JP2943273B2 - 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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- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 claims description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 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に係り、更
に詳しくは、自動車において、操舵トルクを検出するト
ルクセンサの出力に応じてアシストモータ（電動モー
タ）の出力を制御し、該モータにより操舵トルクに応じ
たパワーアシストを行う電動式パワーステアリング装置
に関する。
に詳しくは、自動車において、操舵トルクを検出するト
ルクセンサの出力に応じてアシストモータ（電動モー
タ）の出力を制御し、該モータにより操舵トルクに応じ
たパワーアシストを行う電動式パワーステアリング装置
に関する。
従来より、自動車において、転舵時のハンドル操作の
軽減を図るため、転舵操作時の操舵トルクと車速に応じ
てアシストモータのモータ電流を増減、或いはオン・オ
フ制御し、該アシストモータにて操舵トルクに応じた操
舵方向へのパワーアシストを行う所謂車速感応型の電動
式パワーステアリング装置が比較的多く開発され実用に
供されている。
軽減を図るため、転舵操作時の操舵トルクと車速に応じ
てアシストモータのモータ電流を増減、或いはオン・オ
フ制御し、該アシストモータにて操舵トルクに応じた操
舵方向へのパワーアシストを行う所謂車速感応型の電動
式パワーステアリング装置が比較的多く開発され実用に
供されている。
第４図には、この種の電動式パワーステアリング装置
の構成が簡略化して図示されている。
の構成が簡略化して図示されている。
この第４図において、ステアリングハンドル51に入力
された操舵トルクは、当該ステアリングハンドルの回転
軸である図示しないステアリングシャフトに取付けられ
たトルクセンサ52によって検出することができるように
なっている。また、このトルクセンサの出力と車速セン
サ53の出力とはアシストモータ54を制御するコントロー
ラ55に入力されるようになっている。そして、このアシ
ストモータ54の回転力は、クラッチ56を介して減速ギヤ
57に伝達され、図示しないユニバーサルジョイントを介
してステアリングギヤ部58に連結された図示しないトル
ク伝達軸に伝達される。ここで、アシストモータ，クラ
ッチ，減速ギヤは、実際には、ステアリングシャフトを
支持するステアリングコラムに装備されている。
された操舵トルクは、当該ステアリングハンドルの回転
軸である図示しないステアリングシャフトに取付けられ
たトルクセンサ52によって検出することができるように
なっている。また、このトルクセンサの出力と車速セン
サ53の出力とはアシストモータ54を制御するコントロー
ラ55に入力されるようになっている。そして、このアシ
ストモータ54の回転力は、クラッチ56を介して減速ギヤ
57に伝達され、図示しないユニバーサルジョイントを介
してステアリングギヤ部58に連結された図示しないトル
ク伝達軸に伝達される。ここで、アシストモータ，クラ
ッチ，減速ギヤは、実際には、ステアリングシャフトを
支持するステアリングコラムに装備されている。
一方、ステアリングハンドル51の操舵トルクは、図示
しないステアリングシャフトを介して図示しないトルク
伝達軸に伝達される。更に、トルク伝達軸に伝達された
アシストモータ54の回転力及び操舵トルクがステアリン
グギヤ部58に伝達される。このステアリングギヤ部58
は、通常、左右前輪に連結されたタイロッドの中央部に
設けられ、トルク伝達軸の回転運動をタイロッドの左右
往復運動に変換する機構，例えば，ラックアンドピニオ
ン機構等により構成されている。そして、伝達されたモ
ータの回転力及びハンドルの操舵トルクにより、タイロ
ッドが左右に駆動され、車輪（左右前輪）59が転舵され
るようになっている。
しないステアリングシャフトを介して図示しないトルク
伝達軸に伝達される。更に、トルク伝達軸に伝達された
アシストモータ54の回転力及び操舵トルクがステアリン
グギヤ部58に伝達される。このステアリングギヤ部58
は、通常、左右前輪に連結されたタイロッドの中央部に
設けられ、トルク伝達軸の回転運動をタイロッドの左右
往復運動に変換する機構，例えば，ラックアンドピニオ
ン機構等により構成されている。そして、伝達されたモ
ータの回転力及びハンドルの操舵トルクにより、タイロ
ッドが左右に駆動され、車輪（左右前輪）59が転舵され
るようになっている。
このような構成により、トルクセンサ，車速センサの
計測値に応じて制御を行うことによって、アシストモー
タのモータ電流を増減或いはオン・オフさせて所要のパ
ワーアシストを行い、低速走行時には補助操舵力を大き
くして軽快な操舵を行うことができるようにし、車速の
上昇とともに補助操舵力を漸減させ、更にある速度以上
ではマニュアルステアリングになるようにして、安定な
操舵性能を得られるようにしている。
計測値に応じて制御を行うことによって、アシストモー
タのモータ電流を増減或いはオン・オフさせて所要のパ
ワーアシストを行い、低速走行時には補助操舵力を大き
くして軽快な操舵を行うことができるようにし、車速の
上昇とともに補助操舵力を漸減させ、更にある速度以上
ではマニュアルステアリングになるようにして、安定な
操舵性能を得られるようにしている。
しかしながら、上記従来例においては、第５図に示す
ように指令電流−トルクセンサ出力マップが単一であっ
たことから、乗員数により、ドライバーの転舵操作に必
要な力（トルク）が異なるものになっていた。
ように指令電流−トルクセンサ出力マップが単一であっ
たことから、乗員数により、ドライバーの転舵操作に必
要な力（トルク）が異なるものになっていた。
即ち、第５図に示されている如く、乗員数が一人の時
のドライバーが操舵に要する力は、T1−KTI1,乗員数が
４人の時のドライバーガ操舵に要する力はT2−KTI2であ
る。ここに、KTはモータトルク定数である。そして、従
来の装置では、T1−KTI1≠T2−KTI2であるため、乗員数
によりドライバーが操舵に要する力が異なり、ハンドル
の操作フィーリングが異なるものとなっていた。
のドライバーが操舵に要する力は、T1−KTI1,乗員数が
４人の時のドライバーガ操舵に要する力はT2−KTI2であ
る。ここに、KTはモータトルク定数である。そして、従
来の装置では、T1−KTI1≠T2−KTI2であるため、乗員数
によりドライバーが操舵に要する力が異なり、ハンドル
の操作フィーリングが異なるものとなっていた。
本発明は、かかる従来例の有する問題点に鑑みてなさ
れたものであり、その目的は、乗員数や荷物の有無によ
り前輪にかかる車輌重量が異なってもドライバーの操舵
フィーリングをほぼ同一にすることが可能な電動式パワ
ーステアリング装置を提供することにある。
れたものであり、その目的は、乗員数や荷物の有無によ
り前輪にかかる車輌重量が異なってもドライバーの操舵
フィーリングをほぼ同一にすることが可能な電動式パワ
ーステアリング装置を提供することにある。
本発明は、ステアリングハンドルの転舵操作時の操舵
トルクを検出するトルクセンサと、車速を検出する車速
センサと、前記両センサの出力値に応じてアシストモー
タのモータ電流を増減、或いはオン・オフ制御する主制
御部とを備え、アシストモータの出力にて操舵トルクに
応じた操舵方向へのパワーアシストを行う構造の電動式
パワーステアリング装置において、主制御部に、車高の
変動を検出する車高センサを併設し、主制御部が、車高
センサの出力により所定の基準に基づき前輪にかかる車
輌重量と路面摩擦抵抗を推定する路面摩擦抵抗推定機能
部と、予め内部メモリに記憶された所定の関係を満足す
る路面摩擦抵抗値毎のトルクセンサ出力−指令電流マッ
プ群から推定された前記路面摩擦抵抗に対応したマップ
を選択するマップ選択機能部と、車速センサ，トルクセ
ンサ及びマップ選択機能部で選択されたマップに基づき
アシストモータの指令電流値を決定する目標電流決定機
能部とを含んで構成されるとともに、当該車輌の車速が
零になる度毎に、路面摩擦抵抗推定機能部とマップ選択
機能部とが機能し、所定の関係とは、 Ｋ＝｛（Moμθａ′−T0）／（Ｍμθａ′−T0）｝ｋ ＋（Ｍ−Mo）μθａ′／｛KT（Ｍμθａ′−T0）｝ （ここで、M:車高センサの出力値に対応する車輌重
量、Mo:基準となる車輌重量、K:車輌重量Ｍにおけるト
ルクセンサ出力−指令電流マップの傾斜直線部の傾き、
k:車輌重量Moにおけるトルクセンサ出力−指令電流マッ
プの傾斜直線部の傾き、μ：仮定路面摩擦抵抗率、KT:
モータトルク定数、θａ′：タイヤ転舵角の時間による
微分値、T0:指令電流を流し始めるトルクセンサ出力） であるという構成を採っている。これによって、前述
した目的を達成しようとするものである。
トルクを検出するトルクセンサと、車速を検出する車速
センサと、前記両センサの出力値に応じてアシストモー
タのモータ電流を増減、或いはオン・オフ制御する主制
御部とを備え、アシストモータの出力にて操舵トルクに
応じた操舵方向へのパワーアシストを行う構造の電動式
パワーステアリング装置において、主制御部に、車高の
変動を検出する車高センサを併設し、主制御部が、車高
センサの出力により所定の基準に基づき前輪にかかる車
輌重量と路面摩擦抵抗を推定する路面摩擦抵抗推定機能
部と、予め内部メモリに記憶された所定の関係を満足す
る路面摩擦抵抗値毎のトルクセンサ出力−指令電流マッ
プ群から推定された前記路面摩擦抵抗に対応したマップ
を選択するマップ選択機能部と、車速センサ，トルクセ
ンサ及びマップ選択機能部で選択されたマップに基づき
アシストモータの指令電流値を決定する目標電流決定機
能部とを含んで構成されるとともに、当該車輌の車速が
零になる度毎に、路面摩擦抵抗推定機能部とマップ選択
機能部とが機能し、所定の関係とは、 Ｋ＝｛（Moμθａ′−T0）／（Ｍμθａ′−T0）｝ｋ ＋（Ｍ−Mo）μθａ′／｛KT（Ｍμθａ′−T0）｝ （ここで、M:車高センサの出力値に対応する車輌重
量、Mo:基準となる車輌重量、K:車輌重量Ｍにおけるト
ルクセンサ出力−指令電流マップの傾斜直線部の傾き、
k:車輌重量Moにおけるトルクセンサ出力−指令電流マッ
プの傾斜直線部の傾き、μ：仮定路面摩擦抵抗率、KT:
モータトルク定数、θａ′：タイヤ転舵角の時間による
微分値、T0:指令電流を流し始めるトルクセンサ出力） であるという構成を採っている。これによって、前述
した目的を達成しようとするものである。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づ
いて説明する。
いて説明する。
第１図には、本発明の一実施例の全体的な回路構成が
示されている。
示されている。
この実施例は、全体的には、前述した従来例と同様に
構成されているが、制御部10に車高センサ11A,11Bの出
力が接続されている点に特徴を有する。
構成されているが、制御部10に車高センサ11A,11Bの出
力が接続されている点に特徴を有する。
これらの車高センサ11A,11Bは、車高の変動を検出
し、検出値に応じた電圧信号をそれぞれ出力するもの
で、実際には、それぞれ左右の前輪に装備されている。
これらの車高センサ11A,11Bの出力はステアリングシャ
フトに入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ12
の出力とともに、A/D変換器２を介して主制御部１の入
力回路３に入力されるようになっている。更に、この入
力回路３には、車速センサ13の出力信号も入力されるよ
うになっている。そして、これらの各信号は入力回路３
で所望の処理を施されて主制御部１に入力されるように
なっている。
し、検出値に応じた電圧信号をそれぞれ出力するもの
で、実際には、それぞれ左右の前輪に装備されている。
これらの車高センサ11A,11Bの出力はステアリングシャ
フトに入力される操舵トルクを検出するトルクセンサ12
の出力とともに、A/D変換器２を介して主制御部１の入
力回路３に入力されるようになっている。更に、この入
力回路３には、車速センサ13の出力信号も入力されるよ
うになっている。そして、これらの各信号は入力回路３
で所望の処理を施されて主制御部１に入力されるように
なっている。
この主制御部１は、第１図では、説明の便宜上、機能
ブロックで示されているが、実際には、マイコン等で構
成される。この主制御部１は、後述する手法により、車
高センサ11A,11Bの出力により前輪にかかる乗員，荷物
を含めた車輌重量を推定し、路面摩擦抵抗を推定する路
面摩擦抵抗推定機能部1Aと、この推定結果による後述す
るトルクセンサ出力−指令電流マップ群から路面摩擦抵
抗に対応したマップを選択するマップ選択機能部1Bと、
車速センサ13,トルクセンサ12及びマップ選択機能部1B
で選択されたマップに基づきアシストモータ14の指令電
流値を決定する目標電流決定機能部1Cとを備えている。
ブロックで示されているが、実際には、マイコン等で構
成される。この主制御部１は、後述する手法により、車
高センサ11A,11Bの出力により前輪にかかる乗員，荷物
を含めた車輌重量を推定し、路面摩擦抵抗を推定する路
面摩擦抵抗推定機能部1Aと、この推定結果による後述す
るトルクセンサ出力−指令電流マップ群から路面摩擦抵
抗に対応したマップを選択するマップ選択機能部1Bと、
車速センサ13,トルクセンサ12及びマップ選択機能部1B
で選択されたマップに基づきアシストモータ14の指令電
流値を決定する目標電流決定機能部1Cとを備えている。
そして、この目標電流決定機能部1Cで決定されたアシ
ストモータ14の指令電流値に応じて、次段の出力回路４
を介して次のような制御が行われるようになっている。
即ち、この出力回路４を介して出力された指令電流値信
号はD/A変換器５を介してパルス幅変調回路（PWM回路）
15に与えられ、当該パルス幅延長回路15では、アシスト
モータ14に併設された電流センサ16の検出電流に応じて
正逆転駆動回路17を介してアシストモータ14をデューテ
ィ制御するようになっている。また、主制御部１から出
力される指令電流値がほぼ零の場合（第２図参照）に
は、出力回路では電磁クラッチ18をオフする信号を出力
する。これにより、電磁クラッチ18が「オフ」となり、
いわゆるマニュアルステアリングになる。更に、出力回
路４から指令電流値に応じて正逆転駆動回路17に正転・
逆転指令信号が出力されるようになっている。
ストモータ14の指令電流値に応じて、次段の出力回路４
を介して次のような制御が行われるようになっている。
即ち、この出力回路４を介して出力された指令電流値信
号はD/A変換器５を介してパルス幅変調回路（PWM回路）
15に与えられ、当該パルス幅延長回路15では、アシスト
モータ14に併設された電流センサ16の検出電流に応じて
正逆転駆動回路17を介してアシストモータ14をデューテ
ィ制御するようになっている。また、主制御部１から出
力される指令電流値がほぼ零の場合（第２図参照）に
は、出力回路では電磁クラッチ18をオフする信号を出力
する。これにより、電磁クラッチ18が「オフ」となり、
いわゆるマニュアルステアリングになる。更に、出力回
路４から指令電流値に応じて正逆転駆動回路17に正転・
逆転指令信号が出力されるようになっている。
次に、本発明の特徴である車高センサを用いた車輌重
量の推定，ハンドル操作抵抗の推定の原理及び、これに
基づいたモータ制御原理について説明する。
量の推定，ハンドル操作抵抗の推定の原理及び、これに
基づいたモータ制御原理について説明する。
ここで、車高センサ値としては、左右前輪の車高セン
サ11A,11Bの出力値の平均値を使用するものとする。
サ11A,11Bの出力値の平均値を使用するものとする。
まず、車高センサ値と前輪にかかる乗員，荷物を含ん
だ車輌重量Ｍとの関係を予め実験により調べておき、こ
の関係をマップに作成しておく。
だ車輌重量Ｍとの関係を予め実験により調べておき、こ
の関係をマップに作成しておく。
路面摩擦抵抗率μを一定値と仮定すると、路面摩擦抵
抗Ｄ＝μＭとして推定される。
抗Ｄ＝μＭとして推定される。
ハンドル操作抵抗の大部分は路面摩擦抵抗であると仮
定すると、ハンドル操作抵抗Tnは、 Tn≒μMdθ/dt …… であらわせる。但し、θはタイヤ転舵角度である。
定すると、ハンドル操作抵抗Tnは、 Tn≒μMdθ/dt …… であらわせる。但し、θはタイヤ転舵角度である。
このTnがトルクセンサ出力に等しいものとみなして、
前輪にかかる車輌重量の変動にかかわりなくドライバの
操舵力を一定になるようにアシストモータのモータ電流
を制御しようとするものである。
前輪にかかる車輌重量の変動にかかわりなくドライバの
操舵力を一定になるようにアシストモータのモータ電流
を制御しようとするものである。
例えば、車高センサ値より前輪にかかる車輌重量が35
0kgと450kgの場合（軽自動車の場合）を考える。
0kgと450kgの場合（軽自動車の場合）を考える。
第２図には、前輪にかかる車輌重量が350kgの場合の
トルクセンサ出力−指令電流マップが実線で、前輪にか
かる車輌重量が450kgの場合のトルクセンサ出力−指令
電流マップが点線で示されている。
トルクセンサ出力−指令電流マップが実線で、前輪にか
かる車輌重量が450kgの場合のトルクセンサ出力−指令
電流マップが点線で示されている。
350kgの場合、トルクセンサ出力Taは、 Ta＝350×μｄθa/dt＝350×μθａ′ …… である。指令電流Iaによるアシストトルクは、 Ta′＝KTIa …… である。但し、μは仮定路面摩擦抵抗率,KTはモータト
ルク定数，θａはタイヤ転舵角，θａ′＝ｄθa/dtであ
る。
ルク定数，θａはタイヤ転舵角，θａ′＝ｄθa/dtであ
る。
従って、ドライバが加えるトルクTd1は Td1＝Ta−Ta′ ＝350×μθａ′−KTIa …… である。
450kgの場合、同様にして、ドライバが加えるトルクT
d2は、 Td2＝Tb−KTIb ＝450×μθａ′−KTIb …… となる。
d2は、 Td2＝Tb−KTIb ＝450×μθａ′−KTIb …… となる。
ここで、第２図の実線の傾きをｋとすると、 Td1＝Ta−Ta′ ＝350×μθａ′−KTIa ＝350μθａ′−KTk（350μθａ−T0） と表せる。ここに、Ia＝ｋ（Ta−T0）である。
同様に、点線の傾きをｋ′とすると、 Td2＝450μθａ′−KTk′（450μθａ′−T0）と表せ
る。従って、Td1＝Td2とするには、点線の傾きｋ′が、 ｋ′＝｛（350μθａ′−T0）／（450μθａ′−
T0）｝ｋ ＋（100μθａ′）／｛KT（450μθａ′−T0）｝…… を満足すればよい。このような２種類のトルクセンサ出
力−指令電流マップを使用すれば、 Ta−KTIa（Ｄ）≒Tb−KTIb（Ｄ） …… が成立する。
る。従って、Td1＝Td2とするには、点線の傾きｋ′が、 ｋ′＝｛（350μθａ′−T0）／（450μθａ′−
T0）｝ｋ ＋（100μθａ′）／｛KT（450μθａ′−T0）｝…… を満足すればよい。このような２種類のトルクセンサ出
力−指令電流マップを使用すれば、 Ta−KTIa（Ｄ）≒Tb−KTIb（Ｄ） …… が成立する。
同様にして、任意の前輪の車輌重量Ｍについて、 Ｋ＝｛（350μθａ′−KO）／（Ｍμθａ′−T0）｝
ｋ ＋（Ｍ−350）μθａ′／｛KT（Ｍμθａ′−T0）｝ …… を満足するような傾きＫの傾斜直線部を有するトルクセ
ンサ出力−指令電流マップを定めることができる。
ｋ ＋（Ｍ−350）μθａ′／｛KT（Ｍμθａ′−T0）｝ …… を満足するような傾きＫの傾斜直線部を有するトルクセ
ンサ出力−指令電流マップを定めることができる。
本実施例では、上記式の条件を満たす車輌重量毎，
即ち，路面摩擦抵抗毎のトルクセンサ出力−指令電流マ
ップ群が主制御部１の内部メモリに記憶されているもの
とする。
即ち，路面摩擦抵抗毎のトルクセンサ出力−指令電流マ
ップ群が主制御部１の内部メモリに記憶されているもの
とする。
次に、主制御部１の制御機能を第３図のフローチャー
トを参照しつつ説明する。
トを参照しつつ説明する。
第３図（１）の初期設定プログラムについて説明す
る。
る。
エンジン始動に際し、イグニションスイッチが「ON
（オン）」されると、主制御部１に、A/D変換器2,入力
回路３を介して車高センサ11A,11Bの出力信号が入力さ
れる（ステップS101）。すると、主制御部１の路面摩擦
抵抗推定機能部1Aでは上述したようにして、車高センサ
値から前輪にかかる車輌重量を指定し（S102）、路面摩
擦抵抗を推定する（S103）。次いで、主制御部１のマッ
プ選択機能部1Bでは、車輌重量，即ち，路面摩擦抵抗に
対応したマップを予め内部メモリに記憶されたマップ群
から選択する（S104）。
（オン）」されると、主制御部１に、A/D変換器2,入力
回路３を介して車高センサ11A,11Bの出力信号が入力さ
れる（ステップS101）。すると、主制御部１の路面摩擦
抵抗推定機能部1Aでは上述したようにして、車高センサ
値から前輪にかかる車輌重量を指定し（S102）、路面摩
擦抵抗を推定する（S103）。次いで、主制御部１のマッ
プ選択機能部1Bでは、車輌重量，即ち，路面摩擦抵抗に
対応したマップを予め内部メモリに記憶されたマップ群
から選択する（S104）。
次に、第３図（２）のメインルーチンについて説明す
る。
る。
車両が走行を開始し、ステアリングハンドルが転舵操
作されると、トルクセンサ12が操舵トルク（ハンドル操
作抵抗）を検出し、これに対応する電気信号（トルクセ
ンサ出力信号）が主制御部１に入力される（ステップS2
01）。すると、主制御部１の目標電流決定機能部1Cで
は、上記ステップS104で選択されたマップに基づき指令
電流を決定し（S202）、この指令電流を出力回路４に出
力する（S203）。この結果、前述したようにして、アシ
ストモータ14のデューティ制御，電磁クラッチ18のオン
・オフ制御が行われ、ハンドル操舵力のパワーアシスト
が従来と同様に行われる。このメインルーチンの制御動
作は、微小時間Δｔ毎に繰り返し行われる。
作されると、トルクセンサ12が操舵トルク（ハンドル操
作抵抗）を検出し、これに対応する電気信号（トルクセ
ンサ出力信号）が主制御部１に入力される（ステップS2
01）。すると、主制御部１の目標電流決定機能部1Cで
は、上記ステップS104で選択されたマップに基づき指令
電流を決定し（S202）、この指令電流を出力回路４に出
力する（S203）。この結果、前述したようにして、アシ
ストモータ14のデューティ制御，電磁クラッチ18のオン
・オフ制御が行われ、ハンドル操舵力のパワーアシスト
が従来と同様に行われる。このメインルーチンの制御動
作は、微小時間Δｔ毎に繰り返し行われる。
ここで、車輌が停車して車速センサ13の出力が零にな
ると、割り込み開始条件が満足され、第３図（３）で示
す割り込み処理のサブルーチンに移行する。
ると、割り込み開始条件が満足され、第３図（３）で示
す割り込み処理のサブルーチンに移行する。
割り込み開始後、車高センサ11A,11Bの出力信号が主
制御部１に入力される（ステップS301）。すると、主制
御部１の路面摩擦抵抗推定機能部1Aでは、車高センサ値
から前輪にかかる車輌重量を推定し（S302）、路面摩擦
抵抗を推定する（S303）。次いで、主制御部１のマップ
選択機能部1Bでは、車輌重量，即ち，路面摩擦抵抗に対
応したマップを予め内部メモリに記憶されたマップ群か
ら選択する（S304）。そして、車速センサ13の出力が零
の割り込み条件が満足されている間、一定時間毎に、ス
テップS301〜S304の処理が繰り返される。その後、車輌
が再び走行を開始し、車速センサ13の出力が零でなくな
ると、割り込みが終了し、メインルーチンに戻り、上記
と同様の制御プログラムが繰り返される。
制御部１に入力される（ステップS301）。すると、主制
御部１の路面摩擦抵抗推定機能部1Aでは、車高センサ値
から前輪にかかる車輌重量を推定し（S302）、路面摩擦
抵抗を推定する（S303）。次いで、主制御部１のマップ
選択機能部1Bでは、車輌重量，即ち，路面摩擦抵抗に対
応したマップを予め内部メモリに記憶されたマップ群か
ら選択する（S304）。そして、車速センサ13の出力が零
の割り込み条件が満足されている間、一定時間毎に、ス
テップS301〜S304の処理が繰り返される。その後、車輌
が再び走行を開始し、車速センサ13の出力が零でなくな
ると、割り込みが終了し、メインルーチンに戻り、上記
と同様の制御プログラムが繰り返される。
以上説明したように、本実施例によると、車輌走行開
始前の初期時及び走行開始後車輌が停車する度毎に、車
高センサの出力値に基づき前輪にかかる車輌重量の推定
及び路面摩擦抵抗の推定が行われ、これに対応するトル
クセンサ出力−指令電流マップが選択されるので、走行
開始時の乗員数，荷物の重さに関わりなくドライバーの
必要な操舵トルクがほぼ一定となるようにすることがで
きるばかりでなく、走行開始後途中での人間の乗り降
り，荷物の積卸しがあった場合であっても乗員数，荷物
の重さに関わりなくドライバーの必要な操舵トルクがほ
ぼ一定となるようにすることができる。
始前の初期時及び走行開始後車輌が停車する度毎に、車
高センサの出力値に基づき前輪にかかる車輌重量の推定
及び路面摩擦抵抗の推定が行われ、これに対応するトル
クセンサ出力−指令電流マップが選択されるので、走行
開始時の乗員数，荷物の重さに関わりなくドライバーの
必要な操舵トルクがほぼ一定となるようにすることがで
きるばかりでなく、走行開始後途中での人間の乗り降
り，荷物の積卸しがあった場合であっても乗員数，荷物
の重さに関わりなくドライバーの必要な操舵トルクがほ
ぼ一定となるようにすることができる。
なお、上記説明では、軽自動車の場合を例にとって説
明したが、本発明は普通乗用車（普通車）その他の自動
車にも勿論適用できるものであり、それらの場合には、
上記式における推定重量350kgは適当な値に変更され
ることとなる。また、上記実施例では、車高センサを左
右前輪にそれぞれ設け、車高センサ値として両者の平均
値を使用する場合を例示したが、必ずしも車高センアを
２つ設ける必要はなく、一つ或いは３つ以上設けてもよ
い。更に、上記説明におけるトルクセンサ出力−指令電
流マップに換えて、推定車輌重量，路面摩擦抵抗毎のト
ルクセンサ出力−指令電流の関係式を用いても同様なこ
とは可能である。
明したが、本発明は普通乗用車（普通車）その他の自動
車にも勿論適用できるものであり、それらの場合には、
上記式における推定重量350kgは適当な値に変更され
ることとなる。また、上記実施例では、車高センサを左
右前輪にそれぞれ設け、車高センサ値として両者の平均
値を使用する場合を例示したが、必ずしも車高センアを
２つ設ける必要はなく、一つ或いは３つ以上設けてもよ
い。更に、上記説明におけるトルクセンサ出力−指令電
流マップに換えて、推定車輌重量，路面摩擦抵抗毎のト
ルクセンサ出力−指令電流の関係式を用いても同様なこ
とは可能である。
本発明は、以上のように構成され機能するので、これ
によれば、主制御部の路面摩擦抵抗推定機能部とマップ
選択機能部とが、当該車輌の車速が零になる度毎に機能
することから、車輌走行開始前の初期時及び走行開始後
車輌が停車する度毎に、車高センサの出力値に基づき前
輪にかかる車輌重量の推定及び路面摩擦抵抗の推定が行
われ、これに対応するトルクセンサ出力−指令電流マッ
プが選択される。このため、目標電流決定機能部により
車速センサ，トルクセンサ及びマップ選択機能部で選択
されたマップに基づきアシストモータの指令電流値が決
定され、これに応じてアシストモータが制御されること
から、走行開始時ばかりでなく、走行開始後途中での人
間の乗り降り，荷物の積卸しがあった場合であっても乗
員数，荷物の重さに関わりなくドライバーの必要な操舵
トルクがほぼ一定となるようにアシストモータによる補
助操舵力が増減変更される。従って、乗員数，荷物の重
さに関わりなくドライバーのステアリングハンドルの操
作フィーリングをほぼ一定にすることができるという従
来にない優れた電動式パワーステアリング装置を提供す
ることができる。
によれば、主制御部の路面摩擦抵抗推定機能部とマップ
選択機能部とが、当該車輌の車速が零になる度毎に機能
することから、車輌走行開始前の初期時及び走行開始後
車輌が停車する度毎に、車高センサの出力値に基づき前
輪にかかる車輌重量の推定及び路面摩擦抵抗の推定が行
われ、これに対応するトルクセンサ出力−指令電流マッ
プが選択される。このため、目標電流決定機能部により
車速センサ，トルクセンサ及びマップ選択機能部で選択
されたマップに基づきアシストモータの指令電流値が決
定され、これに応じてアシストモータが制御されること
から、走行開始時ばかりでなく、走行開始後途中での人
間の乗り降り，荷物の積卸しがあった場合であっても乗
員数，荷物の重さに関わりなくドライバーの必要な操舵
トルクがほぼ一定となるようにアシストモータによる補
助操舵力が増減変更される。従って、乗員数，荷物の重
さに関わりなくドライバーのステアリングハンドルの操
作フィーリングをほぼ一定にすることができるという従
来にない優れた電動式パワーステアリング装置を提供す
ることができる。
第１図は本発明の一実施例の回路部の全体的な構成を示
すブロック図、第２図は第１図の実施例で用いられるト
ルクセンサ出力−指令電流マップを示す説明図、第３図
は第１図の主制御部の主要な制御プログラムを示すフロ
ーチャート、第４図は従来の速度感応型電動式パワース
テアリング装置の構成を示す説明図、第５図は従来装置
におけるトルクセンサ出力−指令電流マップを示す説明
図である。 １……主制御部、1A……路面摩擦抵抗推定機能部、1B…
…マップ選択機能部、1C……目標電流決定機能部、11A,
11B……車高センサ、12……トルクセンサ、13……車速
センサ、14……アシストモータ。
すブロック図、第２図は第１図の実施例で用いられるト
ルクセンサ出力−指令電流マップを示す説明図、第３図
は第１図の主制御部の主要な制御プログラムを示すフロ
ーチャート、第４図は従来の速度感応型電動式パワース
テアリング装置の構成を示す説明図、第５図は従来装置
におけるトルクセンサ出力−指令電流マップを示す説明
図である。 １……主制御部、1A……路面摩擦抵抗推定機能部、1B…
…マップ選択機能部、1C……目標電流決定機能部、11A,
11B……車高センサ、12……トルクセンサ、13……車速
センサ、14……アシストモータ。
───────────────────────────────────────────────────── 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】ステアリングハンドルの転舵操作時の操舵
トルクを検出するトルクセンサと、車速を検出する車速
センサと、前記両センサの出力値に応じてアシストモー
タのモータ電流を増減、或いはオン・オフ制御する主制
御部とを備え、 前記アシストモータの出力にて操舵トルクに応じた操舵
方向へのパワーアシストを行う構造の電動式パワーステ
アリング装置において、 前記主制御部に、車高の変動を検出する車高センサを併
設し、 当該主制御部が、前記車高センサの出力により所定の基
準に基づき前輪にかかる車輌重量と路面摩擦抵抗を推定
する路面摩擦抵抗推定機能部と、予め内部メモリに記憶
された所定の関係を満足する路面摩擦抵抗値毎のトルク
センサ出力−指令電流マップ群から推定された前記路面
摩擦抵抗に対応したマップを選択するマップ選択機能部
と、前記車速センサ，トルクセンサ及び前記マップ選択
機能部で選択されたマップに基づき前記アシストモータ
の指令電流値を決定する目標電流決定機能部とを含んで
構成されるとともに、当該車輌の車速が零になる度毎
に、前記路面摩擦抵抗推定機能部とマップ選択機能部と
が機能し、 前記所定の関係とは、 Ｋ＝｛（Moμθａ′−T0）／（Ｍμθａ′−T0）｝ｋ ＋（Ｍ−Mo）μθａ′／｛KT（Ｍμθａ′−T0）｝ （ここで、M:車高センサの出力値に対応する車輌重量、
Mo:基準となる車輌重量、K:車輌重量Ｍにおけるトルク
センサ出力−指令電流マップの傾斜直線部の傾き、k:車
輌重量Moにおけるトルクセンサ出力−指令電流マップの
傾斜直線部の傾き、μ：仮定路面摩擦抵抗率、KT:モー
タトルク定数、θａ′：タイヤ転舵角の時間による微分
値、T0:指令電流を流し始めるトルクセンサ出力） であることを特徴とした電動式パワーステアリング装
置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2203597A JP2943273B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP2203597A JP2943273B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0487883A JPH0487883A (ja) | 1992-03-19 |
| JP2943273B2 true JP2943273B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=16476699
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2203597A Expired - Lifetime JP2943273B2 (ja) | 1990-07-31 | 1990-07-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2943273B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4994067B2 (ja) * | 2007-03-12 | 2012-08-08 | 本田技研工業株式会社 | 車両の電動パワーステアリング装置 |
-
1990
- 1990-07-31 JP JP2203597A patent/JP2943273B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0487883A (ja) | 1992-03-19 |
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| JPH0339860B2 (ja) |
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