JP3416474B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
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- 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
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- 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
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- Combustion & Propulsion (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
- Control Of Electric Motors In General (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動式パワース
テアリング装置に関するものであり、特に操舵フィーリ
ングを改善するものである。
テアリング装置に関するものであり、特に操舵フィーリ
ングを改善するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置は、
例えば特公平３−４２２３５号公報に記載されたような
ものが知られており、図６のように構成されている。図
６において１はアシスト方向モータ電流指示部であり、
ステアリングシャフトのねじりトルクを検出し、例えば
図７に示すようにねじりトルクに比例するトルク信号を
発するトルクセンサ１１と、上記トルクセンサ１１のト
ルク信号によって例えば図８に示すような関数に基づき
アシスト方向モータ電流指令値ｉを発する出力トルク値
指令関数部１２とからなるものである。
例えば特公平３−４２２３５号公報に記載されたような
ものが知られており、図６のように構成されている。図
６において１はアシスト方向モータ電流指示部であり、
ステアリングシャフトのねじりトルクを検出し、例えば
図７に示すようにねじりトルクに比例するトルク信号を
発するトルクセンサ１１と、上記トルクセンサ１１のト
ルク信号によって例えば図８に示すような関数に基づき
アシスト方向モータ電流指令値ｉを発する出力トルク値
指令関数部１２とからなるものである。
【０００３】２は上記トルクセンサ１１のトルク信号の
微分値に比例する信号を発する位相補償部で、該位相補
償部２の信号は上記トルク信号に加算すると共に、図９
に示すように上記位相補償部２の信号が所定値以下のと
きは連続的に変化し所定値以上のときは一定値の位相補
償電流指令値ｉｐを発する位相補償指示関数部２１の該
位相補償電流指令値ｉｐを前記出力トルク値指示関数部
１２のアシスト方向モータ電流指令値ｉと加算した加算
値にて制御回路３を介してモータ４を駆動し、操舵機構
５にパワアシストを与えるようになっている。
微分値に比例する信号を発する位相補償部で、該位相補
償部２の信号は上記トルク信号に加算すると共に、図９
に示すように上記位相補償部２の信号が所定値以下のと
きは連続的に変化し所定値以上のときは一定値の位相補
償電流指令値ｉｐを発する位相補償指示関数部２１の該
位相補償電流指令値ｉｐを前記出力トルク値指示関数部
１２のアシスト方向モータ電流指令値ｉと加算した加算
値にて制御回路３を介してモータ４を駆動し、操舵機構
５にパワアシストを与えるようになっている。
【０００４】さらに、制御回路３は、上記アシスト方向
モータ電流指令値ｉと、位相補償電流指令値ｉｐとの加
算値の正負を判別する正負判別部３１と、該加算値の絶
対値｜ｉ＋ｉｐ｜を採る絶対値変換部３３と、該正負判
別部３１の信号にてモータ４の回転方向を決定すると共
に絶対値変換部３３の電流指令値にてモータを駆動させ
るモータ駆動部３２と、電機子電流検出部３５にて検出
したモータの電機子電流と上記絶対値変換部３３の電流
指令値とを比較しデューティ制御を行うデューティ制御
部３４とからなるものである。
モータ電流指令値ｉと、位相補償電流指令値ｉｐとの加
算値の正負を判別する正負判別部３１と、該加算値の絶
対値｜ｉ＋ｉｐ｜を採る絶対値変換部３３と、該正負判
別部３１の信号にてモータ４の回転方向を決定すると共
に絶対値変換部３３の電流指令値にてモータを駆動させ
るモータ駆動部３２と、電機子電流検出部３５にて検出
したモータの電機子電流と上記絶対値変換部３３の電流
指令値とを比較しデューティ制御を行うデューティ制御
部３４とからなるものである。
【０００５】以上のように構成された従来の電動式パワ
ーステアリング装置は、位相補償部２によりステアリン
グシャフトのトルク信号の微分値に比例した信号を求
め、該信号と上記トルク信号との加算信号に基づくアシ
スト方向モータ電流指令値と、上記位相補償部２の出力
信号が所定値以下のときは連続的に変化し所定値以上の
ときは一定値となる位相補償電流指令値とを加算した加
算値にて制御回路３を制御し、モータによるパワアシス
トの追従性を改善できるばかりでなく、据切り時の自励
振動の発生の防止及び高速走行時におけるモータの慣性
力の影響の吸収して操舵時の違和感を取り除くものであ
る。
ーステアリング装置は、位相補償部２によりステアリン
グシャフトのトルク信号の微分値に比例した信号を求
め、該信号と上記トルク信号との加算信号に基づくアシ
スト方向モータ電流指令値と、上記位相補償部２の出力
信号が所定値以下のときは連続的に変化し所定値以上の
ときは一定値となる位相補償電流指令値とを加算した加
算値にて制御回路３を制御し、モータによるパワアシス
トの追従性を改善できるばかりでなく、据切り時の自励
振動の発生の防止及び高速走行時におけるモータの慣性
力の影響の吸収して操舵時の違和感を取り除くものであ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述のような従来の電
動式パワーステアリング装置は、トルクセンサ１１の出
力に応じてモータ４を駆動しているので、ねじりトルク
が加わっていないときはモータ４が駆動されておらず、
その後、操舵を開始したときにモータおよびステアリン
グ系の静止摩擦によるトルクロスによって、操舵するた
めにより大きな操舵トルクが必要となり、操舵フィーリ
ングが悪いという問題点があった。また、操舵後の手放
し戻り時においても、モータおよびステアリング系の摩
擦によって、戻りが妨害されて、ステアリングの中立状
態（直進）に戻りにくいという問題点があった。
動式パワーステアリング装置は、トルクセンサ１１の出
力に応じてモータ４を駆動しているので、ねじりトルク
が加わっていないときはモータ４が駆動されておらず、
その後、操舵を開始したときにモータおよびステアリン
グ系の静止摩擦によるトルクロスによって、操舵するた
めにより大きな操舵トルクが必要となり、操舵フィーリ
ングが悪いという問題点があった。また、操舵後の手放
し戻り時においても、モータおよびステアリング系の摩
擦によって、戻りが妨害されて、ステアリングの中立状
態（直進）に戻りにくいという問題点があった。
【０００７】この発明は、上述のような問題点を解決す
るためになされたものであり、モータおよびステアリン
グ系の摩擦、特に静止摩擦の影響をなくし、良好な操舵
フィーリングの電動式パワーステアリング装置を提供す
ることを目的とする。
るためになされたものであり、モータおよびステアリン
グ系の摩擦、特に静止摩擦の影響をなくし、良好な操舵
フィーリングの電動式パワーステアリング装置を提供す
ることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明にかかる電動式
パワーステアリング装置は、操舵トルクを検出するトル
クセンサと、このトルクセンサの出力に基づいて、ステ
アリング系にパワアシストするモータの出力トルクの方
向および大きさを指示する指示信号を出力するアシスト
指示手段と、高周波のディザ信号を出力するディザ信号
発生手段と、上記アシスト指示手段からの指示信号と上
記ディザ信号発生手段からのディザ信号とに基づき上記
モータへの供給電流を制御する制御手段とを備え、上記
ディザ信号発生手段によって発生されるディザ信号の半
周期は、上記制御手段の電気的な応答遅れ以上、かつス
テアリング系の機械的な応答遅れ未満に設定されるもの
である。
パワーステアリング装置は、操舵トルクを検出するトル
クセンサと、このトルクセンサの出力に基づいて、ステ
アリング系にパワアシストするモータの出力トルクの方
向および大きさを指示する指示信号を出力するアシスト
指示手段と、高周波のディザ信号を出力するディザ信号
発生手段と、上記アシスト指示手段からの指示信号と上
記ディザ信号発生手段からのディザ信号とに基づき上記
モータへの供給電流を制御する制御手段とを備え、上記
ディザ信号発生手段によって発生されるディザ信号の半
周期は、上記制御手段の電気的な応答遅れ以上、かつス
テアリング系の機械的な応答遅れ未満に設定されるもの
である。
【０００９】また、ディザ信号発生手段により発生され
るディザ信号の振幅は、このディザ信号によって発生す
るモータの出力トルクが、ステアリング系の摩擦による
トルクロスと同じか、あるいは上記トルクロスより小さ
くなるように設定されるものである。
るディザ信号の振幅は、このディザ信号によって発生す
るモータの出力トルクが、ステアリング系の摩擦による
トルクロスと同じか、あるいは上記トルクロスより小さ
くなるように設定されるものである。
【００１０】
【００１１】また、所定運転状態のときにディザ信号発
生手段からのディザ信号の発生を禁止するものである。
生手段からのディザ信号の発生を禁止するものである。
【００１２】また、車速が所定速度以下のときディザ信
号の発生を禁止するものである。
号の発生を禁止するものである。
【００１３】また、エンジン回転数が所定回転数以下の
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
【００１４】また、モータの回転数が所定回転数以上の
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
【００１５】また、モータの電機子電流が所定値以上の
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
【００１６】また、トルクセンサの出力が所定値以上の
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
ときディザ信号の発生を禁止するものである。
【００１７】また、ディザ信号発生手段によって発生さ
れるディザ信号の振幅が、車両の運転状態に応じて変化
するものである。
れるディザ信号の振幅が、車両の運転状態に応じて変化
するものである。
【００１８】また、ディザ信号の振幅がモータの回転数
に応じて変化するものである。
に応じて変化するものである。
【００１９】また、ディザ信号の振幅がモータの電機子
電流に応じて変化するものである。
電流に応じて変化するものである。
【００２０】また、ディザ信号の振幅がトルクセンサの
出力に応じて変化するものである。
出力に応じて変化するものである。
【００２１】さらに、ディザ信号発生手段によって発生
されるディザ信号は高調波を減衰させたものである。
されるディザ信号は高調波を減衰させたものである。
【００２２】
実施の形態１．この発明の実施の一形態について説明す
る。図１はこの発明の実施の一形態を示す図であり、図
１において１はアシスト指示手段としてのアシスト方向
モータ電流指示部であり、ステアリングシャフトのねじ
りトルクを検出し、例えば図７に示すようにねじりトル
クに比例するトルク信号を発するトルクセンサ１１と、
上記トルクセンサ１１のトルク信号によって例えば図８
に示すような関数に基づきアシスト方向モータ電流指令
値を発する出力トルク値指令関数部とからなるものであ
り、トルクセンサ１１によって検出されたねじりトルク
に基づき、モータ４の回転方向、必要な出力トルクを得
るために必要な電流、すなわち目標電流値を指示する。
３は制御手段としての制御回路であり、上記アシスト方
向モータ電流指令値と、位相補償電流指令値との加算値
の正負を判別する正負判別部と、該加算値の絶対値を採
る絶対値変換部と、該正負判別部の信号にてモータ４の
回転方向を決定すると共に絶対値変換部の電流指令値に
てモータを駆動させるモータ駆動部と、電機子電流検出
部にて検出したモータの電機子電流と上記絶対値変換部
の電流指令値とを比較しデューティ制御を行うデューテ
ィ制御部とからなるものであり、アシスト方向モータ電
流指示部１からの指示と、ディザ信号発生手段としての
ディザ信号発生部６からのディザ信号と、モータ４の電
機子に流れるモータ電流とに基づきモータ４を駆動す
る。５は制御回路３によって駆動されるモータ４によっ
てアシスト力を与えられる操舵機構である。また上記デ
ィザ信号発生部６には車速、エンジン回転数、モータ回
転数、電機子電流等の各種運転状態が入力されている。
る。図１はこの発明の実施の一形態を示す図であり、図
１において１はアシスト指示手段としてのアシスト方向
モータ電流指示部であり、ステアリングシャフトのねじ
りトルクを検出し、例えば図７に示すようにねじりトル
クに比例するトルク信号を発するトルクセンサ１１と、
上記トルクセンサ１１のトルク信号によって例えば図８
に示すような関数に基づきアシスト方向モータ電流指令
値を発する出力トルク値指令関数部とからなるものであ
り、トルクセンサ１１によって検出されたねじりトルク
に基づき、モータ４の回転方向、必要な出力トルクを得
るために必要な電流、すなわち目標電流値を指示する。
３は制御手段としての制御回路であり、上記アシスト方
向モータ電流指令値と、位相補償電流指令値との加算値
の正負を判別する正負判別部と、該加算値の絶対値を採
る絶対値変換部と、該正負判別部の信号にてモータ４の
回転方向を決定すると共に絶対値変換部の電流指令値に
てモータを駆動させるモータ駆動部と、電機子電流検出
部にて検出したモータの電機子電流と上記絶対値変換部
の電流指令値とを比較しデューティ制御を行うデューテ
ィ制御部とからなるものであり、アシスト方向モータ電
流指示部１からの指示と、ディザ信号発生手段としての
ディザ信号発生部６からのディザ信号と、モータ４の電
機子に流れるモータ電流とに基づきモータ４を駆動す
る。５は制御回路３によって駆動されるモータ４によっ
てアシスト力を与えられる操舵機構である。また上記デ
ィザ信号発生部６には車速、エンジン回転数、モータ回
転数、電機子電流等の各種運転状態が入力されている。
【００２３】次に動作を説明する。上記ディザ信号は、
例えば図２に示すような高周波のパルス信号である。ア
シスト方向モータ電流指示部１の指示、すなわちモータ
電流の目標電流値Ｉｏにこのディザ信号を加えたパルス
信号は、図３に示すように目標電流値Ｉｏを中心として
±Ｉａの振幅をもつパルス信号となり、その平均電流値
は目標電流値Ｉｏとなる。制御回路３はこのパルス信
号、すなわちディザ信号が加わった目標電流値によって
モータ４を駆動する（以下ディザ制御という）。
例えば図２に示すような高周波のパルス信号である。ア
シスト方向モータ電流指示部１の指示、すなわちモータ
電流の目標電流値Ｉｏにこのディザ信号を加えたパルス
信号は、図３に示すように目標電流値Ｉｏを中心として
±Ｉａの振幅をもつパルス信号となり、その平均電流値
は目標電流値Ｉｏとなる。制御回路３はこのパルス信
号、すなわちディザ信号が加わった目標電流値によって
モータ４を駆動する（以下ディザ制御という）。
【００２４】ここで図３において、ディザ信号の振幅、
±Ｉａが大きい場合、ディザ信号によって発生するモー
タ４の出力トルクが大きくなり、モータ４が回転し、ス
テアリング系自体も駆動されるので、ステアリング系が
左右に振動する。この振動の発生を防止するために、デ
ィザ信号の振幅±Ｉａをモータ４が回転しない程度の大
きさとする。具体的には、ディザ信号によって発生する
モータ４の出力トルクが、ステアリング系の静止摩擦に
よるトルクロスを越えないようにディザ信号の振幅を設
定する。加えて言うとモータ４の出力トルクと、静止摩
擦によるトルクロスとが同じ大きさであることが理想的
である。
±Ｉａが大きい場合、ディザ信号によって発生するモー
タ４の出力トルクが大きくなり、モータ４が回転し、ス
テアリング系自体も駆動されるので、ステアリング系が
左右に振動する。この振動の発生を防止するために、デ
ィザ信号の振幅±Ｉａをモータ４が回転しない程度の大
きさとする。具体的には、ディザ信号によって発生する
モータ４の出力トルクが、ステアリング系の静止摩擦に
よるトルクロスを越えないようにディザ信号の振幅を設
定する。加えて言うとモータ４の出力トルクと、静止摩
擦によるトルクロスとが同じ大きさであることが理想的
である。
【００２５】上述のように振幅を設定したディザ信号に
よってディザ制御を行うことによって、ステアリング系
の静止摩擦によるトルクロスは、ディザ制御により発生
するモータ４の出力トルクによって打ち消されているた
め、操舵開始時に静止摩擦によるトルクロスの影響がな
く、良好な操舵フィーリングを得ることができるととも
に、ディザ信号によるステアリング系の振動を防止する
ことができる。また、手放し戻り時においても、ディザ
制御によってステアリング系の摩擦によるトルクロスが
打ち消されるので、戻りが妨害されることなく、中立状
態（直進）に戻る。
よってディザ制御を行うことによって、ステアリング系
の静止摩擦によるトルクロスは、ディザ制御により発生
するモータ４の出力トルクによって打ち消されているた
め、操舵開始時に静止摩擦によるトルクロスの影響がな
く、良好な操舵フィーリングを得ることができるととも
に、ディザ信号によるステアリング系の振動を防止する
ことができる。また、手放し戻り時においても、ディザ
制御によってステアリング系の摩擦によるトルクロスが
打ち消されるので、戻りが妨害されることなく、中立状
態（直進）に戻る。
【００２６】実施の形態２．上記実施の形態１では、デ
ィザ制御によって発生するモータ４の出力トルクがステ
アリング系の静止摩擦によるトルクロスと同じか小さく
なるようにディザ信号の振幅を決めることによって、ス
テアリング系の振動を防止するものについて説明した
が、次に他の実施の形態について説明する。一般的に、
電動式パワーステアリング装置には、電気的な応答遅れ
および機械的な応答遅れが存在する。この応答送れは、
普通、電気的応答遅れが２〜３ｍｓｅｃ程度、機械的応
答遅れが３０〜５０ｍｓｅｃ程度と、電気的応答遅れが
機械的応答遅れに対して十数倍速い。図３において、上
記ディザ信号の半周期ｔａ（例えば＋側の時間）が上記
電気的応答遅れ未満の場合には、ディザ信号を加えても
電気回路が反応できないので、モータ４がディザ信号に
よって駆動され得ない。また、逆にディザ信号の半周期
ｔａが上記機械的応答遅れ以上の長い場合には、ステア
リング系自体が応答するので、ディザ信号の半周期ｔａ
毎にステアリング系が左右に駆動されて振動してしま
う。従ってディザ信号の半周期ｔａは、電気的応答遅れ
以上、機械的応答遅れ未満に設定するのが良いことがわ
かる。
ィザ制御によって発生するモータ４の出力トルクがステ
アリング系の静止摩擦によるトルクロスと同じか小さく
なるようにディザ信号の振幅を決めることによって、ス
テアリング系の振動を防止するものについて説明した
が、次に他の実施の形態について説明する。一般的に、
電動式パワーステアリング装置には、電気的な応答遅れ
および機械的な応答遅れが存在する。この応答送れは、
普通、電気的応答遅れが２〜３ｍｓｅｃ程度、機械的応
答遅れが３０〜５０ｍｓｅｃ程度と、電気的応答遅れが
機械的応答遅れに対して十数倍速い。図３において、上
記ディザ信号の半周期ｔａ（例えば＋側の時間）が上記
電気的応答遅れ未満の場合には、ディザ信号を加えても
電気回路が反応できないので、モータ４がディザ信号に
よって駆動され得ない。また、逆にディザ信号の半周期
ｔａが上記機械的応答遅れ以上の長い場合には、ステア
リング系自体が応答するので、ディザ信号の半周期ｔａ
毎にステアリング系が左右に駆動されて振動してしま
う。従ってディザ信号の半周期ｔａは、電気的応答遅れ
以上、機械的応答遅れ未満に設定するのが良いことがわ
かる。
【００２７】ディザ信号の半周期を電気的応答遅れ以
上、機械的応答遅れ未満（例えば５〜１０ｍｓｅｃ程
度）に設定することにより、モータ４は、ディザ信号の
半周期毎に電気的に左右へ駆動されるが、機械的には駆
動され得ない、すなわち応答できないという状態なる。
従って、モータ４は電気的に駆動されており、ステアリ
ング系の静止摩擦によるトルクロスを打ち消すことがで
きるので、操舵開始時に必要な操舵トルクが小さくて済
み、操舵フィーリングを向上することができるととも
に、ステアリング系は機械的に駆動され得ないので、デ
ィザ信号によるステアリング系の振動を防止することが
できる。
上、機械的応答遅れ未満（例えば５〜１０ｍｓｅｃ程
度）に設定することにより、モータ４は、ディザ信号の
半周期毎に電気的に左右へ駆動されるが、機械的には駆
動され得ない、すなわち応答できないという状態なる。
従って、モータ４は電気的に駆動されており、ステアリ
ング系の静止摩擦によるトルクロスを打ち消すことがで
きるので、操舵開始時に必要な操舵トルクが小さくて済
み、操舵フィーリングを向上することができるととも
に、ステアリング系は機械的に駆動され得ないので、デ
ィザ信号によるステアリング系の振動を防止することが
できる。
【００２８】また、上述の実施の形態２においては、デ
ィザ信号によってステアリング系が駆動され得ないの
で、ディザ制御によって発生するモータ４の出力トルク
を、摩擦トルクロス以下とする必要がなく、大きな振幅
のディザ信号を加えることができる。ディザ信号の振幅
を大きくすることによって、摩擦によるトルクロスを完
全に打ち消すことができるので、操舵開始時に必要な操
舵トルクが小さくて済むという効果をより有効に奏する
ことができる。
ィザ信号によってステアリング系が駆動され得ないの
で、ディザ制御によって発生するモータ４の出力トルク
を、摩擦トルクロス以下とする必要がなく、大きな振幅
のディザ信号を加えることができる。ディザ信号の振幅
を大きくすることによって、摩擦によるトルクロスを完
全に打ち消すことができるので、操舵開始時に必要な操
舵トルクが小さくて済むという効果をより有効に奏する
ことができる。
【００２９】実施の形態３．次に、運転状態に応じてデ
ィザ制御を禁止するものについて説明する。ディザ信号
は例えば半周期５〜１０ｍｓｅｃのパルス信号であるこ
とは上述のとおりである。このような信号を与えた場
合、このディザ信号によるトルク変動によって振動音が
発生してしまう。しかし、例えば高速走行中やエンジン
高回転時等は、上記振動音よりもエンジン音の方が大き
く、振動音はあまり気にならない。従って、所定運転状
態（例えば、車速が時速５ｋｍ以下、またはエンジン回
転数がアイドリング回転数以下等、エンジン音等が比較
的小さい運転状態）のときには、ディザ信号発生手段６
において、ディザ信号の発生を禁止することにより、デ
ィザ制御を禁止し、エンジン音が小さいときに振動音が
発生することを防止でき、振動音による不快感をなくす
ことができる。
ィザ制御を禁止するものについて説明する。ディザ信号
は例えば半周期５〜１０ｍｓｅｃのパルス信号であるこ
とは上述のとおりである。このような信号を与えた場
合、このディザ信号によるトルク変動によって振動音が
発生してしまう。しかし、例えば高速走行中やエンジン
高回転時等は、上記振動音よりもエンジン音の方が大き
く、振動音はあまり気にならない。従って、所定運転状
態（例えば、車速が時速５ｋｍ以下、またはエンジン回
転数がアイドリング回転数以下等、エンジン音等が比較
的小さい運転状態）のときには、ディザ信号発生手段６
において、ディザ信号の発生を禁止することにより、デ
ィザ制御を禁止し、エンジン音が小さいときに振動音が
発生することを防止でき、振動音による不快感をなくす
ことができる。
【００３０】上記実施の形態３では、ディザ信号発生手
段６において、ディザ信号の発生を禁止することによっ
てディザ制御を禁止するものについて説明したが、ディ
ザ信号発生手段６から発生したディザ信号を遮断するゲ
ート手段を設けて、このゲート手段によりディザ信号を
遮断してディザ制御を禁止するようにしても同様の効果
を奏することができる。
段６において、ディザ信号の発生を禁止することによっ
てディザ制御を禁止するものについて説明したが、ディ
ザ信号発生手段６から発生したディザ信号を遮断するゲ
ート手段を設けて、このゲート手段によりディザ信号を
遮断してディザ制御を禁止するようにしても同様の効果
を奏することができる。
【００３１】実施の形態４．上述のようにディザ制御の
目的は、モータおよびステアリング系の摩擦、特に静止
摩擦の影響をなくすことであり、モータおよびステアリ
ング系が静止している場合に、最も効果を享受すること
ができるものである。従って、運転者によって、実際に
操舵されている場合には、ディザ制御の必要性が低くな
る。このような場合に、ディザ信号の振幅を小さくする
ことによって、ディザ制御によるトルク変動を防止する
ことができ、操舵フィーリングをより向上させることが
可能となる。
目的は、モータおよびステアリング系の摩擦、特に静止
摩擦の影響をなくすことであり、モータおよびステアリ
ング系が静止している場合に、最も効果を享受すること
ができるものである。従って、運転者によって、実際に
操舵されている場合には、ディザ制御の必要性が低くな
る。このような場合に、ディザ信号の振幅を小さくする
ことによって、ディザ制御によるトルク変動を防止する
ことができ、操舵フィーリングをより向上させることが
可能となる。
【００３２】具体的には、図４（ａ）に示すように、モ
ータ回転数が大となるに従い、ディザ信号の振幅を小と
する。モータ４が回転しているときは、すなわち運転者
によってステアリング系に操舵トルクが加えられ、これ
によってモータ４が駆動されている状態である。このよ
うにモータ回転数に応じて、ディザ信号の振幅を変化さ
せることによって、モータ回転数が小さく静止摩擦の影
響が大きいときにはディザ制御によって、静止摩擦の影
響をなくすことができるとともに、モータの回転数が大
きく静止摩擦の影響が小さいときには、ディザ信号の振
幅を小として、ディザ信号によるモータの出力トルクの
変動を小さくし、なめらかな操舵フィーリングを得るこ
とができる。
ータ回転数が大となるに従い、ディザ信号の振幅を小と
する。モータ４が回転しているときは、すなわち運転者
によってステアリング系に操舵トルクが加えられ、これ
によってモータ４が駆動されている状態である。このよ
うにモータ回転数に応じて、ディザ信号の振幅を変化さ
せることによって、モータ回転数が小さく静止摩擦の影
響が大きいときにはディザ制御によって、静止摩擦の影
響をなくすことができるとともに、モータの回転数が大
きく静止摩擦の影響が小さいときには、ディザ信号の振
幅を小として、ディザ信号によるモータの出力トルクの
変動を小さくし、なめらかな操舵フィーリングを得るこ
とができる。
【００３３】上記実施の形態４ではモータ回転数に応じ
てディザ信号の振幅を変化させるようにしたが、図４
（ｂ）、（ｃ）に示すように、モータ４の電機子に流れ
る電流Ｉｍやトルクセンサ１１の出力に応じてディザ信
号の振幅を変化させるようにしても同様に効果を奏す
る。
てディザ信号の振幅を変化させるようにしたが、図４
（ｂ）、（ｃ）に示すように、モータ４の電機子に流れ
る電流Ｉｍやトルクセンサ１１の出力に応じてディザ信
号の振幅を変化させるようにしても同様に効果を奏す
る。
【００３４】また、上記実施の形態４ではモータ４の回
転数が大となるに従い、ディザ信号の振幅を小とするこ
ととしたが、モータ回転数が所定以上のときにディザ制
御を禁止するようにしても、同様の効果を奏する。さら
に、電機子電流Ｉｍやトルクセンサ１１出力が所定以上
のときにディザ制御を禁止するようにしても同様の効果
を奏するのは言うまでもない。
転数が大となるに従い、ディザ信号の振幅を小とするこ
ととしたが、モータ回転数が所定以上のときにディザ制
御を禁止するようにしても、同様の効果を奏する。さら
に、電機子電流Ｉｍやトルクセンサ１１出力が所定以上
のときにディザ制御を禁止するようにしても同様の効果
を奏するのは言うまでもない。
【００３５】実施の形態５．上述の実施の形態１〜４で
は、ディザ信号を図２に示すパルス信号として説明した
が、図５（ａ）、（ｂ）に示すように三角波、ノコギリ
波としても良い。これらの信号とすることによって、電
気回路における電流の応答性が良くなるとともに、ディ
ザ制御によるモータ４の出力トルクの変動がなめらかに
なり、振動音を低減することができる。また、三角波、
ノコギリ波のみでなく、例えば、正弦波や、図５（ｃ）
に示すようにパルス信号をローパスフィルタを介するこ
とにより、高調波成分を減衰させることによって同様の
効果を奏することができる。
は、ディザ信号を図２に示すパルス信号として説明した
が、図５（ａ）、（ｂ）に示すように三角波、ノコギリ
波としても良い。これらの信号とすることによって、電
気回路における電流の応答性が良くなるとともに、ディ
ザ制御によるモータ４の出力トルクの変動がなめらかに
なり、振動音を低減することができる。また、三角波、
ノコギリ波のみでなく、例えば、正弦波や、図５（ｃ）
に示すようにパルス信号をローパスフィルタを介するこ
とにより、高調波成分を減衰させることによって同様の
効果を奏することができる。
【００３６】
【発明の効果】この発明にかかる電動式パワーステアリ
ング装置は、操舵トルクを検出するトルクセンサと、こ
のトルクセンサの出力に基づいて、ステアリング系にパ
ワアシストするモータの出力トルクの方向および大きさ
を指示する指示信号を出力するアシスト指示手段と、高
周波のディザ信号を出力するディザ信号発生手段と、上
記アシスト指示手段からの指示信号と上記ディザ信号発
生手段からのディザ信号とに基づいて上記モータへの供
給電流を制御する制御手段とを備え、ディザ信号発生手
段によって発生されるディザ信号の半周期は、制御手段
の電気的な応答遅れ以上、かつステアリング系の機械的
な応答遅れ未満に設定されるようにしたので、当該ディ
ザ信号を用いてディザ制御を行うことにより、ステアリ
ング系が振動することを防止するとともに、ステアリン
グ系の摩擦によるトルクロスを打ち消すことができ、操
舵開始時に必要な操舵トルクが小さくなり、また、手放
し戻り時には、中立状態への戻りが妨げられなくなり、
操舵フィーリングを向上することができる。
ング装置は、操舵トルクを検出するトルクセンサと、こ
のトルクセンサの出力に基づいて、ステアリング系にパ
ワアシストするモータの出力トルクの方向および大きさ
を指示する指示信号を出力するアシスト指示手段と、高
周波のディザ信号を出力するディザ信号発生手段と、上
記アシスト指示手段からの指示信号と上記ディザ信号発
生手段からのディザ信号とに基づいて上記モータへの供
給電流を制御する制御手段とを備え、ディザ信号発生手
段によって発生されるディザ信号の半周期は、制御手段
の電気的な応答遅れ以上、かつステアリング系の機械的
な応答遅れ未満に設定されるようにしたので、当該ディ
ザ信号を用いてディザ制御を行うことにより、ステアリ
ング系が振動することを防止するとともに、ステアリン
グ系の摩擦によるトルクロスを打ち消すことができ、操
舵開始時に必要な操舵トルクが小さくなり、また、手放
し戻り時には、中立状態への戻りが妨げられなくなり、
操舵フィーリングを向上することができる。
【００３７】また、ディザ信号発生手段により発生され
るディザ信号の振幅は、このディザ信号によって発生す
るモータの出力トルクが、ステアリング系の摩擦による
トルクロスと同じか、あるいは上記トルクロスより小さ
くなるように設定される様にしたので、ディザ制御によ
りステアリング系が振動することを防止し、操舵フィー
リングを良好にすることができる。
るディザ信号の振幅は、このディザ信号によって発生す
るモータの出力トルクが、ステアリング系の摩擦による
トルクロスと同じか、あるいは上記トルクロスより小さ
くなるように設定される様にしたので、ディザ制御によ
りステアリング系が振動することを防止し、操舵フィー
リングを良好にすることができる。
【００３８】
【００３９】また、所定運転状態のときにディザ信号発
生手段からのディザ信号の発生を禁止することによって
ディザ制御による振動を防止することができ、振動音の
発生を抑制でき不快感を取り除くことができるととも
に、なめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
生手段からのディザ信号の発生を禁止することによって
ディザ制御による振動を防止することができ、振動音の
発生を抑制でき不快感を取り除くことができるととも
に、なめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
【００４０】また、車速が所定速度以下のときディザ信
号の発生を禁止することによって、エンジン音が大きい
ときにのみディザ制御を行うことによって、ディザ制御
によって発生する振動音による不快感を防止することが
できる。
号の発生を禁止することによって、エンジン音が大きい
ときにのみディザ制御を行うことによって、ディザ制御
によって発生する振動音による不快感を防止することが
できる。
【００４１】また、エンジン回転数が所定回転数以下の
ときディザ信号の発生を禁止することによっても、同様
に、エンジン音が大きいときにのみディザ制御を行うこ
とによって、ディザ制御によって発生する振動音による
不快感を防止することができる。
ときディザ信号の発生を禁止することによっても、同様
に、エンジン音が大きいときにのみディザ制御を行うこ
とによって、ディザ制御によって発生する振動音による
不快感を防止することができる。
【００４２】また、モータの回転数が所定回転数以上の
ときディザ信号の発生を禁止することにより、運転者が
操舵しているときにディザ制御を禁止して、なめらかな
操舵フィーリングを得ることができる。
ときディザ信号の発生を禁止することにより、運転者が
操舵しているときにディザ制御を禁止して、なめらかな
操舵フィーリングを得ることができる。
【００４３】また、モータの電機子電流が所定値以上の
ときディザ信号の発生を禁止することによっても、同様
に、運転者が操舵しているときにディザ制御を禁止し
て、なめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
ときディザ信号の発生を禁止することによっても、同様
に、運転者が操舵しているときにディザ制御を禁止し
て、なめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
【００４４】また、トルクセンサの出力が所定値以上の
ときディザ信号の発生を禁止することによっても、同様
に、運転者が操舵しているときにディザ制御を禁止し
て、なめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
ときディザ信号の発生を禁止することによっても、同様
に、運転者が操舵しているときにディザ制御を禁止し
て、なめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
【００４５】また、ディザ信号発生手段によって発生さ
れるディザ信号の振幅が、車両の運転状態に応じて変化
することによって、運転者の操舵状態に応じたディザ制
御が可能となり、よりなめらかな操舵フィーリングを得
ることができる。
れるディザ信号の振幅が、車両の運転状態に応じて変化
することによって、運転者の操舵状態に応じたディザ制
御が可能となり、よりなめらかな操舵フィーリングを得
ることができる。
【００４６】また、ディザ信号の振幅がモータの回転数
に応じて変化することによっても、同様に、運転者の操
舵状態に応じたディザ制御が可能となり、よりなめらか
な操舵フィーリングを得ることができる。
に応じて変化することによっても、同様に、運転者の操
舵状態に応じたディザ制御が可能となり、よりなめらか
な操舵フィーリングを得ることができる。
【００４７】さらに、ディザ信号の振幅がモータの電機
子電流に応じて変化することによっても、同様に、運転
者の操舵状態に応じたディザ制御が可能となり、よりな
めらかな操舵フィーリングを得ることができる。
子電流に応じて変化することによっても、同様に、運転
者の操舵状態に応じたディザ制御が可能となり、よりな
めらかな操舵フィーリングを得ることができる。
【００４８】さらにまた、ディザ信号の振幅がトルクセ
ンサの出力に応じて変化することによっても、同様に、
運転者の操舵状態に応じたディザ制御が可能となり、よ
りなめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
ンサの出力に応じて変化することによっても、同様に、
運転者の操舵状態に応じたディザ制御が可能となり、よ
りなめらかな操舵フィーリングを得ることができる。
【００４９】さらに、ディザ信号発生手段によって発生
されるディザ信号は高調波を減衰させたものであること
によって、ディザ信号に対する電流の応答性が良くな
り、トルク変動が小さくなるので、振動音を低減するこ
とができ、不快感を抑制することができる。
されるディザ信号は高調波を減衰させたものであること
によって、ディザ信号に対する電流の応答性が良くな
り、トルク変動が小さくなるので、振動音を低減するこ
とができ、不快感を抑制することができる。
【図１】 この発明の実施の形態にかかる電動式パワー
ステアリング装置の構成を示すブロック図である。
ステアリング装置の構成を示すブロック図である。
【図２】 この発明の実施の形態のディザ信号を示す波
形図である。
形図である。
【図３】 この発明の実施の形態のディザ信号を示す波
形図である。
形図である。
【図４】 この発明の実施の形態におけるディザ信号の
特性を示す特性図である。
特性を示す特性図である。
【図５】 この発明の他の実施の形態のディザ信号を示
す波形図である。
す波形図である。
【図６】 従来の電動式パワーステアリング装置の構成
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図７】 トルクセンサの出力特性を示す特性図であ
る。
る。
【図８】 トルクセンサ出力に対する出力トルク値の特
性を示す特性図である。
性を示す特性図である。
【図９】 トルクセンサ出力の位相補償特性を示す特性
図である。
図である。
１ アシスト方向モータ電流指示部
３ 制御回路
４ モータ
５ 操舵機構
６ ディザ信号発生部
１１ トルクセンサ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｂ６２Ｄ 127:00 Ｂ６２Ｄ 127:00
137:00 137:00
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
B62D 6/00
B62D 5/04
G05D 3/12
Claims (13)
- 【請求項１】 操舵トルクを検出するトルクセンサと、
このトルクセンサの出力に基づいて、ステアリング系に
パワアシストするモータの出力トルクの方向および大き
さを指示する指示信号を出力するアシスト指示手段と、
高周波のディザ信号を出力するディザ信号発生手段と、
上記アシスト指示手段からの指示信号と上記ディザ信号
発生手段からのディザ信号とに基づいて上記モータへの
供給電流を制御する制御手段とを備え、 上記ディザ信号発生手段によって発生されるディザ信号
の半周期は、上記制御手段の電気的な応答遅れ以上、か
つステアリング系の機械的な応答遅れ未満に設定される
ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項２】 ディザ信号発生手段により発生されるデ
ィザ信号の振幅は、このディザ信号によって発生するモ
ータの出力トルクが、ステアリング系の摩擦によるトル
クロスと同じか、あるいは上記トルクロスより小さくな
るように設定されることを特徴とする請求項１記載の電
動式パワーステアリング装置。 - 【請求項３】 所定運転状態のときにディザ信号発生手
段からのディザ信号の発生を禁止することを特徴とする
請求項１記載の電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項４】 車速が所定速度以下のときディザ信号の
発生を禁止することを特徴とする請求項３記載の電動式
パワーステアリング装置。 - 【請求項５】 エンジン回転数が所定回転数以下のとき
ディザ信号の発生を禁止することを特徴とする請求項３
記載の電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項６】 モータの回転数が所定回転数以上のとき
ディザ信号の発生を禁止することを特徴とする請求項３
記載の電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項７】 モータの電機子電流が所定値以上のとき
ディザ信号の発生を禁止することを特徴とする請求項３
記載の電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項８】 トルクセンサの出力が所定値以上のとき
ディザ信号の発生を禁止することを特徴とする請求項３
記載の電動式パワーステアリング装置。 - 【請求項９】 ディザ信号発生手段によって発生される
ディザ信号の振幅が、車両の運転状態に応じて変化する
ことを特徴とする請求項１記載の電動式パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項１０】 ディザ信号の振幅がモータの回転数に
応じて変化することを特徴とする請求項９記載の電動式
パワーステアリング装置。 - 【請求項１１】 ディザ信号の振幅がモータの電機子電
流に応じて変化することを特徴とする請求項９記載の電
動式パワーステアリング装置。 - 【請求項１２】 ディザ信号の振幅がトルクセンサの出
力に応じて変化することを特徴とする請求項９記載の電
動式パワーステアリング装置。 - 【請求項１３】 ディザ信号発生手段によって発生され
るディザ信号は高調波を減衰させたものであることを特
徴とする請求項１記載の電動式パワーステアリング装
置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21338297A JP3416474B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 電動式パワーステアリング装置 |
| US09/000,838 US6262547B1 (en) | 1997-08-07 | 1997-12-30 | Motor-driven power steering apparatus |
| DE19801982A DE19801982C2 (de) | 1997-08-07 | 1998-01-20 | Motorgetriebene Lenkservoeinrichtung |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21338297A JP3416474B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1149013A JPH1149013A (ja) | 1999-02-23 |
| JP3416474B2 true JP3416474B2 (ja) | 2003-06-16 |
Family
ID=16638283
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21338297A Expired - Fee Related JP3416474B2 (ja) | 1997-08-07 | 1997-08-07 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6262547B1 (ja) |
| JP (1) | JP3416474B2 (ja) |
| DE (1) | DE19801982C2 (ja) |
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| JP2021003952A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-14 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 操舵制御装置 |
| JP2021003953A (ja) * | 2019-06-25 | 2021-01-14 | 株式会社Ｓｕｂａｒｕ | 操舵制御装置 |
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- 1997-08-07 JP JP21338297A patent/JP3416474B2/ja not_active Expired - Fee Related
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- 1998-01-20 DE DE19801982A patent/DE19801982C2/de not_active Expired - Fee Related
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| US6262547B1 (en) | 2001-07-17 |
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