JP2938494B2 - 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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- 230000007423 decrease Effects 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 230000004044 response Effects 0.000 description 10
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
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- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電動式パワーステアリング装置、特に車速感
応型の電動式パワーステアリング装置に関するものであ
る。
応型の電動式パワーステアリング装置に関するものであ
る。
一般の電動式パワーステアリング装置は、第４図に示
すような構造となっている。即ち、ハンドル１にはステ
アリングシャフト２が固定され、このシャフト２の先端
にピニオン３が連結されている。ピニオン３は軸方向へ
往復動作自在なラック４と噛み合っている。上記ステア
リングシャフト２の途中にはトルクセンサ５が取り付け
られており、ステアリングシャフト２に作用する操舵ト
ルクを検出している。上記ラック４には操舵トルクをア
シストするためのピニオン６も噛み合っており、このピ
ニオン６は電動モータ７によって駆動される。上記ラッ
ク４の両端は、タイロッド8,9を介して左右の操舵輪10,
11を支持したステアリングナックル12,13と連結されて
いる。
すような構造となっている。即ち、ハンドル１にはステ
アリングシャフト２が固定され、このシャフト２の先端
にピニオン３が連結されている。ピニオン３は軸方向へ
往復動作自在なラック４と噛み合っている。上記ステア
リングシャフト２の途中にはトルクセンサ５が取り付け
られており、ステアリングシャフト２に作用する操舵ト
ルクを検出している。上記ラック４には操舵トルクをア
シストするためのピニオン６も噛み合っており、このピ
ニオン６は電動モータ７によって駆動される。上記ラッ
ク４の両端は、タイロッド8,9を介して左右の操舵輪10,
11を支持したステアリングナックル12,13と連結されて
いる。
コントローラ20には上記トルクセンサ５の操舵トルク
信号と車速センサ14の車速信号とが入力され、これら入
力信号に基づいて第５図のようにアシスト電流を制御
し、このアシスト電流を電動モータ７に入力してハンド
ル操舵力を補助している。そのため、低速コーナリング
時や車庫入れ時にハンドル操作が容易になるとともに、
高速走行時にはハンドル手応え感を得ることができ、走
行安定性を確保できる。
信号と車速センサ14の車速信号とが入力され、これら入
力信号に基づいて第５図のようにアシスト電流を制御
し、このアシスト電流を電動モータ７に入力してハンド
ル操舵力を補助している。そのため、低速コーナリング
時や車庫入れ時にハンドル操作が容易になるとともに、
高速走行時にはハンドル手応え感を得ることができ、走
行安定性を確保できる。
ところが、上記のように操舵トルク信号と車速信号と
によってアシスト電流を第５図のように制御しただけで
は、モータやその駆動系の慣性によって応答遅れが生じ
やすく、ハンドル１の切り始めにモータ７に小さな電流
しか流れず、ハンドル１が重いという問題が生じる。
によってアシスト電流を第５図のように制御しただけで
は、モータやその駆動系の慣性によって応答遅れが生じ
やすく、ハンドル１の切り始めにモータ７に小さな電流
しか流れず、ハンドル１が重いという問題が生じる。
このような応答性の遅れを解消するため、第６図のよ
うにアシスト電流に操舵トルクの時間変化率（時間微
分）に応じた微分補正電流を加算してモータ７の駆動電
流としたものが知られている。即ち、コントローラ20は
アシスト電流決定回路21と微分補正回路22とモータ駆動
回路23とを備えており、アシスト電流決定回路21には車
速センサ14で検出された車速Ｖとトルクセンサ５で検出
された操舵トルクＴとが入力され、微分補正回路22には
操舵トルクＴのみが入力される。アシスト電流決定回路
21は、第５図のように操舵トルクＴの増大とともに増大
し、かつ車速Ｖの増大とともに低下するアシスト電流を
得るためのアシスト信号を出力する。また、微分補正回
路22は第７図のように操舵トルクＴの時間変化率に応じ
た微分補正電流を得るための微分補正信号を出力する。
アシスト信号と微分補正信号は加算点24で加算され、モ
ータ駆動回路23に入力される。ここで上記加算信号は増
幅され、駆動電流としてモータ７に入力される。
うにアシスト電流に操舵トルクの時間変化率（時間微
分）に応じた微分補正電流を加算してモータ７の駆動電
流としたものが知られている。即ち、コントローラ20は
アシスト電流決定回路21と微分補正回路22とモータ駆動
回路23とを備えており、アシスト電流決定回路21には車
速センサ14で検出された車速Ｖとトルクセンサ５で検出
された操舵トルクＴとが入力され、微分補正回路22には
操舵トルクＴのみが入力される。アシスト電流決定回路
21は、第５図のように操舵トルクＴの増大とともに増大
し、かつ車速Ｖの増大とともに低下するアシスト電流を
得るためのアシスト信号を出力する。また、微分補正回
路22は第７図のように操舵トルクＴの時間変化率に応じ
た微分補正電流を得るための微分補正信号を出力する。
アシスト信号と微分補正信号は加算点24で加算され、モ
ータ駆動回路23に入力される。ここで上記加算信号は増
幅され、駆動電流としてモータ７に入力される。
このように、アシスト電流に微分補正電流を加えるこ
とによって、ハンドル切り始めた時に瞬間的に大きな駆
動電流がモータ７に流れ、応答の遅れを解消できる。
とによって、ハンドル切り始めた時に瞬間的に大きな駆
動電流がモータ７に流れ、応答の遅れを解消できる。
ところが、上記のようなパワーステアリング装置の場
合、微分補正電流は車速に関係なく操舵トルクの時間変
化率のみに応じて変化するため、高速走行時に操舵を開
始すると同時に大きな駆動電流がモータ７に流れ、アシ
スト力が働いてハンドルが軽くなり過ぎるという問題が
ある。つまり、車速感応型パワーステアリング装置の長
所である高速走行時の走行安定性を損なう結果となる。
合、微分補正電流は車速に関係なく操舵トルクの時間変
化率のみに応じて変化するため、高速走行時に操舵を開
始すると同時に大きな駆動電流がモータ７に流れ、アシ
スト力が働いてハンドルが軽くなり過ぎるという問題が
ある。つまり、車速感応型パワーステアリング装置の長
所である高速走行時の走行安定性を損なう結果となる。
そこで、本発明の目的は、高速走行時におけるハンド
ル手応え感を保持しつつ、低速走行時のアシスト応答性
を改善した電動式パワーステアリング装置を提供するこ
とにある。
ル手応え感を保持しつつ、低速走行時のアシスト応答性
を改善した電動式パワーステアリング装置を提供するこ
とにある。
上記目的を達成するために、本発明は、ステアリング
系の操舵トルクを検出するトルクセンサと、車両の車速
を検出する車速センサと、操舵トルクをアシストして操
舵輪に伝達する電動モータと、少なくとも上記センサか
らの検出信号に応じて電動モータの駆動電流を制御する
コントローラを備えた電動式パワーステアリング装置に
おいて、上記コントローラは、操舵トルクの増大に応じ
て増大しかつ車速の増大に応じて減少するアシスト電流
を決定するアシスト電流決定回路と、操舵トルクの時間
変化率の増大に応じて増大する微分補正電流を決定する
微分補正回路と、アシスト電流と微分補正電流とを加算
して得られるモータ駆動電流をモータに出力するモータ
駆動回路とを備え、上記微分補正回路は、車速の増大に
つれて微分補正電流を小さく設定したことを特徴とする
ものである。
系の操舵トルクを検出するトルクセンサと、車両の車速
を検出する車速センサと、操舵トルクをアシストして操
舵輪に伝達する電動モータと、少なくとも上記センサか
らの検出信号に応じて電動モータの駆動電流を制御する
コントローラを備えた電動式パワーステアリング装置に
おいて、上記コントローラは、操舵トルクの増大に応じ
て増大しかつ車速の増大に応じて減少するアシスト電流
を決定するアシスト電流決定回路と、操舵トルクの時間
変化率の増大に応じて増大する微分補正電流を決定する
微分補正回路と、アシスト電流と微分補正電流とを加算
して得られるモータ駆動電流をモータに出力するモータ
駆動回路とを備え、上記微分補正回路は、車速の増大に
つれて微分補正電流を小さく設定したことを特徴とする
ものである。
ハンドルを操舵すると、操舵トルクと車速とに応じた
アシスト電流と、操舵トルクセンサの時間変化率に応じ
た微分補正電流との加算電流がモータに流れ、ハンドル
操舵力がアシストされる。このとき、微分補正電流は車
速と操舵トルクとに関連して設定されており、特に高速
走行時には低速走行時に比べて操舵トルクの時間変化率
の上昇に伴う微分補正電流の上昇度が小さくなるように
設定されているので、低速時には大きな微分補正電流が
流れて、大きなアシスト力を発揮でき、逆に高速時には
小さな微分補正電流しか流れず、小さなアシスト力しか
発生しない。したがって、低速時のアシスト応答遅れを
解消できるとともに、高速時のハンドル手応え感を確保
することができる。
アシスト電流と、操舵トルクセンサの時間変化率に応じ
た微分補正電流との加算電流がモータに流れ、ハンドル
操舵力がアシストされる。このとき、微分補正電流は車
速と操舵トルクとに関連して設定されており、特に高速
走行時には低速走行時に比べて操舵トルクの時間変化率
の上昇に伴う微分補正電流の上昇度が小さくなるように
設定されているので、低速時には大きな微分補正電流が
流れて、大きなアシスト力を発揮でき、逆に高速時には
小さな微分補正電流しか流れず、小さなアシスト力しか
発生しない。したがって、低速時のアシスト応答遅れを
解消できるとともに、高速時のハンドル手応え感を確保
することができる。
第１図は本発明にかかる電動式パワーステアリング装
置の制御系を示す。なお、パワーステアリング装置の駆
動系の構造は第４図と同様であり、説明を省略する。
置の制御系を示す。なお、パワーステアリング装置の駆
動系の構造は第４図と同様であり、説明を省略する。
コントローラ30はアシスト電流決定回路31と微分補正
回路32とモータ駆動回路33とを備えている。アシスト電
流決定回路31には車速センサ14とトルクセンサ５とから
それぞれ車速信号Ｖと操舵トルク信号Ｔとが入力され
る。また、微分補正回路32にも車速センサ14とトルクセ
ンサ５とからそれぞれ車速信号Ｖと操舵トルク信号Ｔと
が入力される。アシスト電流決定回路31は、第５図と同
様に操舵トルクＴの増大とともに増大し、かつ車速Ｖの
増加とともに低下するアシスト電流を得るためのアシス
ト信号SAを出力する。また、微分補正回路32は第２図の
ように操舵トルクＴの時間変化率と車速Ｖとに応じた微
分補正電流を得るための微分補正信号SDを出力する。微
分補正電流は、低速時には操舵トルクの増大に対する上
昇度が大きく、高速時には上昇度が低くなるように設定
されている。即ち、微分係数が第３図のように車速の増
大につれて漸次小さくなるように設定されている。
回路32とモータ駆動回路33とを備えている。アシスト電
流決定回路31には車速センサ14とトルクセンサ５とから
それぞれ車速信号Ｖと操舵トルク信号Ｔとが入力され
る。また、微分補正回路32にも車速センサ14とトルクセ
ンサ５とからそれぞれ車速信号Ｖと操舵トルク信号Ｔと
が入力される。アシスト電流決定回路31は、第５図と同
様に操舵トルクＴの増大とともに増大し、かつ車速Ｖの
増加とともに低下するアシスト電流を得るためのアシス
ト信号SAを出力する。また、微分補正回路32は第２図の
ように操舵トルクＴの時間変化率と車速Ｖとに応じた微
分補正電流を得るための微分補正信号SDを出力する。微
分補正電流は、低速時には操舵トルクの増大に対する上
昇度が大きく、高速時には上昇度が低くなるように設定
されている。即ち、微分係数が第３図のように車速の増
大につれて漸次小さくなるように設定されている。
アシスト信号SAと微分補正信号SDは加算点34で加算さ
れ、モータ駆動回路33に入力される。ここで、上記加算
信号は増幅され、駆動電流としてモータ７に入力され
る。
れ、モータ駆動回路33に入力される。ここで、上記加算
信号は増幅され、駆動電流としてモータ７に入力され
る。
上記構成の電動式パワーステアリング装置の動作につ
いて説明する。
いて説明する。
まず、低速走行時にハンドル１を操舵すると、アシス
ト電流は第５図のように大きく、微分補正電流も第２図
のように大きいので、両者の加算電流であるモータの駆
動電流が非常に大きくなる。そのため、瞬間的に大きな
電流がモータ７に流れ、モータ７やその駆動系の慣性等
による応答の遅れを解消でき、極めて円滑にハンドル操
舵を行うことができる。
ト電流は第５図のように大きく、微分補正電流も第２図
のように大きいので、両者の加算電流であるモータの駆
動電流が非常に大きくなる。そのため、瞬間的に大きな
電流がモータ７に流れ、モータ７やその駆動系の慣性等
による応答の遅れを解消でき、極めて円滑にハンドル操
舵を行うことができる。
一方、高速走行時にハンドル１を操舵すると、アシス
ト電流は第５図のように小さく、微分補正電流も第２図
のように小さいので、モータ駆動電流も小さい。したが
って、モータ７によるアシスト力が非常に小さく、ハン
ドル１の手応え感を確保できる。したがって、高速走行
時にハンドル１を切り過ぎる問題を解消できる。
ト電流は第５図のように小さく、微分補正電流も第２図
のように小さいので、モータ駆動電流も小さい。したが
って、モータ７によるアシスト力が非常に小さく、ハン
ドル１の手応え感を確保できる。したがって、高速走行
時にハンドル１を切り過ぎる問題を解消できる。
なお、上記実施例では車速と操舵トルクのみを用いて
アシスト制御したが、それ以外の信号、例えば操舵角を
加味して制御を行ってもよい。
アシスト制御したが、それ以外の信号、例えば操舵角を
加味して制御を行ってもよい。
また、微分補正電流の上昇度、つまり微分係数を第３
図のように車速の増大に伴って連続的に低下させたもの
に限らず、段階的に低下させてもよい。
図のように車速の増大に伴って連続的に低下させたもの
に限らず、段階的に低下させてもよい。
以上の説明で明らかなように、本発明によればアシス
ト電流だけでなく微分補正電流にも車速の因子を採り入
れ、高速になるにつれて微分補正電流を小さくしたの
で、低速時におけるハンドル切れ始めの重さを解消でき
るとともに、高速時の手応え感を確保することができ
る。したがって、車速感応型の電動式パワーステアリン
グ装置の長所を最大限に発揮できる。
ト電流だけでなく微分補正電流にも車速の因子を採り入
れ、高速になるにつれて微分補正電流を小さくしたの
で、低速時におけるハンドル切れ始めの重さを解消でき
るとともに、高速時の手応え感を確保することができ
る。したがって、車速感応型の電動式パワーステアリン
グ装置の長所を最大限に発揮できる。
第１図は本発明にかかる電動式パワーステアリング装置
の制御系の構成図、第２図は微分補正電流と操舵トルク
の時間変化率および車速との関係を示す図、第３図は微
分係数と車速との関係を示す図、第４図は一般的な電動
式パワーステアリング装置の構造図、第５図はアシスト
電流と操舵トルクおよび車速との関係を示す図、第６図
は従来の制御系の構成図、第７図は従来の微分補正電流
と操舵トルクの時間変化率との関係を示す図である。 １……ハンドル、５……トルクセンサ、７……電動モー
タ、10,11……操舵輪、14……車速センサ、30……コン
トローラ、31……アシスト電流決定回路、32……微分補
正回路、33……モータ駆動回路。
の制御系の構成図、第２図は微分補正電流と操舵トルク
の時間変化率および車速との関係を示す図、第３図は微
分係数と車速との関係を示す図、第４図は一般的な電動
式パワーステアリング装置の構造図、第５図はアシスト
電流と操舵トルクおよび車速との関係を示す図、第６図
は従来の制御系の構成図、第７図は従来の微分補正電流
と操舵トルクの時間変化率との関係を示す図である。 １……ハンドル、５……トルクセンサ、７……電動モー
タ、10,11……操舵輪、14……車速センサ、30……コン
トローラ、31……アシスト電流決定回路、32……微分補
正回路、33……モータ駆動回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00
Claims (1)
- 【請求項１】ステアリング系の操舵トルクを検出するト
ルクセンサと、車両の車速を検出する車速センサと、操
舵トルクをアシストして操舵輪に伝達する電動モータ
と、少なくとも上記センサからの検出信号に応じて電動
モータの駆動電流を制御するコントローラを備えた電動
式パワーステアリング装置において、 上記コントローラは、操舵トルクの増大に応じて増大し
かつ車速の増大に応じて減少するアシスト電流を決定す
るアシスト電流決定回路と、操舵トルクの時間変化率の
増大に応じて増大する微分補正電流を決定する微分補正
回路と、アシスト電流と微分補正電流とを加算して得ら
れるモータ駆動電流をモータに出力するモータ駆動回路
とを備え、上記微分補正回路は、車速の増大につれて微
分補正電流を小さく設定したことを特徴とする電動式パ
ワーステアリング装置
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141990A JP2938494B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2141990A JP2938494B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03227768A JPH03227768A (ja) | 1991-10-08 |
| JP2938494B2 true JP2938494B2 (ja) | 1999-08-23 |
Family
ID=12054485
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2141990A Expired - Fee Related JP2938494B2 (ja) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2938494B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2981625B2 (ja) * | 1991-07-09 | 1999-11-22 | 光洋精工株式会社 | 動力舵取装置 |
| JP3611116B2 (ja) | 2001-10-10 | 2005-01-19 | 三菱電機株式会社 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| JP4642544B2 (ja) * | 2005-05-10 | 2011-03-02 | 本田技研工業株式会社 | 電動ステアリング装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61202974A (ja) * | 1985-03-06 | 1986-09-08 | Hitachi Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPS6234856A (ja) * | 1985-08-09 | 1987-02-14 | Fuji Heavy Ind Ltd | 電動式パワ−ステアリング制御装置 |
-
1990
- 1990-01-31 JP JP2141990A patent/JP2938494B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03227768A (ja) | 1991-10-08 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |