される。
補償制御電流目標値Ii 〜が慣性補償制御部130から
出力される。
【0045】ステアリングホイール11の切り込み時に
は操舵トルクT〜〜の立ち上がりが大きいため操舵トル
クの微分値T〜〜・の絶対値が大きい。このことは、操
舵トルクの微分値T〜〜・の高周波成分が大きいことを
意味する。一方、ステアリングホイール11の切り増し
時には操舵トルクT〜〜の変化が小さいため操舵トルク
の微分値T〜〜・の絶対値が小さい。このことは、操舵
トルクの微分値T〜〜・の低周波成分が大きいことを意
味する。従って、操舵トルクの微分値T〜〜・の低周波
成分を除去することにより、ステアリングホイール11
の切り込み時のみ電流目標値Ii 〜を増加することがで
きる。
は操舵トルクT〜〜の立ち上がりが大きいため操舵トル
クの微分値T〜〜・の絶対値が大きい。このことは、操
舵トルクの微分値T〜〜・の高周波成分が大きいことを
意味する。一方、ステアリングホイール11の切り増し
時には操舵トルクT〜〜の変化が小さいため操舵トルク
の微分値T〜〜・の絶対値が小さい。このことは、操舵
トルクの微分値T〜〜・の低周波成分が大きいことを意
味する。従って、操舵トルクの微分値T〜〜・の低周波
成分を除去することにより、ステアリングホイール11
の切り込み時のみ電流目標値Ii 〜を増加することがで
きる。
【0046】図6は、慣性補償制御部130aの構成を
示す。慣性補償制御部130aは、図1に示される慣性
補償制御部130と同一の機能を果たし得る。従って、
慣性補償制御部130aによっても慣性補償制御部13
0と同一の効果が得られる。
示す。慣性補償制御部130aは、図1に示される慣性
補償制御部130と同一の機能を果たし得る。従って、
慣性補償制御部130aによっても慣性補償制御部13
0と同一の効果が得られる。
【0047】慣性補償制御部130aは、操舵トルクの
微分値T〜〜・から低周波成分を除去する代わりに、ス
テアリング操舵角加速度θh ・・から低周波成分を除去す
ることによって、慣性補償制御電流目標値Ii 〜を生成
する。すなわち、Ii 〜は、(数5)によって表され
る。
微分値T〜〜・から低周波成分を除去する代わりに、ス
テアリング操舵角加速度θh ・・から低周波成分を除去す
ることによって、慣性補償制御電流目標値Ii 〜を生成
する。すなわち、Ii 〜は、(数5)によって表され
る。
【0048】
【数5】Ii 〜=Kθ1・θh ・・− Kθ2・θh ・・ L=(K
θ1−Kθ2L(s))θh ・・ ここで、Kθ1およびKθ2はゲインを示し、L(s)は
ローパスフィルタ333のラプラス変換表現を示し、θ
h ・・ Lはステアリング操舵角加速度θh ・・をローパスフィ
ルタ333によって処理した結果を示す。
θ1−Kθ2L(s))θh ・・ ここで、Kθ1およびKθ2はゲインを示し、L(s)は
ローパスフィルタ333のラプラス変換表現を示し、θ
h ・・ Lはステアリング操舵角加速度θh ・・をローパスフィ
ルタ333によって処理した結果を示す。
【0049】慣性補償制御部130aの構成は、ステア
リング操舵角加速度検出部331を除いて、慣性補償制
御部130の構成と同様である。
リング操舵角加速度検出部331を除いて、慣性補償制
御部130の構成と同様である。
【0050】ステアリング操舵角加速度検出部331
は、ステアリング操舵角加速度θh ・・を出力する。ステ
アリング操舵角加速度θh ・・は、例えば、入力角センサ
18の出力を微分器によって二階微分することによって
得られる。あるいは、タコジェネレータによって検出さ
れたステアリング操舵角速度θh ・を微分器によって一階
微分することにより、ステアリング操舵角加速度θh ・・
を得ることにしてもよい。
は、ステアリング操舵角加速度θh ・・を出力する。ステ
アリング操舵角加速度θh ・・は、例えば、入力角センサ
18の出力を微分器によって二階微分することによって
得られる。あるいは、タコジェネレータによって検出さ
れたステアリング操舵角速度θh ・を微分器によって一階
微分することにより、ステアリング操舵角加速度θh ・・
を得ることにしてもよい。
【0051】なお、ステアリング操舵角加速度θh ・・の
代わりにモータ回転角加速度θm ・・を用いてもよく、ピ
ニオン角加速度θp ・・を用いてもよい。
代わりにモータ回転角加速度θm ・・を用いてもよく、ピ
ニオン角加速度θp ・・を用いてもよい。
【0052】図7は、慣性補償制御部130aの他の構
成を示す。慣性補償制御部130aは、ステアリング操
舵角加速度θh ・・から低周波成分を除去することによっ
て、慣性補償制御電流目標値Ii 〜を生成する。すなわ
ち、Ii 〜は、(数6)によって表される。
成を示す。慣性補償制御部130aは、ステアリング操
舵角加速度θh ・・から低周波成分を除去することによっ
て、慣性補償制御電流目標値Ii 〜を生成する。すなわ
ち、Ii 〜は、(数6)によって表される。
【0053】
【数6】 Ii 〜=Kθ1・θh ・・ H=Kθ1・H(s)θh ・・ ここで、Kθ1はゲインを示し、H(s)はハイパスフ
ィルタ432のラプラス変換表現を示し、θh ・・ Hはステ
アリング操舵角加速度θh ・・をハイパスフィルタ432
によって処理した結果を示す。
ィルタ432のラプラス変換表現を示し、θh ・・ Hはステ
アリング操舵角加速度θh ・・をハイパスフィルタ432
によって処理した結果を示す。
【0054】慣性補償制御部130aの構成は、ステア
リング操舵角加速度検出部431を除いて、慣性補償制
御部130の構成と同様である。ステアリング操舵角加
速度検出部431は、ステアリング操舵角加速度θh ・・
を出力する。
リング操舵角加速度検出部431を除いて、慣性補償制
御部130の構成と同様である。ステアリング操舵角加
速度検出部431は、ステアリング操舵角加速度θh ・・
を出力する。
【0055】なお、ステアリング操舵角加速度θh ・・の
代わりにモータ回転角加速度θm ・・を用いてもよく、ピ
ニオン角加速度θp ・・を用いてもよい。
代わりにモータ回転角加速度θm ・・を用いてもよく、ピ
ニオン角加速度θp ・・を用いてもよい。
【0056】
【発明の効果】本発明のステアリング装置によれば、低
周波成分が除去された操舵トルクの微分値に応じて操舵
補助力が補正される。これにより、ステアリングホイー
ルの切り込み時に応答遅れなく操舵補助力を発生させる
とともに、ステアリングホイールの切り増し時に操舵補
助力が過大に発生することを防止することができる。そ
の結果、ステアリングホイールの切り込み時には電動モ
ータの摩擦や慣性による応答遅れを低減することがで
き、かつ、ステアリングホイールの切り増し時には反力
感が失われることを防止することができる。
周波成分が除去された操舵トルクの微分値に応じて操舵
補助力が補正される。これにより、ステアリングホイー
ルの切り込み時に応答遅れなく操舵補助力を発生させる
とともに、ステアリングホイールの切り増し時に操舵補
助力が過大に発生することを防止することができる。そ
の結果、ステアリングホイールの切り込み時には電動モ
ータの摩擦や慣性による応答遅れを低減することがで
き、かつ、ステアリングホイールの切り増し時には反力
感が失われることを防止することができる。
【0057】本発明の他のステアリング装置によれば、
低周波成分が除去されたステアリング操舵加速度の微分
値に応じて操舵補助力が補正される。このような構成に
よっても上述した効果と同様の効果が得られる。
低周波成分が除去されたステアリング操舵加速度の微分
値に応じて操舵補助力が補正される。このような構成に
よっても上述した効果と同様の効果が得られる。
【図1】本発明の実施の形態のステアリング装置1の構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図2】ECU13の構成を示す図である。
【図3】ステアリングホイール11の切り込み時とステ
アリングホイール11の切り増し時における慣性補償制
御電流目標値Ii 〜の変化を示す図である。
アリングホイール11の切り増し時における慣性補償制
御電流目標値Ii 〜の変化を示す図である。
【図4】(a)はステアリング操舵角θhとモータ回転
角θmの変化を示す図、(b)は操舵トルクの微分値T
〜〜・と操舵トルクの微分値T〜〜・に対してローパスフ
ィルタ処理を施した結果T〜〜・ Lの変化を示す図、
(c)はステアリング操舵角速度θh ・とモータ回転角速
度θm ・の変化を示す図である。
角θmの変化を示す図、(b)は操舵トルクの微分値T
〜〜・と操舵トルクの微分値T〜〜・に対してローパスフ
ィルタ処理を施した結果T〜〜・ Lの変化を示す図、
(c)はステアリング操舵角速度θh ・とモータ回転角速
度θm ・の変化を示す図である。
【図5】慣性補償制御部130の他の構成を示す図であ
る。
る。
【図6】慣性補償制御部130aの構成を示す図であ
る。
る。
【図7】慣性補償制御部130aの他の構成を示す図で
ある。
ある。
1 ステアリング装置 10 ステアリング軸 10a 入力軸 10b 出力軸 11 ステアリングホイール 12 トルクセンサ 13 ECU 14 モータ 16 ピニオンギヤ 17 リングギヤ 18 入力角センサ 19 出力角センサ 20 操舵輪転舵機構
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平7−257405(JP,A) 特開 平3−182873(JP,A) 特開 平8−310417(JP,A) 特開 平2−306877(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 B62D 5/04
Claims (2)
- 【請求項1】 ステアリングホイールの回転により発生
する操舵トルクを検出する手段と、 該操舵トルクに応じて操舵補助力を発生させる手段と、 該操舵トルクの微分値から低周波成分を除去する手段
と、 該低周波成分が除去された該操舵トルクの微分値に応じ
て操舵補助力を補正する手段とを備えたステアリング装
置。 - 【請求項2】 ステアリングホイールの回転により発生
する操舵トルクを検出する手段と、 該操舵トルクに応じて操舵補助力を発生させる手段と、 ステアリング操舵加速度を検出する手段と、 該ステアリング操舵加速度の微分値から低周波成分を除
去する手段と、 該低周波成分が除去された該ステアリング操舵加速度の
微分値に応じて操舵補助力を補正する手段とを備えたス
テアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27625297A JP3080045B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | ステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP27625297A JP3080045B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | ステアリング装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11105729A JPH11105729A (ja) | 1999-04-20 |
JP3080045B2 true JP3080045B2 (ja) | 2000-08-21 |
Family
ID=17566841
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP27625297A Expired - Fee Related JP3080045B2 (ja) | 1997-10-08 | 1997-10-08 | ステアリング装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3080045B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101757979B1 (ko) * | 2015-08-26 | 2017-07-26 | 원하홍 | 야외에서 사용하기 적합한 냉온수 매트 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4670161B2 (ja) * | 2000-07-13 | 2011-04-13 | マツダ株式会社 | 自動車の電動パワーステアリング装置 |
JP4715062B2 (ja) * | 2000-12-01 | 2011-07-06 | 株式会社デンソー | 車両用ブレーキ装置 |
JP4582376B2 (ja) * | 2000-12-26 | 2010-11-17 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング制御装置 |
JP4307154B2 (ja) * | 2003-05-26 | 2009-08-05 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置の制御装置 |
JP4604631B2 (ja) * | 2004-09-27 | 2011-01-05 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置 |
DE102004051338A1 (de) * | 2004-10-21 | 2006-04-27 | Bayerische Motoren Werke Ag | Vorrichtung zur Reduzierung von Lenkrad-Drehschwingungen an einem Kraftfahrzeug sowie Betriebsverfahren hierfür |
EP1951564B1 (en) * | 2005-11-23 | 2011-01-05 | TRW Automotive U.S. LLC | Electrical power assisted steering system |
JP5233083B2 (ja) * | 2006-05-26 | 2013-07-10 | 日本精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
EP1982896B1 (en) * | 2007-04-20 | 2010-01-27 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
JP5164799B2 (ja) * | 2008-11-06 | 2013-03-21 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | 電動式パワーステアリング制御装置 |
JP5322588B2 (ja) * | 2008-11-06 | 2013-10-23 | オムロンオートモーティブエレクトロニクス株式会社 | 電動式パワーステアリング制御装置 |
EP2502805B1 (en) * | 2009-11-20 | 2014-09-24 | Honda Motor Co., Ltd. | Electric power steering device |
EP3239020B1 (en) * | 2014-12-26 | 2019-11-20 | NSK Ltd. | Electric power steering device |
KR102419260B1 (ko) * | 2016-07-12 | 2022-07-12 | 현대모비스 주식회사 | Sbw 시스템의 조향 제어 장치 및 그 방법 |
-
1997
- 1997-10-08 JP JP27625297A patent/JP3080045B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101757979B1 (ko) * | 2015-08-26 | 2017-07-26 | 원하홍 | 야외에서 사용하기 적합한 냉온수 매트 |
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JPH11105729A (ja) | 1999-04-20 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |