JPH02164664A - Control method for all-electric power steering - Google Patents
Control method for all-electric power steeringInfo
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は全電気式パワーステアリングの制御方法に関し
、特にパワーステアリングにおける機械的損失の補正方
法に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a method for controlling all-electric power steering, and more particularly to a method for correcting mechanical loss in power steering.
従来のモータアシス斗パワーステアリングでは、モータ
摩擦、減速ギヤ効率(ピニオンアシストの場合、ピニオ
ン・ランク間効率、ラックパッド摩擦)等により、非常
に大きな機械的損失を発生し、希望したアシスト力が得
られないという問題があった。Conventional motor-assisted power steering generates extremely large mechanical losses due to motor friction, reduction gear efficiency (in the case of pinion assist, pinion-to-rank efficiency, rack pad friction), etc., making it impossible to obtain the desired assist force. The problem was that there was no.
また、タイヤ側からの力もハンドルに伝わるためには常
に上記損失に打ち勝つ必要があり、このため路面反力が
ハンドルに伝わりにくく、操舵フィーリングの悪化を招
いていた。Furthermore, in order for the force from the tire side to be transmitted to the steering wheel, it is necessary to always overcome the above-mentioned loss, which makes it difficult for the road reaction force to be transmitted to the steering wheel, resulting in deterioration of the steering feeling.
従来、モータ摩擦を打ち消す方法やハンドルの切込み、
戻しの制御はあったが、ギヤ機械部の損失まで補償する
ものではなかった。Conventionally, methods to cancel motor friction, handle notches,
Although there was a return control, it did not compensate for the loss of the gear mechanism.
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、そ
の目的とするところは、パワーステアリングにおける機
械的損失を補正できる全電気式パワーステアリングの制
御方法を提供することにある。The present invention has been made in view of these points, and an object of the present invention is to provide a control method for all-electric power steering that can correct mechanical loss in power steering.
このような目的を達成するために本発明は、検出したハ
ンドルトルク値から求められたアシストモータ駆動電流
の指示値に対応するモータ端電圧とハンドルトルク値の
検出時に読み込まれたモータ端電圧とを比較し、モータ
の回転方向が指示値の方向と同一方向か否かを検出し、
同一方向の場合には第1の所定補正値を指示値に加算し
、同一方向でない場合には指示値から第2の所定補正値
を減算して新たなアシストモータ駆動電流の指示値とす
るようにしたものである。In order to achieve such an object, the present invention uses a motor terminal voltage corresponding to an instruction value of an assist motor drive current obtained from a detected steering wheel torque value and a motor terminal voltage read at the time of detecting the steering wheel torque value. Compare and detect whether the rotation direction of the motor is the same as the direction of the indicated value,
If they are in the same direction, the first predetermined correction value is added to the instruction value, and if they are not in the same direction, the second predetermined correction value is subtracted from the instruction value to obtain a new instruction value for the assist motor drive current. This is what I did.
本発明による全電気式パワーステアリングの制御方法に
おいては、モータの回転方向が回転指示の方向と同一方
向か否かをモータ端電圧により検出し、同一方向か否か
に応じて異なる指示値を設定するようにしたものである
。In the all-electric power steering control method according to the present invention, whether the rotation direction of the motor is the same as the rotation instruction direction is detected by the motor end voltage, and a different instruction value is set depending on whether the rotation direction is the same direction or not. It was designed to do so.
〔実施例〕
第2図は、本発明による全電気式パワーステアリングの
制御方法の一実施例を説明するためのアシスト用モータ
駆動制御回路を示す回路図である。[Embodiment] FIG. 2 is a circuit diagram showing an assist motor drive control circuit for explaining an embodiment of the all-electric power steering control method according to the present invention.
同図において、1はトルク信号aを出力するトルクセン
サ、2はトルク信号aのノイズを除去するためのフィル
タ、3は車速信号すを出力する車速センサ、4は回路全
体を制御するCPU、4aはCPU4のA/D変換部、
5はD/A変換器、6は比較器、7,8はアンド回路、
9〜12は駆動部、13はリレー等のパワースイッチ手
段、14〜17は駆動部9〜12と接続されたトランジ
スタ、18はアシスト用モータ、19.20はモータ電
流検出用の抵抗、21は電流検出器、22゜23はアナ
ログスイッチ、24はバッファ、BTはバッテリーであ
る。In the figure, 1 is a torque sensor that outputs a torque signal a, 2 is a filter for removing noise from the torque signal a, 3 is a vehicle speed sensor that outputs a vehicle speed signal, 4 is a CPU that controls the entire circuit, 4a is the A/D conversion section of CPU4,
5 is a D/A converter, 6 is a comparator, 7 and 8 are AND circuits,
9 to 12 are drive units, 13 is a power switch means such as a relay, 14 to 17 are transistors connected to the drive units 9 to 12, 18 is an assist motor, 19 and 20 are resistors for detecting motor current, and 21 is a A current detector, 22 and 23 are analog switches, 24 is a buffer, and BT is a battery.
次に、第2図の回路の一般的動作について説明する。ト
ルク信号aはCPU4のA/D変換部4aに入力され、
車速信号すは直接CPU4に入力される。CPU4は、
信号aとbから指令値としての駆動電流値CをD/A変
換器5に出力すると共に、モータの回転を決める右信号
d、左信号eを出力する。D/A変換器5から出力され
るアナログの駆動電流値は比較器6で電流検出器21か
らのモータ電流値と比較され、駆動電流値がモータ電流
値より大きい場合にはアンド回路7.8に「1」を出力
し、小さい場合には「0」を出力する。ここで、CPU
4は「1」の右信号dと「0」の左信号eを出力してい
るとすると、駆動電流値がモータ電流値より大きい場合
には、アンド回路7からrlJの信号が出力され、駆動
部9はトランジスタ14を駆動する。また、駆動部12
は直接にCPU4からの右信号dを入力し、トランジス
タ17を駆動する。従って、モータ18に左から右への
電流が流れ、モータ18は右方向に回転する。駆動電流
値がモータ電流値より小さい場合、あるいは右信号d、
左信号eが共にrOJである場合には、いずれのトラン
ジスタも駆動されない。Next, the general operation of the circuit shown in FIG. 2 will be explained. The torque signal a is input to the A/D converter 4a of the CPU 4,
The vehicle speed signal is directly input to the CPU 4. CPU4 is
A drive current value C as a command value is output from the signals a and b to the D/A converter 5, and a right signal d and a left signal e that determine the rotation of the motor are output. The analog drive current value output from the D/A converter 5 is compared with the motor current value from the current detector 21 by a comparator 6, and if the drive current value is larger than the motor current value, an AND circuit 7.8 ``1'' is output for the value, and ``0'' is output if the value is smaller. Here, the CPU
4 outputs a right signal d of "1" and a left signal e of "0", and if the drive current value is larger than the motor current value, the AND circuit 7 outputs the signal rlJ, and the drive Section 9 drives transistor 14 . In addition, the drive unit 12
directly inputs the right signal d from the CPU 4 and drives the transistor 17. Therefore, current flows from left to right in the motor 18, causing the motor 18 to rotate in the right direction. If the drive current value is smaller than the motor current value, or the right signal d,
If the left signals e are both rOJ, neither transistor is driven.
なお、右回転の場合にはアナログスイッチ22がオンと
なり、モータ18の左端の電圧がバッファ24を介して
CPU4に入力される。モータ18の右端の電圧は略車
体のボディ電位に近(、従って、モータ18の左端の電
圧は略モータ端電圧となる。左回転の場合にはアナログ
スイッチ23がオンとなり、同様の動作を行なう。Note that in the case of clockwise rotation, the analog switch 22 is turned on, and the voltage at the left end of the motor 18 is input to the CPU 4 via the buffer 24. The voltage at the right end of the motor 18 is approximately close to the body potential of the vehicle (therefore, the voltage at the left end of the motor 18 is approximately the motor end voltage. In the case of counterclockwise rotation, the analog switch 23 is turned on and the same operation is performed. .
次に、本発明の実施例を第1図〜第3図を用いて説明す
る。第1図において、まずトルクセンサ1によりハンド
ルトルク値を検出する(ステップ31)。次に、CPU
4は、上記ハンドルトルク値に対応する駆動電流の指示
値を演算する(ステップ32)、これは、CPU4のメ
モリに記憶されている第3図(a)に示すような特性曲
線Sにより求める。第3図(a)において、横軸は左右
のハンドルトルクを示し、縦軸はモータ指示値を示す。Next, an embodiment of the present invention will be described using FIGS. 1 to 3. In FIG. 1, first, a steering wheel torque value is detected by the torque sensor 1 (step 31). Next, the CPU
4 calculates an instruction value of the drive current corresponding to the above-mentioned handle torque value (step 32), which is obtained from a characteristic curve S as shown in FIG. 3(a) stored in the memory of the CPU 4. In FIG. 3(a), the horizontal axis shows the left and right steering wheel torque, and the vertical axis shows the motor instruction value.
次に、CPU4は、アナログスイッチ22.23および
バッファ24を介してモータ端電圧値を読み込み(ステ
ップ33)、この読み込んだモータ端電圧値と指示値に
対応するモータ端電圧とを比較して、モータ18の回転
方向が指示方向と同一か否かを判定する(ステップ34
)。CPU4は、第3図中)に示すようなモーフ端電圧
VM対指示値のグラフをメモリに記憶しており、読み込
んだモータ端電圧VMがVM’=指示値×により大きい
か否かを判断する。モータ端電圧VM”は回転ゼロの場
合の特性を示すものであり、VM>VMoの場合はモー
タ18が指示方向と同一方向に回転(以下「正回転」と
いう)していることを示し、VM<VM”の場合はモー
タ18が指示方向と逆方向に回転(以下「逆回転」とい
う)していることを示す、モータ18が逆方向に回転し
ているということはモータ18がタイヤ等の外部の力に
より回されていることを意味する。Next, the CPU 4 reads the motor end voltage value via the analog switch 22, 23 and the buffer 24 (step 33), compares the read motor end voltage value with the motor end voltage corresponding to the instruction value, Determine whether the rotational direction of the motor 18 is the same as the indicated direction (step 34
). The CPU 4 stores in its memory a graph of the morph end voltage VM versus the instruction value as shown in FIG. . The motor terminal voltage VM" indicates the characteristic when the rotation is zero, and when VM>VMo, it indicates that the motor 18 is rotating in the same direction as the indicated direction (hereinafter referred to as "forward rotation"), and VM <VM" indicates that the motor 18 is rotating in the opposite direction to the indicated direction (hereinafter referred to as "reverse rotation"). If the motor 18 is rotating in the opposite direction, it means that the motor 18 is rotating in the direction opposite to the indicated direction (hereinafter referred to as "reverse rotation"). It means that it is turned by an external force.
正回転の場合はステップ35に移行して、指示値×A+
ΔF(ステップ35.36)の演算を行ない、この値(
第1の所定補正値)をステップ32の指示値に加算する
(ステップ37)、このことは、y−mx+nとした場
合(Xは指示値、yは駆動電流)のmとnを決定するこ
とに他ならない、これを第3図(C1を用いて説明する
。第3図(C)において、点線で示す特性線S1は機械
的損失の無い理想的な場合を示し、実線の特性線S2は
実際の特性(補正無しの特性)を示す、駆動電流■1の
場合、特性線S2で示す機械的出力はPlである。この
出力P1は理想的特性、%IS2での値P2に比べて小
さく、これはアシスト不足であることを意味する。特性
MS2において出力P2を得るためには駆動電流値は■
2でなければならない。In the case of forward rotation, proceed to step 35 and calculate the indicated value x A +
Calculate ΔF (steps 35 and 36) and obtain this value (
(first predetermined correction value) is added to the instruction value in step 32 (step 37), which means determining m and n when y-mx+n (X is the instruction value, y is the drive current). This will be explained using Fig. 3 (C1). In Fig. 3 (C), the dotted characteristic line S1 shows the ideal case with no mechanical loss, and the solid line S2 shows the ideal case. In the case of drive current ■1, which shows the actual characteristics (characteristics without correction), the mechanical output shown by the characteristic line S2 is Pl.This output P1 is smaller than the ideal characteristic, the value P2 at %IS2. , this means that the assist is insufficient.In order to obtain the output P2 in the characteristic MS2, the drive current value is
Must be 2.
電流IIを補正して■2とするのが、ステップ35〜3
7またはステップ38〜40における動作である。すな
わち、補正により特性&1lS2を理想的特性&iS1
となすものである。第3図(C)のグラフの第1象限の
特性線S2の上りの矢印で示す部分はモータ18が正回
転の場合であり、下りの矢印で示す部分はモータ18が
逆回転の場合である。Steps 35 to 3 correct the current II to become ■2.
7 or the operations in steps 38-40. In other words, the correction changes the characteristic &1lS2 to the ideal characteristic &iS1
This is what is done. The part indicated by the upward arrow of the characteristic line S2 in the first quadrant of the graph in FIG. 3(C) is when the motor 18 is rotating in the normal direction, and the part indicated by the downward arrow is when the motor 18 is rotating in the reverse direction. .
逆回転の場合、駆動電流!lにより値P3の出力が得ら
れ、この値は理想値P2より大きいので、駆動電流を1
3に減少して出力値がP2となるようにする。このこと
は、外力がハンドルに伝わりにくいようにしている機械
的損失を打ち消すことを意味する。このようにして、正
回転、逆回転において理想的特性線S1の特性を有する
ことができ、アシスト力として十分な大きさものを得る
ことができ、また操舵フィーリングを改善することがで
きる。In case of reverse rotation, drive current! l gives an output of value P3, which is larger than the ideal value P2, so the drive current is reduced to 1.
3 so that the output value becomes P2. This means counteracting mechanical losses that make it difficult for external forces to be transmitted to the handle. In this way, it is possible to have the characteristics of the ideal characteristic line S1 in forward and reverse rotations, to obtain a sufficiently large assisting force, and to improve the steering feeling.
ステップ38〜40に示す逆回転の動作においては、指
示値からステップ38.39で求めた第2の所定補正値
を減算する。このことは上記第3図(C)の説明から明
らかである。In the reverse rotation operation shown in steps 38 to 40, the second predetermined correction value obtained in steps 38 and 39 is subtracted from the instruction value. This is clear from the description of FIG. 3(C) above.
次に、ステップ35〜37またはステップ38〜40で
得られた指示値を出力し、モータ18を駆動する(ステ
ップ41)。Next, the instruction values obtained in steps 35 to 37 or steps 38 to 40 are output, and the motor 18 is driven (step 41).
なお、上記実施例では、特性線S2を特性線Slに合わ
せる場合について説明したが、ステアリング系の安定の
ため多少ヒステリシスを残して83の特性としておくこ
とが好ましい、又、操舵フィーリングの好みを考慮して
、補正量を高速時あるいは低速時に小さくしても良い、
この場合、特性線は例えば第3図(C1の一点鎖線S3
と実線S2の範囲内で速度に応じて変化させればよい。In the above embodiment, the case where the characteristic line S2 is matched with the characteristic line Sl has been explained, but it is preferable to leave some hysteresis and set the characteristic to 83 in order to stabilize the steering system. Taking into consideration, the correction amount may be reduced at high speed or low speed.
In this case, the characteristic line is, for example, shown in FIG.
What is necessary is to change it according to the speed within the range of solid line S2.
以上説明したように本発明は、検出したハンドルトルク
値から求められたアシストモータ駆動電流の指示値に対
応するモータ端電圧とハンドルトルク値検出時に読み込
まれたモータ端電圧とを比較し、モータの回転方向が指
示値の方向と同一方向か否かを検出し、同一方向の場合
には第1の所定補正値を指示値に加算し、同一方向でな
い場合には指示値から第2の所定補正値を減算して新た
なアシストモータ駆動電流の指示値とすることにより、
パワーステアリングにおける機械的損失を十分に補正で
き、また路面反力が操舵者に伝わり易(なるので、従来
よりも十分なアシスト力を得ることができ、また操舵フ
ィーリングを改善できる効果がある。As explained above, the present invention compares the motor terminal voltage corresponding to the instruction value of the assist motor drive current obtained from the detected steering wheel torque value with the motor terminal voltage read at the time of detecting the steering wheel torque value, and It is detected whether the rotation direction is the same direction as the indicated value, and if it is the same direction, a first predetermined correction value is added to the indicated value, and if it is not the same direction, a second predetermined correction value is added from the indicated value. By subtracting the value to obtain the new assist motor drive current instruction value,
Mechanical losses in power steering can be sufficiently compensated for, and road reaction forces can be easily transmitted to the steering person, so it is possible to obtain more sufficient assist force than before, and it also has the effect of improving the steering feeling.
第1図および第2図は本発明による全電気式パワーステ
アリングの制御別法の一実施例を説明するためのアシス
ト用モータ駆動制御回路図およびフローチャート、第3
図はCPtJ内メモツメモリされた各種マツプを示すグ
ラフである。
l・・・トルクセンサ、2・・・フィルタ、3・・・車
速センサ、4・・・CPU、4a・・・A/D変換部、
5・・・D/A変換器、6・・・比較器、7,8・・・
アンド回路、9〜12・・・駆動部、13・・・リレー
等のパワースイッチ手段、14〜17・・・トランジス
タ、18・・・アシスト用モータ、19.20・・・抵
抗、21・・・電流検出器、22.23・・・アナログ
スイッチ、24・・・バンファ、BT・・・バッテリー
特許出願人 自動車機器株式会社1 and 2 are an assist motor drive control circuit diagram and a flowchart for explaining an embodiment of an alternative control method for all-electric power steering according to the present invention;
The figure is a graph showing various maps memorized in the CPtJ. l...torque sensor, 2...filter, 3...vehicle speed sensor, 4...CPU, 4a...A/D conversion unit,
5... D/A converter, 6... Comparator, 7, 8...
AND circuit, 9-12... Drive unit, 13... Power switch means such as relay, 14-17... Transistor, 18... Assist motor, 19.20... Resistor, 21...・Current detector, 22.23...Analog switch, 24...Banpha, BT...Battery patent applicant Jidosha Kiki Co., Ltd.
Claims (1)
タ駆動電流の指示値に対応するモータ端電圧と前記ハン
ドルトルク値の検出時に読み込まれたモータ端電圧とを
比較し、モータの回転方向が前記指示値の方向と同一方
向か否かを検出し、同一方向の場合には第1の所定補正
値を前記指示値に加算し、同一方向でない場合には前記
指示値から第2の所定補正値を減算して新たなアシスト
モータ駆動電流の指示値とすることを特徴とする全電気
式パワーステアリングの制御方法。The motor end voltage corresponding to the indicated value of the assist motor drive current obtained from the detected handle torque value is compared with the motor end voltage read at the time of detecting the handle torque value, and the rotation direction of the motor is determined to match the indicated value. Detecting whether or not the direction is the same as the direction, and if the direction is the same, a first predetermined correction value is added to the indicated value, and if the direction is not the same, a second predetermined correction value is subtracted from the indicated value. A control method for an all-electric power steering system, characterized in that a new command value for an assist motor drive current is set using a new instruction value for an assist motor drive current.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31850888A JP2657930B2 (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Control method of all-electric power steering |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP31850888A JP2657930B2 (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Control method of all-electric power steering |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02164664A true JPH02164664A (en) | 1990-06-25 |
| JP2657930B2 JP2657930B2 (en) | 1997-09-30 |
Family
ID=18099900
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31850888A Expired - Lifetime JP2657930B2 (en) | 1988-12-19 | 1988-12-19 | Control method of all-electric power steering |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2657930B2 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361682A (en) * | 1986-09-02 | 1988-03-17 | Kayaba Ind Co Ltd | Control device for electric motor-driven power steering |
-
1988
- 1988-12-19 JP JP31850888A patent/JP2657930B2/en not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6361682A (en) * | 1986-09-02 | 1988-03-17 | Kayaba Ind Co Ltd | Control device for electric motor-driven power steering |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2657930B2 (en) | 1997-09-30 |
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