JPH08244635A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JPH08244635A JPH08244635A JP5261195A JP5261195A JPH08244635A JP H08244635 A JPH08244635 A JP H08244635A JP 5261195 A JP5261195 A JP 5261195A JP 5261195 A JP5261195 A JP 5261195A JP H08244635 A JPH08244635 A JP H08244635A
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- steering
- torque
- signal
- steering torque
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ステアリングホイールの慣性トルクやステア
リング軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操
舵トルクに対応した操舵補助力を発生させ、操舵フィー
リングのよい電動パワーステアリング装置を提供する。 【構成】 ステアリングホイール１７に配置した操舵ト
ルクセンサ１２で検出した操舵トルク信号ＴSと、電動
機１０に配置した実補助トルクセンサ１４が検出した
実補助トルク信号ＴAに基づいて駆動制御信号ＶOを発生
する制御手段１５を備えた電動パワーステアリング装置
１。
リング軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操
舵トルクに対応した操舵補助力を発生させ、操舵フィー
リングのよい電動パワーステアリング装置を提供する。 【構成】 ステアリングホイール１７に配置した操舵ト
ルクセンサ１２で検出した操舵トルク信号ＴSと、電動
機１０に配置した実補助トルクセンサ１４が検出した
実補助トルク信号ＴAに基づいて駆動制御信号ＶOを発生
する制御手段１５を備えた電動パワーステアリング装置
１。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は電動機の動力をステア
リング系に直接作用させ、ドライバの操舵力を軽減する
電動パワーステアリング装置に関する。
リング系に直接作用させ、ドライバの操舵力を軽減する
電動パワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】本願出願人が特開平６―１７１５１９号
公報に開示したように、従来の電動パワーステアリング
装置は、操舵トルクセンサをステアリング・ギヤボック
ス内に配置し、ドライバの操舵により発生するピニオン
操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて目標ア
シスト信号を発生してステアリング系に設けた電動機を
駆動するよう構成されている。
公報に開示したように、従来の電動パワーステアリング
装置は、操舵トルクセンサをステアリング・ギヤボック
ス内に配置し、ドライバの操舵により発生するピニオン
操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて目標ア
シスト信号を発生してステアリング系に設けた電動機を
駆動するよう構成されている。
【０００３】また、従来の電動パワーステアリング装置
は、目標アシスト信号に基づいて電動機から出力される
実アシスト量を目標アシスト信号にフィードバックし、
目標アシスト信号と実アシスト量の偏差に基づいて電動
機を駆動するので、実アシスト量が目標アシスト信号に
安定に収束されるよう構成されている。
は、目標アシスト信号に基づいて電動機から出力される
実アシスト量を目標アシスト信号にフィードバックし、
目標アシスト信号と実アシスト量の偏差に基づいて電動
機を駆動するので、実アシスト量が目標アシスト信号に
安定に収束されるよう構成されている。
【０００４】図１０に従来の電動パワーステアリング装
置の要部ブロック構成図を示す。図１０において、従来
の電動パワーステアリング装置６０は、目標アシスト信
号発生回路６２および偏差演算回路６３を備えた制御ユ
ニット６１、駆動信号発生回路６４、アシスト量検出器
６５、電動機６６から構成される。
置の要部ブロック構成図を示す。図１０において、従来
の電動パワーステアリング装置６０は、目標アシスト信
号発生回路６２および偏差演算回路６３を備えた制御ユ
ニット６１、駆動信号発生回路６４、アシスト量検出器
６５、電動機６６から構成される。
【０００５】制御ユニット６１の目標アシスト信号発生
回路６２は、ステアリング・ギヤボックス内に配置され
た操舵トルクセンサ６７が検出したピニオントルク信号
ＴPを予め設定してある目標アシスト信号Ｔａに変換
し、目標アシスト信号Ｔａが偏差演算手段６３に提供さ
れる。
回路６２は、ステアリング・ギヤボックス内に配置され
た操舵トルクセンサ６７が検出したピニオントルク信号
ＴPを予め設定してある目標アシスト信号Ｔａに変換
し、目標アシスト信号Ｔａが偏差演算手段６３に提供さ
れる。
【０００６】一方、電動機６６がステアリング系に作用
する操舵補助力はアシスト量検出器６６で検出され、実
アシスト量信号Ａｄとして偏差演算手段６３に提供され
る。
する操舵補助力はアシスト量検出器６６で検出され、実
アシスト量信号Ａｄとして偏差演算手段６３に提供され
る。
【０００７】目標アシスト信号Ｔａと実アシスト量信号
Ａｄの偏差ΔＩ（＝Ｔａ−Ａｄ）が偏差演算手段６３で
演算され、偏差信号ΔＩに基づいて駆動信号発生手段６
４が電動機６６を駆動し、ステアリング系に目標アシス
ト信号Ｔａに等しい実アシスト量信号Ａｄを作用させ、
ドライバの操舵力が軽減される。
Ａｄの偏差ΔＩ（＝Ｔａ−Ａｄ）が偏差演算手段６３で
演算され、偏差信号ΔＩに基づいて駆動信号発生手段６
４が電動機６６を駆動し、ステアリング系に目標アシス
ト信号Ｔａに等しい実アシスト量信号Ａｄを作用させ、
ドライバの操舵力が軽減される。
【０００８】このように、従来の電動パワーステアリン
グ装置６０は、ステアリング・ギヤボックス内に配置し
た操舵トルクセンサ６７で検出したピニオントルク信号
ＴPに基づいて電動機６６のステアリング系に作用する
操舵補助力が設定される。
グ装置６０は、ステアリング・ギヤボックス内に配置し
た操舵トルクセンサ６７で検出したピニオントルク信号
ＴPに基づいて電動機６６のステアリング系に作用する
操舵補助力が設定される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置６０は、ステアリング・ギヤボックス内に
配置した操舵トルクセンサ６７でピニオントルク信号Ｔ
Pを検出する構成のため、ピニオントルク信号ＴPにはス
テアリングホイールの慣性トルクや粘性トルク等の負荷
は含まれていない。
アリング装置６０は、ステアリング・ギヤボックス内に
配置した操舵トルクセンサ６７でピニオントルク信号Ｔ
Pを検出する構成のため、ピニオントルク信号ＴPにはス
テアリングホイールの慣性トルクや粘性トルク等の負荷
は含まれていない。
【００１０】実際の操舵においては、ドライバがステア
リングホイールに操舵トルクＴSを作用すると、この操
舵トルクＴSがステアリングホイールの慣性トルクＴJや
粘性トルクＴDに打ち勝ってステアリングホイールが回
転運動を開始し、ピニオンにピニオントルクＴPが発生
する。
リングホイールに操舵トルクＴSを作用すると、この操
舵トルクＴSがステアリングホイールの慣性トルクＴJや
粘性トルクＴDに打ち勝ってステアリングホイールが回
転運動を開始し、ピニオンにピニオントルクＴPが発生
する。
【００１１】ステアリングホイールの慣性係数をＪS、
ステアリング軸の粘性係数をＤS、ステアリングホイー
ルの回転角速度をＮ、ステアリング軸のクーロン摩擦力
をＴfとすると、ピニオントルクＴPは数１で表される。
ステアリング軸の粘性係数をＤS、ステアリングホイー
ルの回転角速度をＮ、ステアリング軸のクーロン摩擦力
をＴfとすると、ピニオントルクＴPは数１で表される。
【００１２】
【数１】 ＴP＝ＴS−（ＪS＊ｄＮ／ｄｔ＋ＤS
＊Ｎ）±Ｔf
＊Ｎ）±Ｔf
【００１３】数１において、右辺のクーロン摩擦力をＴ
fは無視できるが、慣性トルク（ＪＳ＊ｄＮ／ｄｔ）お
よび粘性トルク（ＤＳ＊Ｎ）は無視できなく、特にエア
バッグ等の装備によりステアリングホイールの慣性係数
ＪSが増加する傾向に有る現在、従来の電動パワーステ
アリング装置６０の制御では、次の様な課題がある。
fは無視できるが、慣性トルク（ＪＳ＊ｄＮ／ｄｔ）お
よび粘性トルク（ＤＳ＊Ｎ）は無視できなく、特にエア
バッグ等の装備によりステアリングホイールの慣性係数
ＪSが増加する傾向に有る現在、従来の電動パワーステ
アリング装置６０の制御では、次の様な課題がある。
【００１４】急激な操舵を行うと、操舵角加速度（ｄＮ
／ｄｔ）の増加に応じて慣性トルク（ＪS＊ｄＮ／ｄ
ｔ）が大きくなり、ステアリングホイールの操舵トルク
ＴSも大きくなってドライバのハンドル操作が重くなる
課題がある。
／ｄｔ）の増加に応じて慣性トルク（ＪS＊ｄＮ／ｄ
ｔ）が大きくなり、ステアリングホイールの操舵トルク
ＴSも大きくなってドライバのハンドル操作が重くなる
課題がある。
【００１５】また、路面からの反力により、ステアリン
グが中立位置に復帰しようとする際、ステアリングホイ
ールの慣性係数ＪSやステアリング軸の粘性係数ＤS等が
負荷となって回転方向とは逆向きの数２で表されるピニ
オン操舵力ＴPが発生し、このピニオン操舵トルクＴPが
入力となって電動機がステアリングホイールの回転方向
とは逆向きの操舵補助力を供給するため、ステアリング
が復帰しにくい課題がある。
グが中立位置に復帰しようとする際、ステアリングホイ
ールの慣性係数ＪSやステアリング軸の粘性係数ＤS等が
負荷となって回転方向とは逆向きの数２で表されるピニ
オン操舵力ＴPが発生し、このピニオン操舵トルクＴPが
入力となって電動機がステアリングホイールの回転方向
とは逆向きの操舵補助力を供給するため、ステアリング
が復帰しにくい課題がある。
【００１６】
【数２】 ＴP＝ＪS＊ｄＮ／ｄｔ＋ＤS＊Ｎ
【００１７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はステアリングホイールの慣
性トルクやステアリング軸の粘性トルクを補償してドラ
イバの意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生
させ、操舵フィーリングの改善を図る電動パワーステア
リング装置を提供することにある。
なされたもので、その目的はステアリングホイールの慣
性トルクやステアリング軸の粘性トルクを補償してドラ
イバの意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生
させ、操舵フィーリングの改善を図る電動パワーステア
リング装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トル
ク検出手段は、ステアリングホイールに作用する操舵ト
ルクを検出することを特徴とする。
この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トル
ク検出手段は、ステアリングホイールに作用する操舵ト
ルクを検出することを特徴とする。
【００１９】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイー
ルに配置した操舵トルクセンサを備え、ステアリングホ
イールに作用する操舵トルクを検出することを特徴とす
る。
ング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイー
ルに配置した操舵トルクセンサを備え、ステアリングホ
イールに作用する操舵トルクを検出することを特徴とす
る。
【００２０】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の
途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセン
サが検出する操舵トルク信号に基づいてステアリングホ
イールに作用する操舵トルクを演算する操舵トルク演算
手段を備えたことを特徴とする。
リング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の
途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセン
サが検出する操舵トルク信号に基づいてステアリングホ
イールに作用する操舵トルクを演算する操舵トルク演算
手段を備えたことを特徴とする。
【００２１】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク演算手段は、ステアリングホイー
ルの操舵角速度を検出する操舵角速度センサからの操舵
角速度信号に基づいて粘性トルクを演算する粘性トルク
演算手段、操舵角速度信号の微分値である操舵角加速度
信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性トルク演算手
段を備えたことを特徴とする。
ング装置の操舵トルク演算手段は、ステアリングホイー
ルの操舵角速度を検出する操舵角速度センサからの操舵
角速度信号に基づいて粘性トルクを演算する粘性トルク
演算手段、操舵角速度信号の微分値である操舵角加速度
信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性トルク演算手
段を備えたことを特徴とする。
【００２２】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの
操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定す
る目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助
トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助ト
ルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信
号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備えたこ
とを特徴とする。
リング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの
操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定す
る目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助
トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助ト
ルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信
号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備えたこ
とを特徴とする。
【００２３】
【作用】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに作用す
る操舵トルクを検出するので、ステアリング系の慣性ト
ルクや粘性トルクを含まない操舵トルクを検出し、この
操舵トルクに基づいて電動機を駆動してステアリング系
に補助操舵トルクを作用させることができる。
操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに作用す
る操舵トルクを検出するので、ステアリング系の慣性ト
ルクや粘性トルクを含まない操舵トルクを検出し、この
操舵トルクに基づいて電動機を駆動してステアリング系
に補助操舵トルクを作用させることができる。
【００２４】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイー
ルに配置した操舵トルクセンサを備えたので、ステアリ
ングホイールに作用する操舵トルクを直接検出すること
ができる。
ング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイー
ルに配置した操舵トルクセンサを備えたので、ステアリ
ングホイールに作用する操舵トルクを直接検出すること
ができる。
【００２５】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の
途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセン
サが検出する操舵トルク信号に基づいて演算する操舵ト
ルク演算手段を備えたので、ステアリングホイールに作
用する操舵トルクを間接的に検出することができる。
リング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の
途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセン
サが検出する操舵トルク信号に基づいて演算する操舵ト
ルク演算手段を備えたので、ステアリングホイールに作
用する操舵トルクを間接的に検出することができる。
【００２６】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク演算手段は、ステアリングホイー
ルの操舵角速度を検出する操舵角速度センサからの操舵
角速度信号に基づいて粘性トルクを演算する粘性トルク
演算手段、操舵角速度信号の微分値である操舵角加速度
信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性トルク演算手
段を備えたので、ステアリング系の途中に配置した操舵
トルクセンサが検出する操舵トルクを補正してステアリ
ングホイールに作用する操舵トルクを推定することがで
きる。
ング装置の操舵トルク演算手段は、ステアリングホイー
ルの操舵角速度を検出する操舵角速度センサからの操舵
角速度信号に基づいて粘性トルクを演算する粘性トルク
演算手段、操舵角速度信号の微分値である操舵角加速度
信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性トルク演算手
段を備えたので、ステアリング系の途中に配置した操舵
トルクセンサが検出する操舵トルクを補正してステアリ
ングホイールに作用する操舵トルクを推定することがで
きる。
【００２７】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの
操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定す
る目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助
トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助ト
ルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信
号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備えたの
で、実補助トルクを目標補助トルクに速やかに収束させ
ることができる。
リング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの
操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定す
る目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助
トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助ト
ルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信
号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備えたの
で、実補助トルクを目標補助トルクに速やかに収束させ
ることができる。
【００２８】
【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。図１は請求項１〜請求項２に係る電動パワ
ーステアリング装置の全体構成図である。なお、本発明
は、操舵トルクセンサをステアリングホイールに配置し
てドライバの操舵トルクを直接検出し、この操舵トルク
に基づいて電動機を駆動することにより、ステアリング
系に操舵補助力を付勢させるものである。
て説明する。図１は請求項１〜請求項２に係る電動パワ
ーステアリング装置の全体構成図である。なお、本発明
は、操舵トルクセンサをステアリングホイールに配置し
てドライバの操舵トルクを直接検出し、この操舵トルク
に基づいて電動機を駆動することにより、ステアリング
系に操舵補助力を付勢させるものである。
【００２９】図１において、電動パワーステアリング装
置１は、ステアリングホイール１７に一体的に設けられ
たステアリング軸２に自在継ぎ手３ａ、３ｂを備えた連
結軸３を介してステアリング・ギアボックス４内に設け
たラック＆ピニオン機構５のピニオン５ａに連結されて
手動操舵力発生手段６を構成する。
置１は、ステアリングホイール１７に一体的に設けられ
たステアリング軸２に自在継ぎ手３ａ、３ｂを備えた連
結軸３を介してステアリング・ギアボックス４内に設け
たラック＆ピニオン機構５のピニオン５ａに連結されて
手動操舵力発生手段６を構成する。
【００３０】ピニオン５ａに噛み合うラック歯７ａを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して転動輪としての左
右の前輪９が連結される。
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して転動輪としての左
右の前輪９が連結される。
【００３１】このようにして、ステアリングホイール１
７操舵時には通常のラック＆ピニオン式のステアリング
を介し、前輪９を転動させて車両の向きを変えている。
７操舵時には通常のラック＆ピニオン式のステアリング
を介し、前輪９を転動させて車両の向きを変えている。
【００３２】手動操舵力発生手段６による操舵力を軽減
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７にほぼ平行に設けられ
たボールねじ機構１１を介して操舵補助力を推力に変換
してラック軸７に作用させる。
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７にほぼ平行に設けられ
たボールねじ機構１１を介して操舵補助力を推力に変換
してラック軸７に作用させる。
【００３３】電動機１０のロータには駆動側ヘリカル・
ギア１０ａが一体的に設けられ、駆動側ヘリカル・ギア
１０ａはボールねじ機構１１のねじ軸の軸端に一体的に
設けられた従動側ヘリカル・ギア１１ａと噛み合わされ
ている。なお、ボールねじ機構１１のナットはラック軸
７に連結されている。
ギア１０ａが一体的に設けられ、駆動側ヘリカル・ギア
１０ａはボールねじ機構１１のねじ軸の軸端に一体的に
設けられた従動側ヘリカル・ギア１１ａと噛み合わされ
ている。なお、ボールねじ機構１１のナットはラック軸
７に連結されている。
【００３４】また、ステアリングホイール１７にはドラ
イバの手動操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１
２、電動機１０にはステアリング系に作用する実補助ト
ルクを検出する実補助トルクセンサ１４を配置し、それ
ぞれのトルクセンサで検出した操舵トルク信号ＴS、実
補助トルク信号ＴAを制御手段１５に提供する。
イバの手動操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ１
２、電動機１０にはステアリング系に作用する実補助ト
ルクを検出する実補助トルクセンサ１４を配置し、それ
ぞれのトルクセンサで検出した操舵トルク信号ＴS、実
補助トルク信号ＴAを制御手段１５に提供する。
【００３５】 図２に請求項２に係る電動パワーステア
リング装置のステアリングホイールに設けた操舵トルク
センサの一実施例構成図を示す。図２において、操舵ト
ルクセンサ１２は、例えばステアリングホイール１７と
一体的に回転可能な軸に設け、ステアリングホイール１
７に作用する操舵トルクに対応して電気抵抗が変化する
歪ゲージで構成し、ステアリングホイール１７に作用す
る操舵トルクに対応した電流信号を操舵トルク信号ＴS
として検出し、制御手段１５に提供する。
リング装置のステアリングホイールに設けた操舵トルク
センサの一実施例構成図を示す。図２において、操舵ト
ルクセンサ１２は、例えばステアリングホイール１７と
一体的に回転可能な軸に設け、ステアリングホイール１
７に作用する操舵トルクに対応して電気抵抗が変化する
歪ゲージで構成し、ステアリングホイール１７に作用す
る操舵トルクに対応した電流信号を操舵トルク信号ＴS
として検出し、制御手段１５に提供する。
【００３６】また、ステアリングホイール１７は、例え
ば軽金属等で構成し、一方、エアバッグ等実装部品１７
Ｂはステアリングホイール１７とは独立して固定された
センターパッド部１７Ａに取付ける構造にし、ステアリ
ングホイール１７の慣性係数ＪSおよびステアリング軸
の粘性係数ＤSを無視できる小さな値に設定する。
ば軽金属等で構成し、一方、エアバッグ等実装部品１７
Ｂはステアリングホイール１７とは独立して固定された
センターパッド部１７Ａに取付ける構造にし、ステアリ
ングホイール１７の慣性係数ＪSおよびステアリング軸
の粘性係数ＤSを無視できる小さな値に設定する。
【００３７】このように、ステアリングホイール１７に
操舵トルクセンサ１２を配置したので、ステアリングホ
イール１７の慣性係数ＪSおよびステアリング軸の粘性
係数ＤSに影響されない操舵トルクを検出することがで
きる。
操舵トルクセンサ１２を配置したので、ステアリングホ
イール１７の慣性係数ＪSおよびステアリング軸の粘性
係数ＤSに影響されない操舵トルクを検出することがで
きる。
【００３８】制御手段１５は、操舵トルク信号ＴSを目
標補助トルク信号Ｔａに変換するとともに、電動機１０
が発生し、実補助トルクセンサ１４が検出した実補助ト
ルク信号ＴAを取込み、目標補助トルク信号Ｔａと実補
助トルク信号ＴAの偏差に基づいて駆動制御信号ＶOを発
生する。
標補助トルク信号Ｔａに変換するとともに、電動機１０
が発生し、実補助トルクセンサ１４が検出した実補助ト
ルク信号ＴAを取込み、目標補助トルク信号Ｔａと実補
助トルク信号ＴAの偏差に基づいて駆動制御信号ＶOを発
生する。
【００３９】電動機駆動手段１６は、制御手段１５から
提供される駆動制御信号ＶOに基づいて、例えばＰＷＭ
駆動の電動機電圧ＶMで電動機１０を駆動し、電動機１
０の動力をステアリング系に作用し、ドライバの操舵力
の軽減を図る。
提供される駆動制御信号ＶOに基づいて、例えばＰＷＭ
駆動の電動機電圧ＶMで電動機１０を駆動し、電動機１
０の動力をステアリング系に作用し、ドライバの操舵力
の軽減を図る。
【００４０】図３は請求項１〜請求項２に係る電動パワ
ーステアリング装置の要部ブロック構成図である。電動
パワーステアリング装置１は、制御手段１５、操舵トル
クセンサ１２、実補助トルクセンサ１４、電動機駆動手
段１６、電動機１０を備える。
ーステアリング装置の要部ブロック構成図である。電動
パワーステアリング装置１は、制御手段１５、操舵トル
クセンサ１２、実補助トルクセンサ１４、電動機駆動手
段１６、電動機１０を備える。
【００４１】また、制御手段１５はマイクロプロセッサ
の各種演算機能、処理機能、メモリを基本にインタフェ
ース手段やＡ／Ｄ変換手段で構成し、操舵トルク変換手
段２４Ａ、目標補助トルク設定手段１９、偏差信号決定
手段２０、駆動制御手段２１、実補助トルク検出手段１
８を構成する実補助トルク変換手段１８Ａを備える。
の各種演算機能、処理機能、メモリを基本にインタフェ
ース手段やＡ／Ｄ変換手段で構成し、操舵トルク変換手
段２４Ａ、目標補助トルク設定手段１９、偏差信号決定
手段２０、駆動制御手段２１、実補助トルク検出手段１
８を構成する実補助トルク変換手段１８Ａを備える。
【００４２】操舵トルク検出手段２４は、操舵トルクセ
ンサ１２と制御手段１５の操舵トルク変換手段２４Ａで
構成し、操舵トルクセンサ１２が検出した図１に示すス
テアリングホイール１７に直接付勢される操舵トルクを
電気的に検出したアナログ信号の操舵トルク信号ＴSを
操舵トルク変換手段２４ＡがＡ／Ｄ変換し、ディジタル
値に変換した操舵トルク信号ＴDSを目標補助トルク設定
手段１９に提供する。
ンサ１２と制御手段１５の操舵トルク変換手段２４Ａで
構成し、操舵トルクセンサ１２が検出した図１に示すス
テアリングホイール１７に直接付勢される操舵トルクを
電気的に検出したアナログ信号の操舵トルク信号ＴSを
操舵トルク変換手段２４ＡがＡ／Ｄ変換し、ディジタル
値に変換した操舵トルク信号ＴDSを目標補助トルク設定
手段１９に提供する。
【００４３】目標補助トルク設定手段１９はＲＯＭ等の
メモリで構成し、実験値または設計値に基づいて予め設
定した操舵トルク信号ＴDSと目標補助トルク信号Ｔａを
テーブルデータとして保存しておき、操舵トルク検出手
段２４から提供される操舵トルク信号ＴDSを対応した目
標補助トルク信号Ｔａに変換して偏差信号決定手段２０
に供給する。
メモリで構成し、実験値または設計値に基づいて予め設
定した操舵トルク信号ＴDSと目標補助トルク信号Ｔａを
テーブルデータとして保存しておき、操舵トルク検出手
段２４から提供される操舵トルク信号ＴDSを対応した目
標補助トルク信号Ｔａに変換して偏差信号決定手段２０
に供給する。
【００４４】実補助トルク検出手段１８は、実補助トル
クセンサ１４と制御手段１５の実補助トルク変換手段１
８Ａで構成し、実補助トルクセンサ１４が検出した電動
機１０のモータトルクＴMのディジタル値を実補助トル
ク信号ＴDMとし、実補助トルク変換手段１８Ａは実補助
トルク信号ＴDMを操舵目標トルク信号Ｔａと関連付けた
ディジタル値に変換し、実補助トルク信号ＴAとして偏
差信号決定手段２０に供給する。
クセンサ１４と制御手段１５の実補助トルク変換手段１
８Ａで構成し、実補助トルクセンサ１４が検出した電動
機１０のモータトルクＴMのディジタル値を実補助トル
ク信号ＴDMとし、実補助トルク変換手段１８Ａは実補助
トルク信号ＴDMを操舵目標トルク信号Ｔａと関連付けた
ディジタル値に変換し、実補助トルク信号ＴAとして偏
差信号決定手段２０に供給する。
【００４５】偏差信号決定手段２０は偏差演算機能を備
え、目標補助トルク設定手段１９からの目標補助トルク
信号Ｔａと、実補助トルク検出手段１８からの実補助ト
ルク信号ＴAの偏差ΔＴ（＝Ｔａ−ＴA）を演算し、偏差
信号ΔＴを駆動制御手段２１に供給する。
え、目標補助トルク設定手段１９からの目標補助トルク
信号Ｔａと、実補助トルク検出手段１８からの実補助ト
ルク信号ＴAの偏差ΔＴ（＝Ｔａ−ＴA）を演算し、偏差
信号ΔＴを駆動制御手段２１に供給する。
【００４６】駆動制御手段２１は、偏差信号ΔＴ（＝Ｔ
ａ−ＴA）に比例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）
の演算、処理を行うＰＩＤコントローラ、このＰＩＤコ
ントローラからの信号に基づいて電動機１０の発生トル
クの方向と大きさを制御するためにオン信号やＰＷＭ
（パルス幅変調）信号の混成信号である駆動制御信号Ｖ
Oを発生する信号発生器などを備え、駆動制御信号ＶOを
電動機駆動手段１６に供給して偏差信号ΔＴ（＝Ｔａ−
ＴA）を速やかに、かつ安定に０に制御する。
ａ−ＴA）に比例（Ｐ）、積分（Ｉ）および微分（Ｄ）
の演算、処理を行うＰＩＤコントローラ、このＰＩＤコ
ントローラからの信号に基づいて電動機１０の発生トル
クの方向と大きさを制御するためにオン信号やＰＷＭ
（パルス幅変調）信号の混成信号である駆動制御信号Ｖ
Oを発生する信号発生器などを備え、駆動制御信号ＶOを
電動機駆動手段１６に供給して偏差信号ΔＴ（＝Ｔａ−
ＴA）を速やかに、かつ安定に０に制御する。
【００４７】電動機駆動手段１６はスイッチング素子、
例えば電動機１０が直流電動機の場合、４個のＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）からなるブリッジ回路で構成
し、オン信号やＰＷＭ（パルス幅変調）信号の駆動制御
信号ＶOでＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を駆動制御
し、駆動方向と大きさを有する電動機電圧ＶMを供給し
て電動機１０を駆動する。
例えば電動機１０が直流電動機の場合、４個のＦＥＴ
（電界効果トランジスタ）からなるブリッジ回路で構成
し、オン信号やＰＷＭ（パルス幅変調）信号の駆動制御
信号ＶOでＦＥＴ（電界効果トランジスタ）を駆動制御
し、駆動方向と大きさを有する電動機電圧ＶMを供給し
て電動機１０を駆動する。
【００４８】電動機１０は、例えば直流電動機やブラシ
レス・モータ等を用い、電動機駆動手段１６から供給さ
れる駆動方向と大きさを有する電動機電圧ＶMで駆動さ
れ、電動機電圧ＶMに対応した動力を発生し、電動機ト
ルクを操舵補助力としてステアリング系に作用する。
レス・モータ等を用い、電動機駆動手段１６から供給さ
れる駆動方向と大きさを有する電動機電圧ＶMで駆動さ
れ、電動機電圧ＶMに対応した動力を発生し、電動機ト
ルクを操舵補助力としてステアリング系に作用する。
【００４９】図４に目標補助トルク信号を車両速度に応
動した制御手段の一実施例ブロック構成図を示す。図４
において、車両速度検出手段２２を追加し、制御手段１
５に補正手段２３を備える。
動した制御手段の一実施例ブロック構成図を示す。図４
において、車両速度検出手段２２を追加し、制御手段１
５に補正手段２３を備える。
【００５０】車両速度検出手段２２は、例えばスリット
を有する回転円盤とフォトカプラとからなるスピードメ
ータで構成し、車両速度に比例した周期のパルス電気信
号で検出した車速信号ＶDを補正手段２３に供給する。
を有する回転円盤とフォトカプラとからなるスピードメ
ータで構成し、車両速度に比例した周期のパルス電気信
号で検出した車速信号ＶDを補正手段２３に供給する。
【００５１】補正手段２３は、例えば車速信号ＶDの増
加に反比例する増幅度を有する可変増幅器等で構成し、
操舵トルク検出手段２４から供給される操舵トルク信号
ＴDSを車速信号ＶDに応じて変更した操舵トルク信号Ｔ
DCを目標補助トルク設定手段１９に提供し、目標補助ト
ルク設定手段１９は操舵トルク信号ＴDCに対応した目標
アシスト信号Ｔａを発生する。
加に反比例する増幅度を有する可変増幅器等で構成し、
操舵トルク検出手段２４から供給される操舵トルク信号
ＴDSを車速信号ＶDに応じて変更した操舵トルク信号Ｔ
DCを目標補助トルク設定手段１９に提供し、目標補助ト
ルク設定手段１９は操舵トルク信号ＴDCに対応した目標
アシスト信号Ｔａを発生する。
【００５２】車速信号ＶDに対応した目標アシスト信号
Ｔａと、実補助トルク信号ＴAの偏差ΔＴ（＝Ｔａ−
ＴA）に基づいて電動機１０を駆動するので、車両速度
が低車速から高車速になるにつれて手応えの大きなステ
アリング操作が実現できる。
Ｔａと、実補助トルク信号ＴAの偏差ΔＴ（＝Ｔａ−
ＴA）に基づいて電動機１０を駆動するので、車両速度
が低車速から高車速になるにつれて手応えの大きなステ
アリング操作が実現できる。
【００５３】このように、請求項１〜請求項２に係る電
動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール
に直接付勢される操舵トルクを検出し、この操舵トルク
に対応した目標補助トルク信号Ｔａと、電動機が発生す
るモータトルクに対応し、目標補助トルク信号Ｔａと関
連付けた実補助トルクＴAとの偏差ΔＴ（＝Ｔａ−ＴA）
に基づいて電動機を駆動するので、ステアリング系の慣
性トルクや粘性トルクを含まない操舵トルクに基づいて
電動機を駆動してステアリング系に操舵補助力を供給す
ることができる。
動パワーステアリング装置１は、ステアリングホイール
に直接付勢される操舵トルクを検出し、この操舵トルク
に対応した目標補助トルク信号Ｔａと、電動機が発生す
るモータトルクに対応し、目標補助トルク信号Ｔａと関
連付けた実補助トルクＴAとの偏差ΔＴ（＝Ｔａ−ＴA）
に基づいて電動機を駆動するので、ステアリング系の慣
性トルクや粘性トルクを含まない操舵トルクに基づいて
電動機を駆動してステアリング系に操舵補助力を供給す
ることができる。
【００５４】図５は請求項３〜請求項５に係る電動パワ
ーステアリング装置の全体構成図である。図５におい
て、電動パワーステアリング装置３０は、操舵トルクセ
ンサ１２と操舵角速度センサ１３をステアリング・ギア
ボックス４内に設けた点、および制御手段３１を設けた
点が図１に示す電動パワーステアリング装置１と異な
る。なお、本発明は、操舵トルクセンサをステアリング
・ギアボックス内に配置してドライバの操舵トルクをピ
ニオン操舵トルクとして間接的に検出し、このピニオン
操舵トルクに基づいてステアリングホイールに作用する
操舵トルクを演算し、この演算した操舵トルクに基づい
て電動機を駆動してステアリング系に操舵補助力を付勢
させるものである。
ーステアリング装置の全体構成図である。図５におい
て、電動パワーステアリング装置３０は、操舵トルクセ
ンサ１２と操舵角速度センサ１３をステアリング・ギア
ボックス４内に設けた点、および制御手段３１を設けた
点が図１に示す電動パワーステアリング装置１と異な
る。なお、本発明は、操舵トルクセンサをステアリング
・ギアボックス内に配置してドライバの操舵トルクをピ
ニオン操舵トルクとして間接的に検出し、このピニオン
操舵トルクに基づいてステアリングホイールに作用する
操舵トルクを演算し、この演算した操舵トルクに基づい
て電動機を駆動してステアリング系に操舵補助力を付勢
させるものである。
【００５５】制御手段３１は、操舵角速度センサ１３が
検出した操舵角速度信号Ｎに基づいて、ステアリングホ
イール１７の慣性トルク、粘性トルクを算出し、数１に
基づいて操舵トルクセンサ１２が検出したピニオン操舵
トルクＴPに演算した慣性トルクおよび粘性トルクを加
算してステアリングホイール１７に直接作用する操舵ト
ルクＴSを算出するよう構成する。
検出した操舵角速度信号Ｎに基づいて、ステアリングホ
イール１７の慣性トルク、粘性トルクを算出し、数１に
基づいて操舵トルクセンサ１２が検出したピニオン操舵
トルクＴPに演算した慣性トルクおよび粘性トルクを加
算してステアリングホイール１７に直接作用する操舵ト
ルクＴSを算出するよう構成する。
【００５６】図６は請求項３〜請求項４に係る制御手段
の要部ブロック構成図である。図６において、制御手段
３１は、操舵トルク変換手段２４Ａ、操舵角速度検出手
段３２の一部を構成する操舵角速度変換手段３２Ａ、操
舵トルク演算手段３３、目標補助トルク設定手段１９、
偏差信号決定手段２０、駆動制御手段２１を備える。
の要部ブロック構成図である。図６において、制御手段
３１は、操舵トルク変換手段２４Ａ、操舵角速度検出手
段３２の一部を構成する操舵角速度変換手段３２Ａ、操
舵トルク演算手段３３、目標補助トルク設定手段１９、
偏差信号決定手段２０、駆動制御手段２１を備える。
【００５７】操舵トルク変換手段２４Ａは、操舵トルク
センサ１２が検出したステアリング・ギヤボックス４内
のピニオン操舵トルクを電気的に検出したアナログ信号
のピニオン操舵トルク信号ＴPをＡ／Ｄ変換し、ディジ
タル値に変換したピニオン操舵トルク信号ＴDPを操舵ト
ルク演算手段３３に提供する。
センサ１２が検出したステアリング・ギヤボックス４内
のピニオン操舵トルクを電気的に検出したアナログ信号
のピニオン操舵トルク信号ＴPをＡ／Ｄ変換し、ディジ
タル値に変換したピニオン操舵トルク信号ＴDPを操舵ト
ルク演算手段３３に提供する。
【００５８】操舵角速度変換手段３２Ａは、操舵角速度
センサ１３が検出したステアリング軸２の操舵角速度を
電気的に検出したアナログ信号の操舵角速度信号ＮをＡ
／Ｄ変換し、ディジタル値に変換した操舵角速度信号Ｎ
Dを操舵トルク演算手段３３に提供する。
センサ１３が検出したステアリング軸２の操舵角速度を
電気的に検出したアナログ信号の操舵角速度信号ＮをＡ
／Ｄ変換し、ディジタル値に変換した操舵角速度信号Ｎ
Dを操舵トルク演算手段３３に提供する。
【００５９】操舵トルク演算手段３３は、慣性トルク演
算手段３４、粘性トルク演算手段３５、加算手段３６を
備える。慣性トルク演算手段３４は、操舵角速度変換手
段３２Ａから提供される操舵角速度信号ＮDを微分して
操舵角加速度信号（ｄＮD／ｄｔ）を出力する微分演算
手段を備え、慣性トルクＴJを演算し、慣性トルク信号
ＴJを加算手段３６に供給する。
算手段３４、粘性トルク演算手段３５、加算手段３６を
備える。慣性トルク演算手段３４は、操舵角速度変換手
段３２Ａから提供される操舵角速度信号ＮDを微分して
操舵角加速度信号（ｄＮD／ｄｔ）を出力する微分演算
手段を備え、慣性トルクＴJを演算し、慣性トルク信号
ＴJを加算手段３６に供給する。
【００６０】粘性トルク演算手段３５は、操舵角速度変
換手段３２Ａから提供される操舵角速度信号ＮDに基づ
いて粘性トルクＴDを演算し、粘性トルク信号ＴDを加算
手段３６に供給する。加算手段３６は、慣性トルク信号
ＴJ、粘性トルク信号ＴDおよびピニオン操舵トルク信号
ＴDPを加算し、数１に示すステアリングホイール１７に
直接作用する操舵トルクＴSに対応したディジタル値の
操舵トルクＴSOを目標補助トルク設定手段１９に提供す
る。
換手段３２Ａから提供される操舵角速度信号ＮDに基づ
いて粘性トルクＴDを演算し、粘性トルク信号ＴDを加算
手段３６に供給する。加算手段３６は、慣性トルク信号
ＴJ、粘性トルク信号ＴDおよびピニオン操舵トルク信号
ＴDPを加算し、数１に示すステアリングホイール１７に
直接作用する操舵トルクＴSに対応したディジタル値の
操舵トルクＴSOを目標補助トルク設定手段１９に提供す
る。
【００６１】目標補助トルク設定手段１９、偏差信号決
定手段２０および駆動制御手段２１は図３の制御手段１
５に示すものと同一構成、同一機能を有するので説明を
省略する。
定手段２０および駆動制御手段２１は図３の制御手段１
５に示すものと同一構成、同一機能を有するので説明を
省略する。
【００６２】図７にこの発明に係る操舵トルク演算手段
の一実施例要部ブロック構成図を示す。図７において、
操舵トルク演算手段３３は、慣性トルク演算手段３４、
粘性トルク演算手段３５、加算手段３６を備える。
の一実施例要部ブロック構成図を示す。図７において、
操舵トルク演算手段３３は、慣性トルク演算手段３４、
粘性トルク演算手段３５、加算手段３６を備える。
【００６３】慣性トルク演算手段３４は、慣性係数記憶
手段４１、微分演算手段４２、乗算手段４３を備える。
慣性係数記憶手段４１はＲＯＭ等のメモリで構成し、予
め設計値や実験値から決定したステアリングホイール１
７の慣性係数ＪSのデータを設定し、慣性係数信号ＪSを
乗算手段４３に供給する。
手段４１、微分演算手段４２、乗算手段４３を備える。
慣性係数記憶手段４１はＲＯＭ等のメモリで構成し、予
め設計値や実験値から決定したステアリングホイール１
７の慣性係数ＪSのデータを設定し、慣性係数信号ＪSを
乗算手段４３に供給する。
【００６４】微分演算手段４２は微分演算機能を備え、
操舵角速度信号ＮDを微分演算して操舵角加速度（ｄＮD
／ｄｔ）を算出し、操舵角加速度信号（ｄＮD／ｄｔ）
を乗算手段４３に供給する。乗算手段４３は、慣性係数
信号ＪSと操舵角加速度信号（ｄＮD／ｄｔ）を乗算し、
慣性トルク信号ＴJ（＝ＪS＊ｄＮD／ｄｔ）を加算手段
３６に供給する。
操舵角速度信号ＮDを微分演算して操舵角加速度（ｄＮD
／ｄｔ）を算出し、操舵角加速度信号（ｄＮD／ｄｔ）
を乗算手段４３に供給する。乗算手段４３は、慣性係数
信号ＪSと操舵角加速度信号（ｄＮD／ｄｔ）を乗算し、
慣性トルク信号ＴJ（＝ＪS＊ｄＮD／ｄｔ）を加算手段
３６に供給する。
【００６５】粘性トルク演算手段３５は、粘性係数記憶
手段４４、乗算手段４５を備える。粘性係数記憶手段４
４はＲＯＭ等のメモリで構成し、予め設計値や実験値か
ら決定したステアリング軸２の粘性係数ＤSのデータを
設定し、粘性係数信号ＤSを乗算手段４５に供給する。
乗算手段４５は、粘性係数信号ＤSと操舵角速度信号ＮD
を乗算し、粘性トルク信号ＴD（＝ＤS＊ＮD）を加算手
段３６に供給する。
手段４４、乗算手段４５を備える。粘性係数記憶手段４
４はＲＯＭ等のメモリで構成し、予め設計値や実験値か
ら決定したステアリング軸２の粘性係数ＤSのデータを
設定し、粘性係数信号ＤSを乗算手段４５に供給する。
乗算手段４５は、粘性係数信号ＤSと操舵角速度信号ＮD
を乗算し、粘性トルク信号ＴD（＝ＤS＊ＮD）を加算手
段３６に供給する。
【００６６】加算手段３６は、慣性トルク信号ＴJ（＝
ＪS＊ｄＮD／ｄｔ）、粘性トルク信号ＴD（＝ＤS＊
ＮD）およびピニオン操舵トルク信号ＴDPを加算し、ス
テアリングホイール１７に直接作用する操舵トルクＴS
に対応したディジタル値の操舵トルク信号ＴSOを目標補
助トルク設定手段１９に提供する。
ＪS＊ｄＮD／ｄｔ）、粘性トルク信号ＴD（＝ＤS＊
ＮD）およびピニオン操舵トルク信号ＴDPを加算し、ス
テアリングホイール１７に直接作用する操舵トルクＴS
に対応したディジタル値の操舵トルク信号ＴSOを目標補
助トルク設定手段１９に提供する。
【００６７】このように、電動パワーステアリング装置
３０は、制御手段３１に慣性トルク演算手段３４、粘性
トルク演算手段３５を備え、ピニオン操舵トルク信号Ｔ
DP、慣性トルク信号ＴJおよび粘性トルク信号ＴDを加算
してステアリングホイール１７に直接作用する操舵トル
ク信号ＴSOを演算するので、ステアリングホイールに作
用する操舵トルクを推定することができ、操舵トルク信
号ＴSOに基づいて目標補助トルク信号Ｔａを設定し、目
標補助トルク信号Ｔａと実補助トルク信号ＴAの偏差に
基づいて電動機を駆動して実補助トルクを目標補助トル
クに速やかに収束させることができる。
３０は、制御手段３１に慣性トルク演算手段３４、粘性
トルク演算手段３５を備え、ピニオン操舵トルク信号Ｔ
DP、慣性トルク信号ＴJおよび粘性トルク信号ＴDを加算
してステアリングホイール１７に直接作用する操舵トル
ク信号ＴSOを演算するので、ステアリングホイールに作
用する操舵トルクを推定することができ、操舵トルク信
号ＴSOに基づいて目標補助トルク信号Ｔａを設定し、目
標補助トルク信号Ｔａと実補助トルク信号ＴAの偏差に
基づいて電動機を駆動して実補助トルクを目標補助トル
クに速やかに収束させることができる。
【００６８】図８にこの発明に係る操舵トルク演算手段
の別実施例要部ブロック構成図を示す。図８において、
操舵トルク演算手段５０は、微分演算手段５２、微分演
算手段５３、ステアリングホイールの慣性係数ＪSを乗
算処理する乗算器５４、ステアリング軸の粘性係数ＤS
を乗算処理する乗算器５５を備える。
の別実施例要部ブロック構成図を示す。図８において、
操舵トルク演算手段５０は、微分演算手段５２、微分演
算手段５３、ステアリングホイールの慣性係数ＪSを乗
算処理する乗算器５４、ステアリング軸の粘性係数ＤS
を乗算処理する乗算器５５を備える。
【００６９】微分演算手段５２は、ステアリングホイー
ル１７の操舵角をアナログ電気信号で検出してディジタ
ル値に変換する操舵角検出手段５１からの操舵角信号θ
D1を微分演算（ｄθD1／ｄｔ）して回転角速度ＮDを算
出し、回転角速度信号ＮDを微分演算手段５３および乗
算器５５に供給する。
ル１７の操舵角をアナログ電気信号で検出してディジタ
ル値に変換する操舵角検出手段５１からの操舵角信号θ
D1を微分演算（ｄθD1／ｄｔ）して回転角速度ＮDを算
出し、回転角速度信号ＮDを微分演算手段５３および乗
算器５５に供給する。
【００７０】微分演算手段５３は、微分演算手段５２か
ら供給される回転角速度信号ＮDを微分演算して操舵角
加速度（ｄＮD／ｄｔ）を算出し、操舵角加速度信号
（ｄＮD／ｄｔ）を乗算器５４に供給する。
ら供給される回転角速度信号ＮDを微分演算して操舵角
加速度（ｄＮD／ｄｔ）を算出し、操舵角加速度信号
（ｄＮD／ｄｔ）を乗算器５４に供給する。
【００７１】乗算器５４は、操舵角加速度信号（ｄＮD
／ｄｔ）に慣性係数ＪSを乗算して慣性トルクＴJ（＝Ｊ
S＊ｄＮD／ｄｔ）を算出し、慣性トルク信号ＴJを加算
手段３６に提供する。
／ｄｔ）に慣性係数ＪSを乗算して慣性トルクＴJ（＝Ｊ
S＊ｄＮD／ｄｔ）を算出し、慣性トルク信号ＴJを加算
手段３６に提供する。
【００７２】乗算器５５は、微分演算手段５２から供給
される回転角速度信号ＮDに粘性係数ＤSを乗算して粘性
トルクＴD（＝ＤS＊ＮD）を算出し、粘性トルク信号ＴD
を加算手段３６に提供する。
される回転角速度信号ＮDに粘性係数ＤSを乗算して粘性
トルクＴD（＝ＤS＊ＮD）を算出し、粘性トルク信号ＴD
を加算手段３６に提供する。
【００７３】加算手段３６は、操舵トルク検出手段２４
からのピニオン操舵トルク信号ＴDP、乗算器５４からの
慣性トルク信号ＴJおよび乗算器５５を加算処理し、デ
ィジタル値の操舵トルク信号ＴSOを目標補助トルク設定
手段１９に提供する。
からのピニオン操舵トルク信号ＴDP、乗算器５４からの
慣性トルク信号ＴJおよび乗算器５５を加算処理し、デ
ィジタル値の操舵トルク信号ＴSOを目標補助トルク設定
手段１９に提供する。
【００７４】また、ラック軸７にストロークセンサ等の
変位検出手段を有する場合、操舵トルク信号ＴSOを演算
することができる。ピニオン操舵トルク信号ＴDPは、ピ
ニオン操舵トルク検出手段のばね剛性係数をｋ1、ラッ
ク軸の等価変位角（ディジタル変換値）をθD2とする
と、数３で表される。
変位検出手段を有する場合、操舵トルク信号ＴSOを演算
することができる。ピニオン操舵トルク信号ＴDPは、ピ
ニオン操舵トルク検出手段のばね剛性係数をｋ1、ラッ
ク軸の等価変位角（ディジタル変換値）をθD2とする
と、数３で表される。
【００７５】
【数３】 ＴDP＝ｋ1＊（θD1−θD2） ただし、θD1は操舵角信号
【００７６】数３より操舵角信号θD1が演算され、この
操舵角信号θD1を図８に示す操舵角検出手段５１からの
操舵角信号θD1に代えて微分演算手段５２に提供するこ
とにより、ディジタル値の操舵トルク信号ＴSOを算出す
ることができる。
操舵角信号θD1を図８に示す操舵角検出手段５１からの
操舵角信号θD1に代えて微分演算手段５２に提供するこ
とにより、ディジタル値の操舵トルク信号ＴSOを算出す
ることができる。
【００７７】図９にこの発明に係る操舵トルク演算手段
の別実施例要部ブロック構成図を示す。図９において、
操舵トルク演算手段５６は、ピニオン操舵トルク検出手
段のばね剛性係数ｋ1の逆数信号（１／ｋ1）を乗算処理
する乗算器５８、図８に示す操舵角検出手段５１に代え
て設けたラック軸変位検出手段５７からの等価変位角
（ディジタル変換値）θD2を加算処理する加算器５９を
備えた点が図８の操舵トルク演算手段５０と異なる。
の別実施例要部ブロック構成図を示す。図９において、
操舵トルク演算手段５６は、ピニオン操舵トルク検出手
段のばね剛性係数ｋ1の逆数信号（１／ｋ1）を乗算処理
する乗算器５８、図８に示す操舵角検出手段５１に代え
て設けたラック軸変位検出手段５７からの等価変位角
（ディジタル変換値）θD2を加算処理する加算器５９を
備えた点が図８の操舵トルク演算手段５０と異なる。
【００７８】乗算器５８は、操舵トルク検出手段２４か
らのピニオン操舵トルク信号ＴDPとばね剛性係数ｋ1の
逆数信号（１／ｋ1）を乗算し、操舵角偏差信号（θD1
−θD2）を加算器５９に供給する。
らのピニオン操舵トルク信号ＴDPとばね剛性係数ｋ1の
逆数信号（１／ｋ1）を乗算し、操舵角偏差信号（θD1
−θD2）を加算器５９に供給する。
【００７９】加算器５９は、乗算器５８からの操舵角偏
差信号（θD1−θD2）とラック軸変位検出手段５７から
の等価変位角（ディジタル変換値）θD2を加算し、操舵
角信号θD1を微分演算手段５２に提供することにより、
ディジタル値の操舵トルク信号ＴSOを算出して目標補助
トルク設定手段１９に提供する。
差信号（θD1−θD2）とラック軸変位検出手段５７から
の等価変位角（ディジタル変換値）θD2を加算し、操舵
角信号θD1を微分演算手段５２に提供することにより、
ディジタル値の操舵トルク信号ＴSOを算出して目標補助
トルク設定手段１９に提供する。
【００８０】なお、制御手段３１に図４に示す補正手段
２３を備え、車両速度検出手段２２から供給される車速
信号ＶDに基づいて操舵トルク信号ＴDSを変更し、車速
応動するよう構成することもできる。
２３を備え、車両速度検出手段２２から供給される車速
信号ＶDに基づいて操舵トルク信号ＴDSを変更し、車速
応動するよう構成することもできる。
【００８１】なお、上記実施例では、慣性トルクＴJお
よび粘性トルクＴDを補正したが、慣性トルクＴJおよび
粘性トルクＴDのいずれか一方のみの補正でもよい。ま
た、クーロン摩擦力Ｔf分を補正してもよい。
よび粘性トルクＴDを補正したが、慣性トルクＴJおよび
粘性トルクＴDのいずれか一方のみの補正でもよい。ま
た、クーロン摩擦力Ｔf分を補正してもよい。
【００８２】
【発明の効果】この発明に係る電動パワーステアリング
装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに
配置した操舵トルクセンサを備え、ステアリングホイー
ルに作用する操舵トルクを直接検出することができるの
で、ステアリングホイールの慣性トルクやステアリング
軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操舵トル
クに対応した操舵補助力を発生することができる。
装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに
配置した操舵トルクセンサを備え、ステアリングホイー
ルに作用する操舵トルクを直接検出することができるの
で、ステアリングホイールの慣性トルクやステアリング
軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操舵トル
クに対応した操舵補助力を発生することができる。
【００８３】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の途
中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセンサ
が検出する操舵トルク信号に基づいて演算する操舵トル
ク演算手段を備え、ステアリングホイールに作用する操
舵トルクを間接的に検出することができるので、ステア
リングホイールの慣性トルクやステアリング軸の粘性ト
ルクを補償してドライバの意図した操舵トルクに対応し
た操舵補助力を発生することができる。
ング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の途
中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセンサ
が検出する操舵トルク信号に基づいて演算する操舵トル
ク演算手段を備え、ステアリングホイールに作用する操
舵トルクを間接的に検出することができるので、ステア
リングホイールの慣性トルクやステアリング軸の粘性ト
ルクを補償してドライバの意図した操舵トルクに対応し
た操舵補助力を発生することができる。
【００８４】さらに、この発明に係る電動パワーステア
リング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの
操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定す
る目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助
トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助ト
ルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信
号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備え、実
補助トルクを目標補助トルクに速やかに収束させること
ができ、安定した操舵フィーリングを得ることができ
る。
リング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの
操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定す
る目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助
トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助ト
ルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信
号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備え、実
補助トルクを目標補助トルクに速やかに収束させること
ができ、安定した操舵フィーリングを得ることができ
る。
【００８５】よって、ステアリングホイールの慣性トル
クやステアリング軸の粘性トルクを補償してドライバの
意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生させ、
操舵フィーリングのよい電動パワーステアリング装置を
提供することができる。
クやステアリング軸の粘性トルクを補償してドライバの
意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生させ、
操舵フィーリングのよい電動パワーステアリング装置を
提供することができる。
【図１】請求項１〜請求項２に係る電動パワーステアリ
ング装置の全体構成図
ング装置の全体構成図
【図２】請求項２に係る電動パワーステアリング装置の
ステアリングホイールに設けた操舵トルクセンサの一実
施例構成図
ステアリングホイールに設けた操舵トルクセンサの一実
施例構成図
【図３】請求項１〜請求項２に係る電動パワーステアリ
ング装置の要部ブロック構成図
ング装置の要部ブロック構成図
【図４】目標補助トルク信号を車両速度に応動した制御
手段の一実施例ブロック構成図
手段の一実施例ブロック構成図
【図５】請求項３〜請求項５に係る電動パワーステアリ
ング装置の全体構成図
ング装置の全体構成図
【図６】請求項３〜請求項４に係る制御手段の要部ブロ
ック構成図
ック構成図
【図７】この発明に係る操舵トルク演算手段の一実施例
要部ブロック構成図
要部ブロック構成図
【図８】この発明に係る操舵トルク演算手段の別実施例
要部ブロック構成図
要部ブロック構成図
【図９】この発明に係る操舵トルク演算手段の別実施例
要部ブロック構成図
要部ブロック構成図
【図１０】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブ
ロック構成図
ロック構成図
１，３０…電動パワーステアリング装置、２…ステアリ
ング軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、３…連結軸、４…ス
テアリング・ギアボックス、５…ラック＆ピニオン機
構、５ａ…ピニオン、６…手動操舵力発生手段、７…ラ
ック軸、７ａ…ラック歯、８…タイロッド、９…前輪、
１０…電動機、１０ａ…駆動側ヘリカル・ギア、１１…
ボールねじ機構、１１ａ…従動側ヘリカル・ギア、１２
…操舵トルクセンサ、１３…操舵角速度センサ、１４…
実補助トルクセンサ、１５，３１…制御手段、１６…電
動機駆動手段、１７…ステアリングホイール、１７Ａ…
センターパッド部、１７Ｂ…エアバッグ等実装部品、１
８…実補助トルク検出手段、１８Ａ…実補助トルク変換
手段、１９…目標補助トルク設定手段、２０…偏差信号
決定手段、２１…駆動制御手段、２２…車両速度検出手
段、２３…補正手段、２４…操舵トルク検出手段、２４
Ａ…操舵トルク変換手段、３２…操舵角速度検出手段、
３２Ａ…操舵角速度変換手段、３３，５０，５６…操舵
トルク演算手段、３４…慣性トルク演算手段、３５…粘
性トルク演算手段、３６…加算手段、４１…慣性係数記
憶手段、４２…微分演算手段、４３，４５…乗算手段、
４４…粘性係数記憶手段、５１…操舵角検出手段、５
２，５３…微分演算手段、５４，５５，５８…乗算器、
５９…加算器、ＤS…粘性係数、ｄＮ／ｄｔ…操舵角加
速度信号、ＪS…慣性係数、ｋ1…ばね剛性係数、Ｎ，Ｎ
D…回転角速度信号、Ｔａ…目標アシスト信号、ＴA，Ｔ
DM…実補助トルク信号、ＴD…粘性トルク信号、ＴDC，
ＴDS，ＴSO…操舵トルク信号、ＴDP，ＴP…ピニオン操
舵トルク信号、ＴJ…慣性トルク信号、ＴM…モータトル
ク、ＴS…操舵トルク、ΔＴ（＝Ｔａ−ＴA）…偏差信
号、ＶD…車速信号、ＶM…電動機電圧、ＶO…駆動制御
信号、θD1…操舵角信号、θD2…ラック軸の等価変位角
（ディジタル変換値）。
ング軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、３…連結軸、４…ス
テアリング・ギアボックス、５…ラック＆ピニオン機
構、５ａ…ピニオン、６…手動操舵力発生手段、７…ラ
ック軸、７ａ…ラック歯、８…タイロッド、９…前輪、
１０…電動機、１０ａ…駆動側ヘリカル・ギア、１１…
ボールねじ機構、１１ａ…従動側ヘリカル・ギア、１２
…操舵トルクセンサ、１３…操舵角速度センサ、１４…
実補助トルクセンサ、１５，３１…制御手段、１６…電
動機駆動手段、１７…ステアリングホイール、１７Ａ…
センターパッド部、１７Ｂ…エアバッグ等実装部品、１
８…実補助トルク検出手段、１８Ａ…実補助トルク変換
手段、１９…目標補助トルク設定手段、２０…偏差信号
決定手段、２１…駆動制御手段、２２…車両速度検出手
段、２３…補正手段、２４…操舵トルク検出手段、２４
Ａ…操舵トルク変換手段、３２…操舵角速度検出手段、
３２Ａ…操舵角速度変換手段、３３，５０，５６…操舵
トルク演算手段、３４…慣性トルク演算手段、３５…粘
性トルク演算手段、３６…加算手段、４１…慣性係数記
憶手段、４２…微分演算手段、４３，４５…乗算手段、
４４…粘性係数記憶手段、５１…操舵角検出手段、５
２，５３…微分演算手段、５４，５５，５８…乗算器、
５９…加算器、ＤS…粘性係数、ｄＮ／ｄｔ…操舵角加
速度信号、ＪS…慣性係数、ｋ1…ばね剛性係数、Ｎ，Ｎ
D…回転角速度信号、Ｔａ…目標アシスト信号、ＴA，Ｔ
DM…実補助トルク信号、ＴD…粘性トルク信号、ＴDC，
ＴDS，ＴSO…操舵トルク信号、ＴDP，ＴP…ピニオン操
舵トルク信号、ＴJ…慣性トルク信号、ＴM…モータトル
ク、ＴS…操舵トルク、ΔＴ（＝Ｔａ−ＴA）…偏差信
号、ＶD…車速信号、ＶM…電動機電圧、ＶO…駆動制御
信号、θD1…操舵角信号、θD2…ラック軸の等価変位角
（ディジタル変換値）。
Claims (5)
- 【請求項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、この操舵トルク検出手段の操舵
トルク信号に基づいて電動機制御信号を発生する制御手
段と、前記電動機制御信号に基づいて電動機を駆動する
電動機駆動手段と、この電動機駆動手段からの電動機駆
動信号により駆動され、ステアリング系に操舵補助力を
作用する前記電動機とを備えた電動パワーステアリング
装置において、 前記操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに作
用する操舵トルクを検出することを特徴とする電動パワ
ーステアリング装置。 - 【請求項２】 前記操舵トルク検出手段は、前記ステア
リングホイールに配置した操舵トルクセンサを備え、前
記ステアリングホイールに作用する操舵トルクを検出す
ることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリ
ング装置。 - 【請求項３】 前記操舵トルク検出手段は、前記ステア
リング系の途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵
トルクセンサが検出する操舵トルク信号に基づいて前記
ステアリングホイールに作用する操舵トルクを演算する
操舵トルク演算手段を備えたことを特徴とする請求項１
記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項４】 前記操舵トルク演算手段は、前記ステア
リングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度セン
サからの操舵角速度信号に基づいて粘性トルクを演算す
る粘性トルク演算手段、操舵角速度信号の微分値である
操舵角加速度信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性
トルク演算手段を備えたことを特徴とする請求項３記載
の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項５】 前記制御手段に、前記操舵トルク検出手
段からの前記操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク
信号を設定する目標補助トルク設定手段と、前記電動機
が発生する実補助トルクを検出する実補助トルク検出手
段と、前記目標補助トルク信号と前記実補助トルク検出
手段からの実補助トルク信号の偏差信号を演算する偏差
信号決定手段とを備えたことを特徴とする請求項１記載
の電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5261195A JP3608833B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5261195A JP3608833B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08244635A true JPH08244635A (ja) | 1996-09-24 |
| JP3608833B2 JP3608833B2 (ja) | 2005-01-12 |
Family
ID=12919602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5261195A Expired - Lifetime JP3608833B2 (ja) | 1995-03-13 | 1995-03-13 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3608833B2 (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1172280A1 (fr) * | 2000-07-11 | 2002-01-16 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Ensemble de direction assistée électrique pour véhicule automobile |
| FR2813264A1 (fr) * | 2000-08-31 | 2002-03-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Emsemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile |
| EP1184259A1 (fr) * | 2000-08-31 | 2002-03-06 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Ensemble de direction assistée électrique pour véhicule automobile |
| FR2821045A1 (fr) * | 2001-02-21 | 2002-08-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Ensemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile et procede de commande associe |
| JP2007145329A (ja) * | 2007-03-08 | 2007-06-14 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2008100683A (ja) * | 2007-12-07 | 2008-05-01 | Honda Motor Co Ltd | 電動ステアリング装置 |
| JP2017154698A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
| JP2017206071A (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2020535059A (ja) * | 2017-09-26 | 2020-12-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 電動ステアリングアシスト部を有するステアリングシステムを駆動制御するための方法 |
-
1995
- 1995-03-13 JP JP5261195A patent/JP3608833B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1172280A1 (fr) * | 2000-07-11 | 2002-01-16 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Ensemble de direction assistée électrique pour véhicule automobile |
| FR2811627A1 (fr) * | 2000-07-11 | 2002-01-18 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Ensemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile |
| FR2813264A1 (fr) * | 2000-08-31 | 2002-03-01 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Emsemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile |
| EP1184259A1 (fr) * | 2000-08-31 | 2002-03-06 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Ensemble de direction assistée électrique pour véhicule automobile |
| FR2821045A1 (fr) * | 2001-02-21 | 2002-08-23 | Peugeot Citroen Automobiles Sa | Ensemble de direction assistee electrique pour vehicule automobile et procede de commande associe |
| EP1234746A1 (fr) * | 2001-02-21 | 2002-08-28 | Peugeot Citroen Automobiles SA | Ensemble de direction assistée électrique pour véhicule automobile et procédé de commande associé |
| JP2007145329A (ja) * | 2007-03-08 | 2007-06-14 | Honda Motor Co Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP4594342B2 (ja) * | 2007-03-08 | 2010-12-08 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2008100683A (ja) * | 2007-12-07 | 2008-05-01 | Honda Motor Co Ltd | 電動ステアリング装置 |
| JP2017154698A (ja) * | 2016-03-04 | 2017-09-07 | 株式会社ジェイテクト | 操舵制御装置 |
| CN107150717A (zh) * | 2016-03-04 | 2017-09-12 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
| CN107150717B (zh) * | 2016-03-04 | 2021-04-20 | 株式会社捷太格特 | 转向操纵控制装置 |
| JP2017206071A (ja) * | 2016-05-17 | 2017-11-24 | トヨタ自動車株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2020535059A (ja) * | 2017-09-26 | 2020-12-03 | ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツングＲｏｂｅｒｔ Ｂｏｓｃｈ Ｇｍｂｈ | 電動ステアリングアシスト部を有するステアリングシステムを駆動制御するための方法 |
| US11459023B2 (en) | 2017-09-26 | 2022-10-04 | Robert Bosch Gmbh | Method for controlling a steering system having electric steering assistance |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3608833B2 (ja) | 2005-01-12 |
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