JPH11245836A - 車両用操舵装置 - Google Patents
車両用操舵装置Info
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- JPH11245836A JPH11245836A JP5539898A JP5539898A JPH11245836A JP H11245836 A JPH11245836 A JP H11245836A JP 5539898 A JP5539898 A JP 5539898A JP 5539898 A JP5539898 A JP 5539898A JP H11245836 A JPH11245836 A JP H11245836A
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
Abstract
かつ通常旋回時の操舵感を適切に設定することが可能な
車両用操舵装置を提供する。 【解決手段】 手放しまたは軽保舵状態では、補助
操舵トルク及び/または操舵角速度に基づく補助反力ト
ルクの割合を高くして外乱作用時の偏向抑制性能を高
め、それ以外の通常走行時には補助操舵トルク及び/ま
たは補助反力トルクの割合を、適切な操舵感が得られる
ように設定することで、運転者の操舵に関与する程度に
応じて外乱作用時の偏向抑制性能及び通常旋回時の適正
な操舵感を得ることができる。
Description
関し、特に電動機により操舵時に適正な操舵補助を行う
と共に外乱発生時に車両挙動を抑制する操舵トルクを発
生可能なように構成された操舵装置に関するものであ
る。
ワーステアリング装置として、例えば特公昭50−33
584号公報に記載されたような形式のものが知られて
いる。これは、ステアリングホイールの操舵力を電動機
の出力トルクにて補助するように構成されたものであ
り、ステアリングホイールに運転者が加える操舵トルク
を軽減するべく、該操舵トルクの検出結果から車速等に
応じて上記操舵トルクを軽減するための補助操舵トルク
(アシストトルク)と、ステアリングホイールの急峻な
回転を抑制し、運転者に適度な抵抗感を与えると共にス
テアリングの収斂性を向上するべく、操舵角速度の検出
結果から車速等に応じた反力成分としての補助反力トル
ク(ダンピングトルク)とを発生させるようになってい
る。
や不整路面等を走行したりするとキングビン回りにモー
メントが生じる場合があるが(外乱入力)、その程度に
よってはハンドル取られを生じる。
置では、通常このような外乱入力が発生した場合に、ト
ルクセンサがハンドル取られによるトルクを検知し、外
乱に対抗するようにアシストトルクを生じると共に外乱
により生じる操舵角速度を検知し、ハンドル取られを抑
える方向にダンピングトルクを生じるようになってい
る。
ング装置にあっては、操舵感を適切にするようにのみア
シストトルク及びダンピングトルクが設定されているた
め、手放し時におけるハンドル取られ抑制効果が充分で
ないという問題があった。
シストトルク及びダンピングトルクをできるだけ大きく
設定することにより高めることができるが、アシストト
ルクをあまり大きく設定すると、通常操舵時の操舵トル
クが必要以上に軽くなってしまい、またダンピングトル
クをあまり大きく設定すると、操舵時に強い粘性感が生
じてしまうため、いずれの場合も操舵感が不自然となる
という問題がある。
うとする場合には重要であるが、手放しに近い状想では
その重要度は低い。逆にハンドル取られを抑制する効果
は、運転者が積極的に操舵している場合に比べて手放し
に近い場合の方が重要である。これは、手放しに近い方
が急峻なハンドル取られに対する運転者の修正操舵が遅
れることによる。
改善するべく案出されたものであり、その目的は、外乱
作用時の偏向抑制性能を高め、かつ通常旋回時の操舵感
を適切に設定することが可能な車両用操舵装置を提供す
ることにある。
によれば、車両の操向車輪を手動により転舵するための
手動操舵手段と、該手動操舵手段に加えられた操舵トル
クを検出する操舵トルク検出手段と、操舵角速度を検出
するための操舵角速度検出手段と、車速検出手段と、該
車速検出手段及び前記操舵トルク検出手段の検出値に基
づいて補助操舵トルクを決定すると共に前記車速検出手
段及び前記操舵角速度検出手段の検出値に基づいて補助
反力トルクを決定し、決定した補助操舵トルク値及び補
助反力トルク値から補助トルク値を決定する補助トルク
決定手段と、前記操向車輪に決定した前記補助トルク値
に基づく補助トルクを加えるための電動機とを有する車
両用操舵装置に於いて、運転者の操舵状態を判別する手
段を有し、検出された運転者の操舵状態に応じて前記補
助操舵トルク値及び/または前記補助反力トルク値を2
段階以上に段階的、または連続的に変化させるようにな
っていることを特徴とする車両用操舵装置を提供するこ
とによって達成される。
について添付の図面を参照して詳細に説明する。
態に於ける車両用操舵装置の概略構成を示す。この装置
は、ステアリングホイール1に一体結合されたステアリ
ングシャフト2に自在継手を有する連結軸3を介して連
結されたピニオン4と、ピニオン4に噛合して車幅方向
に往復動し得ると共にタイロッド5を介して操向車輪と
しての左右の前輪6のナックルアームにその両端が連結
されたラック軸8とを有するラック・アンド・ピニオン
機構からなる手動操舵手段を有している。また、ラック
・アンド・ピニオン機構を介しての手動操舵力に対して
後記する補助操舵トルクから補助反力トルクを減じてな
る補助トルクを付加するべく、電動パワーステアリング
装置を構成する電動機9がラック軸8の中間部に同軸的
に配設されている。
4の近傍にはステアリングホイール1の回転角から操舵
角速度を検出するための操舵角速度検出手段としての操
舵角速度センサ11と、ピニオン4に作用する操舵トル
クを検出するための操舵トルク検出手段としてのトルク
センサ12と、車両の走行速度に対応した信号を出力す
るための車速検出手段としての車速センサ13とが設け
られ、これら各センサは、その検出値に基づいて電動機
9の出力を制御するための操舵制御ユニット17に接続
されている。
ユニット17内には、電動パワーステアリング装置とし
ての補助トルクを演算するための補助トルク決定手段1
7aが設けられている。補助トルク決定手段17aに
は、操舵角速度センサ11・トルクセンサ12・車速セ
ンサ13の各検出信号が入力しており、それらの各検出
信号に応じて通常のアシスト制御を行う補助操舵トルク
(アシストトルク)及び補助反力トルク(ダンピングト
ルク)を決定するようになっている。また、補助トルク
決定手段17aには運転者の操舵状態を判別するための
操舵状態判別手段18が接続され、上記操舵角速度セン
サ11、トルクセンサ12からの各信号出力に基づいて
後記するアルゴリズムによって運転者がステアリングホ
イールを保持して保舵または操舵しているか、殆ど手放
しの状態であるかを推定(検出)するようになってい
る。
決定手段17aから出力される補助トルク値に応じて電
動機9に対する目標電流を設定する目標電流決定手段1
7bと、その目標電流に応じて電動機9に流す電流を制
御する出力電流制御手段17cとが設けられている。そ
して、出力電流制御手段17cからの電流制御信号が、
操舵制御ユニット17と電動機9との間に設けられた駆
動回路19に入力され、該駆動回路19は電動機9を例
えばPWM制御によって駆動するようになっていると共
に駆動回路19と出力電流制御手段17cとの間で出力
電流のフィードバック制御が行われるようになってい
る。
手段17aに於いては、図3のフローチャートに示す処
理が所定の周期で繰り返し実行される。先ず、各センサ
の信号出力を読込み(ステップ1)、ステップ2にて補
助操舵トルク値T1及び補助反力トルク値T2を決定し
(ステップ2)、補助操舵トルク値T1から補助反力ト
ルク値T2を減じ(ステップ3)、補助トルク値Tとし
て目標電流決定手段17bに出力する(ステップ4)。
更に詳しく説明する。先ず上記ステップ1に於いては、
図4のフローチャートに示すように、車速V(ステップ
11)、操舵角速度ω(ステップ12)、操舵トルクT
s(ステップ13)をそれぞれ読込む処理が行われる。
ローチャートに示すように、まず、ステップ21にて操
舵トルクTsをアドレスとし、車速Vごとに異なる特性
に設定されている2種類のデータテーブル(図7
(a)、図7(b))から、補助操舵トルク値(アシス
トトルク値)T1及びT1’を求める。ここで、図7
(a)のデータテーブルに比較して図7(b)のデータ
テーブルはその係数の傾きが急になっている。従って、
T1を補助操舵トルク値として採用した場合よりもT1’
を採用した場合の方が操舵トルクTsに対する補助操舵
トルク成分が大きくなる。
ドレスとし、車速Vごとに異なる特性に設定されている
2種類のデータテーブル(図7(c)、図7(d))か
ら、補助反力トルク値(ダンピングトルク値)T2及び
T2’を求める。ここで、図7(c)のデータテーブル
に比較して図7(d)のデータテーブルはその係数の傾
きが急になっている。従って、T2を補助反力トルク値
として採用した場合よりもT2’を採用した場合の方が
操舵角速度ωに対する補助反力トルク成分が大きくな
る。
舵状態を判別する(ステップ23、24)。ここでは下
式に基づき運転者の操舵状態を検出する。まず、ステア
リングホイール回りの運動方程式は、
サ値、TH(kg・cm)は保舵または操舵トルク、ω
(deg・sec)は操舵角速度、JH(kg・m)は
ステアリングホイールのイナーシャである。
らTHが求められる。即ち、(3)式の左辺の演算結果
が0であれば運転者がステアリングホイールを殆ど手放
ししている状態であり、0でなければ運転者がステアリ
ングホイールを保舵または操舵していると判断する。
ら時刻t=Xまでについて行う。
である。
ットの影響を受けることから、(4)式の第1項を時刻
t=X−Nで2分して、
−Nに於ける操舵角速度ωX-Nに置き換えて、
=Xまでの積分を行うことでTHが求められる。
で運転者がステアリングホイールを保舵または操舵して
いるか、または殆ど手放ししているかをステップ24で
判別する。そして、操舵力が低い(軽保舵時)か、また
は発生していない(手放し時)と判別した場合、上記ス
テップ21で求めたT1’を補助操舵トルク値T1として
採用し、かつ上記ステップ22で求めたT2’を補助反
力トルク値T2として採用し、その後の処理に用いる
(ステップ25)。また、運転者が補舵または操舵して
いると判別した場合、上記ステップ21、22で求めた
T1、T2をそのままその後の処理に用いる(ステップ2
6)。
力トルク値T2を減算して補助トルク値Tを求める(ス
テップ27)。
示すとおりで、ステップ21〜27は図6の各ブロック
に対応する。
を目標電流決定手段17bにて電流値に変換し、電動機
9に供給し、補助トルクを発生させる。
えば断面がV字状の轍路21を車両20が走行中、車輪
6が斜面21aに接地している際に制動力Bを作用させ
ると、接地点Pがキングピン軸Oとずれていることによ
り、キングピン軸O回りにモーメントIが発生する。特
に、操舵力が低いか、または発生していない場合、その
ままではハンドル取られが生じるが、ハンドル取られに
よる操舵角速度ωが発生することから、上記処理を行う
ことで、通常よりも大きな補助反力トルク値T2が、操
舵角速度ωが減速する方向に、即ち中立位置を維持する
ように発生する。また、同時に各部の慣性、摺動抵抗な
どにより操舵トルクTsが小さいながら発生することか
ら通常よりも大きな補助操舵トルク値T1が、操舵トル
クTsが軽減されるように、即ち中立位置を維持するよ
うに発生する。そして、これらにより車両20の偏向を
妨げる向きに電動機10が駆動されるようになる。そし
て、運転者が車両の偏向に気づき、ハンドルを握ったら
通常の補助トルクに戻ることから、運転者のハンドル操
作に支障をきたすことはない。尚、車輪6が斜面21a
に接地している際に制動力に代えて駆動力を作用させた
場合も同様であることは言うまでもない。
び補助反力トルク値T2を求めるのに各々2種類のデー
タテーブルを用いたが、3種類以上のテーブルを用い、
運転者の保舵の程度に応じて切り換えるようにしても良
い。
と同様な図であり、上記実施形態と同様な部分には同一
の符号を付し、その詳細な説明を省略する。本例では、
図5のステップ24に相当するステップ23’にて運転
者の操舵または保舵力の程度yを0(操舵または保舵)
〜1(手放し)の間で求め、ステップ24’で、 y・T1’+(1−y)・T1 を補助操舵トルク値T1とし、 y・T2’+(1−y)・T2 を補助反力トルク値T2としてその後の処理に用いる
(ステップ25、26は削除)。
ば、補助操舵トルク値T1及び補助反力トルク値T2を小
さくし、高速時等の操舵違和感を軽減し、操舵または保
舵の程度が小さくなる程、その程度に応じて補助操舵ト
ルク値T1及び補助反力トルク値T2を大きくし、外乱抑
制効果を高くするようにしている。その対応する部分を
破線で囲んでステップ24’、25’として図9に記し
た。それ以外の構成、作用・効果は上記実施形態と同様
である。
よる運転者の操舵状態に応じて補助操舵トルク値T1及
び補助反力トルク値T2を2段階以上に段階的、または
連続的に変化させるようにしたが、助操舵トルク値T1
及び補助反力トルク値T2のいずれか一方のみを変化さ
せるようにしても良い。
操舵状態に応じて補助操舵トルク値T1のみを変化させ
るようにした場合、ハンドル取られが生じそうになった
ら、各部の慣性、摺動抵抗などにより操舵トルクTsが
小さいながら発生することから通常よりも大きな補助操
舵トルク値T1が、操舵トルクTsが軽減されるよう
に、即ち中立位置を維持するように発生する。これによ
り車両20の偏向を妨げる向きに電動機10が駆動され
るようになる。そして、運転者が車両の偏向に気づき、
ハンドルを握ったら通常の補助トルクに戻るようにな
る。
舵状態に応じて補助反力トルク値T2のみを変化させる
ようにした場合、ハンドル取られが生じそうになった
ら、操舵角速度ωが発生することから通常よりも大きな
補助反力トルク値T2が、操舵角速度ωが減速する方向
に、即ち中立位置を維持するように発生する。これによ
り車両20の偏向を妨げる向きに電動機10が駆動され
るようになる。そして、運転者が車両の偏向に気づき、
ハンドルを握ったら通常の補助トルクに戻るようにな
る。
によれば、手放しまたは軽保舵状態では、補助操舵トル
ク及び/または操舵角速度に基づく補助反力トルクの割
合を高くして外乱作用時の偏向抑制性能を高め、それ以
外の通常走行時には補助操舵トルク及び/または補助反
力トルクの割合を、適切な操舵感が得られるように設定
することで、運転者の操舵に関与する程度に応じて外乱
作用時の偏向抑制性能及び通常旋回時の適正な操舵感を
得ることができる。
両用操舵装置を模式的に示す全体構成図。
御処理に用いられるデータテーブル。
データテーブルの拡大図。
輪の動きを模式的に示す平面断面図、(b)は(a)の
b−b線について見た図。
両用操舵装置の制御系の回路ブロック図。
Claims (1)
- 【請求項1】 車両の操向車輪を手動により転舵する
ための手動操舵手段と、該手動操舵手段に加えられた操
舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、操舵角速度
を検出するための操舵角速度検出手段と、車速検出手段
と、該車速検出手段及び前記操舵トルク検出手段の検出
値に基づいて補助操舵トルクを決定すると共に前記車速
検出手段及び前記操舵角速度検出手段の検出値に基づい
て補助反力トルクを決定し、決定した補助操舵トルク値
及び補助反力トルク値から補助トルク値を決定する補助
トルク決定手段と、前記操向車輪に決定した前記補助ト
ルク値に基づく補助トルクを加えるための電動機とを有
する車両用操舵装置に於いて、 運転者の操舵状態を判別する手段を有し、 検出された運転者の操舵状態に応じて前記補助操舵トル
ク値及び/または前記補助反力トルク値を2段階以上に
段階的、または連続的に変化させるようになっているこ
とを特徴とする車両用操舵装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5539898A JP4018794B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 車両用操舵装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5539898A JP4018794B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 車両用操舵装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11245836A true JPH11245836A (ja) | 1999-09-14 |
JP4018794B2 JP4018794B2 (ja) | 2007-12-05 |
Family
ID=12997437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5539898A Expired - Fee Related JP4018794B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 車両用操舵装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4018794B2 (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2890632A1 (fr) * | 2005-09-14 | 2007-03-16 | Koyo Steering Europ K S E Soc | Procede pour la detection de la tenue d'un volant de conduite d'une direction assistee electronique de vehicule automobile |
JP2010030505A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵装置及び車両用操舵方法 |
EP2093093A3 (de) * | 2008-02-25 | 2010-12-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung fehlender Fahreraktivität am Lenkrad |
CN105691445A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-06-22 | 株式会社万都 | 电动助力转向装置及其控制方法 |
-
1998
- 1998-03-06 JP JP5539898A patent/JP4018794B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2890632A1 (fr) * | 2005-09-14 | 2007-03-16 | Koyo Steering Europ K S E Soc | Procede pour la detection de la tenue d'un volant de conduite d'une direction assistee electronique de vehicule automobile |
WO2007031619A1 (fr) * | 2005-09-14 | 2007-03-22 | Jtekt Europe | Procede pour la detection de la tenue d'un volant de conduite d'une direction assistee electrique de vehicule automobile |
EP2093093A3 (de) * | 2008-02-25 | 2010-12-15 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Verfahren und Vorrichtung zur Erkennung fehlender Fahreraktivität am Lenkrad |
JP2010030505A (ja) * | 2008-07-30 | 2010-02-12 | Nissan Motor Co Ltd | 車両用操舵装置及び車両用操舵方法 |
CN105691445A (zh) * | 2014-12-15 | 2016-06-22 | 株式会社万都 | 电动助力转向装置及其控制方法 |
US9868464B2 (en) | 2014-12-15 | 2018-01-16 | Mando Corporation | Electric power steering apparatus and control method thereof |
CN105691445B (zh) * | 2014-12-15 | 2018-08-31 | 株式会社万都 | 电动助力转向装置及其控制方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4018794B2 (ja) | 2007-12-05 |
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