JPH06305437A - 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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- JPH06305437A JPH06305437A JP12200993A JP12200993A JPH06305437A JP H06305437 A JPH06305437 A JP H06305437A JP 12200993 A JP12200993 A JP 12200993A JP 12200993 A JP12200993 A JP 12200993A JP H06305437 A JPH06305437 A JP H06305437A
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- torque
- steering
- steering torque
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 トルクセンサにオフセットが生じても操舵ト
ルクを正確に検出し、これにより実操舵トルクに応じて
適切なパワーアシストを継続して行う。 【構成】 互いに逆傾斜の実質的に実操舵トルクの一次
関数の出力特性にて検出操舵トルクを出力する第一の操
舵トルク検出装置M2及び第二の操舵トルク検出装置M
3と、第一及び第二の操舵トルク検出装置により検出さ
れた検出操舵トルクの和の2分の1を基準トルクとして
演算する基準トルク演算装置M4とを有し、制御用操舵
トルク演算装置M5によって第一又は第二の操舵トルク
検出装置により検出された検出操舵トルクより基準トル
クを減算することにより制御用の操舵トルクを演算し、
制御装置M6によって少くとも制御用操舵トルクに応じ
てモータM1を制御することにより操舵アシスト力を制
御する。
ルクを正確に検出し、これにより実操舵トルクに応じて
適切なパワーアシストを継続して行う。 【構成】 互いに逆傾斜の実質的に実操舵トルクの一次
関数の出力特性にて検出操舵トルクを出力する第一の操
舵トルク検出装置M2及び第二の操舵トルク検出装置M
3と、第一及び第二の操舵トルク検出装置により検出さ
れた検出操舵トルクの和の2分の1を基準トルクとして
演算する基準トルク演算装置M4とを有し、制御用操舵
トルク演算装置M5によって第一又は第二の操舵トルク
検出装置により検出された検出操舵トルクより基準トル
クを減算することにより制御用の操舵トルクを演算し、
制御装置M6によって少くとも制御用操舵トルクに応じ
てモータM1を制御することにより操舵アシスト力を制
御する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のパワ
ーステアリング装置に係り、更に詳細には電動式パワー
ステアリング装置に係る。
ーステアリング装置に係り、更に詳細には電動式パワー
ステアリング装置に係る。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車輌の電動式パワーステアリ
ング装置は、従来より一般に、クラッチ及びステアリン
グギヤボックスを介してラックバーの如きステアリング
リンケージ部材を駆動するモータと、モータの回転を制
御する制御装置とを有し、制御装置は操舵トルクセンサ
の如き種々のセンサの検出結果に基づきモータを制御す
ることにより所要の操舵アシスト力を発生するようにな
っている。
ング装置は、従来より一般に、クラッチ及びステアリン
グギヤボックスを介してラックバーの如きステアリング
リンケージ部材を駆動するモータと、モータの回転を制
御する制御装置とを有し、制御装置は操舵トルクセンサ
の如き種々のセンサの検出結果に基づきモータを制御す
ることにより所要の操舵アシスト力を発生するようにな
っている。
【0003】かかる電動式パワーステアリング装置の一
つとして、例えば特開昭62−227859号公報に記
載されている如く、ステアリングシャフトに設けられた
二つのトルクセンサにより検出された操舵トルクの差を
演算し、検出操舵トルクの差が基準値未満のときには少
くとも一方のトルクセンサの検出結果に基づきモータを
制御し、検出操舵トルクの差が基準値以上のときにはト
ルクセンサに温度ドリフトの如きオフセット等の異常が
発生したと判定してモータへの通電を停止すると共にク
ラッチを解放するよう構成された電動式パワーステアリ
ング装置が従来より知られている。かくして構成された
パワーステアリング装置によれば、一方のトルクセンサ
に異常が生じるとそれに対処して確実にパワーアシスト
を停止し不適切なパワーアシストが行われることを確実
に防止することができる。
つとして、例えば特開昭62−227859号公報に記
載されている如く、ステアリングシャフトに設けられた
二つのトルクセンサにより検出された操舵トルクの差を
演算し、検出操舵トルクの差が基準値未満のときには少
くとも一方のトルクセンサの検出結果に基づきモータを
制御し、検出操舵トルクの差が基準値以上のときにはト
ルクセンサに温度ドリフトの如きオフセット等の異常が
発生したと判定してモータへの通電を停止すると共にク
ラッチを解放するよう構成された電動式パワーステアリ
ング装置が従来より知られている。かくして構成された
パワーステアリング装置によれば、一方のトルクセンサ
に異常が生じるとそれに対処して確実にパワーアシスト
を停止し不適切なパワーアシストが行われることを確実
に防止することができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
の電動式パワーステアリング装置に於ては、二つのトル
クセンサにより検出された操舵トルクの差が基準値以上
にならなければパワーアシストが停止されないので、二
つのトルクセンサに温度ドリフト等に起因するオフセッ
トが生じてもオフセットの方向が同一の場合にはそれら
のトルクセンサにより検出された操舵トルクの差は基準
値以上にならず、実操舵トルクには正確に対応しない操
舵トルクに応じてそのままパワーアシストが継続されて
しまい、そのため車輌の直進状態に於ても右切り又は左
切り方向のアシスト力が与えられたり、旋回方向によっ
てアシスト力が相違したりするという問題がある。
の電動式パワーステアリング装置に於ては、二つのトル
クセンサにより検出された操舵トルクの差が基準値以上
にならなければパワーアシストが停止されないので、二
つのトルクセンサに温度ドリフト等に起因するオフセッ
トが生じてもオフセットの方向が同一の場合にはそれら
のトルクセンサにより検出された操舵トルクの差は基準
値以上にならず、実操舵トルクには正確に対応しない操
舵トルクに応じてそのままパワーアシストが継続されて
しまい、そのため車輌の直進状態に於ても右切り又は左
切り方向のアシスト力が与えられたり、旋回方向によっ
てアシスト力が相違したりするという問題がある。
【0005】本発明は、上述の如き従来の電動式パワー
ステアリング装置に於ける叙上の如き問題に鑑み、操舵
トルク検出手段に温度ドリフト等によるオフセットが生
じても操舵トルクを正確に検出することができ、これに
より実操舵トルクに応じて適切なパワーアシストを継続
して行うことができるよう改良された電動式パワーステ
アリング装置を提供することを目的としている。
ステアリング装置に於ける叙上の如き問題に鑑み、操舵
トルク検出手段に温度ドリフト等によるオフセットが生
じても操舵トルクを正確に検出することができ、これに
より実操舵トルクに応じて適切なパワーアシストを継続
して行うことができるよう改良された電動式パワーステ
アリング装置を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図1に示されている如く、操舵アシスト力
を発生するモータM1と、実質的に実操舵トルクの一次
関数の出力特性にて検出操舵トルクを出力する第一の操
舵トルク検出手段M2と、前記第一の操舵トルク検出手
段の出力特性に対し逆傾斜の出力特性にて検出操舵トル
クを出力する第二の操舵トルク検出手段M3と、前記第
一及び第二の操舵トルク検出手段により検出された検出
操舵トルクの和の2分の1を基準トルクとして演算する
基準トルク演算手段M4と、前記第一又は第二の操舵ト
ルク検出手段により検出された検出操舵トルクより前記
基準トルクを減算することにより制御用の操舵トルクを
演算する制御用操舵トルク演算手段M5と、少くとも制
御用操舵トルクに応じて前記モータを制御することによ
り操舵アシスト力を制御する制御手段M6とを有する電
動式パワーステアリング装置によって達成される。
明によれば、図1に示されている如く、操舵アシスト力
を発生するモータM1と、実質的に実操舵トルクの一次
関数の出力特性にて検出操舵トルクを出力する第一の操
舵トルク検出手段M2と、前記第一の操舵トルク検出手
段の出力特性に対し逆傾斜の出力特性にて検出操舵トル
クを出力する第二の操舵トルク検出手段M3と、前記第
一及び第二の操舵トルク検出手段により検出された検出
操舵トルクの和の2分の1を基準トルクとして演算する
基準トルク演算手段M4と、前記第一又は第二の操舵ト
ルク検出手段により検出された検出操舵トルクより前記
基準トルクを減算することにより制御用の操舵トルクを
演算する制御用操舵トルク演算手段M5と、少くとも制
御用操舵トルクに応じて前記モータを制御することによ
り操舵アシスト力を制御する制御手段M6とを有する電
動式パワーステアリング装置によって達成される。
【0007】
【作用】第一の操舵トルク検出手段M2は実質的に実操
舵トルクの一次関数の出力特性にて検出操舵トルクを出
力し、第二の操舵トルク検出手段M3は第一の操舵トル
ク検出手段の出力特性に対し逆傾斜の出力特性にて検出
操舵トルクを出力するようになっているので、一方の操
舵トルク検出手段に温度ドリフト等に起因するオフセッ
トが生じると他方の操舵トルク検出手段にも同一方向の
オフセットが生じ、従って実操舵トルクが0である場合
に於ける第一及び第二の操舵トルク検出手段の検出操舵
トルクは常に互いに等しく、実操舵トルクが0ではない
場合に於ける第一及び第二の操舵トルク検出手段の検出
操舵トルクの和の2分の1、即ち基準トルクは実操舵ト
ルクが0である場合に於ける第一及び第二の操舵トルク
検出手段の検出操舵トルクに等しい。また二つの操舵ト
ルク検出手段に同一方向のオフセットが生じている場合
に於ける基準トルクと何れの操舵トルク検出手段にもオ
フセットが生じていない場合に於ける基準トルク(これ
以降「原点トルク」という)との偏差は二つの操舵トル
ク検出手段に生じているオフセットの大きさに等しい。
舵トルクの一次関数の出力特性にて検出操舵トルクを出
力し、第二の操舵トルク検出手段M3は第一の操舵トル
ク検出手段の出力特性に対し逆傾斜の出力特性にて検出
操舵トルクを出力するようになっているので、一方の操
舵トルク検出手段に温度ドリフト等に起因するオフセッ
トが生じると他方の操舵トルク検出手段にも同一方向の
オフセットが生じ、従って実操舵トルクが0である場合
に於ける第一及び第二の操舵トルク検出手段の検出操舵
トルクは常に互いに等しく、実操舵トルクが0ではない
場合に於ける第一及び第二の操舵トルク検出手段の検出
操舵トルクの和の2分の1、即ち基準トルクは実操舵ト
ルクが0である場合に於ける第一及び第二の操舵トルク
検出手段の検出操舵トルクに等しい。また二つの操舵ト
ルク検出手段に同一方向のオフセットが生じている場合
に於ける基準トルクと何れの操舵トルク検出手段にもオ
フセットが生じていない場合に於ける基準トルク(これ
以降「原点トルク」という)との偏差は二つの操舵トル
ク検出手段に生じているオフセットの大きさに等しい。
【0008】上述の本発明の構成によれば、基準トルク
演算手段M4によって第一及び第二の操舵トルク検出手
段により検出された検出操舵トルクの和の2分の1が基
準トルクとして演算され、制御用操舵トルク演算手段M
5によって第一又は第二の操舵トルク検出手段により検
出された検出操舵トルクより基準トルクを減算すること
により制御用の操舵トルクが演算され、制御手段M6に
より少くとも制御用操舵トルクに応じてモータM1を制
御することにより操舵アシスト力が制御されるので、例
えば温度ドリフトにより二つの操舵トルク検出手段に同
一方向のオフセットが生じていてもそれらのオフセット
が実質的に同一である限り制御用の操舵トルクが左切り
及び右切りによって符号が逆になるよう実操舵トルクに
正確に対応して演算され、これによりパワーステアリン
グ装置を常に実操舵トルクに応じて適切に作動させるこ
とが可能になり、車輌の直進状態に於ても右切り又は左
切り方向のアシスト力が与えられたり旋回方向によって
アシスト力が相違したりすることがなくなる。
演算手段M4によって第一及び第二の操舵トルク検出手
段により検出された検出操舵トルクの和の2分の1が基
準トルクとして演算され、制御用操舵トルク演算手段M
5によって第一又は第二の操舵トルク検出手段により検
出された検出操舵トルクより基準トルクを減算すること
により制御用の操舵トルクが演算され、制御手段M6に
より少くとも制御用操舵トルクに応じてモータM1を制
御することにより操舵アシスト力が制御されるので、例
えば温度ドリフトにより二つの操舵トルク検出手段に同
一方向のオフセットが生じていてもそれらのオフセット
が実質的に同一である限り制御用の操舵トルクが左切り
及び右切りによって符号が逆になるよう実操舵トルクに
正確に対応して演算され、これによりパワーステアリン
グ装置を常に実操舵トルクに応じて適切に作動させるこ
とが可能になり、車輌の直進状態に於ても右切り又は左
切り方向のアシスト力が与えられたり旋回方向によって
アシスト力が相違したりすることがなくなる。
【0009】尚本明細書に於て、第二の操舵トルク検出
手段M3についての「第一の操舵トルク検出手段の出力
特性に対し逆傾斜の出力特性」とは、実操舵トルクを横
軸とし検出操舵トルクを縦軸とする直交座標に於て第一
及び第二の操舵トルク検出手段の出力特性の直線が縦軸
上に於て互いに交差し且第一及び第二の操舵トルク検出
手段の出力特性の直線の傾きの絶対値が互いに等しいこ
とを意味する。従って上述の「基準トルク」は二つの出
力特性の直線の交点に対応する操舵トルクであり、「原
点トルク」は何れの操舵トルク検出手段にもオフセット
が生じていない場合に於ける二つの出力特性の直線の交
点に対応する操舵トルクである。
手段M3についての「第一の操舵トルク検出手段の出力
特性に対し逆傾斜の出力特性」とは、実操舵トルクを横
軸とし検出操舵トルクを縦軸とする直交座標に於て第一
及び第二の操舵トルク検出手段の出力特性の直線が縦軸
上に於て互いに交差し且第一及び第二の操舵トルク検出
手段の出力特性の直線の傾きの絶対値が互いに等しいこ
とを意味する。従って上述の「基準トルク」は二つの出
力特性の直線の交点に対応する操舵トルクであり、「原
点トルク」は何れの操舵トルク検出手段にもオフセット
が生じていない場合に於ける二つの出力特性の直線の交
点に対応する操舵トルクである。
【0010】
【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。
例について詳細に説明する。
【0011】図2は本発明による電動式パワーステアリ
ング装置の一つの実施例を示す概略構成図、図3は図2
に示された電子制御装置を示すブロック線図である。
ング装置の一つの実施例を示す概略構成図、図3は図2
に示された電子制御装置を示すブロック線図である。
【0012】図2に於て、10はステアリングホイール
を示しており、ステアリングホイール10はステアリン
グシヤフト12及びステアリングギヤボックス14を介
してラックバー16を駆動するようになっている。ステ
アリングシャフト12には歯車減速機構18によりパワ
ーユニット20が駆動接続されている。パワーユニット
20はモータ22と、歯車減速機構18とモータ22と
を選択的に駆動接続する電磁クラッチ24とを有してい
る。
を示しており、ステアリングホイール10はステアリン
グシヤフト12及びステアリングギヤボックス14を介
してラックバー16を駆動するようになっている。ステ
アリングシャフト12には歯車減速機構18によりパワ
ーユニット20が駆動接続されている。パワーユニット
20はモータ22と、歯車減速機構18とモータ22と
を選択的に駆動接続する電磁クラッチ24とを有してい
る。
【0013】図示の実施例に於ては、ステアリングシャ
フト12には操舵角θを検出する操舵角センサ26と、
実操舵トルクTr を検出しそれぞれ実質的に実操舵トル
クの一次関数の出力特性にて検出操舵トルクTm 及びT
s を出力するメイントルクセンサ28及びサブトルクセ
ンサ30とが設けられており、これらのセンサの出力は
電子制御装置32へ供給されるようになっている。また
電子制御装置32には車速センサ34により検出された
車速Vを示す信号も入力されるようになっている。
フト12には操舵角θを検出する操舵角センサ26と、
実操舵トルクTr を検出しそれぞれ実質的に実操舵トル
クの一次関数の出力特性にて検出操舵トルクTm 及びT
s を出力するメイントルクセンサ28及びサブトルクセ
ンサ30とが設けられており、これらのセンサの出力は
電子制御装置32へ供給されるようになっている。また
電子制御装置32には車速センサ34により検出された
車速Vを示す信号も入力されるようになっている。
【0014】図には詳細には示されていないが、メイン
トルクセンサ28及びサブトルクセンサ30はステアリ
ングシャフトに組込まれたトーションバーの捩れにより
インピーダンスが変化するよう構成され巻線が互いに逆
方向に巻回されたコイルを有し、これにより二つのトル
クセンサは図7に示されている如く互いに逆傾斜の出力
特性にて検出操舵トルクTm 及びTs を出力するように
なっている。
トルクセンサ28及びサブトルクセンサ30はステアリ
ングシャフトに組込まれたトーションバーの捩れにより
インピーダンスが変化するよう構成され巻線が互いに逆
方向に巻回されたコイルを有し、これにより二つのトル
クセンサは図7に示されている如く互いに逆傾斜の出力
特性にて検出操舵トルクTm 及びTs を出力するように
なっている。
【0015】即ちメイントルクセンサ28は実操舵トル
クTr が右切り方向に増大するにつれて検出操舵トルク
Tm が漸次増大するよう実操舵トルクの実質的に一次関
数の出力特性にて検出操舵トルクTm を出力し、サブト
ルクセンサ30は実操舵トルクTr が右切り方向に増大
するにつれて検出操舵トルクTs が漸次減小するよう実
質的に実操舵トルクの一次関数の出力特性にて検出操舵
トルクTs を出力するようになっている。またこれら二
つのトルクセンサは初期設定によりそれらの出力特性の
直線が検出操舵トルクを示す縦軸上の原点トルクTo に
対応する点に於て互いに交差し且二つの直線の傾きの絶
対値が互いに同一であるよう設定されている。
クTr が右切り方向に増大するにつれて検出操舵トルク
Tm が漸次増大するよう実操舵トルクの実質的に一次関
数の出力特性にて検出操舵トルクTm を出力し、サブト
ルクセンサ30は実操舵トルクTr が右切り方向に増大
するにつれて検出操舵トルクTs が漸次減小するよう実
質的に実操舵トルクの一次関数の出力特性にて検出操舵
トルクTs を出力するようになっている。またこれら二
つのトルクセンサは初期設定によりそれらの出力特性の
直線が検出操舵トルクを示す縦軸上の原点トルクTo に
対応する点に於て互いに交差し且二つの直線の傾きの絶
対値が互いに同一であるよう設定されている。
【0016】図3に詳細に示されている如く、電子制御
装置32はマイクロコンピュータ38を含み、マイクロ
コンピュータ38は中央処理ユニット(CPU)40
と、リードオンリメモリ(ROM)42と、ランダムア
クセスメモリ(RAM)44と、入力ポート装置46
と、出力ポート装置48とを有し、これらは双方向性の
コモンバス50により互いに接続されている。
装置32はマイクロコンピュータ38を含み、マイクロ
コンピュータ38は中央処理ユニット(CPU)40
と、リードオンリメモリ(ROM)42と、ランダムア
クセスメモリ(RAM)44と、入力ポート装置46
と、出力ポート装置48とを有し、これらは双方向性の
コモンバス50により互いに接続されている。
【0017】入力ポート装置46には操舵角センサ26
により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ2
8及び30よりの出力操舵トルクTm 及びTs を示す信
号、車速センサ34により検出された車速Vを示す信号
が入力されるようになっている。入力ポート装置46は
それに入力された信号を適宜に処理し、ROM42に記
憶されている制御プログラムに基くCPU40の指示に
従い、CPU及びRAM44へ処理された信号を出力す
るようになっている。
により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ2
8及び30よりの出力操舵トルクTm 及びTs を示す信
号、車速センサ34により検出された車速Vを示す信号
が入力されるようになっている。入力ポート装置46は
それに入力された信号を適宜に処理し、ROM42に記
憶されている制御プログラムに基くCPU40の指示に
従い、CPU及びRAM44へ処理された信号を出力す
るようになっている。
【0018】ROM42は図4に示された制御プログラ
ム及び図5、図6に示されたグラフに対応するマップを
記憶している。CPU40は図4に示された制御プログ
ラムに基き後述の如く種々の演算及び信号の処理を行う
ようになっている。出力ポート装置48はCPU40の
指示に従い駆動回路52を経てモータ22へ制御信号を
出力し、また駆動回路54を経て電磁クラッチ24へ制
御信号を出力し、更にトルクセンサ28及び30の一方
に異常が生じた旨の判別が行われたときには警報ランプ
56を点灯するようになっている。
ム及び図5、図6に示されたグラフに対応するマップを
記憶している。CPU40は図4に示された制御プログ
ラムに基き後述の如く種々の演算及び信号の処理を行う
ようになっている。出力ポート装置48はCPU40の
指示に従い駆動回路52を経てモータ22へ制御信号を
出力し、また駆動回路54を経て電磁クラッチ24へ制
御信号を出力し、更にトルクセンサ28及び30の一方
に異常が生じた旨の判別が行われたときには警報ランプ
56を点灯するようになっている。
【0019】次に図4に示されたフローチャートを参照
して図示の実施例の作動について説明する。尚電子制御
装置32による制御は図2には示されていないイグニッ
ションスイッチが閉成されることにより開始される。ま
た図4に示されたフローチャートに於て、Nはトルクセ
ンサ28及び30の一方に異常が生じた旨の判定回数を
示している。
して図示の実施例の作動について説明する。尚電子制御
装置32による制御は図2には示されていないイグニッ
ションスイッチが閉成されることにより開始される。ま
た図4に示されたフローチャートに於て、Nはトルクセ
ンサ28及び30の一方に異常が生じた旨の判定回数を
示している。
【0020】まずステップ10に於ては駆動回路54を
経て電磁クラッチ24へ制御信号が出力されることによ
りクラッチが接続され、ステップ20に於ては操舵角セ
ンサ26により検出された操舵角θを示す信号、トルク
センサ28及び30よりの出力操舵トルクTm 及びTs
を示す信号、車速センサ34により検出された車速Vを
示す信号の読込みが行われる。
経て電磁クラッチ24へ制御信号が出力されることによ
りクラッチが接続され、ステップ20に於ては操舵角セ
ンサ26により検出された操舵角θを示す信号、トルク
センサ28及び30よりの出力操舵トルクTm 及びTs
を示す信号、車速センサ34により検出された車速Vを
示す信号の読込みが行われる。
【0021】ステップ30に於てはステップ20に於て
読込みまれた出力操舵トルクTm 及びTs に基づき下記
の数1に従って基準トルクTstが演算され、ステップ4
0に於ては出力操舵トルクTm 及び基準トルクTstに基
づき下記の数2に従って制御用操舵トルクTが演算され
る。
読込みまれた出力操舵トルクTm 及びTs に基づき下記
の数1に従って基準トルクTstが演算され、ステップ4
0に於ては出力操舵トルクTm 及び基準トルクTstに基
づき下記の数2に従って制御用操舵トルクTが演算され
る。
【0022】
【数1】Tst=(Tm +Ts )/2
【数2】T=Tm −Tst
【0023】ステップ50に於てはステップ40に於て
演算された操舵トルクTに基き図5に示されたグラフに
対応するマップより基本アシスト量Tabが演算され、ス
テップ60に於てはステップ20に於て読込みまれた車
速Vに基き図6に示されたグラフに対応するマップより
車速係数Kv が演算され、ステップ70に於てはステッ
プ30に於て演算された基本アシスト量Tabとステップ
40に於て演算された車速係数Kv との積としてアシス
ト量Ta が演算される。
演算された操舵トルクTに基き図5に示されたグラフに
対応するマップより基本アシスト量Tabが演算され、ス
テップ60に於てはステップ20に於て読込みまれた車
速Vに基き図6に示されたグラフに対応するマップより
車速係数Kv が演算され、ステップ70に於てはステッ
プ30に於て演算された基本アシスト量Tabとステップ
40に於て演算された車速係数Kv との積としてアシス
ト量Ta が演算される。
【0024】ステップ80に於ては下記の数3に従って
基準トルクTstより原点トルクToを減算することによ
り基準トルクの偏差ΔTstが演算される。
基準トルクTstより原点トルクToを減算することによ
り基準トルクの偏差ΔTstが演算される。
【数3】ΔTst=Tst−To
【0025】ステップ90に於ては基準トルクの偏差Δ
Tstの絶対値が基準値Tc (正の定数)を越えているか
否かの判別が行われ、|ΔTst|>Tc ではない旨の判
別、即ち二つのトルクセンサ28及び30のオフセット
が許容範囲内である旨の判別が行われたときにはステッ
プ100に於てトルクセンサの異常判定回数Nが0にリ
セットされ、|ΔTst|>Tc である旨の判別、即ち二
つのトルクセンサのオフセットが許容範囲を越えている
旨の判別が行われたときにはステップ110に於て異常
判定回数Nが1インクリメントされる。
Tstの絶対値が基準値Tc (正の定数)を越えているか
否かの判別が行われ、|ΔTst|>Tc ではない旨の判
別、即ち二つのトルクセンサ28及び30のオフセット
が許容範囲内である旨の判別が行われたときにはステッ
プ100に於てトルクセンサの異常判定回数Nが0にリ
セットされ、|ΔTst|>Tc である旨の判別、即ち二
つのトルクセンサのオフセットが許容範囲を越えている
旨の判別が行われたときにはステップ110に於て異常
判定回数Nが1インクリメントされる。
【0026】尚上述のステップ90に於ける判定の基準
値Tc は二つのトルクセンサのオフセットが許容範囲を
越えている旨の判別が適正に行われるよう例えば実験的
に求められてよい。
値Tc は二つのトルクセンサのオフセットが許容範囲を
越えている旨の判別が適正に行われるよう例えば実験的
に求められてよい。
【0027】ステップ120に於ては回数Nが3である
か否かの判別が行われ、N=3ではない旨の判別が行わ
れたときにはステップ130に於てアシスト量Ta に対
応する制御信号が駆動回路52を経てモータ22へ出力
されることにより、操舵アシスト力がアシスト量Ta に
対応する値に制御された後ステップ20へ戻り、N=3
である旨の判別が行われたときにはステップ140へ進
む。
か否かの判別が行われ、N=3ではない旨の判別が行わ
れたときにはステップ130に於てアシスト量Ta に対
応する制御信号が駆動回路52を経てモータ22へ出力
されることにより、操舵アシスト力がアシスト量Ta に
対応する値に制御された後ステップ20へ戻り、N=3
である旨の判別が行われたときにはステップ140へ進
む。
【0028】ステップ140に於てはモータ22への通
電が停止されると共に電磁クラッチ24への制御信号の
出力が停止されることによって該クラッチが解放され、
ステップ150に於ては警報ランプ56へ制御信号が出
力されることにより警報ランプが点灯され、これにより
モータがロックした旨の警報が車輌の運転者に発せられ
る。
電が停止されると共に電磁クラッチ24への制御信号の
出力が停止されることによって該クラッチが解放され、
ステップ150に於ては警報ランプ56へ制御信号が出
力されることにより警報ランプが点灯され、これにより
モータがロックした旨の警報が車輌の運転者に発せられ
る。
【0029】かくして図示の実施例によれば、ステップ
30に於て二つのトルクセンサ28及び30の検出操舵
トルクTm 及びTs の和の2分の1として基準トルクT
stが演算され、ステップ40に於てメイントルクセンサ
28の検出操舵トルクTm より基準トルクTstを減算す
ることにより制御用操舵トルクTが演算され、ステップ
50に於て基本アシスト量Tabが制御用操舵トルクTに
基づき図6に示されたグラフに対応するマップより演算
され、ステップ60に於て車速係数Kv が車速Vに基づ
き図7に示されたグラフに対応するマップより演算さ
れ、ステップ70に於てアシスト量Ta が基本アシスト
量Tabと車速係数Kv との積として演算され、ステップ
80に於て基準トルクTstより原点トルクTo を減算す
ることにより基準トルクの偏差ΔTstが演算される。
30に於て二つのトルクセンサ28及び30の検出操舵
トルクTm 及びTs の和の2分の1として基準トルクT
stが演算され、ステップ40に於てメイントルクセンサ
28の検出操舵トルクTm より基準トルクTstを減算す
ることにより制御用操舵トルクTが演算され、ステップ
50に於て基本アシスト量Tabが制御用操舵トルクTに
基づき図6に示されたグラフに対応するマップより演算
され、ステップ60に於て車速係数Kv が車速Vに基づ
き図7に示されたグラフに対応するマップより演算さ
れ、ステップ70に於てアシスト量Ta が基本アシスト
量Tabと車速係数Kv との積として演算され、ステップ
80に於て基準トルクTstより原点トルクTo を減算す
ることにより基準トルクの偏差ΔTstが演算される。
【0030】トルクセンサ28及び30の何れにもオフ
セットが生じておらずこれらが正常に作動している場合
には、図8(A)に示されている如く基準トルクTstは
実操舵トルクTr の如何に拘らず原点トルクTo と同一
であるので、図8(B)に示されている如く制御用操舵
トルクTの特性直線は必ず原点を通り、制御用操舵トル
クTは実操舵トルクTr が正及び負の値である場合には
それぞれ正及び負の値となる。
セットが生じておらずこれらが正常に作動している場合
には、図8(A)に示されている如く基準トルクTstは
実操舵トルクTr の如何に拘らず原点トルクTo と同一
であるので、図8(B)に示されている如く制御用操舵
トルクTの特性直線は必ず原点を通り、制御用操舵トル
クTは実操舵トルクTr が正及び負の値である場合には
それぞれ正及び負の値となる。
【0031】また例えば温度ドリフトによりトルクセン
サ28及び30に許容範囲内にて互いに同一方向の同量
のオフセットが生じている場合には、図9(A)に示さ
れている如く基準トルクTstは原点トルクTo とは異な
る値になるが、制御用操舵トルクTは上述の数2に従っ
て演算されるので、この場合にも図9(B)に示されて
いる如く制御用操舵トルクTの特性直線は必ず原点を通
り、制御用操舵トルクTは実操舵トルクTr が正及び負
の値である場合にはそれぞれ正及び負の値となる。また
この場合基準トルクTstと原点トルクTo との偏差、即
ち基準トルクの偏差ΔTstは実操舵トルクTr に拘らず
一定である。
サ28及び30に許容範囲内にて互いに同一方向の同量
のオフセットが生じている場合には、図9(A)に示さ
れている如く基準トルクTstは原点トルクTo とは異な
る値になるが、制御用操舵トルクTは上述の数2に従っ
て演算されるので、この場合にも図9(B)に示されて
いる如く制御用操舵トルクTの特性直線は必ず原点を通
り、制御用操舵トルクTは実操舵トルクTr が正及び負
の値である場合にはそれぞれ正及び負の値となる。また
この場合基準トルクTstと原点トルクTo との偏差、即
ち基準トルクの偏差ΔTstは実操舵トルクTr に拘らず
一定である。
【0032】更にトルクセンサ28及び30の一方に例
えばショートの如き重大な異常が発生すると、異常が発
生した出力特性の直線が例えば図10(A)に示されて
いる如く変化し、これにより数2に従って演算される制
御用操舵トルクTは図10(B)に示されている如く実
操舵トルクTr に正確には対応しなくなる。またこの場
合には基準トルクTstと原点トルクTo との偏差、即ち
基準トルクの偏差ΔTstは実操舵トルクTr によって変
動し、実操舵トルクが右切り方向に増大するにつれて高
い値になる。
えばショートの如き重大な異常が発生すると、異常が発
生した出力特性の直線が例えば図10(A)に示されて
いる如く変化し、これにより数2に従って演算される制
御用操舵トルクTは図10(B)に示されている如く実
操舵トルクTr に正確には対応しなくなる。またこの場
合には基準トルクTstと原点トルクTo との偏差、即ち
基準トルクの偏差ΔTstは実操舵トルクTr によって変
動し、実操舵トルクが右切り方向に増大するにつれて高
い値になる。
【0033】従ってトルクセンサ28及び30にオフセ
ットが生じておらずこれらが正常に作動している場合の
みならず、二つのトルクセンサに許容範囲内にて同一方
向の同量のオフセットが生じている場合には、ステップ
90に於てノーの判別が行われ、ステップ130に於て
アシスト量Ta に対応する制御信号がモータ22へ出力
されることにより、操舵アシスト力は実操舵トルクに対
応すると共に車速が高いほど低くなるよう制御されるの
で、低車速域に於ける軽快な操舵が確保されると共に高
車速域に於ける良好な操縦安定性が確保される。
ットが生じておらずこれらが正常に作動している場合の
みならず、二つのトルクセンサに許容範囲内にて同一方
向の同量のオフセットが生じている場合には、ステップ
90に於てノーの判別が行われ、ステップ130に於て
アシスト量Ta に対応する制御信号がモータ22へ出力
されることにより、操舵アシスト力は実操舵トルクに対
応すると共に車速が高いほど低くなるよう制御されるの
で、低車速域に於ける軽快な操舵が確保されると共に高
車速域に於ける良好な操縦安定性が確保される。
【0034】これに対しトルクセンサ28又は30の一
方に断線、ショート、許容範囲を越えるオフセットの如
き重大な異常が生じると、基準トルクの偏差ΔTstの絶
対値が基準値Tc を越えるので、ステップ90に於てイ
エスの判別が行われる。そしてこの判別、即ち一方のト
ルクセンサに重大な異常が発生した旨の判別が連続して
3回行われるとステップ120に於てイエスの判別が行
われ、ステップ140に於てモータ22への通電が停止
されると共にクラッチ24への制御信号の出力が停止さ
れることによって該クラッチが解放され、これによりパ
ワーステアリング装置はマニュアルステアリング装置に
切換えられて不適切なパワーアシストが継続されること
が確実に防止されると共に、ステップ150に於て警報
ランプ56が点灯され、車輌の運転者にトルクセンサ2
8に重大な異常が生じた旨の警報が発せられる。
方に断線、ショート、許容範囲を越えるオフセットの如
き重大な異常が生じると、基準トルクの偏差ΔTstの絶
対値が基準値Tc を越えるので、ステップ90に於てイ
エスの判別が行われる。そしてこの判別、即ち一方のト
ルクセンサに重大な異常が発生した旨の判別が連続して
3回行われるとステップ120に於てイエスの判別が行
われ、ステップ140に於てモータ22への通電が停止
されると共にクラッチ24への制御信号の出力が停止さ
れることによって該クラッチが解放され、これによりパ
ワーステアリング装置はマニュアルステアリング装置に
切換えられて不適切なパワーアシストが継続されること
が確実に防止されると共に、ステップ150に於て警報
ランプ56が点灯され、車輌の運転者にトルクセンサ2
8に重大な異常が生じた旨の警報が発せられる。
【0035】また図示の実施例によれば、一方のトルク
センサに重大な異常が生じた旨の判定が連続して3回行
われない限りステップ140及び150は実行されない
ので、トルクセンサに重大な異常が生じていると誤って
判定され、その判定結果に基き実際にはトルクセンサに
重大な異常が生じていないにも拘らずステップ140及
び150が実行されてしまうこと、即ち警報ランプ56
が点灯されること及びパワーステアリング装置がマニュ
アルステアリング装置に切替えられてしまうことが確実
に防止される。
センサに重大な異常が生じた旨の判定が連続して3回行
われない限りステップ140及び150は実行されない
ので、トルクセンサに重大な異常が生じていると誤って
判定され、その判定結果に基き実際にはトルクセンサに
重大な異常が生じていないにも拘らずステップ140及
び150が実行されてしまうこと、即ち警報ランプ56
が点灯されること及びパワーステアリング装置がマニュ
アルステアリング装置に切替えられてしまうことが確実
に防止される。
【0036】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。
【0037】例えば上述の実施例に於ては、二つのトル
クセンサ28及び30の出力特性の逆傾斜はそれらのコ
イルの巻線の方向が互いに逆に設定されることにより達
成されているが、二つのトルクセンサの出力特性の逆傾
斜は互いに同一の出力特性を有する二つのトルクセンサ
の一方よりの出力をアンプに通したり、ある定数より一
方のトルクセンサの出力を減算することにより達成され
てもよい。
クセンサ28及び30の出力特性の逆傾斜はそれらのコ
イルの巻線の方向が互いに逆に設定されることにより達
成されているが、二つのトルクセンサの出力特性の逆傾
斜は互いに同一の出力特性を有する二つのトルクセンサ
の一方よりの出力をアンプに通したり、ある定数より一
方のトルクセンサの出力を減算することにより達成され
てもよい。
【0038】
【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、基準トルク演算手段M4によって第一及び
第二の操舵トルク検出手段により検出された検出操舵ト
ルクの和の2分の1が基準トルクとして演算され、制御
用操舵トルク演算手段M5によって第一又は第二の操舵
トルク検出手段により検出された検出操舵トルクより基
準トルクを減算することにより制御用の操舵トルクが演
算され、制御手段M6により少くとも制御用操舵トルク
に応じてモータM1を制御することにより操舵アシスト
力が制御されるので、例えば温度ドリフトにより二つの
操舵トルク検出手段に同一方向のオフセットが生じてい
てもそれらのオフセットが実質的に同一である限り制御
用の操舵トルクが左切り及び右切りによって符号が逆に
なるよう実操舵トルクに正確に対応して演算され、従っ
てパワーステアリング装置を常に実操舵トルクに応じて
適切に作動させることができ、これにより車輌の直進状
態に於ても右切り又は左切り方向のアシスト力が与えら
れたり旋回方向によってアシスト力が相違したりするこ
とを確実に防止することができる。
明によれば、基準トルク演算手段M4によって第一及び
第二の操舵トルク検出手段により検出された検出操舵ト
ルクの和の2分の1が基準トルクとして演算され、制御
用操舵トルク演算手段M5によって第一又は第二の操舵
トルク検出手段により検出された検出操舵トルクより基
準トルクを減算することにより制御用の操舵トルクが演
算され、制御手段M6により少くとも制御用操舵トルク
に応じてモータM1を制御することにより操舵アシスト
力が制御されるので、例えば温度ドリフトにより二つの
操舵トルク検出手段に同一方向のオフセットが生じてい
てもそれらのオフセットが実質的に同一である限り制御
用の操舵トルクが左切り及び右切りによって符号が逆に
なるよう実操舵トルクに正確に対応して演算され、従っ
てパワーステアリング装置を常に実操舵トルクに応じて
適切に作動させることができ、これにより車輌の直進状
態に於ても右切り又は左切り方向のアシスト力が与えら
れたり旋回方向によってアシスト力が相違したりするこ
とを確実に防止することができる。
【図1】本発明による電動式パワーステアリング装置の
構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図で
ある。
構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図で
ある。
【図2】本発明による電動式パワーステアリング装置の
一つの実施例を示す概略構成図である。
一つの実施例を示す概略構成図である。
【図3】図2に示された電子制御装置を示すブロック線
図である。
図である。
【図4】図2及び図3に示された電子制御装置より達成
されるパワーアシスト制御ルーチンを示すフローチャー
トである。
されるパワーアシスト制御ルーチンを示すフローチャー
トである。
【図5】トルクセンサにより検出された操舵トルクTと
基本アシスト量Tabとの間の関係を示すグラフである。
基本アシスト量Tabとの間の関係を示すグラフである。
【図6】車速センサにより検出された車速Vと車速係数
Kv との間の関係を示すグラフである。
Kv との間の関係を示すグラフである。
【図7】実操舵トルクTr とトルクセンサの検出操舵ト
ルクTm 、Ts との間の関係を示すグラフである。
ルクTm 、Ts との間の関係を示すグラフである。
【図8】二つのトルクセンサが正常に作動している場合
に於ける実操舵トルクTr と二つのトルクセンサの検出
操舵トルクTm 、Ts との間の関係を示すグラフ(A)
及び実操舵トルクTr と制御用操舵トルクTとの間の関
係を示すグラフ(B)である。
に於ける実操舵トルクTr と二つのトルクセンサの検出
操舵トルクTm 、Ts との間の関係を示すグラフ(A)
及び実操舵トルクTr と制御用操舵トルクTとの間の関
係を示すグラフ(B)である。
【図9】二つのトルクセンサに同一方向の同量のオフセ
ットが生じている場合に於ける実操舵トルクTr と二つ
のトルクセンサの検出操舵トルクTm 、Ts との間の関
係を示すグラフ(A)及び実操舵トルクTr と制御用操
舵トルクTとの間の関係を示すグラフ(B)である。
ットが生じている場合に於ける実操舵トルクTr と二つ
のトルクセンサの検出操舵トルクTm 、Ts との間の関
係を示すグラフ(A)及び実操舵トルクTr と制御用操
舵トルクTとの間の関係を示すグラフ(B)である。
【図10】二つのトルクセンサの一方にショートが生じ
ている場合に於ける実操舵トルクTr と二つのトルクセ
ンサの検出操舵トルクTm 、Ts との間の関係を示すグ
ラフ(A)及び実操舵トルクTr と制御用操舵トルクT
との間の関係を示すグラフ(B)である。
ている場合に於ける実操舵トルクTr と二つのトルクセ
ンサの検出操舵トルクTm 、Ts との間の関係を示すグ
ラフ(A)及び実操舵トルクTr と制御用操舵トルクT
との間の関係を示すグラフ(B)である。
【符号の説明】 10…ステアリングホイール 12…ステアリングシャフト 14…ステアリングギヤボックス 22…モータ 24…電磁クラッチ 26…操舵角センサ 28、30…トルクセンサ 32…電子制御装置 34…車速センサ 56…警報ランプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 坪井 正昭 愛知県豊田市トヨタ町1番地トヨタ自動車 株式会社内 (72)発明者 渡辺 智之 愛知県豊田市トヨタ町1番地トヨタ自動車 株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】操舵アシスト力を発生するモータと、実質
的に実操舵トルクの一次関数の出力特性にて検出操舵ト
ルクを出力する第一の操舵トルク検出手段と、前記第一
の操舵トルク検出手段の出力特性に対し逆傾斜の出力特
性にて検出操舵トルクを出力する第二の操舵トルク検出
手段と、前記第一及び第二の操舵トルク検出手段により
検出された検出操舵トルクの和の2分の1を基準トルク
として演算する基準トルク演算手段と、前記第一又は第
二の操舵トルク検出手段により検出された検出操舵トル
クより前記基準トルクを減算することにより制御用の操
舵トルクを演算する制御用操舵トルク演算手段と、少く
とも制御用操舵トルクに応じて前記モータを制御するこ
とにより操舵アシスト力を制御する制御手段とを有する
電動式パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12200993A JPH06305437A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP12200993A JPH06305437A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06305437A true JPH06305437A (ja) | 1994-11-01 |
Family
ID=14825314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12200993A Pending JPH06305437A (ja) | 1993-04-26 | 1993-04-26 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06305437A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010076637A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2012206674A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2025161936A1 (zh) * | 2024-01-29 | 2025-08-07 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 扭矩信号处理方法、eps传感器及存储介质 |
-
1993
- 1993-04-26 JP JP12200993A patent/JPH06305437A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010076637A (ja) * | 2008-09-26 | 2010-04-08 | Jtekt Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2012206674A (ja) * | 2011-03-30 | 2012-10-25 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
| WO2025161936A1 (zh) * | 2024-01-29 | 2025-08-07 | 上汽通用五菱汽车股份有限公司 | 扭矩信号处理方法、eps传感器及存储介质 |
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