JPH10278829A - 電動式パワーステアリングの戻り制御装置 - Google Patents
電動式パワーステアリングの戻り制御装置Info
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- JPH10278829A JPH10278829A JP9338597A JP9338597A JPH10278829A JP H10278829 A JPH10278829 A JP H10278829A JP 9338597 A JP9338597 A JP 9338597A JP 9338597 A JP9338597 A JP 9338597A JP H10278829 A JPH10278829 A JP H10278829A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/046—Controlling the motor
- B62D5/0466—Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 戻り制御の効きを損なうことなく、路面のギ
ャップ等の外乱によるステアリングホイールの中立付近
での保舵時あるいは微保舵時の違和感を低減することが
できる電動式パワーステアリングの戻り制御装置を提供
する。 【解決手段】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサ２０の出力と車速センサ３０の出力
とにより決定されるアシスト指令値により、アシストモ
ータ４０を駆動して操舵トルクにアシストトルクを付加
する電動式パワーステアリングシステムにおいて、アシ
ストモータ４０の回転方向と操舵トルクの入力方向とが
異なるときにステアリングホイールが戻り状態であると
極性判別手段５３により判別し、戻り指令値をアシスト
指令値に足し込むことにより、ステアリングホイールの
戻り性を向上させる電動式パワーステアリングの戻り制
御装置に、ローパスフィルタ６０を備えた。
ャップ等の外乱によるステアリングホイールの中立付近
での保舵時あるいは微保舵時の違和感を低減することが
できる電動式パワーステアリングの戻り制御装置を提供
する。 【解決手段】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサ２０の出力と車速センサ３０の出力
とにより決定されるアシスト指令値により、アシストモ
ータ４０を駆動して操舵トルクにアシストトルクを付加
する電動式パワーステアリングシステムにおいて、アシ
ストモータ４０の回転方向と操舵トルクの入力方向とが
異なるときにステアリングホイールが戻り状態であると
極性判別手段５３により判別し、戻り指令値をアシスト
指令値に足し込むことにより、ステアリングホイールの
戻り性を向上させる電動式パワーステアリングの戻り制
御装置に、ローパスフィルタ６０を備えた。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のステアリ
ングホイールを操作したとき、その操舵トルクにアシス
トトルクを付加して操作性を良くする電動式パワーステ
アリングシステムに関し、特にステアリングホイールの
戻り性の改良に関する。
ングホイールを操作したとき、その操舵トルクにアシス
トトルクを付加して操作性を良くする電動式パワーステ
アリングシステムに関し、特にステアリングホイールの
戻り性の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車における電動式パワーステアリン
グシステムは、従来より種々の方式が提案されている
が、そのなかには、図４に示すように、ステアリングホ
イールの操舵トルクを検出するトルクセンサの出力と自
動車の車速を検出する車速センサの出力とにより決定さ
れる所定のアシスト指令値（電流指令値）により、ドラ
イブ回路を介してアシストモータを駆動し操舵トルクに
アシストトルクを付加してステアリングホイールの操作
性を向上させる方式のものがある。
グシステムは、従来より種々の方式が提案されている
が、そのなかには、図４に示すように、ステアリングホ
イールの操舵トルクを検出するトルクセンサの出力と自
動車の車速を検出する車速センサの出力とにより決定さ
れる所定のアシスト指令値（電流指令値）により、ドラ
イブ回路を介してアシストモータを駆動し操舵トルクに
アシストトルクを付加してステアリングホイールの操作
性を向上させる方式のものがある。
【０００３】そして、この様な電動式パワーステアリン
グシステムにおいて、切り込んだステアリングホイール
を逆方向に戻した際の特性、即ちステアリングホイール
の戻り性を向上させる戻り制御装置として図４に示すも
のも開発されている。つまり、例えばアシストモータの
電流検出値と該モータの端子電圧とにより推定演算され
たモータ回転数から得られるアシストモータの回転方向
と、トルクセンサから得られた操舵トルクの入力方向と
が互いに異なるとき、ステアリングホイールが戻り状態
であることを極性判別手段により判別し、自動車の車速
より決定される戻り指令値をアシスト指令値に足し込む
ことにより、ステアリングホイールの戻り性を向上させ
ているのである。
グシステムにおいて、切り込んだステアリングホイール
を逆方向に戻した際の特性、即ちステアリングホイール
の戻り性を向上させる戻り制御装置として図４に示すも
のも開発されている。つまり、例えばアシストモータの
電流検出値と該モータの端子電圧とにより推定演算され
たモータ回転数から得られるアシストモータの回転方向
と、トルクセンサから得られた操舵トルクの入力方向と
が互いに異なるとき、ステアリングホイールが戻り状態
であることを極性判別手段により判別し、自動車の車速
より決定される戻り指令値をアシスト指令値に足し込む
ことにより、ステアリングホイールの戻り性を向上させ
ているのである。
【０００４】しかしながら、戻り制御を行いたい領域
は、ある特定の操舵トルクやモータ回転数の領域に限ら
れるのに対し、上述した従来の電動式パワーステアリン
グの戻り制御装置にあっては、必要でない領域での戻り
制御も行っていたため、次に示すような操舵感覚に違和
感を覚えるといった問題があった。即ち、
は、ある特定の操舵トルクやモータ回転数の領域に限ら
れるのに対し、上述した従来の電動式パワーステアリン
グの戻り制御装置にあっては、必要でない領域での戻り
制御も行っていたため、次に示すような操舵感覚に違和
感を覚えるといった問題があった。即ち、
【０００５】図５に示すように、操舵トルクが十分に大
きい時、即ちトルクセンサの出力が必要以上に大きい時
に、戻り指令値を出力して戻り制御を効かせると、保蛇
時（直進等でステアリングホイールを大きく操舵しない
時）におけるステアリングホイールの僅かな切り戻によ
っても所謂ハンドルを取られるという現象が生じる。
きい時、即ちトルクセンサの出力が必要以上に大きい時
に、戻り指令値を出力して戻り制御を効かせると、保蛇
時（直進等でステアリングホイールを大きく操舵しない
時）におけるステアリングホイールの僅かな切り戻によ
っても所謂ハンドルを取られるという現象が生じる。
【０００６】また、図６に示すように、操舵トルクが極
めて小さい時、即ちトルクセンサの出力が微小値の時に
は、トルクセンサが有する誤差がその出力値に大きく影
響し、極性判別手段による判別が困難となり、戻り指令
値の出力方向を誤って逆方向に戻り制御を行なったり、
或いはオーバーシュートするといった誤動作を行なう場
合がある。
めて小さい時、即ちトルクセンサの出力が微小値の時に
は、トルクセンサが有する誤差がその出力値に大きく影
響し、極性判別手段による判別が困難となり、戻り指令
値の出力方向を誤って逆方向に戻り制御を行なったり、
或いはオーバーシュートするといった誤動作を行なう場
合がある。
【０００７】同様に、図６に示すように、推定演算され
たモータ回転数推定値は誤差を含み、微速回転の時には
その誤差が大きく影響するため、ステアリングホイール
の戻りが遅い時、即ちモータ回転推定値が低い時にはそ
の誤差によって極性判別手段による判別が困難となり、
戻り指令値の出力方向を誤って逆方向に戻り制御を行う
場合がある。
たモータ回転数推定値は誤差を含み、微速回転の時には
その誤差が大きく影響するため、ステアリングホイール
の戻りが遅い時、即ちモータ回転推定値が低い時にはそ
の誤差によって極性判別手段による判別が困難となり、
戻り指令値の出力方向を誤って逆方向に戻り制御を行う
場合がある。
【０００８】さらに、図７に示すように、ステアリング
ホイールの戻りが十分に速い時、即ちモータ回転数推定
値が高い時に、必要以上の戻り指令値が出力されて戻り
制御が効き過ぎ、ステアリングホイールが戻りすぎてオ
ーバーシュートする場合もある。
ホイールの戻りが十分に速い時、即ちモータ回転数推定
値が高い時に、必要以上の戻り指令値が出力されて戻り
制御が効き過ぎ、ステアリングホイールが戻りすぎてオ
ーバーシュートする場合もある。
【０００９】そこで、これらの問題を解決するために、
本発明者等は鋭意研究開発し、図８に示すように、トル
ク感応リミッタ及びモータ回転数感応リミッタ等の各種
のリミッタをそれぞれ設け、戻り指令値を必要な領域の
み取り出してアシスト指令値に足し込むことにより、戻
り制御を行なう際に生じる種々の違和感を低減する戻り
制御装置を案出した。
本発明者等は鋭意研究開発し、図８に示すように、トル
ク感応リミッタ及びモータ回転数感応リミッタ等の各種
のリミッタをそれぞれ設け、戻り指令値を必要な領域の
み取り出してアシスト指令値に足し込むことにより、戻
り制御を行なう際に生じる種々の違和感を低減する戻り
制御装置を案出した。
【００１０】つまり、トルク感応リミッタとして、トル
ク上限リミッタとトルク下限リミッタとをそれぞれ設
け、図５の場合にあっては、トルク上限リミッタにより
トルクセンサの出力値が所定値以上の時には戻り指令値
を出力しないようにして保蛇時におけるステアリングホ
イールの僅かな切り戻による所謂ハンドルを取られると
いう現象を防止し、また、図６の場合にあっては、トル
ク下限リミッタによりトルクセンサの出力値が所定値以
下の時には戻り指令値を出力しないようにしてトルクセ
ンサの誤差による影響をなくし戻り制御の誤動作を防止
するのである。
ク上限リミッタとトルク下限リミッタとをそれぞれ設
け、図５の場合にあっては、トルク上限リミッタにより
トルクセンサの出力値が所定値以上の時には戻り指令値
を出力しないようにして保蛇時におけるステアリングホ
イールの僅かな切り戻による所謂ハンドルを取られると
いう現象を防止し、また、図６の場合にあっては、トル
ク下限リミッタによりトルクセンサの出力値が所定値以
下の時には戻り指令値を出力しないようにしてトルクセ
ンサの誤差による影響をなくし戻り制御の誤動作を防止
するのである。
【００１１】一方、モータ回転数感応リミッタとして、
モータ回転数下限リミッタとモータ回転数上限リミッタ
とをそれぞれ設け、図６の場合にあっては、モータ回転
数下限リミッタによりアシストモータの回転数が所定値
以下の時には戻り指令値を出力しないようにしてアシス
トモータの誤差による影響をなくし戻り制御の誤動作を
防止し、図７の場合にあっては、モータ回転数上限リミ
ッタによりアシストモータの回転数が所定値以上の時に
は戻り指令値を出力しないようにして戻り制御が効かな
いようにしステアリングホイールが戻りすぎてオーバー
シュートすることを防止するのである。
モータ回転数下限リミッタとモータ回転数上限リミッタ
とをそれぞれ設け、図６の場合にあっては、モータ回転
数下限リミッタによりアシストモータの回転数が所定値
以下の時には戻り指令値を出力しないようにしてアシス
トモータの誤差による影響をなくし戻り制御の誤動作を
防止し、図７の場合にあっては、モータ回転数上限リミ
ッタによりアシストモータの回転数が所定値以上の時に
は戻り指令値を出力しないようにして戻り制御が効かな
いようにしステアリングホイールが戻りすぎてオーバー
シュートすることを防止するのである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところが、この電動式
パワーステアリングの戻り制御装置にあっても次のよう
な問題点が残されていた。
パワーステアリングの戻り制御装置にあっても次のよう
な問題点が残されていた。
【００１３】例えば、図３に示すように、ステアリング
ホイール（ハンドル）を中立付近で保舵あるいは微保舵
している場合において、路面のギャップ等の外乱による
トルク振動やモータ回転数にばらつきが生じた際にも極
性判別手段により戻り操作と判別されるため、その出力
（戻り指令値）はパルス的なオン・オフ信号となり、こ
れによる戻り制御もパルス的となってステアリングホイ
ールにゴツゴツ感として伝わり、ハンドルの保舵時ある
いは微保舵時の違和感につながるという問題が残されて
いた。
ホイール（ハンドル）を中立付近で保舵あるいは微保舵
している場合において、路面のギャップ等の外乱による
トルク振動やモータ回転数にばらつきが生じた際にも極
性判別手段により戻り操作と判別されるため、その出力
（戻り指令値）はパルス的なオン・オフ信号となり、こ
れによる戻り制御もパルス的となってステアリングホイ
ールにゴツゴツ感として伝わり、ハンドルの保舵時ある
いは微保舵時の違和感につながるという問題が残されて
いた。
【００１４】一方、この様な違和感をなくす為には、全
体のゲインを下げる手法や、上述したトルク感応リミッ
タやモータ回転数感応リミッタの下限値を下げて不感帯
を広げる手法により、極性判別手段による戻り操作との
判別を回避すれば良いのであるが、この様な手法を採る
と逆に実際に戻り制御が働く必要のある状況時に戻り動
作が不足するという問題も残されていた。
体のゲインを下げる手法や、上述したトルク感応リミッ
タやモータ回転数感応リミッタの下限値を下げて不感帯
を広げる手法により、極性判別手段による戻り操作との
判別を回避すれば良いのであるが、この様な手法を採る
と逆に実際に戻り制御が働く必要のある状況時に戻り動
作が不足するという問題も残されていた。
【００１５】本発明は、以上の実状に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、実際の戻り制御の効き
を損なうことなく、路面のギャップ等の外乱によるステ
アリングホイールの中立付近での保舵時あるいは微保舵
時の違和感を簡単な構成により低減することができる電
動式パワーステアリングの戻り制御装置を提供すること
にある。
ので、その目的とするところは、実際の戻り制御の効き
を損なうことなく、路面のギャップ等の外乱によるステ
アリングホイールの中立付近での保舵時あるいは微保舵
時の違和感を簡単な構成により低減することができる電
動式パワーステアリングの戻り制御装置を提供すること
にある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項１の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、「ステアリングホイール１０の
操舵トルクを検出するトルクセンサ２０の出力と車速を
検出する車速センサ３０の出力とにより決定される所定
のアシスト指令値により、アシストモータ４０を駆動し
て操舵トルクにアシストトルクを付加しステアリングホ
イール１０の操作性を向上させる電動式パワーステアリ
ングシステムにおいて、前記アシストモータ４０の回転
方向と操舵トルクの入力方向とが互いに異なるときに前
記ステアリングホイール１０が戻り状態であると極性判
別手段５３により判別し、前記車速センサ３０の出力に
より決定される戻り指令値を前記アシスト指令値に足し
込むことにより、ステアリングホイール１０の戻り性を
向上させる電動式パワーステアリングの戻り制御装置に
ついて、前記極性判別手段５３の出力側に設けられ、前
記戻り指令値が入力されると共にその出力がアシスト指
令値に足し込まれるローパスフィルタ６０を備えたこと
を特徴とする電動式パワーステアリングの戻り制御装
置」である。
に請求項１の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、「ステアリングホイール１０の
操舵トルクを検出するトルクセンサ２０の出力と車速を
検出する車速センサ３０の出力とにより決定される所定
のアシスト指令値により、アシストモータ４０を駆動し
て操舵トルクにアシストトルクを付加しステアリングホ
イール１０の操作性を向上させる電動式パワーステアリ
ングシステムにおいて、前記アシストモータ４０の回転
方向と操舵トルクの入力方向とが互いに異なるときに前
記ステアリングホイール１０が戻り状態であると極性判
別手段５３により判別し、前記車速センサ３０の出力に
より決定される戻り指令値を前記アシスト指令値に足し
込むことにより、ステアリングホイール１０の戻り性を
向上させる電動式パワーステアリングの戻り制御装置に
ついて、前記極性判別手段５３の出力側に設けられ、前
記戻り指令値が入力されると共にその出力がアシスト指
令値に足し込まれるローパスフィルタ６０を備えたこと
を特徴とする電動式パワーステアリングの戻り制御装
置」である。
【００１７】つまり、極性判別手段５３からの出力（戻
り指令値）は、パルス的なオン・オフ信号となっている
が、このパルス波形（戻り指令）をローパスフィルタ６
０に通すことにより、その出力（戻り指令値）は、図３
に示すように、戻り指令がオンの際にはローパスフィル
タ６０の時定数に基づいて緩やかに立ち上がり、一方戻
り指令がオフの際には、ローパスフィルタ６０の時定数
に基づいて緩やかに減少するようになるのである。
り指令値）は、パルス的なオン・オフ信号となっている
が、このパルス波形（戻り指令）をローパスフィルタ６
０に通すことにより、その出力（戻り指令値）は、図３
に示すように、戻り指令がオンの際にはローパスフィル
タ６０の時定数に基づいて緩やかに立ち上がり、一方戻
り指令がオフの際には、ローパスフィルタ６０の時定数
に基づいて緩やかに減少するようになるのである。
【００１８】特に、極性判別手段５３からの出力（戻り
指令値）の波形が、急激なパルス波である場合には、こ
のローパスフィルタ６０を介することにより、その出力
（戻り指令値）は僅かな脈動となって現れるに過ぎない
のである。
指令値）の波形が、急激なパルス波である場合には、こ
のローパスフィルタ６０を介することにより、その出力
（戻り指令値）は僅かな脈動となって現れるに過ぎない
のである。
【００１９】従って、この請求項１に係る発明にあって
は、ローパスフィルタ６０を設けたことにより、図３に
示すように、戻り制御を行う際の入力パラメータである
操舵トルク（トルクセンサ出力）やモータ回転数に、路
面のギャップ等の外乱による微振動が生じた場合であっ
ても、戻り指令値には余り影響を及ぼさずに済むため、
操舵感覚の違和感を低減することが可能となるのである
は、ローパスフィルタ６０を設けたことにより、図３に
示すように、戻り制御を行う際の入力パラメータである
操舵トルク（トルクセンサ出力）やモータ回転数に、路
面のギャップ等の外乱による微振動が生じた場合であっ
ても、戻り指令値には余り影響を及ぼさずに済むため、
操舵感覚の違和感を低減することが可能となるのである
【００２０】また、通常の戻り制御や手放し戻り（セル
フアライニング）の制御領域においては、操舵トルク及
びモータ回転数共にその変化は比較的ゆっくりであるた
め、ローパスフィルタ６０の影響を殆ど受けることがな
く、実際の戻り制御の効きを損なうことなく通常の戻り
制御を行うことが可能となるのである。
フアライニング）の制御領域においては、操舵トルク及
びモータ回転数共にその変化は比較的ゆっくりであるた
め、ローパスフィルタ６０の影響を殆ど受けることがな
く、実際の戻り制御の効きを損なうことなく通常の戻り
制御を行うことが可能となるのである。
【００２１】なお、本発明にあっては、パルス的にオン
・オフ信号として出力される戻り指令値を円滑にするた
めにローパスフィルタ６０を設けたものであるが、請求
項２又は３の如くトルク感応リミッタ５１又はモータ回
転数感応リミッタ５２を設けることにより、さらにステ
アリングホイール１０の操舵感覚の違和感をなくすこと
が可能となるのである。
・オフ信号として出力される戻り指令値を円滑にするた
めにローパスフィルタ６０を設けたものであるが、請求
項２又は３の如くトルク感応リミッタ５１又はモータ回
転数感応リミッタ５２を設けることにより、さらにステ
アリングホイール１０の操舵感覚の違和感をなくすこと
が可能となるのである。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照しつつ説明する。まず、電動式パワース
テアリングシステムに関して図１及び図２を参照して説
明する。図２において、ステアリングホイール１０を操
作すると、その操舵トルクはギヤーケース１１の入力軸
１１ａに伝達され、出力軸１１ｂの下端のピニオンを介
してラック１２を駆動する。このラック１２は操舵リン
ク１３を介して車輪１４の方向を変える。
き、図面を参照しつつ説明する。まず、電動式パワース
テアリングシステムに関して図１及び図２を参照して説
明する。図２において、ステアリングホイール１０を操
作すると、その操舵トルクはギヤーケース１１の入力軸
１１ａに伝達され、出力軸１１ｂの下端のピニオンを介
してラック１２を駆動する。このラック１２は操舵リン
ク１３を介して車輪１４の方向を変える。
【００２３】一方、図１に示すように、ギヤーケース１
１に取付けられたトルクセンサ２０が操舵トルクを検出
し、車速センサ３０が自動車の速度を検出し、その電気
信号が電気制御装置（以下ＥＣＵ５０と云う）に入力さ
れる。ＥＣＵ５０は、トルクセンサ２０からの入力と車
速センサ３０からの入力とにより所定のアシスト指令値
（電流指令値）を決定し、これを各リミッタを介してド
ライブ回路に伝達し、当該ドライブ回路によってアシス
トモータ４０が駆動される。
１に取付けられたトルクセンサ２０が操舵トルクを検出
し、車速センサ３０が自動車の速度を検出し、その電気
信号が電気制御装置（以下ＥＣＵ５０と云う）に入力さ
れる。ＥＣＵ５０は、トルクセンサ２０からの入力と車
速センサ３０からの入力とにより所定のアシスト指令値
（電流指令値）を決定し、これを各リミッタを介してド
ライブ回路に伝達し、当該ドライブ回路によってアシス
トモータ４０が駆動される。
【００２４】このアシストモータ４０のトルクは、電磁
クラッチ１５を介してギヤーケース１６の入力軸１６ａ
に伝達され、出力軸１６ｂの下端のピニオンを介してラ
ック１２を駆動する。このラック１２は、ステアリング
ホイール１０の出力軸１１ｂとともに、アシストモータ
４０の出力軸１６ｂにより駆動されるので、ステアリン
グホイール１０の操作性が著しく改善されるのである。
クラッチ１５を介してギヤーケース１６の入力軸１６ａ
に伝達され、出力軸１６ｂの下端のピニオンを介してラ
ック１２を駆動する。このラック１２は、ステアリング
ホイール１０の出力軸１１ｂとともに、アシストモータ
４０の出力軸１６ｂにより駆動されるので、ステアリン
グホイール１０の操作性が著しく改善されるのである。
【００２５】つぎに、この様な電動式パワーステアリン
グシステムにおいて、切り込んだステアリングホイール
１０を逆方向に戻した際の特性、即ちステアリングホイ
ール１０の戻り性を向上させる戻り制御は次のように行
われる。
グシステムにおいて、切り込んだステアリングホイール
１０を逆方向に戻した際の特性、即ちステアリングホイ
ール１０の戻り性を向上させる戻り制御は次のように行
われる。
【００２６】先ず、アシストモータ４０の電流値が電流
検出センサにより検出され、さらに該アシストモータ４
０の端子電圧が電圧検出センサにより検出され、それぞ
れの検出値はＥＣＵ５０に入力される。ＥＣＵ５０は、
これらの電流検出値とモータ端子電圧値とからモータ回
転数推定演算手段５４によりアシストモータ４０の回転
数を推定演算する。
検出センサにより検出され、さらに該アシストモータ４
０の端子電圧が電圧検出センサにより検出され、それぞ
れの検出値はＥＣＵ５０に入力される。ＥＣＵ５０は、
これらの電流検出値とモータ端子電圧値とからモータ回
転数推定演算手段５４によりアシストモータ４０の回転
数を推定演算する。
【００２７】さらにＥＣＵ５０は、モータ回転数から得
られるアシストモータ４０の回転方向と、トルクセンサ
２０から得られた操舵トルクの入力方向とが互いに異な
るとき、ステアリングホイール１０が戻り状態であると
判別する極性判別手段５３を有しており、戻り状態であ
ると判別した際には、車速より決定される戻り指令値を
前記アシスト指令値に足し込むことにより、ステアリン
グホイール１０の戻り性を向上させているのである。
られるアシストモータ４０の回転方向と、トルクセンサ
２０から得られた操舵トルクの入力方向とが互いに異な
るとき、ステアリングホイール１０が戻り状態であると
判別する極性判別手段５３を有しており、戻り状態であ
ると判別した際には、車速より決定される戻り指令値を
前記アシスト指令値に足し込むことにより、ステアリン
グホイール１０の戻り性を向上させているのである。
【００２８】なお、本実施例では、トルクセンサ２０か
ら入力される操舵トルクの微分量と車速センサ３０から
入力される車速とにより決定される微分指令値を、アシ
スト指令値（電流指令値）に足し込むことにより、制御
システムの位相遅れを補償している。
ら入力される操舵トルクの微分量と車速センサ３０から
入力される車速とにより決定される微分指令値を、アシ
スト指令値（電流指令値）に足し込むことにより、制御
システムの位相遅れを補償している。
【００２９】さて、トルクセンサ２０の出力値やアシス
トモータ４０の回転数によって決定されたパルス的な戻
り指令値を適正な型に整形しそれをアシスト指令値に足
し込む制御を行うのが本発明であって、本実施例にあっ
ては、戻り指令値は、車速によりゲイン決定された後に
トルク感応リミッタ５１及びモータ回転数感応リミッタ
５２を介して必要な領域のみ取り出された後、極性判別
手段５３により判別され、その後ローパスフィルタ６０
により整形されてアシスト指令値に足し込まれるよう構
成されている。
トモータ４０の回転数によって決定されたパルス的な戻
り指令値を適正な型に整形しそれをアシスト指令値に足
し込む制御を行うのが本発明であって、本実施例にあっ
ては、戻り指令値は、車速によりゲイン決定された後に
トルク感応リミッタ５１及びモータ回転数感応リミッタ
５２を介して必要な領域のみ取り出された後、極性判別
手段５３により判別され、その後ローパスフィルタ６０
により整形されてアシスト指令値に足し込まれるよう構
成されている。
【００３０】ここで、トルク感応リミッタ５１は、トル
クセンサ２０の出力値が所定値以上の時には戻り指令値
を出力しないトルク上限リミッタと、トルクセンサ２０
の出力値が所定値以下の時には戻り指令値を出力しない
トルク下限リミッタとの両機能を備えており、一方、モ
ータ回転数感応リミッタ５２は、アシストモータ４０の
回転数が所定値以下の時には戻り指令値を出力しないモ
ータ回転数下限リミッタと、アシストモータ４０の回転
数が所定値以上の時には戻り指令値を出力しないモータ
回転数上限リミッタとの両機能を備えている。
クセンサ２０の出力値が所定値以上の時には戻り指令値
を出力しないトルク上限リミッタと、トルクセンサ２０
の出力値が所定値以下の時には戻り指令値を出力しない
トルク下限リミッタとの両機能を備えており、一方、モ
ータ回転数感応リミッタ５２は、アシストモータ４０の
回転数が所定値以下の時には戻り指令値を出力しないモ
ータ回転数下限リミッタと、アシストモータ４０の回転
数が所定値以上の時には戻り指令値を出力しないモータ
回転数上限リミッタとの両機能を備えている。
【００３１】従って、ステアリングホイールを徐々に中
立付近まで戻してきた場合においては、アシスト指令値
に足し込まれる戻り指令値は、トルク感応リミッタ５１
のトルク下限リミッタとモータ回転数感応リミッタ５２
のモータ回転数下限リミッタとにより必要な領域のみ取
り出される。
立付近まで戻してきた場合においては、アシスト指令値
に足し込まれる戻り指令値は、トルク感応リミッタ５１
のトルク下限リミッタとモータ回転数感応リミッタ５２
のモータ回転数下限リミッタとにより必要な領域のみ取
り出される。
【００３２】取り出された戻り指令値は、極性判別手段
５３によりアシストモータ４０の回転方向と操舵トルク
の入力方向（トルクセンサ２０の出力）とが互いに異な
るときにステアリングホイール１０が戻り状態であると
判別されるため、この時点の戻り指令値は、図３の従来
例に示すように、パルス的なオン・オフ信号として出力
される。
５３によりアシストモータ４０の回転方向と操舵トルク
の入力方向（トルクセンサ２０の出力）とが互いに異な
るときにステアリングホイール１０が戻り状態であると
判別されるため、この時点の戻り指令値は、図３の従来
例に示すように、パルス的なオン・オフ信号として出力
される。
【００３３】このパルス的な戻り指令値は、次段のロー
パスフィルタ６０に入力され、その出力は前述のアシス
ト指令値に足し込まれるようになっている。このローパ
スフィルタ６０によって、図３の最下図に示すように、
極性判別手段５３から出力される戻り指令値がオンの際
には、戻り指令値の立ち上がりがローパスフィルタ６０
の時定数に基づいて徐々に行われ、一方戻り指令がオフ
の際には、その戻り指令値がローパスフィルタ６０の時
定数に基づいて緩やかに減少し、特に、極性判別手段５
３からの出力（戻り指令値）の波形が、急激なパルス波
である場合には、その出力（戻り指令値）は僅かな脈動
となって現れるにすぎない。
パスフィルタ６０に入力され、その出力は前述のアシス
ト指令値に足し込まれるようになっている。このローパ
スフィルタ６０によって、図３の最下図に示すように、
極性判別手段５３から出力される戻り指令値がオンの際
には、戻り指令値の立ち上がりがローパスフィルタ６０
の時定数に基づいて徐々に行われ、一方戻り指令がオフ
の際には、その戻り指令値がローパスフィルタ６０の時
定数に基づいて緩やかに減少し、特に、極性判別手段５
３からの出力（戻り指令値）の波形が、急激なパルス波
である場合には、その出力（戻り指令値）は僅かな脈動
となって現れるにすぎない。
【００３４】従って、戻り制御を行う際の入力パラメー
タである操舵トルクやモータ回転数に外乱が入り微振動
が生じた場合であっても、ローパスフィルタ６０の時定
数により外乱による影響をほぼ解消できるため、操舵感
覚の改善を図ることができるのである。
タである操舵トルクやモータ回転数に外乱が入り微振動
が生じた場合であっても、ローパスフィルタ６０の時定
数により外乱による影響をほぼ解消できるため、操舵感
覚の改善を図ることができるのである。
【００３５】また、通常の戻り制御においては、操舵ト
ルク及びモータ回転数共にその変化は比較的ゆっくりで
あるため、ローパスフィルタ６０の影響を殆ど受けるこ
とがなく、良好な戻り制御を行うことができるのであ
る。
ルク及びモータ回転数共にその変化は比較的ゆっくりで
あるため、ローパスフィルタ６０の影響を殆ど受けるこ
とがなく、良好な戻り制御を行うことができるのであ
る。
【００３６】なお、本実施例にあっては、トルク感応リ
ミッタ５１及びモータ回転数感応リミッタ５２を介した
後にローパスフィルタ６０に入力されているが、このリ
ミッタ５１、５２を介さずに、車速によりゲイン決定さ
れた戻り指令値を直接極性判別手段５３に入力し、その
出力をローパスフィルタ６０により整形しアシスト指令
値に足し込むように構成しても良い。
ミッタ５１及びモータ回転数感応リミッタ５２を介した
後にローパスフィルタ６０に入力されているが、このリ
ミッタ５１、５２を介さずに、車速によりゲイン決定さ
れた戻り指令値を直接極性判別手段５３に入力し、その
出力をローパスフィルタ６０により整形しアシスト指令
値に足し込むように構成しても良い。
【００３７】この際、操舵トルクやモータ回転数に外乱
による微振動が生じた場合には、少なくとも極性判別手
段５３から出力されるパルス的なオン・オフ信号を除去
できるため、ステアリングホイール１０にゴツゴツ感と
して伝わる戻り制御の違和感を低減することができるの
である。
による微振動が生じた場合には、少なくとも極性判別手
段５３から出力されるパルス的なオン・オフ信号を除去
できるため、ステアリングホイール１０にゴツゴツ感と
して伝わる戻り制御の違和感を低減することができるの
である。
【００３８】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る電動
式パワーステアリングの戻り制御装置によれば、極性判
別手段の出力側に戻り指令値が入力されると共にその出
力がアシスト指令値に足し込まれるローパスフィルタを
設けたことにより、実際の戻り制御の効きを損なうこと
なく、路面のギャップ等の外乱によるステアリングホイ
ールの中立付近での保舵時あるいは微保舵時の違和感を
簡単な構成により低減することができるという優れた効
果を奏するのである。
式パワーステアリングの戻り制御装置によれば、極性判
別手段の出力側に戻り指令値が入力されると共にその出
力がアシスト指令値に足し込まれるローパスフィルタを
設けたことにより、実際の戻り制御の効きを損なうこと
なく、路面のギャップ等の外乱によるステアリングホイ
ールの中立付近での保舵時あるいは微保舵時の違和感を
簡単な構成により低減することができるという優れた効
果を奏するのである。
【図１】 本発明に係る電動式パワーステアリングの戻
り制御装置における一実施例の制御ブロック図である。
り制御装置における一実施例の制御ブロック図である。
【図２】 図１に示した実施例のシステムを説明するブ
ロック図である。
ロック図である。
【図３】 ステアリングホイールを中立付近に戻してき
た際に外乱によって戻り指令値が出力される状態を従来
技術と本発明とを比較して示すグラフである。
た際に外乱によって戻り指令値が出力される状態を従来
技術と本発明とを比較して示すグラフである。
【図４】 従来の戻り制御装置の制御ブロック図であ
る。
る。
【図５】 操舵トルクが十分に大きい保舵時に戻り指令
値を出力する状態を従来技術と改良例とを比較して示す
グラフである。
値を出力する状態を従来技術と改良例とを比較して示す
グラフである。
【図６】 操舵トルクが極めて小さい時、或いはステア
リングホイールの戻りが遅くモータ回転数が微小の時に
戻り指令値を出力する状態を従来技術と改良例とを比較
して示すグラフである。
リングホイールの戻りが遅くモータ回転数が微小の時に
戻り指令値を出力する状態を従来技術と改良例とを比較
して示すグラフである。
【図７】 ステアリングホイールの戻りが十分に速い時
に戻り指令値を出力する状態を従来技術と改良例とを比
較して示すグラフである。
に戻り指令値を出力する状態を従来技術と改良例とを比
較して示すグラフである。
【図８】 従来の改良例における戻り制御装置の制御ブ
ロック図である。
ロック図である。
１０ ステアリングホイール ２０ トルクセンサ ３０ 車速センサ ４０ アシストモータ ５０ 電気制御装置（ＥＣＵ） ５１ トルク感応リミッタ ５２ モータ回転数感応リミッタ ５３ 極性判別手段 ６０ ローパスフィルタ
Claims (3)
- 【請求項１】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサの出力と車速を検出する車速センサ
の出力とにより決定される所定のアシスト指令値によ
り、アシストモータを駆動して操舵トルクにアシストト
ルクを付加しステアリングホイールの操作性を向上させ
る電動式パワーステアリングシステムにおいて、前記ア
シストモータの回転方向と操舵トルクの入力方向とが互
いに異なるときに前記ステアリングホイールが戻り状態
であると極性判別手段により判別し、前記車速センサの
出力により決定される戻り指令値を前記アシスト指令値
に足し込むことにより、ステアリングホイールの戻り性
を向上させる電動式パワーステアリングの戻り制御装置
について、 前記極性判別手段の出力側に設けられ、前記戻り指令値
が入力されると共にその出力がアシスト指令値に足し込
まれるローパスフィルタを備えたことを特徴とする電動
式パワーステアリングの戻り制御装置。 - 【請求項２】前記トルクセンサの出力値が所定の範囲外
の時には前記戻り指令値を出力しないトルク感応リミッ
タを備えたことを特徴とする請求項１記載の電動式パワ
ーステアリングの戻り制御装置。 - 【請求項３】前記アシストモータの回転数が所定の範囲
外の時には前記戻り指令値を出力しないモータ回転数感
応リミッタを備えたことを特徴とする請求項１又は２に
記載の電動式パワーステアリングの戻り制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338597A JP3893502B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 電動式パワーステアリングの戻り制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9338597A JP3893502B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 電動式パワーステアリングの戻り制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10278829A true JPH10278829A (ja) | 1998-10-20 |
| JP3893502B2 JP3893502B2 (ja) | 2007-03-14 |
Family
ID=14080854
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9338597A Expired - Fee Related JP3893502B2 (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 電動式パワーステアリングの戻り制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3893502B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167631A1 (ja) | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
| WO2014167630A1 (ja) | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
| CN105083370A (zh) * | 2014-05-09 | 2015-11-25 | 现代摩比斯株式会社 | Mdps的补偿控制装置 |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP9338597A patent/JP3893502B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014167631A1 (ja) | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
| WO2014167630A1 (ja) | 2013-04-08 | 2014-10-16 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
| JP5985045B2 (ja) * | 2013-04-08 | 2016-09-06 | 三菱電機株式会社 | 操舵制御装置および操舵制御方法 |
| US9522695B2 (en) | 2013-04-08 | 2016-12-20 | Mitsubishi Electric Corporation | Steering control device, and steering control method |
| CN105121257B (zh) * | 2013-04-08 | 2017-04-05 | 三菱电机株式会社 | 转向控制装置及转向控制方法 |
| US9738307B2 (en) | 2013-04-08 | 2017-08-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Steering control device, and steering control method |
| CN105083370A (zh) * | 2014-05-09 | 2015-11-25 | 现代摩比斯株式会社 | Mdps的补偿控制装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3893502B2 (ja) | 2007-03-14 |
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| A521 | Written amendment |
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