JPH08225080A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JPH08225080A JPH08225080A JP3101695A JP3101695A JPH08225080A JP H08225080 A JPH08225080 A JP H08225080A JP 3101695 A JP3101695 A JP 3101695A JP 3101695 A JP3101695 A JP 3101695A JP H08225080 A JPH08225080 A JP H08225080A
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- 208000024891 symptom Diseases 0.000 claims 1
- 230000000153 supplemental effect Effects 0.000 abstract 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 abstract 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 3
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 3
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000035807 sensation Effects 0.000 description 1
- 238000006557 surface reaction Methods 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】
【目的】車両が他車両と接近しているような危険状態に
おいて、車両が他車両により接近する方向に操舵されて
いるとき、または操舵が開始されたとき、電動パワース
テアリング装置によってステアリングを中点に強制的に
戻して、他車両との接触事故等を未然に防止する。 【構成】障害物の接近が検知されている場合において、
ステアリングホイールが障害物の方向、たとえば右に操
舵され、トルク電圧TV が遊び範囲の電圧値上限3.1
Vを越えると、パワーステアリング装置におけるアシス
ト電流値を左操舵補助力が発生するように相対的に大き
なマイナス値とし、その後、右方向に操舵補助力が発生
する相対的に小さなプラス値とし、さらに左方向に操舵
補助力が発生するような相対的に小さなマイナス値とす
る。 【効果】アシスト電流値を上述のように3段階に変化さ
せることにより、ステアリングホイールは中点に戻され
る。
おいて、車両が他車両により接近する方向に操舵されて
いるとき、または操舵が開始されたとき、電動パワース
テアリング装置によってステアリングを中点に強制的に
戻して、他車両との接触事故等を未然に防止する。 【構成】障害物の接近が検知されている場合において、
ステアリングホイールが障害物の方向、たとえば右に操
舵され、トルク電圧TV が遊び範囲の電圧値上限3.1
Vを越えると、パワーステアリング装置におけるアシス
ト電流値を左操舵補助力が発生するように相対的に大き
なマイナス値とし、その後、右方向に操舵補助力が発生
する相対的に小さなプラス値とし、さらに左方向に操舵
補助力が発生するような相対的に小さなマイナス値とす
る。 【効果】アシスト電流値を上述のように3段階に変化さ
せることにより、ステアリングホイールは中点に戻され
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は電動パワーステアリン
グ装置に関し、特に、車両に障害物が接近している状況
等で、車両が障害物の方向に操舵されるのを防止するこ
とのできる電動パワーステアリング装置に関する。
グ装置に関し、特に、車両に障害物が接近している状況
等で、車両が障害物の方向に操舵されるのを防止するこ
とのできる電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】走行中の車両において発生し得る危険状
態の1つとして、斜め後ろから迫ってくる車両に気付か
ずに進路変更を行おうとする場合がある。このようなド
ライバーの意思によるステアリング操作に起因して発生
し得る危険状態や接触事故等を防止する考えは、ASV
(Advanced Safety Vehicle)構想にも取り上げられてい
る。
態の1つとして、斜め後ろから迫ってくる車両に気付か
ずに進路変更を行おうとする場合がある。このようなド
ライバーの意思によるステアリング操作に起因して発生
し得る危険状態や接触事故等を防止する考えは、ASV
(Advanced Safety Vehicle)構想にも取り上げられてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、ドライバー
の意思によるステアリング操作によって発生し得る危険
状態を具体的にどのように回避するか、特に、該危険状
態の回避を電動パワーステアリング装置の制御によって
実現し得る技術は、現在のところ、具体化されてはいな
い。
の意思によるステアリング操作によって発生し得る危険
状態を具体的にどのように回避するか、特に、該危険状
態の回避を電動パワーステアリング装置の制御によって
実現し得る技術は、現在のところ、具体化されてはいな
い。
【0004】本願発明者は、危険状態の発生時に、電動
パワーステアリング装置をソフトウェアにより安全に制
御し、車両に生じた危険状態を回避することのできる電
動パワーステアリング装置を発明した。すなわち、この
発明の目的は、車両が障害物に接近した危険状態を検出
し、該危険状態のときには、車両が障害物方向に進まな
いように、操舵状態を制御することのできる電動パワー
ステアリング装置を提供することである。
パワーステアリング装置をソフトウェアにより安全に制
御し、車両に生じた危険状態を回避することのできる電
動パワーステアリング装置を発明した。すなわち、この
発明の目的は、車両が障害物に接近した危険状態を検出
し、該危険状態のときには、車両が障害物方向に進まな
いように、操舵状態を制御することのできる電動パワー
ステアリング装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は一態様とし
て、ステアリングホイールを含むステアリング機構に結
合され、ステアリングホイールによる操舵時に、操舵補
助力を発生させるためのモータと、車両の走行状態に基
づく目標制御値を用いて前記モータを駆動させる駆動制
御手段とを含む電動パワーステアリング装置において、
前記ステアリングホイールによる操舵量を検出する手段
と、車両に障害物が接近していることを検出する障害物
検出手段と、操舵量検出手段の出力および障害物検出手
段の出力に基づいて、車両の操舵が危険状態か否かを判
別する手段と、前記判別手段が危険状態を判別したこと
に応答して、前記駆動制御手段の目標制御値を、前記モ
ータにより発生される操舵補助力により危険状態が回避
され得る状態に変更する制御値変更手段とを設けた構成
とすることができる(請求項1)。
て、ステアリングホイールを含むステアリング機構に結
合され、ステアリングホイールによる操舵時に、操舵補
助力を発生させるためのモータと、車両の走行状態に基
づく目標制御値を用いて前記モータを駆動させる駆動制
御手段とを含む電動パワーステアリング装置において、
前記ステアリングホイールによる操舵量を検出する手段
と、車両に障害物が接近していることを検出する障害物
検出手段と、操舵量検出手段の出力および障害物検出手
段の出力に基づいて、車両の操舵が危険状態か否かを判
別する手段と、前記判別手段が危険状態を判別したこと
に応答して、前記駆動制御手段の目標制御値を、前記モ
ータにより発生される操舵補助力により危険状態が回避
され得る状態に変更する制御値変更手段とを設けた構成
とすることができる(請求項1)。
【0006】上記の構成において、前記判別手段は、障
害物の検出された方向にステアリングホイールが操舵さ
れ、かつ、その操舵量が予め定める遊び角以上であると
きに、危険状態と判別するようにするのが望ましい(請
求項2)。また請求項2の構成において、前記制御値変
更手段は、まずステアリングホイールによる操舵方向と
逆方向の相対的に大きな第1操舵補助力をモータにより
発生させ、次に操舵方向と同方向の相対的に小さな第2
操舵補助力をモータにより発生させ、さらに操舵方向と
逆方向の相対的に小さな第3操舵補助力をモータにより
発生させるように、前記目標制御値を変更するようにす
るのが好ましい(請求項3)。
害物の検出された方向にステアリングホイールが操舵さ
れ、かつ、その操舵量が予め定める遊び角以上であると
きに、危険状態と判別するようにするのが望ましい(請
求項2)。また請求項2の構成において、前記制御値変
更手段は、まずステアリングホイールによる操舵方向と
逆方向の相対的に大きな第1操舵補助力をモータにより
発生させ、次に操舵方向と同方向の相対的に小さな第2
操舵補助力をモータにより発生させ、さらに操舵方向と
逆方向の相対的に小さな第3操舵補助力をモータにより
発生させるように、前記目標制御値を変更するようにす
るのが好ましい(請求項3)。
【0007】さらに、請求項3記載の電動パワーステア
リング装置において、前記第2操舵補助力および第3操
舵補助力は、同じ大きさに設定されていることとするの
が望ましく(請求項4)、さらには請求項3または4記
載の電動パワーステアリング装置において、前記制御値
変更手段は、前記第1操舵補助力、第2操舵補助力およ
び第3操舵補助力が予め定める一定時間ずつ発生するよ
うに目標制御値を変更することとするのがよい(請求項
5)。
リング装置において、前記第2操舵補助力および第3操
舵補助力は、同じ大きさに設定されていることとするの
が望ましく(請求項4)、さらには請求項3または4記
載の電動パワーステアリング装置において、前記制御値
変更手段は、前記第1操舵補助力、第2操舵補助力およ
び第3操舵補助力が予め定める一定時間ずつ発生するよ
うに目標制御値を変更することとするのがよい(請求項
5)。
【0008】
【作用】この発明によれば、車両の操舵が危険状態であ
ると判別手段により判別されると、その危険状態を回避
すべく、モータにより発生される操舵補助力により危険
状態が回避され得る値に、モータの目標制御値が変更さ
れる。その結果、電動パワーステアリング装置によって
危険状態が回避されるように操舵が行われる。
ると判別手段により判別されると、その危険状態を回避
すべく、モータにより発生される操舵補助力により危険
状態が回避され得る値に、モータの目標制御値が変更さ
れる。その結果、電動パワーステアリング装置によって
危険状態が回避されるように操舵が行われる。
【0009】判別手段による危険状態の判別は、障害物
の検出方向にドライバーがステアリングホイールを操舵
しており、かつその操舵量がいわゆる遊びの範囲内でな
く、実際に車両の進路が変更され得る操舵量であるとき
に危険状態と判別される。危険状態の判別がこのような
基準に基づいて行われると、ステアリングホイールがい
わゆる遊びの範囲内で操舵されただけでは電動パワース
テアリング装置が危険回避のための操作を起こすことが
なく、ステアリングホイールの遊び感覚が損なわれて運
転感覚が悪くなることがない。
の検出方向にドライバーがステアリングホイールを操舵
しており、かつその操舵量がいわゆる遊びの範囲内でな
く、実際に車両の進路が変更され得る操舵量であるとき
に危険状態と判別される。危険状態の判別がこのような
基準に基づいて行われると、ステアリングホイールがい
わゆる遊びの範囲内で操舵されただけでは電動パワース
テアリング装置が危険回避のための操作を起こすことが
なく、ステアリングホイールの遊び感覚が損なわれて運
転感覚が悪くなることがない。
【0010】また、危険状態が判別されたときには、ス
テアリングホイールによる操舵方向と逆方向にまず相対
的に大きな操舵補助力が発生され、次に操舵方向と同方
向に相対的に小さな操舵補助力が発生され、さらに操舵
方向と逆方向に相対的に小さな操舵補助力が発生される
ように、モータの目標制御値が変更される。この結果、
ステアリングホイールにより危険方向に操舵されていた
車両を、迅速に直進方向に戻すことができる。
テアリングホイールによる操舵方向と逆方向にまず相対
的に大きな操舵補助力が発生され、次に操舵方向と同方
向に相対的に小さな操舵補助力が発生され、さらに操舵
方向と逆方向に相対的に小さな操舵補助力が発生される
ように、モータの目標制御値が変更される。この結果、
ステアリングホイールにより危険方向に操舵されていた
車両を、迅速に直進方向に戻すことができる。
【0011】というのは、ステアリングホイールの操舵
量がいわゆる遊び範囲を越えた操舵量になったときに危
険状態が判別される。このため、車両は操舵により危険
方向に進路を取っている。この危険方向に向いた進路を
変更させるには、車両を一旦逆方向に強く操舵させる必
要がある。そのために第1操舵補助力を発生させる。と
ころがそのままでは車両は逆方向に進路を取っているか
ら、車両を直進方向に戻すために、操舵方向と同方向に
相対的に小さな第2操舵補助力を発生させ、さらに操舵
方向と逆方向に相対的に小さな第3操舵補助力を発生さ
せることによって、最終的には車両が正しく直進するよ
うに制御する。
量がいわゆる遊び範囲を越えた操舵量になったときに危
険状態が判別される。このため、車両は操舵により危険
方向に進路を取っている。この危険方向に向いた進路を
変更させるには、車両を一旦逆方向に強く操舵させる必
要がある。そのために第1操舵補助力を発生させる。と
ころがそのままでは車両は逆方向に進路を取っているか
ら、車両を直進方向に戻すために、操舵方向と同方向に
相対的に小さな第2操舵補助力を発生させ、さらに操舵
方向と逆方向に相対的に小さな第3操舵補助力を発生さ
せることによって、最終的には車両が正しく直進するよ
うに制御する。
【0012】
【実施例】以下には、図面を参照して、この発明の具体
的な実施例について詳細に説明をする。図1は、この発
明の一実施例にかかる電動パワーステアリング装置の全
体構成を示す概要図である。まず、図1を参照して、こ
の実施例にかかる電動パワーステアリング装置の全体構
成および動作について説明をする。
的な実施例について詳細に説明をする。図1は、この発
明の一実施例にかかる電動パワーステアリング装置の全
体構成を示す概要図である。まず、図1を参照して、こ
の実施例にかかる電動パワーステアリング装置の全体構
成および動作について説明をする。
【0013】ステアリング機構には、ステアリングホイ
ール1と、ステアリングホイール1に接続された入力軸
2と、入力軸2に接続された出力軸3とが含まれてい
る。入力軸2と出力軸3とはトーションバー4を介して
連結されている。出力軸3の先方にはピニオンギヤ5が
接続されており、ピニオンギヤ5は車幅方向に延びるラ
ック軸6と歯合している。ラック軸6にはタイロッド7
を介してタイヤ8が取り付けられている。
ール1と、ステアリングホイール1に接続された入力軸
2と、入力軸2に接続された出力軸3とが含まれてい
る。入力軸2と出力軸3とはトーションバー4を介して
連結されている。出力軸3の先方にはピニオンギヤ5が
接続されており、ピニオンギヤ5は車幅方向に延びるラ
ック軸6と歯合している。ラック軸6にはタイロッド7
を介してタイヤ8が取り付けられている。
【0014】かかるステアリング機構には、操舵補助シ
ステムとして、この発明の一実施例にかかる電動パワー
ステアリング装置が組み込まれている。電動パワーステ
アリング装置には、トーションバー4に関連して備えら
れたトルクセンサ10と、出力軸3に係合された減速機
11と、減速機11にクラッチ12を介して駆動力を与
えるためのモータ13と、コントロールユニット14と
が含まれている。
ステムとして、この発明の一実施例にかかる電動パワー
ステアリング装置が組み込まれている。電動パワーステ
アリング装置には、トーションバー4に関連して備えら
れたトルクセンサ10と、出力軸3に係合された減速機
11と、減速機11にクラッチ12を介して駆動力を与
えるためのモータ13と、コントロールユニット14と
が含まれている。
【0015】コントロールユニット14には、トルクセ
ンサ10からのトルク電圧TV と、図示しない車速セン
サからの車速信号とが与えられる。これらトルク電圧T
V および車速信号が車両の走行状態を表わす信号として
用いられている。また、トルクセンサ10は操舵量(捩
れ角度)を検出する手段として用いられており、出力さ
れるトルク電圧TV により操舵量(捩れ角度)が判別さ
れる。
ンサ10からのトルク電圧TV と、図示しない車速セン
サからの車速信号とが与えられる。これらトルク電圧T
V および車速信号が車両の走行状態を表わす信号として
用いられている。また、トルクセンサ10は操舵量(捩
れ角度)を検出する手段として用いられており、出力さ
れるトルク電圧TV により操舵量(捩れ角度)が判別さ
れる。
【0016】さらに、障害物検出手段として、4つの障
害物センサ15a,15b,15cおよび15dが備え
られ、これら各センサからの信号はコントロールユニッ
ト14に与えられるようになっている。障害物センサ1
5a〜15dは、たとえば車両の左右側方部および後方
左右角部に備えられている。これら4つの障害物センサ
15a〜15dは、車両の側方や斜め後方から他車両等
の障害物が迫っている場合に、信号を出力する。これら
障害物センサ15a〜15dは、たとえば超音波センサ
や赤外線センサのように、超音波や赤外線等の信号を放
射し、その反射波を検出するセンサを用いることができ
る。また、CCD等の画像読取素子と、画像処理ユニッ
トとを組合わせた装置によって構成することもできる。
コントロールユニット14では、障害物センサ15a〜
15dからの信号に基づいて、車両のどの方向に障害物
が存在しているか、さらには、車両と障害物との距離は
どの程度かを判別することができる。そしてその判別結
果と、トルクセンサ10から与えられるトルク電圧TV
により求まる操舵量(捩れ角度)を基に、車両が危険状
態であるか否かの判別を行う。
害物センサ15a,15b,15cおよび15dが備え
られ、これら各センサからの信号はコントロールユニッ
ト14に与えられるようになっている。障害物センサ1
5a〜15dは、たとえば車両の左右側方部および後方
左右角部に備えられている。これら4つの障害物センサ
15a〜15dは、車両の側方や斜め後方から他車両等
の障害物が迫っている場合に、信号を出力する。これら
障害物センサ15a〜15dは、たとえば超音波センサ
や赤外線センサのように、超音波や赤外線等の信号を放
射し、その反射波を検出するセンサを用いることができ
る。また、CCD等の画像読取素子と、画像処理ユニッ
トとを組合わせた装置によって構成することもできる。
コントロールユニット14では、障害物センサ15a〜
15dからの信号に基づいて、車両のどの方向に障害物
が存在しているか、さらには、車両と障害物との距離は
どの程度かを判別することができる。そしてその判別結
果と、トルクセンサ10から与えられるトルク電圧TV
により求まる操舵量(捩れ角度)を基に、車両が危険状
態であるか否かの判別を行う。
【0017】また、コントロールユニット14は、障害
物センサ15a〜15dからの信号が与えられていない
場合は、通常アシスト制御を行う。通常アシスト制御時
には、トルクセンサ10からのトルク電圧TV および車
速信号に基づいてモータ13に供給する電流およびクラ
ッチ12のオン,オフを制御する。この通常アシスト制
御時の動作を具体的に説明すると次のとおりである。
物センサ15a〜15dからの信号が与えられていない
場合は、通常アシスト制御を行う。通常アシスト制御時
には、トルクセンサ10からのトルク電圧TV および車
速信号に基づいてモータ13に供給する電流およびクラ
ッチ12のオン,オフを制御する。この通常アシスト制
御時の動作を具体的に説明すると次のとおりである。
【0018】ステアリングホイール1に加えられたトル
クにより入力軸2が回転される。出力軸3には、前述し
たように、その先方側に連結されたピニオンギヤ5、ラ
ック軸6、タイロッド7およびタイヤ8等があり、路面
反力等の負荷がかかっている。このため、入力軸2の回
転はそのまま出力軸3に伝達されるのではなく、入力軸
2が回転されると、ステアリング系の負荷により、トー
ションバー4に捩れが生じる。この捩れ、すなわち入力
軸2と出力軸3との軸間の相対回転角変位は、トルクセ
ンサ10によってトルク電圧TV として検出され、コン
トロールユニット14に送られる。コントロールユニッ
ト14は、このトルク電圧TV と車速信号とに応じて、
モータ13に与える電流値を制御する。この結果、モー
タ13は所定のトルクを出力する。この出力トルクはク
ラッチ12を介して減速機11へ与えられて増幅され、
出力軸3が回転される。なお、モータ13による出力ト
ルクを出力軸3に与えなくてもよい場合は、コントロー
ルユニット14によりクラッチ12がオフされる。
クにより入力軸2が回転される。出力軸3には、前述し
たように、その先方側に連結されたピニオンギヤ5、ラ
ック軸6、タイロッド7およびタイヤ8等があり、路面
反力等の負荷がかかっている。このため、入力軸2の回
転はそのまま出力軸3に伝達されるのではなく、入力軸
2が回転されると、ステアリング系の負荷により、トー
ションバー4に捩れが生じる。この捩れ、すなわち入力
軸2と出力軸3との軸間の相対回転角変位は、トルクセ
ンサ10によってトルク電圧TV として検出され、コン
トロールユニット14に送られる。コントロールユニッ
ト14は、このトルク電圧TV と車速信号とに応じて、
モータ13に与える電流値を制御する。この結果、モー
タ13は所定のトルクを出力する。この出力トルクはク
ラッチ12を介して減速機11へ与えられて増幅され、
出力軸3が回転される。なお、モータ13による出力ト
ルクを出力軸3に与えなくてもよい場合は、コントロー
ルユニット14によりクラッチ12がオフされる。
【0019】コントロールユニット14は、通常、ステ
アリングホイール1に加えられたトルクにより入力軸2
が右または左に回転されるとき、入力軸2の回転に伴っ
て出力軸3が同方向に回転するように、モータ13にト
ルクを発生させる。これにより、ステアリングホイール
1に反力として現れるステアリング系の負荷を軽減する
ことができ、ステアリングホイール1の操舵が軽く行え
る。
アリングホイール1に加えられたトルクにより入力軸2
が右または左に回転されるとき、入力軸2の回転に伴っ
て出力軸3が同方向に回転するように、モータ13にト
ルクを発生させる。これにより、ステアリングホイール
1に反力として現れるステアリング系の負荷を軽減する
ことができ、ステアリングホイール1の操舵が軽く行え
る。
【0020】図2は、トルクセンサ10から出力される
トルク電圧TV と、トーションバー4に生じる捩れ角度
(入力軸2と出力軸3との相対的な回転角変位)との関
係を表わすグラフである。図2に示すように、トルクセ
ンサ10から出力されるトルク電圧TV が2.5Vのと
きは、ステアリングホイール1が中点にあり、入力軸2
は右トルクまたは左トルクのいずれも加わらない状態で
ある。ステアリングホイール1が右操舵されると、入力
軸2は右に回転されるが、出力軸3は負荷のために入力
軸2の回転に追従できず、トーションバー4に捩れが生
じる。トルクセンサ10のトルク電圧TV はトーション
バー4の捩れに対応して変化する。ステアリングホイー
ル1が右操舵される場合は、捩れが大きい程トルク電圧
TV は大きくなる。逆に、ステアリングホイール1が左
操舵される場合には、捩れの大きさに比例してトルク電
圧TV は小さくなる。トルク電圧TV が、ステアリング
ホイール1がちょうど中点にある2.5Vを中心に、
2.3≦TV ≦2.7の範囲は、ステアリングホイール
1が中点戻りの状態(実質的に中点にあるのと同じ状
態)であるといえる。また、トルク電圧TV が、1.9
<TV <3.1の範囲は、ステアリングホイール1がい
わゆる遊びの範囲である。この遊びの範囲内でステアリ
ングホイール1を操作するとトルク電圧TV は変化する
が、車両は実質的に操舵されない状態である。以下に説
明する実施例では、ステアリングホイール1が上記遊び
の範囲内のとき、すなわちトルク電圧TV が1.9<T
V <3.1の範囲内では、危険回避用逆アシスト制御は
行わないようにされている。これにより、ステアリング
ホイール1の遊び感が損なわれず、安全制御のために操
舵感が損なわれることがない。
トルク電圧TV と、トーションバー4に生じる捩れ角度
(入力軸2と出力軸3との相対的な回転角変位)との関
係を表わすグラフである。図2に示すように、トルクセ
ンサ10から出力されるトルク電圧TV が2.5Vのと
きは、ステアリングホイール1が中点にあり、入力軸2
は右トルクまたは左トルクのいずれも加わらない状態で
ある。ステアリングホイール1が右操舵されると、入力
軸2は右に回転されるが、出力軸3は負荷のために入力
軸2の回転に追従できず、トーションバー4に捩れが生
じる。トルクセンサ10のトルク電圧TV はトーション
バー4の捩れに対応して変化する。ステアリングホイー
ル1が右操舵される場合は、捩れが大きい程トルク電圧
TV は大きくなる。逆に、ステアリングホイール1が左
操舵される場合には、捩れの大きさに比例してトルク電
圧TV は小さくなる。トルク電圧TV が、ステアリング
ホイール1がちょうど中点にある2.5Vを中心に、
2.3≦TV ≦2.7の範囲は、ステアリングホイール
1が中点戻りの状態(実質的に中点にあるのと同じ状
態)であるといえる。また、トルク電圧TV が、1.9
<TV <3.1の範囲は、ステアリングホイール1がい
わゆる遊びの範囲である。この遊びの範囲内でステアリ
ングホイール1を操作するとトルク電圧TV は変化する
が、車両は実質的に操舵されない状態である。以下に説
明する実施例では、ステアリングホイール1が上記遊び
の範囲内のとき、すなわちトルク電圧TV が1.9<T
V <3.1の範囲内では、危険回避用逆アシスト制御は
行わないようにされている。これにより、ステアリング
ホイール1の遊び感が損なわれず、安全制御のために操
舵感が損なわれることがない。
【0021】図3は、この実施例にかかる電動パワース
テアリング装置による危険回避用逆アシスト制御時にお
けるトルク電圧TV の変化とモータ13(図1参照)へ
供給するアシスト電流値の変化との関係を示すグラフで
ある。図3はステアリングホイール1が右に操舵された
ことにより危険状態が発生した場合の危険回避用逆アシ
スト制御が示されている。
テアリング装置による危険回避用逆アシスト制御時にお
けるトルク電圧TV の変化とモータ13(図1参照)へ
供給するアシスト電流値の変化との関係を示すグラフで
ある。図3はステアリングホイール1が右に操舵された
ことにより危険状態が発生した場合の危険回避用逆アシ
スト制御が示されている。
【0022】また、図4は、図3の制御によるステアリ
ングホイール1の戻り具合を表わす図である。次に、図
3および図4を参照して危険回避用逆アシスト制御の概
要を説明する。この実施例における逆アシスト制御は、
たとえばステアリングホイール1が右に操舵されている
場合に危険状態が判別されると、ステアリングホイール
1を一旦左に戻す()。次いでステアリングホイール
1を右に若干戻し()、さらにステアリングホイール
1を左に若干戻す()、という制御になる。
ングホイール1の戻り具合を表わす図である。次に、図
3および図4を参照して危険回避用逆アシスト制御の概
要を説明する。この実施例における逆アシスト制御は、
たとえばステアリングホイール1が右に操舵されている
場合に危険状態が判別されると、ステアリングホイール
1を一旦左に戻す()。次いでステアリングホイール
1を右に若干戻し()、さらにステアリングホイール
1を左に若干戻す()、という制御になる。
【0023】逆アシスト制御を上述のような3段階から
なる制御にしたのは、次のような理由による。 右に操舵中のステアリングホイール1を中点に戻すた
めには、モータ13に供給するアシスト電流値を負の値
(モータ13により出力軸3が左方向に回転される値)
にする必要がある。なぜなら、ステアリングホイール1
が右に操舵されているとき、それに伴ってモータ13に
供給されていた正の値のアシスト電流値を0にしただけ
では、あるいはクラッチ12をオフしただけでは、ステ
アリング機構は単にノンアシスト状態となるだけで、操
舵中のステアリングホイール1は中点位置には戻らない
からである。
なる制御にしたのは、次のような理由による。 右に操舵中のステアリングホイール1を中点に戻すた
めには、モータ13に供給するアシスト電流値を負の値
(モータ13により出力軸3が左方向に回転される値)
にする必要がある。なぜなら、ステアリングホイール1
が右に操舵されているとき、それに伴ってモータ13に
供給されていた正の値のアシスト電流値を0にしただけ
では、あるいはクラッチ12をオフしただけでは、ステ
アリング機構は単にノンアシスト状態となるだけで、操
舵中のステアリングホイール1は中点位置には戻らない
からである。
【0024】そこで上述のように負の値のアシスト電流
値をモータ13に供給することになるが、このアシスト
電流値を供給し続けると、ステアリングホイール1が左
に操舵された状態で固定されてしまう。そこで、モータ
13に負の値のアシスト電流値を一定時間供給した後、
そのアシスト電流値を0に戻したところ、ステアリング
ホイール1は中点には戻らないことが実験上確認され
た。
値をモータ13に供給することになるが、このアシスト
電流値を供給し続けると、ステアリングホイール1が左
に操舵された状態で固定されてしまう。そこで、モータ
13に負の値のアシスト電流値を一定時間供給した後、
そのアシスト電流値を0に戻したところ、ステアリング
ホイール1は中点には戻らないことが実験上確認され
た。
【0025】そこでモータ13に相対的に小さな正の
値のアシスト電流値を一定時間供給することにより、ス
テアリングホイール1を右に若干戻す処理を加えた。そ
の後、モータ13に供給するアシスト電流値を0にする
と、ステアリング機構の惰性のために、ステアリングホ
イール1は若干右に操舵されたままになってしまうこと
がわかった。
値のアシスト電流値を一定時間供給することにより、ス
テアリングホイール1を右に若干戻す処理を加えた。そ
の後、モータ13に供給するアシスト電流値を0にする
と、ステアリング機構の惰性のために、ステアリングホ
イール1は若干右に操舵されたままになってしまうこと
がわかった。
【0026】そこで第3段階として、ステアリングホ
イール1を左へ若干戻すために、モータ13に相対的に
小さな負の値のアシスト電流値を一定時間供給し、その
後にアシスト電流値を0にするようにした。これによ
り、ステアリングホイール1は中点または図2で説明し
た中点戻りの状態になった。
イール1を左へ若干戻すために、モータ13に相対的に
小さな負の値のアシスト電流値を一定時間供給し、その
後にアシスト電流値を0にするようにした。これによ
り、ステアリングホイール1は中点または図2で説明し
た中点戻りの状態になった。
【0027】上述の制御動作におけるトルク電圧TV の
変化と、モータ13に加えるアシスト電流値の変化とを
示したものが、図3である。なおこの実施例において
は、3段階に供給するアシスト電流値は、いずれも、
0.25秒ずつ加えることにしたが、この時間は他の時
間に設定してもよい。また、最初にステアリングホイー
ル1を戻すためのアシスト電流値の供給時間と、その後
に若干ステアリングホイール1を戻すためのアシスト電
流値の供給時間とは異なる時間としてもよい。要は、操
舵中のステアリングホイール1が中点に良好に戻るよう
にアシスト電流値を3段階以上の複数段階に供給し、そ
の供給時間をステアリングホイール1が中点に戻るよう
な時間に設定すればよい。
変化と、モータ13に加えるアシスト電流値の変化とを
示したものが、図3である。なおこの実施例において
は、3段階に供給するアシスト電流値は、いずれも、
0.25秒ずつ加えることにしたが、この時間は他の時
間に設定してもよい。また、最初にステアリングホイー
ル1を戻すためのアシスト電流値の供給時間と、その後
に若干ステアリングホイール1を戻すためのアシスト電
流値の供給時間とは異なる時間としてもよい。要は、操
舵中のステアリングホイール1が中点に良好に戻るよう
にアシスト電流値を3段階以上の複数段階に供給し、そ
の供給時間をステアリングホイール1が中点に戻るよう
な時間に設定すればよい。
【0028】なお上述の例は、ステアリングホイール1
が右に操舵されている場合における危険回避用逆アシス
ト制御を表わしているが、ステアリングホイール1が左
に操舵されている場合には、トルク電圧TV の変化およ
びアシスト電流値の変化は逆方向になる。図5は、図1
に示すコントロールユニット14による危険回避用逆ア
シスト制御の内容を示すフローチャートである。次に図
5の流れに従って、危険回避用逆アシスト制御の具体的
な仕方について説明をする。
が右に操舵されている場合における危険回避用逆アシス
ト制御を表わしているが、ステアリングホイール1が左
に操舵されている場合には、トルク電圧TV の変化およ
びアシスト電流値の変化は逆方向になる。図5は、図1
に示すコントロールユニット14による危険回避用逆ア
シスト制御の内容を示すフローチャートである。次に図
5の流れに従って、危険回避用逆アシスト制御の具体的
な仕方について説明をする。
【0029】危険回避用逆アシスト制御は、一定時間ご
との割込制御により実現される。この逆アシスト制御で
は、まず、4つの障害物センサ15a〜15dの出力が
読み込まれ、かつ、トルクセンサ10からのトルク電圧
TV が読み込まれる(ステップS1)。そして信号読み
込みの結果、障害物センサ15a〜15dのいずれかか
ら危険信号が与えられており、かつ、トルク電圧TV が
ステアリングホイール1がその危険方向へ操舵されてい
ることを表わす電圧値、すなわちTV ≧3.1またはT
V ≦1.9のときには、危険状態であると判別される
(ステップS2)。
との割込制御により実現される。この逆アシスト制御で
は、まず、4つの障害物センサ15a〜15dの出力が
読み込まれ、かつ、トルクセンサ10からのトルク電圧
TV が読み込まれる(ステップS1)。そして信号読み
込みの結果、障害物センサ15a〜15dのいずれかか
ら危険信号が与えられており、かつ、トルク電圧TV が
ステアリングホイール1がその危険方向へ操舵されてい
ることを表わす電圧値、すなわちTV ≧3.1またはT
V ≦1.9のときには、危険状態であると判別される
(ステップS2)。
【0030】例えば、左用センサ15a,15cが検知
している時は、TV ≦1.9の時、危険状態と判断す
る。また、より好ましくは、障害物センサ15a〜15
dからの信号に基づき、車両と障害物とが、予め定める
設定距離以下に近接しているときに、危険状態であると
判別するようにされていてもよい。
している時は、TV ≦1.9の時、危険状態と判断す
る。また、より好ましくは、障害物センサ15a〜15
dからの信号に基づき、車両と障害物とが、予め定める
設定距離以下に近接しているときに、危険状態であると
判別するようにされていてもよい。
【0031】危険状態でなければ、逆アシスト制御はリ
ターンされる。危険状態と判別されると、コントロール
ユニット14では、ステアリングホイール1が右操舵時
には(ステアリングホイール1が右操舵されているか左
操舵されているかは、トルク電圧TV の値により判別さ
れる。)、モータ目標電流値が「−96」に変更される
(左操舵時には、「+96」に変更される。)(ステッ
プS3)。
ターンされる。危険状態と判別されると、コントロール
ユニット14では、ステアリングホイール1が右操舵時
には(ステアリングホイール1が右操舵されているか左
操舵されているかは、トルク電圧TV の値により判別さ
れる。)、モータ目標電流値が「−96」に変更される
(左操舵時には、「+96」に変更される。)(ステッ
プS3)。
【0032】そしてコントロールユニット14内のカウ
ンタが1インクリメントされ(ステップS4)、ステッ
プS3で設定されたモータ目標電流値に基づいて、モー
タ13に電流が供給されて、モータ13の駆動が制御さ
れる(ステップS5)。次いでカウンタの値が「150
0」か否かの判別がされる(ステップS6)。制御が開
始されて間もなくの間は、カウンタの値は1500より
ずっと少ない。そこでステップS7に進み、カウンタの
値が「500」よりも小さいか否かの判別がされる。制
御開始後一定時間は、ステップS7でYESと判別さ
れ、ステップS4に戻ってカウンタが1インクリメント
された後、ステップS5の制御が継続される。
ンタが1インクリメントされ(ステップS4)、ステッ
プS3で設定されたモータ目標電流値に基づいて、モー
タ13に電流が供給されて、モータ13の駆動が制御さ
れる(ステップS5)。次いでカウンタの値が「150
0」か否かの判別がされる(ステップS6)。制御が開
始されて間もなくの間は、カウンタの値は1500より
ずっと少ない。そこでステップS7に進み、カウンタの
値が「500」よりも小さいか否かの判別がされる。制
御開始後一定時間は、ステップS7でYESと判別さ
れ、ステップS4に戻ってカウンタが1インクリメント
された後、ステップS5の制御が継続される。
【0033】やがてカウンタの値は「500」に達す
る。この実施例の場合、カウンタの値が「500」に達
する迄に、0.25秒を要するように、カウンタが設定
されている。カウンタの値が「500」以上、「100
0」未満であると判別されると(ステップS8でYE
S)、モータの目標電流値は「+16(右操舵に対する
逆アシスト制御の場合)」または「−16(左操舵に対
する逆アシスト制御の場合)」に変更される(ステップ
S9)。そしてカウンタがさらに1インクリメントされ
(ステップS4)、ステップS9で設定された変更後の
モータ目標電流値に基づいて、モータ13が駆動制御さ
れる(ステップS5)。
る。この実施例の場合、カウンタの値が「500」に達
する迄に、0.25秒を要するように、カウンタが設定
されている。カウンタの値が「500」以上、「100
0」未満であると判別されると(ステップS8でYE
S)、モータの目標電流値は「+16(右操舵に対する
逆アシスト制御の場合)」または「−16(左操舵に対
する逆アシスト制御の場合)」に変更される(ステップ
S9)。そしてカウンタがさらに1インクリメントされ
(ステップS4)、ステップS9で設定された変更後の
モータ目標電流値に基づいて、モータ13が駆動制御さ
れる(ステップS5)。
【0034】そしてステップS6→S7→S8→S9→
S4→S5→S6の処理が繰返される。その後、カウン
タの値が「1000」以上になったと判別されると(ス
テップS8でNO)、モータ目標電流値は「−16(右
操舵に対する逆アシスト制御の場合)」または「+16
(左操舵に対する逆アシスト制御の場合)」に変更され
る(ステップS10)。そしてカウンタは1インクリメ
ントされ(ステップS4)、ステップS10で変更設定
されたモータ目標電流値に基づいてモータ13が制御さ
れる(ステップS5)。
S4→S5→S6の処理が繰返される。その後、カウン
タの値が「1000」以上になったと判別されると(ス
テップS8でNO)、モータ目標電流値は「−16(右
操舵に対する逆アシスト制御の場合)」または「+16
(左操舵に対する逆アシスト制御の場合)」に変更され
る(ステップS10)。そしてカウンタは1インクリメ
ントされ(ステップS4)、ステップS10で変更設定
されたモータ目標電流値に基づいてモータ13が制御さ
れる(ステップS5)。
【0035】ステップS9またはステップS10で設定
されたモータ目標電流値による制御も、それぞれ、カウ
ンタの値が「500」分、すなわち0.25秒の間行わ
れる。そしてカウンタの値が「1500」になったとき
には(ステップS6でYES)、カウンタがクリアされ
(ステップS11)、この処理は終了する。
されたモータ目標電流値による制御も、それぞれ、カウ
ンタの値が「500」分、すなわち0.25秒の間行わ
れる。そしてカウンタの値が「1500」になったとき
には(ステップS6でYES)、カウンタがクリアされ
(ステップS11)、この処理は終了する。
【0036】なお一旦処理が終了した後も、危険回避用
逆アシスト制御のための割込が一定時間ごとに行われ
て、危険状態が再度判別されると、上述と同じ制御が行
われる。図5において、ステップS3,S9,S10で
設定されるモータ目標電流値は、一例であり、これらの
電流値以外の値でもよい。また、ステップS6,S7,
S8におけるカウンタ値も、それぞれ一実施例にすぎ
ず、各ステップにおけるカウンタ値を変更してもよい。
言い換えれば、3段階の制御における各制御時間は、
0.25秒と等しい時間に設定する必要はなく、これら
の時間は設計変更等により好ましい時間にすればよい。
また、3段階以上の多段階にモータ13への供給電流を
制御してステアリングホイールを中点に戻すようにして
もよい。
逆アシスト制御のための割込が一定時間ごとに行われ
て、危険状態が再度判別されると、上述と同じ制御が行
われる。図5において、ステップS3,S9,S10で
設定されるモータ目標電流値は、一例であり、これらの
電流値以外の値でもよい。また、ステップS6,S7,
S8におけるカウンタ値も、それぞれ一実施例にすぎ
ず、各ステップにおけるカウンタ値を変更してもよい。
言い換えれば、3段階の制御における各制御時間は、
0.25秒と等しい時間に設定する必要はなく、これら
の時間は設計変更等により好ましい時間にすればよい。
また、3段階以上の多段階にモータ13への供給電流を
制御してステアリングホイールを中点に戻すようにして
もよい。
【0037】尚、以上における説明では、ステアリング
ホイールにより危険方向に操舵されていた車両を直進方
向に戻す場合について説明したが、本発明は、これに限
定されるものではない。例えば、車両がコーナリング走
行している際に、さらに危険方向に操舵された場合に、
車両を危険方向に操舵する前の操舵位置に戻すようにし
てもよい。
ホイールにより危険方向に操舵されていた車両を直進方
向に戻す場合について説明したが、本発明は、これに限
定されるものではない。例えば、車両がコーナリング走
行している際に、さらに危険方向に操舵された場合に、
車両を危険方向に操舵する前の操舵位置に戻すようにし
てもよい。
【0038】
【発明の効果】この発明によれば、電動パワーステアリ
ング装置によって、車両が危険状態になった場合に、そ
の危険状態を回避させることができる。特に、車両に障
害物が接近しており、車両のステアリングホイールが障
害物方向に操舵されているときには、電動パワーステア
リング装置によりステアリングホイールをドライバーに
よる操舵方向と逆方向に操舵し、最終的にステアリング
ホイールを中点に迅速に戻すことにより、車両を危険状
態から回避させることのできるパワーステアリング装置
とすることができる。
ング装置によって、車両が危険状態になった場合に、そ
の危険状態を回避させることができる。特に、車両に障
害物が接近しており、車両のステアリングホイールが障
害物方向に操舵されているときには、電動パワーステア
リング装置によりステアリングホイールをドライバーに
よる操舵方向と逆方向に操舵し、最終的にステアリング
ホイールを中点に迅速に戻すことにより、車両を危険状
態から回避させることのできるパワーステアリング装置
とすることができる。
【図1】この発明の一実施例にかかる電動パワーステア
リング装置の全体構成を示す概要図である。
リング装置の全体構成を示す概要図である。
【図2】トルク電圧TV と、捩れ角度との関係を表わす
グラフである。
グラフである。
【図3】この実施例にかかる危険回避用逆アシスト制御
時のトルク電圧TV の変化とアシスト電流値の変化とを
表わすグラフであり、右操舵に対する逆アシスト制御を
示している。
時のトルク電圧TV の変化とアシスト電流値の変化とを
表わすグラフであり、右操舵に対する逆アシスト制御を
示している。
【図4】図3の逆アシスト制御時におけるステアリング
ホイール1の戻り状態を示す図である。
ホイール1の戻り状態を示す図である。
【図5】この発明の一実施例にかかるパワーステアリン
グ装置のコントロールユニット14により実行される制
御内容を表わすフローチャートである。
グ装置のコントロールユニット14により実行される制
御内容を表わすフローチャートである。
1 ステアリングホイール 2 入力軸 3 出力軸 4 トーションバー 10 トルクセンサ 13 モータ 14 コントロールユニット 15a,15b,15c,15d 障害物センサ
Claims (5)
- 【請求項1】ステアリングホイールを含むステアリング
機構に結合され、ステアリングホイールによる操舵時
に、操舵補助力を発生させるためのモータと、 車両の走行状態に基づく目標制御値を用いて前記モータ
を駆動させる駆動制御手段とを含む電動パワーステアリ
ング装置において、 前記ステアリングホイールによる操舵量を検出する手段
と、 車両に障害物が接近していることを検出する障害物検出
手段と、 操舵量検出手段の出力および障害物検出手段の出力に基
づいて、車両の操舵が危険状態か否かを判別する手段
と、 前記判別手段が危険状態を判別したことに応答して、前
記駆動制御手段の目標制御値を、前記モータにより発生
される操舵補助力により危険状態が回避され得る状態に
変更する制御値変更手段と、を設けたことを特徴とする
電動パワーステアリング装置。 - 【請求項2】請求項1記載の電動パワーステアリング装
置において、 前記判別手段は、障害物の検出された方向にステアリン
グホイールが操舵され、かつ、その操舵量が予め定める
遊び角以上であるときに、危険状態と判別することを特
徴とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項3】請求項2記載の電動パワーステアリング装
置において、 前記制御値変更手段は、まずステアリングホイールによ
る操舵方向と逆方向の相対的に大きな第1操舵補助力を
モータにより発生させ、次に操舵方向と同方向の相対的
に小さな第2操舵補助力をモータにより発生させ、さら
に操舵方向と逆方向の相対的に小さな第3操舵補助力を
モータにより発生させるように、前記目標制御値を変更
することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 【請求項4】請求項3記載の電動パワーステアリング装
置において、 前記第2操舵補助力および第3操舵補助力は、同じ大き
さに設定されていることを特徴とする電動パワーステア
リング装置。 - 【請求項5】請求項3または4記載の電動パワーステア
リング装置において、 前記制御値変更手段は、前記第1操舵補助力、第2操舵
補助力および第3操舵補助力が予め定める一定時間ずつ
発生するように目標制御値を変更することを特徴とする
電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101695A JPH08225080A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3101695A JPH08225080A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08225080A true JPH08225080A (ja) | 1996-09-03 |
Family
ID=12319748
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3101695A Pending JPH08225080A (ja) | 1995-02-20 | 1995-02-20 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08225080A (ja) |
-
1995
- 1995-02-20 JP JP3101695A patent/JPH08225080A/ja active Pending
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