JPH02241869A - 電動式パワステアリング装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、電動式パワステアリング装置の制御方法に関
するものである。

従来の技術 操舵時のハンドル操作の軽減をはかるために、操舵トル
クに応じて電動モータの出力を可変的に制御し、該電動
モータにて操舵トルクに応じた操舵補助力即ちアシスト
トルクを発生させると共に、各車速に応じた適切な操舵
力を得るためにＬ記アシスｌ−）ルクに車速依存性を持
たせた車両用の車速感応型電動式パワステアリング装置
において、ハンドル操舵角を検出する舵角センサを設け
、舵角に応じて舵を中立位置に戻す方向に復元トルクを
発生させることにより転舵後のハンドルの戻りを良くし
、往つ上記舵角センサからの舵角信号を微分して舵角速
度を求め、該舵角速度に応じて舵の進む方向と逆方向に
減衰トルクを発生する減衰制御を行い、この制御によっ
て舵の復元速度を調整したり、或は又舵角と車速の情報
から車両の横方向加速度を求め、該横加速度に応じた舵
の復元トルクを発生すると言った各種制御を組合せ、低
速から高速までの舵の復元性と車両の安定性を両立させ
た制御装置を、本出願人１ζおいて既に開発し、特開昭
６３−３０Ｂ９６８号公報として公開されている。

尚上記舵角センサどり、ては、従来よりロータリエンコ
ーダが用いられることが多い（例えば実開昭６２−５１
２１４号公報参照）。

発明が解決しようとする課題 上記舵角検出用のロータリエンコーダは、円周を等分割
するようなピッチで成剤状にスリットを設けたスリット
円板をステアリングシャフトに固定し、該スリット円板
のスリット部を両側からはさむように発光素子と受光素
子をステアリングコラム等の固定側に取付け、スリット
を通して受光した受光素子のパルスの数をカウントする
ことによりステアリングシャフトの回転角度変位量（即
ち相対舵角）を検出するものである。

このようなロータリエンコーダを用いて絶対舵角を求め
るためには、人為的に何らかの方法で実際の偵進状態位
置即ぢ舵角ゼロの位置を初工）肌没定し、その舵角ゼロ
の位置（以下中立位置と称す）からＬ記ロータリエンコ
ーダが発するパルス（転舵の方向によって＋、−の符号
をもつ）の数を累積計数して行くことにより、その累桔
１１数が連続する限り常に舵角ゼロを基準とした絶対舵
角を検出することができる。

しかし、例えばバッテリのターミナルを取りはずしたと
き、その他の何らかの原因で計数装δ（例えばマイクロ
コンピュータ）の電源が一１切れると、それまでの累積
計数値の記憶は消滅し、再び電源が入っても絶対舵角検
出のための上記中立位置を再設定しなければ以後の絶対
舵角検出は不可能となる。

このように絶対舵角検出ができない状態で、前述したよ
うな？を動式パワステアリング装置の復元制御が行われ
るのは危険である。

本発明は上記のような問題に対処することを主目的とす
るものである。

課題を解決するための手段 本発明は、少なくとも操舵トルクに応じたアシストトル
ク制御と、少なくとも舵角に応じた復元トルク制御とで
、操舵補助力を発生ずる電動モータの出力を制御するよ
うにした電動式パワステアリング装置において、」−記
舵角の検出部が絶対舵角を検出していないと判断１．た
とき、警報器を作動させ、丘つ車速が設定車速以下であ
れば復元トルク制御は行わずアシスｌ−）ルク制御のみ
で電動モータの出力制御を行い、上記設定車速を越えた
車速範囲では復元トルク制御及びアシストトルク制御の
すべての制御を行わずマニュアル操舵状態とする制御ロ
バ２ツクを電動式パワステアリング装置の制御装置に組
込んだことを特徴とするものである。

作用 上記にて、何らかの原因により電源が一時的に切れ舵角
検出部が絶対舵角検出のための基準位置の記憶を喪失し
てしまったとき、絶対舵角の検出ができなくなっている
ことをＪＷ報器の作動にてドライバに知らせると共に、
例えば中。

高速走行時はマニュアル操舵状態とすることで安全性の
向−１−をはかり２低速時は舵角情報に基づく復元トル
ク制御は行わず操舵トルクに応じたアシストトルク１１
８のみを行うことで車庫入れ等大転舵を必要とする操舵
時の操舵力軽減機能は確保し便利さを持たせることがで
きる。

実施例 以下未発ＩＪＩの実施例を付図を参照して説明する。

第１図は本発明を適用すべき電動式パワステアリング装
ごの制御システムの＝−例を示すブロック図であって、
１はアシスト指令部、？は復元指令部である。

アシスト指令部１は、アシストトルク関数部１１と位相
補償部１２と位相補償関数部１３とからなり、ハンドル
の操舵トルクを検出するトルクセンサ３の操舵トルク信
号と、該操舵トルク信号を位相補償部１２が全会しある
係数を乗算して得た微分信号とを加算した信号の入力に
より、アシストトルク関数部１１が予め設定されている
アシストトルク関数に基づきアシストトルク値を演算す
ると共に、前記位相補償関数部１３が位相補償部１２か
らの微分信号の入力により予め設定されている位相補償
関数に基づき位相補償値を求め、該位相補償値をＬデア
シストトルク関数部１１が求めたアシストトルク値に加
算してアシストトルク指令値どし、該アシストトルク指
令値に後述する復元指令部２の復元トルク指令値を加え
た指令値に基づきモータ制御部６がモータ７の回転方向
とモータ″ｆｔｒ、流とを制御してモータ７を回転駆動
させ、１４記指令値通りのトルクを操舵系に与えるよう
になっている。

復元指令部２は、復元）・ルク関数部２１と、横加速度
復元トルク関数部２２と、減衰トルク関数部２３とから
なり、ハンドル操舵角を検出する舵角センサ４の舵角０
桂により復元トルク関数部２１が予め設定されでいる復
元トルク関数に基づき舵を中立位置へ戻そうとする復元
トルク値を求め、横加速度復元トルク関数部２２は舵角
センサ４の舵角信号ど車速センサ５の車速信号とから車
両に発生する横加速度を演算にて求め、該横加速度に応
じた復元トルク値を予め設定されている横加速度復元ト
ルク関数に基づき求める。又舵角センサの舵角信号を微
分して得た舵角速度信号は減速トルク関数部２３に入力
され、該減速トノ１／り関数部２３は舵角速度に応じて
舵の進む方向とは逆方向の減衰Ｉ・ルク値を予め設定さ
れている減衰トルク関数に基づき求め、Ｌ記復元（・ル
ク関数部２１が求めた復元トルク値ど横加速度復元ｌ・
ルク関数部２２が求めた復元トルク値と減衰トルク関数
部２３が求めた減衰ｌ・ルク値を加算して復元トルク指
令値とし、該復元トルク指令値はＬ述したようにアシス
ト指令部１のアシストトルク指令値に加算されモータ制
御部６に指令値として入力される。

一ヒ記アシストトルク関数部ｌｌ及び減衰］・ルク関数
部２３にはそれぞれ車速センサ５の車速信号が入力され
、車速に応じてアシストトルク値及び減衰トルク値を変
化させるよう構成されている。

上記において、アシスト指令部１では、アシストトルク
関数部１１へ操舵トルク信号に加え該操舵トルクの微分
値に比例する信号が入力されることにより、回路中の信
号伝達の遅れを補償し追随性の向上をはかることができ
、又位相補償関数部１３が求めた位相補償値をアシスト
トルク関数部１１が求めたアシストトルク値に加算する
ことによりモータの慣性補償を行い通常操舵時の舵力変
動と急操舵時のひっかかり感を防止することができる。

尚り記において、アシストトルク関数は入力信号のゼロ
及びゼロ近傍に不感帯範囲を有し該不感帯範囲以外では
入力信号が大となるに従ってアシストトルクが大となる
車速をパラメータとした関数であり、復元トルク関数は
舵角が中立点近傍の所定範囲では舵角が大となるに従っ
て復元トルクは大となり該所定範囲を越えると復元トル
クが一定値となる関数であり、横加速度復元トルク関数
は横加速Ｉｍ゛が所定値以下の範囲では復元トルクは横
加速度の増大に応じて大となり（横加速度のゼロ近傍範
囲に不感帯を設けても良い）−［−記範囲を越えると復
元トルクが一定値となる関数であり、又減衰トルク関数
は舵角速度のゼロ近傍範囲に不感帯を有し該不感帯範囲
を越えある所定信置Ｆの舵角速度範囲では舵角速度が大
となるに従って該舵角速度の方向とは逆方向の減衰トル
クは徐々に大となり該ある所定値を越えると該減衰トル
クが一定値となる重速をパラメータとした関数である。

ここで上記舵角センサとしては、ロータリエンコーダ等
の相対舵角検出器が用いられることが多く、この場合は
ハンドルの実際の直進状態位置即ち中立位置を初期設定
しその中立位置から上記相対舵角検出器が検出した舵角
変ｇＪ丑（操舵の方向によって＋、−の符号をもつ）を
連続して累積計数して行くことにより絶対舵角を連続し
て検出することができるが５例えばバッテリのターミナ
ル取りはずし等により上記累積計数を行う演算部の電源
が一旦切れてしまうと、それまでの累積値の記憶は消滅
し、その後電源が入っても例えば人手等により中立位首
を再設定しそこからの舵角変動量を得ることができるよ
うにしない限り絶対舵角の検出は不可能となる。

このように何らかの原因で演算部の電源が一旦切れた後
電源が入ってから中立位と再設定までの絶対舵角検出が
できなくなっている間に、相対舵角検出器が検出した相
対舵角に基づいて第１図に示すようなパワステアリング
装置の制御を行うことは極めて危険であるや そこで本発明では、例えば上記演算部の電源が一旦切れ
た後電源が入り七の後中立位置の設定信号が出たか出な
いか等により絶対舵角検出が行われているかいないかを
判断し、第２図に示すように絶対舵角検出が行われてい
ないと判断したとき、フェイルランプ等の警報器にて異
常をドライバに知らせ、且つ車速Ｖが設定車速ＶＯを越
えていると、第１図に示すパワステアリング装置の制御
はすべて停止しマニュアル操舵とすると共にモータ７に
クラッチが付いている場合は該クラッチを切離してマニ
ュアル操舵におけるモータ慣性の影響をなくし、車速が
設定車速Ｖｏ以下であると第１図の復元指令部２の制御
は停止させアシスト指令部ｌのアシスト指令値のみでモ
ータ７の駆動制御を行う状態とし、絶対舵角検出が行わ
れていると判断したときは第１図示の装置すべてが作動
して正常なパワアシスト制御を行う状態とする制御ロジ
ックを、電動式パワステアリング装置の制御装置に組込
んだことを特徴とするものである。

上記のように絶対舵角検出が行われない状態では、例え
ば中、高速走行時パワアシスト制御を行わずマニュアル
操舵とすることで安全性を高めると共に、低速時は舵角
情報に基づく制御は行わず操舵トルクに応じたパワアシ
ストのみを作動させることで車庫入れ等大転舵を必要と
する運転時の操舵力軽減をはかりうろことができると言
う便利さは充分確保できる。

尚本発明は、第１図示のもの１限らず、少なくとも操舵
トルクに応じてアシストトルク指令値を発するアシスト
指令部と４少なくとも舵角に応じて復元トルク指令値を
発する復元指令部とをもち、上記アシストトルク指令値
と復元トルク指令値の加算値でモータの出力制御を行う
電動式パワステアリング装置にはすべて適用可能である
。

発明の効果 以上のように本発明によれば、少なくとも操舵トルクに
応じたアシストトルク制御と、舵角に応じた復元トルク
制御とを行う電動式パワステアリング装置の制御ｌ装置
において、絶対舵角の検出ができなくなっている間は、
設定車速以下の車速範囲では復元トルク制御は行わずア
シストトルク制御のみを行い設定車速を越えると復元ト
ルク制御とアシストトルク制御のすべての制御を行わず
マニュアル操舵とする制御方法を採ることにより、中２
高速走行時の安全性を高めると共に、低速時のパワアシ
ストは確保し操舵力の軽減をはかり車庫入れ等での使い
易さをもたせることができるもので、実用上多大の効果
をもたらし得るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用すべき電動式パワステアリング装
置の制御回路の一例を示すブロック図、第２図は本発明
における制御方法の一例を示すフローチャートである。 ｌ・・・アシスト指令部、２・・・復元指令部、３・・
・トルクセンサ、４・・・舵角センサ、５・・・車速セ
ンサ、６・・・モータ制御部、７・・・モータ。 以　　　上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 少なくとも操舵トルクに応じたアシストトルク制御と、
   少なくとも舵角に応じた復元トルク制御とで、操舵補助
   力を発生する電動モータの出力を制御するようにした電
   動式パワステアリング装置において、上記舵角の検出部
   が絶対舵角を検出していないと判断したとき、警報器を
   作動させ、且つ車速が設定車速以下であれば復元トルク
   制御は行わずアシストトルク制御のみで電動モータの出
   力制御を行い、上記設定車速を越えた車速範囲では復元
   トルク制御及びアシストトルク制御のすべての制御を行
   わずマニュアル操舵状態とすることを特徴とする電動式
   パワステアリング装置の制御方法。