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技術 電動パワーステアリング装置

出願人 三菱自動車工業株式会社
発明者 山中裕基大井寛士忠田誠司吉澤純一
出願日 2016年1月14日 (5年1ヶ月経過) 出願番号 2016-005539
公開日 2017年7月20日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2017-124762
状態 特許登録済
技術分野 走行状態に応じる操向制御
主要キーワード 保持指令 切込み操作 切込み方向 操作トルク 直進方向 補償制御 CAN通信 操舵角速度センサ
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (6)

課題

運転者ステアリングホイールを切込んだ状態でステアリングホイールから手を放した際、ステアリングホイール及び操舵輪をより早期に中立位置に戻すことができる電動パワーステアリング装置を提供する。

解決手段

ステアリングホイールの操舵状態に応じて、ステアリング補助力をステアリングホイールの切込み方向に発生させる切込み補助力制御部23を有すると共に、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、切込み方向とは逆方向のステアリング補助力である戻し補助力を発生させる戻し補助力制御部24を有する構成とする。

概要

背景

従来、自動車等の車両に搭載され、ステアリングホイールの操作(操舵輪操舵)を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、例えば、モータ等の電動アクチュエータ装置を備え、この電動アクチュエータ装置によってステアリング機構へのステアリング補助力を発生させる。具体的には、電動パワーステアリング装置は、運転者によってステアリングホイールが回転操作(操舵)されると、モータを作動させ、ステアリングホイールの操舵状態に応じたステアリング補助力を切込み方向に発生させる。これにより、運転者がステアリングホイールの操舵に要する操舵トルクを低減させている。

ところで、運転者がステアリングホイールを切り込んだ状態でステアリングホイールから手を放すと、セルフアライニングトルクにより操舵輪は中立位置(直進方向)に戻ろうとする。その際、上記のような切込み方向のステアリング補助力を発生させていると、操舵輪の中立位置への戻り阻害してしまう虞がある。

そこで、ステアリングホイールの操舵状態に応じて切込み方向へのステアリング補助力を制限するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、操舵トルクと車速とに基づいて操舵補助指令値を決定して電動モータを制御し、このとき、操舵状態に応じて操舵補助指令値を制限(切込み方向へのステアリング補助力を制限)することが記載されている。具体的には、操舵トルクが大きい領域ではステアリングホイールを操作している(切り込んでいる)ものと判断して操舵保持指令値を制限せず、操舵トルクが小さい領域ではステアリングホイールから手を放したハンドル戻り状態と判断し、操舵補助指令値を制限することが記載されている。

このように操舵補助指令値を適宜制限することで、ステアリングホイールから手を放したハンドル戻り時に、操舵輪が中立位置に戻り易くなる。

概要

運転者がステアリングホイールを切込んだ状態でステアリングホイールから手を放した際、ステアリングホイール及び操舵輪をより早期に中立位置に戻すことができる電動パワーステアリング装置を提供する。ステアリングホイールの操舵状態に応じて、ステアリング補助力をステアリングホイールの切込み方向に発生させる切込み補助力制御部23を有すると共に、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、切込み方向とは逆方向のステアリング補助力である戻し補助力を発生させる戻し補助力制御部24を有する構成とする。

目的

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、運転者がステアリングホイールを切込んだ状態でステアリングホイールから手を放した際、ステアリングホイール及び操舵輪をより早期に中立位置に戻すことができる電動パワーステアリング装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

車両のステアリング機構へのステアリング補助力を発生させる電動アクチュエータと、運転者によるステアリングホイール操舵に応じて前記電動アクチュエータで発生させる前記ステアリング補助力を制御する制御手段と、を備える電動パワーステアリング装置であって、前記制御手段は、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて、前記ステアリング補助力を前記ステアリングホイールの切込み方向に発生させる切込み補助力制御部を有すると共に、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて、前記切込み方向とは逆方向の前記ステアリング補助力である戻し補助力を発生させる戻し補助力制御部を有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2

請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、車速が第1の速度以下である場合には、前記ステアリングホイールの操舵角の増加に伴って前記戻し補助力を第1のトルクまで増加させ、車速が前記第1の速度よりも速い場合には、前記ステアリングホイールの操舵角の増加に伴って前記戻し補助力を前記第1のトルクよりも低い第2のトルクまで増加させ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に記載の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、車速が前記第1の速度以下である場合には、前記戻し補助力を第1の傾きで増加させ、車速が前記第1の速度よりも速い場合には、前記戻し補助力を前記第1の傾きよりも大きい第2の傾きで増加させ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2又は3に記載の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、車速が前記第1の速度以下である場合、前記ステアリングホイールの操舵角が第1の操舵角を超えると、前記ステアリングホイールの操舵角の増加に伴って前記戻し補助力を前記第1のトルクから減少させ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1から4の何れか一項に記載の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、前記ステアリングホイールの操舵トルク所定値以上となった場合は前記戻し補助力のゲインを徐々に小さくすることを特徴とする電動パワーステアリング装置。

技術分野

0001

本発明は、例えば、自動車等の車両に搭載され、ステアリングホイールの操作を補助する電動パワーステアリング装置に関する。

背景技術

0002

従来、自動車等の車両に搭載され、ステアリングホイールの操作(操舵輪操舵)を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。電動パワーステアリング装置は、例えば、モータ等の電動アクチュエータ装置を備え、この電動アクチュエータ装置によってステアリング機構へのステアリング補助力を発生させる。具体的には、電動パワーステアリング装置は、運転者によってステアリングホイールが回転操作(操舵)されると、モータを作動させ、ステアリングホイールの操舵状態に応じたステアリング補助力を切込み方向に発生させる。これにより、運転者がステアリングホイールの操舵に要する操舵トルクを低減させている。

0003

ところで、運転者がステアリングホイールを切り込んだ状態でステアリングホイールから手を放すと、セルフアライニングトルクにより操舵輪は中立位置(直進方向)に戻ろうとする。その際、上記のような切込み方向のステアリング補助力を発生させていると、操舵輪の中立位置への戻り阻害してしまう虞がある。

0004

そこで、ステアリングホイールの操舵状態に応じて切込み方向へのステアリング補助力を制限するようにしたものがある(例えば、特許文献1参照)。特許文献1には、操舵トルクと車速とに基づいて操舵補助指令値を決定して電動モータを制御し、このとき、操舵状態に応じて操舵補助指令値を制限(切込み方向へのステアリング補助力を制限)することが記載されている。具体的には、操舵トルクが大きい領域ではステアリングホイールを操作している(切り込んでいる)ものと判断して操舵保持指令値を制限せず、操舵トルクが小さい領域ではステアリングホイールから手を放したハンドル戻り状態と判断し、操舵補助指令値を制限することが記載されている。

0005

このように操舵補助指令値を適宜制限することで、ステアリングホイールから手を放したハンドル戻り時に、操舵輪が中立位置に戻り易くなる。

先行技術

0006

特開2009−196573号公報

発明が解決しようとする課題

0007

しかしながら、特許文献1に係る発明では、ハンドル戻り状態(ステアリングホイールから手を放した状態)である場合でも、切込み方向のステアリング補助力は発生し続ける。このため、特許文献1に記載の発明においても、操舵輪の中立位置への戻りが遅くなる虞はある。

0008

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、運転者がステアリングホイールを切込んだ状態でステアリングホイールから手を放した際、ステアリングホイール及び操舵輪をより早期に中立位置に戻すことができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

0009

上記課題を解決する本発明の第1の態様は、車両のステアリング機構へのステアリング補助力を発生させる電動アクチュエータと、運転者によるステアリングホイールの操舵に応じて前記電動アクチュエータで発生させる前記ステアリング補助力を制御する制御手段と、を備える電動パワーステアリング装置であって、前記制御手段は、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて、前記ステアリング補助力を前記ステアリングホイールの切込み方向に発生させる切込み補助力制御部を有すると共に、前記ステアリングホイールの操舵状態に応じて、前記切込み方向とは逆方向の前記ステアリング補助力である戻し補助力を発生させる戻し補助力制御部を有することを特徴とする電動パワーステアリング装置にある。

0010

かかる第1の態様では、ステアリングホイールの操舵状態に応じて、ステアリングの切込み方向へのステアリング補助力と共に、切込み方向とは逆方向のステアリング補助力である戻し補助力を発生させている。これにより、運転者がステアリングホイールを切り込んだ状態でステアリングから手を放した際、戻し補助力が作用することで操舵輪をより早期に中立位置まで戻すことができる。

0011

本発明の第2の態様は、第1の態様の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、車速が第1の速度以下である場合には、前記ステアリングホイールの操舵角の増加に伴って前記戻し補助力を第1のトルクまで増加させ、車速が前記第1の速度よりも速い場合には、前記ステアリングホイールの操舵角の増加に伴って前記戻し補助力を前記第1のトルクよりも低い第2のトルクまで増加させることを特徴とする電動パワーステアリング装置にある。

0012

本発明の第3の態様は、第2の態様の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、車速が前記第1の速度以下である場合には、前記戻し補助力を第1の傾きで増加させ、車速が前記第1の速度よりも速い場合には、前記戻し補助力を前記第1の傾きよりも大きい第2の傾きで増加させることを特徴とする電動パワーステアリング装置にある。

0013

かかる第2および第3の態様では、低速走行時における操舵輪の中立位置への戻りを早めつつ、車両の高速走行時における直進定性を向上することができる。

0014

本発明の第4の態様は、第2又は3の態様の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、車速が前記第1の速度以下である場合、前記ステアリングホイールの操舵角が第1の操舵角を超えると、前記ステアリングホイールの操舵角の増加に伴って前記戻し補助力を前記第1のトルクから減少させることを特徴とする電動パワーステアリング装置にある。

0015

かかる第4の態様では、ステアリングホイールが深く切り込まれた際、ステアリングホイールの切込み操作がより容易となる。

0016

本発明の第5の態様は、第1から4の何れか一つの態様の電動パワーステアリング装置において、前記戻し補助力制御部は、前記ステアリングホイールの操舵トルクが所定値以上となった場合は前記戻し補助力のゲインを徐々に小さくすることを特徴とする電動パワーステアリング装置にある。

0017

かかる第5の態様では、戻し補助力によるステアリングホイールの切込み操作の阻害を抑制することができる。

発明の効果

0018

以上のように、かかる本発明の電動パワーステアリング装置によれば、運転者がステアリングホイールを切り込んだ状態でステアリングホイールから手を放した際、操舵輪をより早期に中立位置まで戻すことができる。またステアリングホイールを操作する際の反力感や、フィーリング不良を低減することができる。

図面の簡単な説明

0019

本発明の実施形態1に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す図である。
本発明の実施形態1に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図である。
ステアリングホイールの操舵角と戻り制御電流(基本戻り補助力)との関係を規定するマップの一例を示す図である。
ステアリングホイールの操舵トルクと操舵トルクゲインとの関係を規定するマップの一例を示す図である。
本発明の実施形態2に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図である。

実施例

0020

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
(実施形態1)
図1に示すように、車両10は、ステアリングホイール11を備え、このステアリングホイール11は、ステアリングシャフト12、ステアリング機構13及びタイロッド14を介して車両10の操舵輪である前輪15に連結されている。運転者によってステアリングホイール11が操舵されると、ステアリングシャフト12を介してステアリング機構13に操舵トルク(操舵力)が伝達される。ステアリング機構13にステアリングホイール11の操作トルクが伝達されることにより、タイロッド14を介して前輪15が操舵される。

0021

そして車両10は、ステアリングホイール11の操舵状態に応じたステアリング補助力を発生させてステアリング機構13に入力して運転者によるステアリングホイール11の操舵をアシストする電動パワーステアリング装置20を備えている。

0022

電動パワーステアリング装置20は、図1及び図2に示すように、ステアリング機構13に入力されるステアリング補助力を発生させる電動アクチュエータであるモータ21と、運転者によるステアリングホイール11の回転操作に応じてモータ21で発生させるステアリング補助力の大きさを制御する制御装置(制御手段)22と、を備えている。

0023

ここで、車両10は、図2に示すように、操舵トルクセンサ16、車速センサ17、操舵角センサ18及び操舵角速度センサ19を備えている。操舵トルクセンサ16は、運転者によりステアリングホイール11に入力され、ステアリングシャフト12に作用する操舵トルクTqsを検出する。また車速センサ17は、車両10の速度(車速)Vaを検出する。操舵角センサ18は、運転者によって操作されたステアリングホイール11の操舵角θaを検出する。操舵角速度センサ19は、運転者によって操作されたステアリングホイール11の操舵角速度dθを検出する。なお操舵角速度dθは、操舵角センサ18により検出された操舵角θaを時間微分することで算出するようにしてもよい。

0024

そして、制御装置22は、車両10が備えるこれら操舵トルクセンサ16、車速センサ17、操舵角センサ18及び操舵角速度センサ19の検出情報に基づいて、ステアリングホイール11の操舵状態を適宜判定し、その判定結果に基づいてステアリング機構13に入力されるステアリング補助力Tqaの大きさを制御する。なお本実施形態では、制御装置22は、車両10が備える車速センサ17、操舵角センサ18及び操舵角速度センサ19からの情報(車速Va、操舵角θa及び操舵角速度dθ)をCAN(Controller Area Network)通信により取得している。

0025

制御装置22は、詳しくは後述するが、例えば、運転者によってステアリングホイール11が切込み操作されている場合、モータ21によってステアリング補助力Tqaをステアリングホイール11の切込み方向(プラス方向)に発生させる。またステアリングホイール11を切り込んだ状態で運転者がステアリングホイール11から手を放した状態(ハンドル戻り状態)では、制御装置22は、モータ21によって、ステアリングホイール11の切込み方向とは逆方向(マイナス方向)にステアリング補助力Tqaを発生させる。これにより、運転者がステアリングホイール11を切り込んだ状態でステアリングホイール11から手を放した際、操舵輪である前輪15をより早期に中立位置まで戻すことができる。またステアリングホイール11を操作する際の反力感や、フィーリング不良を低減することができる。

0026

本実施形態に係る制御装置22は、切込み補助力制御部23と、戻し補助力制御部24と、モータ制御部25と、を有する。切込み補助力制御部23及び戻し補助力制御部24は、ステアリングホイール11の操舵状態に応じて、ステアリング機構13に入力されるステアリング補助力Tqaの大きさを制御する。このステアリング補助力Tqaの大きさは、モータ21に供給される電流の大きさに比例する。本実施形態では、切込み補助力制御部23は、操舵トルクセンサ16や車速センサ17等による検出情報等に基づいて、ステアリングホイール11の操舵状態を判断し、その判断結果に応じて、切込み方向のステアリング補助力(切込み補助力Tqt)の大きさを制御する。

0027

具体的には、切込み補助力制御部23は、操舵トルクセンサ16が検出した操舵トルクTqsに応じて、基本切込み補助力Tqtbを演算により求めると共に、CAN通信により取得した車速Va等に基づいて基本切込み補助力Tqtbを補正し切込み補助力Tqtの大きさを決定する。このように基本切込み補助力Tqtbを補正することで切込み補助力Tqtを求めることで、例えば、切込み補助力Tqtの収斂補償慣性補償等を行っている。なおこれらの補償制御は、周知技術であるため、ここでの説明は省略する。勿論、切込み補助力Tqtの決定方法は、特に限定されるものではない。

0028

切込み補助力制御部23は、例えば、運転者がステアリングホイール11を中立位置(前進方向)から左方向に切り込んでいる状態である場合、ステアリングホイール11の操舵トルクTqsが大きくなるほど、切込み補助力Tqtが大きくなるように制御する。また例えば、運転者がステアリングホイール11を中立位置から左方向に切り込んでいる状態でステアリングホイール11から手を放した場合(ハンドル戻り状態の場合)には、ステアリングホイール11の操舵トルクTqsは実質的にゼロとなるため、切込み補助力制御部23は、切込み補助力Tqtを減少させてゼロに収束させるように制御する。

0029

戻し補助力制御部24は、例えば、CAN通信により取得した操舵角θaに基づいてステアリングホイール11の操舵状態を判断し、操舵中と判断した場合、ステアリングホイール11の切込み補助力Tqtとは逆方向のステアリング補助力(戻し補助力Tqr)の大きさを制御する。ここで、操舵中とは、運転者がステアリングホイール11を切込み操作又は切戻し操作している状態だけでなく、ステアリングホイール11を切り込んでステアリングホイール11から手を放した状態(ハンドル戻し状態)、ステアリングホイール11を切り込んだまま保持する状態(保蛇状態)も含むものとする。

0030

このように切込み補助力制御部23により求められた切込み補助力Tqtと、戻し補助力制御部24により求められた戻し補助力Tqrとを加算部26にて加算することでステアリング補助力Tqaが求められ、求められたステアリング補助力Tqaは、モータ制御部25に送られる。

0031

モータ制御部25は、モータ21に供給する電流量を制御する。すなわちモータ制御部25は、求められたステアリング補助力Tqaが発生するように、モータ21に供給する電流量を制御する。

0032

以上のように、本発明に係る電動パワーステアリング装置20では、ステアリング補助力Tqaとして、ステアリングホイール11の切込み方向(プラス方向)の切込み補助力Tqtと共に、ステアリングホイール11の切込み方向とは逆方向(マイナス方向)の戻し補助力Tqrを、ステアリング機構13に入力するようにした。

0033

これにより、ステアリングホイール11の切込み操作時は勿論、ステアリングホイール11から手を放した状態(ハンドル戻り状態)においても、ステアリングホイール11の操作(操舵輪である前輪15の操舵)が適切に補助される。すなわち、ステアリングホイール11から手を放した際、操舵輪である前輪15(ステアリングホイール11)をより早期に中立位置まで戻すことができる。

0034

例えば、ステアリングホイール11が切込み操作されている状態では、切込み補助力制御部23によって演算される切込み補助力Tqtは、戻し補助力制御部24により演算される戻し補助力Tqrに比べて大きいため、ステアリング機構13には、ステアリングホイール11の切込み方向(プラス方向)のステアリング補助力Tqaが入力される。これにより、運転者は、比較的弱い力でステアリングホイール11の切込み操作を行うことができる。

0035

また、ステアリングホイール11が切り込まれた状態で、運転者がステアリングホイール11から手を放した場合(ハンドル戻り状態)、操舵トルクTqsは実質的にゼロとなるため、切込み補助力制御部23により求められる切込み補助力Tqtは大きく減少し、それに伴い、切込み方向のステアリング補助力Tqaが弱まる。加えて、切込み操作されている当初から付加されている戻し補助力Tqrに基づいて、操舵輪である前輪15及びステアリングホイール11が中立位置へ戻り易くなる。

0036

さらに、ステアリングホイール11の操舵角θaの減少に伴って切込み補助力Tqtがさらに減少し戻し補助力Tqrよりも小さくなると、結果として、ステアリング機構13には切込み方向とは逆方向(マイナス方向)のステアリング補助力Tqaが入力される。

0037

ここで、従来のように、ステアリングホイールの操舵状態を判定し、ハンドル戻り状態であると判定された場合に、切込み補助力を制限することによっても、ステアリングホイールの操作(操舵輪の操舵)を補助することはできる。しかしながら、切込み補助力を制限するだけでは、ハンドル戻り状態での補助力は十分とは言えない。またステアリングホイールの操舵状態の判定は難しく、その判定に基づいてステアリングホイールを操作する際のフィーリングの不良が発生し易い。

0038

これに対し、本発明では、上述のようにハンドル戻り状態においては、切込み方向のステアリング補助力Tqaが弱まるだけでなく、切込み方向とは逆方向(マイナス方向)のステアリング補助力Tqaがステアリング機構13に入力される。したがって、操舵輪である前輪15及びステアリングホイール11が中立位置までさらに戻り易くなる。さらに、本発明では、戻し補助力Tqrが、ハンドル戻り状態のときだけでなくステアリングホイール11の切込み操作時にも、ステアリング機構13に入力されるようにしているため、ステアリングホイール11を操作する際のフィーリングの不良の発生を低減することもできる。

0039

ところで、本実施形態に係る戻し補助力制御部24は、基本戻し補助力Tqrbを演算により求めると共に、この基本戻し補助力Tqrbを適宜補正することで、戻し補助力Tqrを求めている。これにより、ステアリングホイール11の操舵状態に応じた戻し補助力Tqrをより適切に演算することができる。

0040

具体的には、戻し補助力制御部24は、図2に示すように、基本戻し補助力演算手段27と、車速ゲイン演算手段28と、操舵角速度ゲイン演算手段29と、操舵トルクゲイン演算手段30と、を有する。

0041

基本戻し補助力演算手段27は、操舵角センサ18の検出結果に基づいて基本戻し補助力Tqrbを演算する。具体的には、基本戻し補助力演算手段27は、図3に示すような関係を規定するマップを参照して基本戻し補助力Tqrbを求める。上述のようにステアリング補助力Tqaの大きさは、モータ21に供給される電流の大きさに比例し、基本戻し補助力(ステアリング補助力)Tqrbの大きさは、モータ21に供給される戻り制御電流Irの大きさに比例する。このため、図3では、ステアリングホイール11の操舵角θaと基本戻し補助力Tqrbとの関係を、ステアリングホイール11の操舵角θaと戻し制御電流Irとの関係として規定している。なお戻し制御電流Irとは、モータ21で所定の戻し補助力Tqrを発生させるために必要な電流量である。

0042

また基本戻し補助力演算手段27は、車両10の速度(車速)に応じて基本戻し補助力Tqrbを演算して設定する。詳しくは、車両10の速度が予め設定された第1の速度(例えば、60km/h程度)以下である低速走行時には、基本戻し補助力演算手段27は、図3に示すように、ステアリングホイール11の操舵角θaの増加に伴って基本戻し補助力Tqrbを第1のトルク(第1の電流値Ir1)まで増加させる。この例では、ステアリングホイール11の操舵角θaが第1の操舵角θ1(例えば、中立位置から70°程度)で、基本戻し補助力Tqrbが第1のトルク(第1の電流値Ir1)となるようにしている。

0043

一方、車両10の速度が予め設定された第1の速度よりも速い中高速走行時である場合、基本戻し補助力演算手段27は、図3に示すように、ステアリングホイール11の操舵角θaの増加に伴って基本戻し補助力Tqrbを、第1のトルク(第1の電流値Ir1)よりも低い第2のトルク(第2の電流値Ir2)まで増加させるようにする。この例では、ステアリングホイール11の操舵角θaが第2の操舵角θ2(例えば、中立位置から10°程度)で、基本戻し補助力Tqrbが第2のトルク(第2の電流値Ir2)となるようにしている。すなわち中高速走行時には、低速走行時よりも基本戻し補助力Tqrbの最大値を低い値としている。

0044

さらに本実施形態では、車両10が低速走行している際には、基本戻し補助力Tqrbを第1の傾きで第1のトルク(第1の電流値Ir1)まで増加させ、車両10が中高速走行している際には、基本戻し補助力Tqrbを第1の傾きよりも大きい第2の傾きで第2のトルク(第2の電流値Ir2)まで増加させるようにしている。

0045

また基本戻し補助力演算手段27は、車両10が低速走行している際には、ステアリングホイール11の操舵角θaが第1の操舵角θ1を超え、例えば、第3の操舵角θ3(例えば、中立位置から90°程度)に達すると、ステアリングホイール11の操舵角θaの増加に伴って基本戻し補助力Tqrbを第1のトルク(第1の電流値Ir1)から減少させるようにしている。なお図3中点線で示すように、基本戻し補助力Tqrbは、第1の操舵角θ1を超えた後も、第1のトルク(第1の電流値Ir1)に維持されていてもよい。

0046

このように車速に応じて、ステアリングホイール11の操舵角θaに対応する基本戻し補助力Tqrbを適宜演算して設定することで、ステアリング補助力Tqaをより適切に制御することができる。例えば、車両10が低速走行している際には、ステアリングホイール11の操舵角θaに応じた基本戻し補助力Tqrbの最大値が比較的大きい値(第1のトルク)となるようにしている。これによりステアリングホイール11の操舵角θaが比較的大きくなった状態でステアリングホイール11から手を放した場合でも、ステアリングホイール11を中立位置まで適切に戻すことができる。

0047

また例えば、車両10が中高速走行している際には、ステアリングホイール11の操舵角θaに応じた基本戻し補助力Tqrbの最大値を比較的小さい値(第2のトルク)とすると共に、基本戻し補助力Tqrbが増加する際の傾きを低速走行時よりも大きくなるようにしている。これにより、車両10が中高速走行している際の直進走行安定性を高めることができる。なお車両10が中高速走行している場合、ステアリングホイール11の操舵角θaはあまり大きくなるとはないため、基本戻し補助力Tqrbの最大値は比較的小さい値(第2のトルク)としてステアリングホイール11の操作を適切に補助することができる。

0048

また車速ゲイン演算手段28は、CAN通信により取得した車速Vaに基づいて車速ゲインG1(0≦G1≦1)を演算して設定する。この車速ゲインG1とは、車速Vaに基づいて設定される戻し補助力Tqrのゲインであり、例えば、車両10の速度が遅いほど大きい値に設定される。操舵角速度ゲイン演算手段29は、CAN通信により取得した操舵角θaに基づいて、操舵角速度ゲインG2(0≦G2≦1)を設定する。この操舵角速度ゲインG2とは、操舵角速度θaに基づいて設定される戻し補助力Tqrのゲインであり、例えば、ステアリングホイール11の操舵角速度が遅いほど小さい値に設定される。

0049

さらに操舵トルクゲイン演算手段30は、操舵トルクセンサ16の検出結果に基づいて操舵トルクゲインG3を演算して設定する。この操舵トルクゲインG3とは、操舵トルクセンサ16により検出された操舵トルクTqsに基づいて設定される戻し補助力Tqrのゲインであり、操舵トルクゲイン演算手段30は、例えば、ステアリングホイール11の操舵トルクTqsが所定値以上となった場合に、操舵トルクゲインG3を徐々に小さくするように設定する(0≦G3≦1)。本実施形態では、操舵トルクゲイン演算手段30は、例えば、図4に示すような関係を規定するマップを参照し、操舵トルクTqsが第1の操舵トルクTqs1を超えると、操舵トルクゲインG3を徐々に減少させるようにしている。なお、図4では操舵トルクゲインG3を1から減少させているが、これを1未満から減少させるようにしてもよい。

0050

そして、戻し補助力制御部24は、基本戻し補助力Tqrbに、このように演算された車速ゲインG1、操舵角速度ゲインG2及び操舵トルクゲインG3を乗算することで、戻し補助力Tqrを演算して設定する。

0051

このように車速ゲインG1及び操舵角速度ゲインG2を適宜設定すると共に、さらに操舵トルクゲインG3を適宜設定し、これら車速ゲインG1、操舵角速度ゲインG2及び操舵トルクゲインG3に基づいて戻し補助力Tqrを制御することで、戻し補助力Tqrをより適切に制御することができる。それに伴い、ステアリングホイール11の操舵時の反力感や、フィーリング不良の低減を図ることができる。

0052

(実施形態2)
図5は、実施形態2に係る電動パワーステアリング装置20Aの概略構成を示すブロック図である。

0053

図5に示すように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置20Aは、実施形態1における戻し補助力制御部24に相当する第1の戻し補助力制御部31を備えると共に、第2の戻し補助力制御部32を備えている。これら第1の戻し補助力制御部31と第2の戻し補助力制御部32とは、スイッチ部33を介して加算部26に接続されている。

0054

ここで、実施形態1における戻し補助力制御部24に相当する第1の戻し補助力制御部31は、上述したようにCAN通信により取得した車速、操舵角及び操舵角速度の情報に基づいて戻し補助力Tqrを演算している。

0055

一方、第2の戻し補助力制御部32は、CAN通信を用いることなく、ステアリングホイール11から得られる情報、例えば、舵角や、操舵トルクに基づいて基本戻し補助力Tqrbを補正して戻し補助力Tqrを演算する。第2の戻し補助力制御部32による戻し補助力Tqrの制御によっても、ステアリングホイール11の操作(操舵輪である前輪15の操舵)をある程度アシストすることができる。

0056

スイッチ部33は、第1の戻し補助力制御部31又は第2の戻し補助力制御部32と加算部26との接続状態切り換え可能なものであればよく、その構成は特に限定されない。このスイッチ部33は、CAN通信が正常に機能している場合には、第1の戻し補助力制御部31と加算部26とを接続しており、CAN通信の異常が検出された場合に、第2の戻し補助力制御部32と加算部26との接続に切り換わるようになっている。

0057

このような本実施形態の構成によれば、CAN通信が正常な状態であれば、ステアリングホイール11の操作(操舵輪である前輪15の操舵)を適切にアシストすることができ、またCAN通信に異常が生じた場合でも、ステアリングホイール11の操作(操舵輪である前輪15の操舵)をアシストすることができる。すなわち、CAN通信に異常が生じた場合でも、ハンドル戻り状態におけるステアリングホイール11の中立位置への戻りの悪さを抑制することができる。

0058

10 車両
11ステアリングホイール
12ステアリングシャフト
13ステアリング機構
14タイロッド
15前輪(操舵輪)
16操舵トルクセンサ
17車速センサ
18操舵角センサ
19操舵角速度センサ
20電動パワーステアリング装置
21モータ
22制御装置
23 切込み補助力制御部
24 戻し補助力制御部
25モータ制御部
26加算部
27 基本戻し補助力演算手段
28車速ゲイン演算手段
29操舵角速度ゲイン演算手段
30操舵トルクゲイン演算手段
31 第1の戻し補助力制御部
32 第2の戻し補助力制御部
33 スイッチ部

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