JPH0457542B2 - - Google Patents

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JPH0457542B2
JPH0457542B2 JP17346685A JP17346685A JPH0457542B2 JP H0457542 B2 JPH0457542 B2 JP H0457542B2 JP 17346685 A JP17346685 A JP 17346685A JP 17346685 A JP17346685 A JP 17346685A JP H0457542 B2 JPH0457542 B2 JP H0457542B2
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JP
Japan
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steering
control amount
motor
control signal
friction
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JP17346685A
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JPS6234850A (ja
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Yasuo Shimizu
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Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
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Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
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Priority to US06/886,473 priority patent/US4745984A/en
Priority to FR8611320A priority patent/FR2585996B1/fr
Priority to GB08619071A priority patent/GB2179310B/en
Priority to DE19863627107 priority patent/DE3627107A1/de
Publication of JPS6234850A publication Critical patent/JPS6234850A/ja
Publication of JPH0457542B2 publication Critical patent/JPH0457542B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D6/00Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits
    • B62D6/008Control of feed-back to the steering input member, e.g. simulating road feel in steer-by-wire applications
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-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
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)
  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電動機を用いた操舵力倍力装置により
補助トルクを発生する電動式パワーステアリング
装置に関する。
(従来の技術) 従来の電動式パワーステアリング装置は、電動
機を動力源とする操舵力倍力装置及びその制御回
路を備え、ステアリングホイールに付与される操
舵トルクを検出し、この操舵トルク信号に基づい
て制御回路によつて電動機に補助トルクを発生さ
せることにより、ハンドル操舵力の軽減を図つて
いる。又、従来の制御回路は、アナログ回路で構
成され電動機の駆動回路をPWM駆動している。
従つて、電動機の制御をフイートバツク制御する
ことが簡単で、しかも速い速度で電動機制御を可
能とし、適切な操舵性能の向上を図つている。と
ころが、上記電動機の制御をマイクロコンピユー
タにより同様に実施する場合には、マイクロコン
ピユータの特性上、多くの入力を同時に読み込む
ことができないことや、マイクロコンピユータが
内部に有するクロツクパルスに基づいて動作する
為信号処理に所定の時間を要すること等により、
特にフイードバツクループを何度も繰り返す従来
の如きフイードバツク制御によれば、制御完了ま
で所要時間を要して応答性が低下する恐れがあ
り、ステアリング装置の種々の変化に充分追従で
きず、適切な操舵フイーリングの向上を図ること
が困難となる。そこで、マイクロコンピユータに
おいて操舵トルク検出信号と操舵回転検出信号に
基づき電動機の制御信号を決定することにより、
フイードバツク制御を行なわずに電動機の応答性
能を高め、その結果ステアリング装置の動作に充
分対応でき適切な操舵フイーリングが得られる電
動式パワーステアリング装置として、「特願昭60
−9545号(特開昭61−169367号参照)」および
「特願昭60−9546号(特開昭61−169368号参照)」
が本願出願人により出願されている。
(発明が解決しようとする問題点) ところが、上記電動機を用いた電動式パワース
テアリング装置は、操舵力倍力装置が電動機や減
速機構等のフリクシヨン要素を有するため、これ
によつて操舵の切始めが重い感じとなり、操舵フ
イーリングが低下するおそれがある。つまり、従
来では、操舵トルク検出信号と操舵回転検出信号
とに基づき決定される電動機制御信号のうち、電
動機トルク制御信号を操舵輪の路面抵抗分にのみ
対応した関数として取扱つていたため、ステアリ
ング系の回転数が小さくこれに伴つて操舵回転検
出信号が小さくなる領域では、電動機制御信号が
小さくなり、電動機から発生する補助トルクが上
記フリクシヨン分に対応したトルクよりも小さく
なる領域がある。そのため、この領域では、ステ
アリング系により電動機を回転させねばならず、
操舵が重くなり、操舵フイーリングが低下する。
そこで本発明は、電動機トルク制御信号を、路
面抵抗分に対応した制御信号にフリクシヨン分に
対応した制御信号を加算して得ることによりなめ
らかな操舵フイーリングが得られる電動式パワー
ステアリング装置を提供することを目的とする。
(問題点の解決手段) 第1図はこの発明に係る電動式パワーステアリ
ング装置の基本構成を示す要部ブロツク構成図で
ある。
この発明に係る電動式パワーステアリング装置
1は、操舵トルク検出手段32で検出した操舵ト
ルクに係る信号もしくは情報(以下単に操舵トル
クと記す)Tと、操舵回転検出手段36で検出し
た操舵回転に係る信号もしくは情報(以下単に操
舵回転と記す)Sとに基づいて、電動機制御手段
40へ供給する電動機制御信号T2,T3,T4
を生成する電動機制御信号発生手段50を備え
る。
この電動機制御信号発生手段50は、路面負荷
分制御量決定手段61と、フリクシヨン分制御量
決定手段62と、電動機回転制御量決定手段63
と、電動機制御信号生成部70とからなる。
路面負荷分制御量決定手段61は、操舵トルク
Tに対して予め設定した路面負荷分の制御量DL
を格納した路面負荷分制御量格納手段(例えば変
換テーブル)を備え、この路面負荷分制御量格納
手段から操舵トルク検出手段32で検出した操舵
トルクTに対応する路面負荷分の制御量DLを取
り出して出力するよう構成している。もしくは、
この路面負荷分制御量決定手段61は、操舵トル
クTに対応して予め登録した路面負荷分の制御量
演算式等に基づいて所定の演算を行なつて操舵ト
ルクTに対応した路面負荷分制御量DLを出力す
るよう構成している。
フリクシヨン分制御量決定手段62は、操舵ト
ルクTに対応して予め設定したフリクシヨン分制
御量DFを格納したフリクシヨン分制御量格納手
段(例えば変換テーブル)を備え、このフリクシ
ヨン分制御量格納手段から操舵トルク検出手段3
2で検出した操舵トルクに対応するフリクシヨン
分の制御量DFを取り出して出力するよう構成し
ている。もしくは、このフリクシヨン分制御量決
定手段は62は、操舵トルクTに対応して予め登
録したフリクツシヨン分の制御量演算式等に基づ
いて所定の演算を行なつて操舵トルクTに対応し
たフリクシヨン分制御量DFを出力するよう構成
している。
電動機回転制御量決定手段63は、操舵回転S
に対応して予め設定した電動機回転制御量を格納
した電動機回転制御量格納手段を備え、この電動
機回転制御量格納手段から操舵回転Sに対応した
電動機回転制御量DSを取り出して出力するよう
構成している。もしくは、この電動機回転制御量
決定手段63は、操舵回転Sに対応して予め登録
した電動機回転制御量DSの演算式等に基づいて
操舵回転Sに対応した電動機回転制御量DSを出
力するよう構成している。
電動機制御信号生成部70は、路面負荷分制御
量DLとフリクシヨン分制御量DFとを加算する第
1の演算手段71と、第1の演算手段71で加算
されて得た電動機トルク量DL+DFに電動機回転
制御量DSを加算する第2の演算手段72と、第
2の演算手段72の出力に基づいて、電動機14
の回転方向を指定する信号T2,T3ならびに電
動機14から取り出すトルク指定に係る信号T4
を生成する電動機制御信号生成手段73とからな
る。
(作用) 電動機制御信号発生手段50内の、路面負荷分
制御量決定手段61およびフリクシヨン分制御量
決定手段62は、操舵トルク検出手段32で検出
された操舵トルクTに対応する路面負荷分制御量
DLおよびフリクシヨン分制御量DFをそれぞれ出
力する。
第1の演算手段71は、路面負荷分制御量DL
とフリクシヨン分制御量DFを加算する。
電動機回転制御量決定手段63は、操舵回転検
出手段36で検出された操舵回転Sに対応する電
動機回転制御量DSを出力する。
第2の演算手段72は、第1の演算手段71の
出力DL+DFと回転制御量DSを加算する。
電動機制御信号生成手段73は、第2の演算手
段72の出力に基づいて、電動機14の回転方向
を指定する信号T2,T3ならびに電動機から取
り出す動力(回転数とトルク)を制御する信号T
4とからなる電動機制御信号を出力する。
よつて、この電動機制御信号に基づいて電動機
駆動手段40は電動機14を駆動して補助トルク
を発生させるので、操舵力が軽減される。
操舵トルクTに対応して路面負荷分制御量DL
およびフリクシヨン分制御量DFをそれぞれ設定
し、各制御量の加算値に基づいて補助トルクを発
生させる構成であるから、ステアリング系の操舵
回転数が小さい場合でも電動機の補助トルクがフ
リクシヨン分に対応したものとして出力させるこ
とができ、操舵の切り始めでもフリクシヨン感の
ないなめらかな操舵感覚を得ることができる。
(実施例) 以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づ
いて説明する。
第2図は本実施例の電動式パワーステアリング
装置1を90°切断面で折曲させて示す縦断面図で
ある。第2図において、1は電動式パワーステア
リング装置、2はステアリングコラム、3はステ
ータ、5と6は互いに同軸状に配設された入力軸
および出力軸である。
また、第2図に示すように、入力軸5の内端部
は出力軸6の内端部内に軸受7を介して回転自在
に支承される一方、これらの内端はトーシヨンバ
ー8により連結され、入力軸5は軸受7,9によ
り、出力軸6は軸受10,11により夫々回転自
在に支承されている。さらに、入力軸5の周囲に
操舵回転センサ12と、入力軸5と6の嵌合部の
周囲に配設された操舵トルクセンサ13と、出力
軸6の周囲に配設された電動機14、減速機構1
5、操舵回転センサ12および操舵トルクセンサ
13からの各検出信号に基づき電動機14を駆動
制御する制御装置16とを備えている。
更に詳述すると、上記操舵回転センサ12は、
コラム2外周に固着された直流発電機12aによ
り構成されている。この発電機12aは、その回
転軸が入力軸5の軸心に沿い配設され、その軸端
に取付けられたプーリ12bに対応して入力軸5
の外周にベルト溝5aが形成されている。このベ
ルト溝5aとプーリ12bにはベルト12cが懸
け渡されており、入力軸5の回転に伴つて発電機
12aが回転し、入力軸5の回転方向と回転速度
に応じた検出信号が出力される。
上記操舵トルクセンサ13は、入力軸5と出力
軸6の嵌合部外周に軸方向変位可能に設けられた
筒状の可動鉄心13aと、ステアリングコラム2
内周に固着されたコイル部13bとから成る差動
変圧器により構成されている。可動鉄心13a
は、出力軸6の突片に突設されたピン13gやこ
のピン13gに対し90°ずらして入力軸5に突設
されたピン13fに夫々係合する長孔13iと1
3hを備えている。長孔13hは軸心方向に対し
て所要の角度傾斜して形成され、長孔13iは軸
心方向に沿い形成されており、従つて、入力軸5
と出力軸6との間に角度差が生ずると、可動鉄心
13aが軸方向に移動することになり、入力軸5
に与えられる操舵トルクに対応して可動鉄心13
aが変位する。可動鉄心13aの周囲にはコイル
部13bが配設されており、コイル部13bは、
パルス等の交流信号が入力される一次コイル13
cと、可動鉄心13aの変位に対応した出力信号
を出力するよう一次コイル13cの両側に配設さ
れた一対の二次コイル13d,13eとから成
る。従つて、トーシヨンバー8の捩れに伴つて入
力軸5と出力軸6の角度差は、可動鉄心13aの
軸方向変位となり、二次コイル13d,13eに
より電気信号に変換されて出力される。
上記電動機14はステアリングコラム2に一体
的に設けられたステータ3と、このステータ3の
内周面に固着された少なくとも一対の磁石3a
と、出力軸6の周囲に回転自在に配設された回転
子14aと、ステータ3に固定されるブラシホル
ダー内で半径方向にスプリングで押圧されるブラ
シ14bと、から成る。回転子14aは軸受1
6,17により回転自在に支承される筒軸14c
を備え、この筒軸14cの外周にはスキユー溝を
有する積層鉄心14d、多重巻線14eが順次一
体的に環装され、前記磁石3aと鉄心14dの外
周には微小な空隙が設けられている。又、軸筒1
4cには多重巻線14eに接続する整流子14f
を備え、前記ブラシ14bが押接される。
上記減速機構15は、出力軸6の周囲に配設さ
れた2段の遊星機構20と21とからなる。前段
の遊星機構20は、ケース4の内周面に軸方向移
動可能にスプライン連結された共用のリングロー
ラ22と、前記筒軸14cの他端側(図中左端
側)と軸方向移動可能且つ周方向一体回転可能に
連結されたサンローラ20aと、これらの間に介
設された3組のプラネタリーローラ20bと、こ
れらのプラネタリーローラ20bを枢支する第1
キヤリヤ部材20cとからなる。また、後段の遊
星機構21は、前記共用のリングローラ22と、
出力軸6の周囲に環装され前記キヤリヤ部材20
cに一体的に連結されたサンローラ21aと、こ
れらの間に介設された3組のプラネタリーローラ
21bと、このプラネタリーローラ21bを枢支
する第2キヤリヤ部材21cとからなり、第2キ
ヤリヤ部材21cが出力軸6にスプライン連結さ
れ環体23に取付けられており、環体23が軸受
11を介してケース4の支持部材4aに回転自在
に支持されている。
上記リングローラ22、各サンローラ20a,
21a及びプラネタリーローラ20b,21bは
それぞれ金属(例えば、鉄、アルミニユーム等)
により形成され、各摩擦面が、互いに嵌合できる
断面略V字状の溝を軸方向に沿い複数有するが、
このうちリングローラ22とプラネタリーローラ
20b,21bは略V字状の溝も各頂部において
複数に軸方向に分割され、夫々独立に軸方向へ移
動可能となるように設けられている。また、リン
グローラ22は、ケース4内に配設されたスプリ
ング24により適度な付勢力で軸方向に押圧され
ており、したがつて、各摩擦伝動面に均等な面圧
を付与した状態で電動機14の回転を出力軸6に
伝達することができる。
次に上記制御装置16の構成を第3図に基づき
説明する。
制御装置16は、操舵トルク検出手段32と、
操舵回転検出手段36と、電動機制御信号発生手
段50と、電動機駆動手段40とからなる。
電動機制御信号発生手段50は、A/Dコンバ
ータ51とマイクロコンピユータ52備え、マイ
クロコンピユータ52を用いて操舵トルク算出手
段53と、操舵回転数算出手段54と、路面負荷
分制御量決定手段61と、フリクシヨン制御量決
定手段62と、電動機回転制御量決定手段63
と、電動機制御信号生成部70とを構成してい
る。
符号55は、クロツク発生分周回路である。
電動機制御信号生成部70は、第1の演算手段
71と、第2の演算手段72と、電動機制御信号
生成手段73からなる。
操舵トルク検出手段32は、前記操舵トルクセ
ンサ13と、ドライブユニツト33と、整流回路
34A,34Bと、ローパスフイルタLPF,3
5A,35Bを備える。
ドライブユニツト33は、マイクロコンピユー
タ52内のクロツク発生分周回路55等から供給
されるクロツクパルスT1を分周する等して矩形
波または疑似正弦波の交流信号を生成し、生成し
た交流信号を増幅して操舵トルクセンサ13の一
次コイル13cへ供給する。操舵トルクセンサ1
3の可動鉄心13aの変位に対応して各二次コイ
ル13d,13eから出力された各電気信号を
夫々整流回路34A,34Bへ供給し、整流出力
をローパスフイルタLPF,35A,35Bへ供
給して、高周波成分を除去し、安定した直流電圧
を得るよう構成している。
操舵回転検出手段36は、操舵回転センサ12
を構成する直流発電機12aの出力を減算してそ
の方向と大きさを検出する各減算回路37A,3
7Bと、これらの出力を安定した直流電圧に変換
するローパスフイルタLPF,38A,38Bと
から構成している。
操舵トルク検出手段32から出力される操舵ト
ルク検出値に係る直流電圧信号S1,S2は電動
機制御信号発生部50内のA/Dコンバータ51
を介してマイクロコンピユータ52で処理可能な
デジタルの操舵トルク検出情報S1D,S2Dへ
変換されて、操舵トルク算出手段53へ供給され
る。
同様に、操舵回転検出手段36から出力される
操舵回転検出値に係る直流信号S3,S4は、
A/Dコンバータ51を介してデジタルの操舵回
転検出情報S3D,S4Dへ変換されて、操舵回
転数算出手段54へ供給される。
操舵トルク算出手段53は、デジタル量に変換
された操舵トルク検出情報S1D,S2Dを入力
とし、S1D−S2Dの演算処理を施して、操舵
トルクに係る情報(以下単に操舵トルクと記す)
Tを出力するよう構成している。
操舵回転数算出手段54は、デジタル量に変換
された操舵回転数算出情報S3D,S4Dを入力
とし、S3D−S4Dの演算処理を施して、操舵
回転数に係る情報(以下単に操舵回転数と記す)
Sを出力するよう構成している。
操舵トルクTは、路面負荷分制御量決定手段6
1と、フリクシヨン分制御量決定手段62へそれ
ぞれ供給され、操舵回転数Sは電動機回転制御量
決定手段63へ供給される。
路面負荷分制御量決定手段61は、操舵トルク
Tに対応して予め設定した路面負荷分の制御量
DLを格納した路面負荷分制御量格納手段(例え
ば変換テーブル)を備え、この路面負荷分制御量
格納手段から操舵トルク検出手段32で検出した
操舵トルクTに対応する路面負荷分の制御量DL
を取り出して出力するよう構成している。もしく
は、この路面負荷分制御量決定手段61は、操舵
トルクTに対応して予め登録した路面負荷分の制
御量演算式等に基づいて所定の演算を行なつて操
舵トルクTに対応した路面負荷分制御量DLを出
力するよう構成している。
フリクシヨン分制御量決定手段62は、操舵ト
ルクTに対応して予め設定したフリクシヨン分制
御量DFを格納したフリクシヨン分制御量格納手
段(例えば変換テーブル)を備え、このフリクシ
ヨン分制御量格納手段から操舵トルク検出手段3
2で検出した操舵トルクTに対応するフリクシヨ
ン分の制御量DFを取り出して出力するよう構成
している。もしくは、このフリクシヨン分制御量
決定手段は62は、操舵トルクTに対応して予め
登録したフリクツシヨン分の制御量演算式等に基
づいて所定の演算を行なつて操舵トルクTに対応
したフリクシヨン分制御量DFを出力するよう構
成している。
電動機回転制御量決定手段63は、操舵回転数
Sに対応して予め設定した電動機回転制御量DS
を格納した電動機回転制御量格納手段を備え、こ
の電動機回転制御量格納手段から操舵回転数Sに
対応した電動機回転制御量DSを取り出して出力
するよう構成している。もしくは、この電動機回
転制御量決定手段63は、操舵回転数Sに対応し
て予め登録した電動機回転制御量DSの演算式等
に基づいて操舵回転数Sに対応した電動機回転制
御量DSを出力するよう構成している。
電動機制御信号生成部70は、路面負荷分制御
量DLとフリクシヨン分制御量DFとを加算する第
1の演算手段71と、第1の演算手段71で加算
されて得た電動機トルク量DL+DFに電動機回転
制御量DSを加算する第2の演算手段72と、第
2の演算手段72の出力に基づいて、電動機14
の回転方向を指定する信号T2,T3ならびに電
動機14から取り出すトルク指定に係る信号T4
を生成する電動機制御信号生成手段73とからな
る。
電動機駆動手段40は、ドライブユニツト41
と、ドライブユニツト41からの出力信号に基づ
いて電動機14へ供給する電圧の極性ならびに電
力量を制御するためのブリツジ回路とからなる。
ブリツジ回路は、2相ブリツジ接続された4個
のFET(電界効果トランジスタ)42〜45と各
FET42〜45のドレインとソース間にそれぞ
れ接続されたサージ吸収回路CRと、電動機14
へ供給される電源電圧を安定化するための平滑用
コンデンサCDとからなる。各サージ吸収回路CR
は、抵抗器とコンデンサの直列回路で構成してい
る。
FET42とFET45のドレイン端子はそれぞ
れ電源回路のA端子(正極側)へ接続される。一
方、これらのソース端子が他方のFET43,4
4のドレイン端子へそれぞれ接続される。
各FET43〜45のゲート端子はドライブユ
ニツト41の出力側に接続され、ブリツジ回路の
出力側となるFET42のソース端子とFET45
のソース端子が電動機14の各電気子巻線14g
へそれぞれ接続されている。
ドライブユニツト41は、電動機制御信号生成
手段73から供給される電動機回転方向指定信号
T2,T3に基づいてFET42を導通状態へ駆
動すると同時にFET44を駆動可能状態にし、
トルク制御PWM信号T4からなる電動機駆動信
号に基づいてFET44をドライブするか、また
は、FET45を導通状態へ駆動すると同時に
FET43を駆動可能状態とし、トルク制御PWM
信号T4からなる電動機駆動信号に基づいて
FET43をドライブする。
したがつて、電動機駆動手段40においては、
一方のFET42の導通状態への駆動とFET44
のPWM駆動、または、他方のFET45の導通状
態への駆動とFET43のPWM駆動によつて、電
動機14が制御信号T2,T3,T4に応じて回
転方向とその動力(回転数とトルク)が制御され
る。
次に作用を説明する。
第4図はマイクロコンピユータ52を用いて構
成した電動機制御信号発生手段50の電動機制御
処理を示すフローチヤートである。
なお、P1〜P31はフローチヤートの各ステ
ツプを示す。
図示しないイグニシヨンキーのキースイツチが
オン位置にに投入されると、マイクロコンピユー
タ52は他の回路に電源が供給され制御が開始さ
れる。
まず、マイクロコンピユータ52においては、
各レジスタ、RAM内のデータがクリアされる。
そして、ステツプP1,P2においては、A/D
コンバータ51を介して操舵トルク検出信号S1
とS2を順次読み込む。
ここで、操舵トルクセンサ13が差動変圧器を
用いて構成しているために、操舵トルクと検出信
号S1,S2とは第5図に示す関係となる。
A/Dコンバータ51を介して読み込まれた操
舵トルク検出信号S1D,S2Dが正常であれば
ステツプP3へ進む。ステツプP3では、S1D
−S2Dを計算し、これを操舵トルクTとする。
したがつて、操舵トルクTは第5図の如くなる。
ステツプP4では、操舵トルクTの作用方向を
判別するために、正か負かを判別する。そして、
正または零であれば、ステツプP5でF=0とし
てステツプP8へ進み、負であればステツプP6
へ進んで絶対値変換、即ち、T=−Tの処理をし
た後、ステツプP7でF=1としてステツプP8
に進む。
ここで、Fは操舵トルクTの符号、即ち、作用
方向を示すものである。ステツプP8では、操舵
トルクの絶対値Tをアドレスとするデユーテイ変
換値DL(T)がメモリのテーブル1から呼び出さ
れる。このデユーテイ変換値DL(T)は、第6図
の如き路面負荷に対応した制御量に設定されてお
り、電動機14の電機子電流IMと、電機子巻線、
ブラシおよび配線等の抵抗RMの積で与えられ
る。
なお、第6図に示すβは不感帯である。したが
つて、ステツプP8においては、操舵トルクの絶
対値Tに基づくアドレスに対応するメモリの内
容、即ち路面負荷分の制御量DL(T)を呼び出し
てステツプP9へ進む。
ステツプP9においては、操舵トルクの絶対値
Tをアドレスとするデユーテイ変換値DF(T)が
メモリのテーブル2から呼び出される。このデユ
ーテイ変換値DF(T)は、第7図の如きフリクシ
ヨンに対応した制御量に設定され、上記デユーテ
イ変換値DL(T)と同様に電機子電流IMと、内
部抵抗RMの積で与えられる。
なお、第7図に示すαは不感帯であり、βより
小さくなつている。したがつて、ステツプP9に
おいてはフリクシヨン制御量DF(T)を呼び出し
てステツプP10へ進む。
ステツプP10では、DL(T)+DF(T)なる
演算を行い、この加算されたデユーテイ変換値D
(T)を電動機トルク制御信号T4としてステツ
プP11へ進む。
この電動機トルク制御量D(T)は、第8図に
示すものとなり、操舵トルクTがβになると、電
動機トルク制御量D(T)は、直ちにDaに至るこ
とになる。
ステツプP11では、操舵トルクの絶対値Tに
符号を与えるべく、Fの値を判別する。F=0で
あれば操舵トルクは正であるから、ステツプP1
3へ進み電動機トルク制御量D(T)をそのまま
D(T)として転送し、F=1であれば操舵トル
クは負であるからステツプP12へ進み電動機ト
ルク制御量D(T)をマイナスのD(T)として転
送し、ステツプP13へ進む。
次に、ステツプP13,P14においては、操
舵回転検出手段36からの操舵回転数の検出信号
S3とS4を順次読み込む。ここで、操舵回転検
出手段36からの検出信号S3とS4は、第9図
の如く示される。読み込まれた検出信号S3とS
4が正常であれば、ステツプ15へ進み、ステツ
プP15ではS3−S4を計算し、これを操舵回
転数SとしてステツプP16へ進む。
ステツプP16では、操舵回転数Sの方向を判
別するために正か負かを判別する。そして、Sが
正または零であれば、ステツプP17へ進み、ス
テツプP17でF=0とする。またSが負であれ
ば、ステツプP18へ進み、絶対値変換即ちS=
−Sの処理をした後ステツプP19でF=1と
し、ステツプP20へ進む。
ステツプP20では操舵回転数の絶対値Sをア
ドレスとするメモリの内容が呼び出される。メモ
リ内には、第10図の如く示される操舵回転数の
絶対値Sに対応する電動機14の回転数NMを決
定すべく、電動機14の誘導起電圧定数Kと回転
数NMとの積、即ち電動機回転制御信号となるデ
ユーテイ変換値D(S)が格納されるテーブル3
が構成されている。したがつて操舵回転数の絶対
値Sによるアドレスに対応するメモリ内容、即ち
電動機回転制御量D(S)が呼び出され、ステツ
プP21へ進む。
ステツプ21では、操舵回転数Sの方向を示す
Fを判別する。Fが零であれば、ステツプP23
へ進む。Fが負であれば、ステツプP22で絶対
値変換即ちD(S)=−D(S)の処理をした後、
ステツプP23へ進む。
ステツプ23では、上記操舵トルクに対応した
デユーテイ変換値(電動機トルク制御信号)D
(T)と、動作回転数のデユーテイ変換値(電動
機回転制御信号)D(S)との和を演算して電動
機制御信号T4が得られ、このT4によつて電動
機14に付与すべき電機子電圧が決定される。
次にステツプP24では、T4の絶対値をとる
ために符号を判別する。T4が正の場合にはステ
ツプP25へ進み、右回転方向制御信号T2=
1、左回転方向制御信号T3=0の処理をする。
T4が正でない場合にはステツプP26へ進み、
ステツプP26でT4=0かどうかを判別し、T
4=0の場合にはステツプP27でT2=0,T
3=0とする。T4=0でない場合にはステツプ
P28で絶対値変換即ちT4=−T4の処理を
し、ステツプP29でT2=0,T3=1とした
後、ステツプP30に進む。さらに、ステツプP
30でT2,T3を出力し、ステツプP31でT
4を出力した後、ステツプP1に戻る。
そして、T2=1,T3=0のときには電動機
駆動手段40のFET42をオンさせると共に
FET44を駆動可能状態にする一方、T2=0,
T3=1のときにはFET45をオンさせると共
にFET43を駆動可能状態にすることにより、
電動機14の回転方向を制御する。
他方、電機子電圧を決定するデユーテイ変換値
T4は、マイクロコンピユータ52の制御信号T
4として出力され、例えばT2=1,T3=0の
場合には、FET44がT4に基づいてPWM駆動
され、例えばT2=0,T3=1のときはFET
43がT4に基づきPWM駆動されることにな
る。
したがつて、操舵トルクとして、路面負荷分の
他の操舵力倍力装置の有するフリクシヨン分を考
慮した制御信号T4により電動機14に電機子電
圧が付与されるため、従来の如くステアリング系
の低速回転時に操舵トルクTが、第6図に示すよ
うに所定値Taに至るまで制御信号T4が所定値
Ta以下となることがない。つまり、本実施例で
は、第8図に示すように、操舵回転数が小さくこ
れに伴つて制御信号T4が小さくなる場合、例え
ば第8図に示すようにβでもフリクシヨン分に対
応した値Daに至るため、従来の如きステアリン
グ系の回転速度が小さい範囲でも電動機からフリ
クシヨン分にも対応した補助トルクが発生し、ス
テアリングホイールの切始めがフリクシヨン感の
ない滑らかな操舵フイーリングを得ることができ
る。
なお、第4図に示すフローチヤートのステツプ
P8およびP9における処理としては、第11図
に示すフローチヤートのステツプP8−1の如
く、各々のデユーテイ変換値DL(T)とDF(T)
を一つのデユーテイ変換値D(T)とし、このデ
ユーテイ変換値D(T)をアドレスTに対応して
メモリのテーブル4に格納しても同様に行なうこ
とができる。
(発明の効果) 以上の説明で明らかな如く本発明によれば、路
面負荷分の他の操舵力倍力装置のフリクシヨン分
を加味して電動機制御信号を得たことにより、ス
テアリング系の操舵回転数が小さい場合でも電動
機の補助トルクがフリクシヨン分に対応したもの
として出力され、操舵の切始めでもフリクシヨン
感のないなめらかな操舵フイーリングを得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明に係る電動式パワーステアリ
ング装置の基本構成を示す要部ブロツク構成図、
第2図は同電動式パワーステアリング装置を90度
切断面で折曲させて示す縦断面図、第3図は制御
装置のブロツク構成図、第4図は制御処理を示す
フローチヤート、第5図は操舵トルクとその検出
信号との関係を示す図、第6図は操舵トルクと路
面負荷制御信号との関係を示す図、第7図は操舵
トルクとフリクシヨンの関係を示す図、第8図は
操舵トルクと電動機トルク制御信号との関係を示
す図、第9図は操舵回転数とその検出信号を示す
図、だい10図は操舵回転数と電動機回転制御信
号との関係を示す図、第11図は本発明の他の実
施例に係る制御処理のフローチヤートである。 図面中、1……電動式パワーステアリング装
置、16……制御装置、14……電動機、32…
…操舵トルク検出手段、36……操舵回転検出手
段、40……電動機駆動手段、50……電動機制
御信号発生手段、51……A/Dコンバータ、5
2……マイクロコンピユータ、61……路面負荷
分制御量決定手段、62……フリクシヨン分制御
量決定手段、63……電動機回転制御量決定手
段、70……電動機制御信号生成部、71……第
1の演算手段、72……第2の演算手段、73…
…電動機制御信号生成手段、T1……クロツクパ
ルス、T2……回転方向指定信号、T3……回転
方向指定信号、T4……トルク制御信号、T……
操舵トルク、S……操舵回転数。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 ステアリング系の操舵トルクを検出する操舵
    トルク検出手段と、 ステアリング系の回転数を検出する操舵回転検
    出手段と、 前記操舵トルク検出手段および操舵回転検出手
    段からの各検出信号に基づいて操舵力倍力装置の
    電動機の駆動条件を指定する電動機制御信号を生
    成する電動機制御信号発生手段と、 この電動機制御信号発生手段からの電動機制御
    信号に基づいて前記電動機を駆動する電動機駆動
    手段とを備えた電動式パワーステアリング装置に
    おいて、 前記電動機制御信号発生手段は、 前記操舵トルク検出手段の検出信号に基づいて
    路面負荷に対応した制御量を決定する路面負荷分
    制御量決定手段と、 前記操舵トルク検出手段の検出信号に基づいて
    前記操舵力倍力装置系のフリクシヨン分に対応し
    た制御量を決定するフリクツシヨン分制御量決定
    手段と、 路面負荷分制御量決定手段から出力された路面
    負荷分の制御量とフリクツシヨン分制御量決定手
    段から出力されたフリクツシヨン分の制御量とを
    加算して得た制御量に基づいて、前記操舵力倍力
    装置の電動機から取り出すトルクを制御するため
    の情報を含んだ電動機制御信号を生成する電動機
    制御信号生成部を備えたことを特徴とする電動式
    パワーステアリング装置。
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