JP2003048553A - Power steering device - Google Patents

Power steering device

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JP2003048553A
JP2003048553A JP2001235096A JP2001235096A JP2003048553A JP 2003048553 A JP2003048553 A JP 2003048553A JP 2001235096 A JP2001235096 A JP 2001235096A JP 2001235096 A JP2001235096 A JP 2001235096A JP 2003048553 A JP2003048553 A JP 2003048553A
Authority
JP
Japan
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steering
vehicle speed
vehicle
failure
electric motor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP2001235096A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Taninaga
隆 谷永
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koyo Seiko Co Ltd
Original Assignee
Koyo Seiko Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Koyo Seiko Co Ltd filed Critical Koyo Seiko Co Ltd
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To carry out appropriate steering assist depending on a vehicle speed even in a case where abnormality is generated in a vehicle speed detecting means or a signal line thereof. SOLUTION: In this power steering device, a steering assist force is applied to a steering mechanism 1 with an electric motor 27 being as a generation source of the steering assist force. An electronic control unit 30 finds a steering angle speed based on an output of a steering sensor 11, and sets a target revolution speed of the electric motor 27 based on the found steering angle speed and the vehicle speed detected by a vehicle speed sensor 13. When malfunction is generated in the vehicle sensor 13 or the signal line thereof, the electronic control unit 30 calculates the vehicle speed based on outputs of an engine speed detection part 16 and a gear ratio detecting part 17 (for detecting a gear ratio of a transmission), and the target revolution speed of the electric motor 27 is set based on the calculated vehicle speed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータを操
舵補助力の発生源としたパワーステアリング装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a power steering device using an electric motor as a source of a steering assist force.

【0002】[0002]

【従来の技術】電動モータを操舵補助力の発生源とした
パワーステアリング装置には、電動モータの出力トルク
をギア機構等の機械的伝達手段によってステアリング機
構に伝達する構成のものと、電動モータによって駆動さ
れるオイルポンプの発生油圧をステアリング機構に伝達
する油圧式のものとがある。いずれの場合にも、ステア
リングホイールによる操舵に関する情報(操舵トルクま
たは舵角速度)と、車速情報とに基づいて、電動モータ
の駆動目標値が定められ、この駆動目標値が達成される
ように電動モータが駆動される。これにより、適切な操
舵補助が実現できる。とくに、車速情報に基づいて電動
モータの駆動目標値を定めることにより、操舵抵抗が大
きくなる低速走行時には操舵補助力を大きくし、操舵抵
抗が小さくなる高速走行時には操舵補助力を小さくする
ことができ、適切な車速感応制御を行える。
2. Description of the Related Art A power steering system using an electric motor as a source of a steering assist force has a structure in which an output torque of the electric motor is transmitted to a steering mechanism by a mechanical transmission means such as a gear mechanism. There is a hydraulic type that transmits the generated hydraulic pressure of the driven oil pump to the steering mechanism. In any case, the drive target value of the electric motor is determined based on the information (steering torque or steering angular velocity) related to steering by the steering wheel and the vehicle speed information, and the electric motor is set so that the drive target value is achieved. Is driven. As a result, appropriate steering assistance can be realized. In particular, by determining the drive target value of the electric motor based on the vehicle speed information, it is possible to increase the steering assist force during low-speed traveling when the steering resistance increases and decrease the steering assist force during high-speed traveling when the steering resistance decreases. , Appropriate vehicle speed response control can be performed.

【0003】車速情報を検出する車速センサに故障が生
じたり、車速センサの信号ラインに断線等の故障が生じ
れば、車速感応制御を適切に行うことができない。そこ
で、パワーステアリング装置のための電子制御ユニット
(ECU)は、車速センサ信号の異常を検出するための
異常監視処理を実行している。そして、車速センサ信号
の異常が検出されると、中間的な車速域に対応した駆動
目標値に基づいて、電動モータが駆動される。たとえ
ば、油圧式のパワーステアリング装置においては、電動
モータは、車速によらずに、一定の回転速度に維持され
る。
If a vehicle speed sensor for detecting vehicle speed information has a failure or a signal line of the vehicle speed sensor has a failure such as a disconnection, the vehicle speed sensitive control cannot be properly performed. Therefore, an electronic control unit (ECU) for the power steering device executes an abnormality monitoring process for detecting an abnormality in the vehicle speed sensor signal. When an abnormality in the vehicle speed sensor signal is detected, the electric motor is driven based on the drive target value corresponding to the intermediate vehicle speed range. For example, in a hydraulic power steering device, the electric motor is maintained at a constant rotation speed regardless of the vehicle speed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかし、このような制
御では、車速センサ信号の異常時には、操舵補助力に過
不足が生じる可能性が高いから、適切な操舵補助を期し
がたいという問題がある。そこで、この発明の目的は、
上述の技術的課題を解決し、車速検出手段またはその信
号ラインに異常が生じた場合でも、車速に応じた適切な
操舵補助を行うことができるパワーステアリング装置を
提供することである。
However, in such control, there is a high possibility that the steering assist force will be excessive or insufficient when the vehicle speed sensor signal is abnormal, and thus there is a problem that proper steering assist is difficult to achieve. . Therefore, the object of the present invention is to
It is an object of the present invention to solve the above-mentioned technical problem and to provide a power steering device capable of performing appropriate steering assistance according to a vehicle speed even when an abnormality occurs in the vehicle speed detection means or a signal line thereof.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項1記載の発明は、電動モー
タ(27)を操舵補助力の発生源としてステアリング機
構(1)に操舵補助力を与えるパワーステアリング装置
であって、車両の操向のための操作部材(2)による操
舵を検出する操舵検出手段(11)と、車両の速さを検
出する車速検出手段(13)と、車両のエンジン回転数
を検出するエンジン回転数検出手段(16)と、車両の
トランスミッション部のギア比を検出するギア比検出手
段(17)と、上記車速検出手段またはその信号ライン
の故障を検出する故障検出手段(31,S2)と、上記
エンジン回転数検出手段およびギア比検出手段の出力に
基づいて、車両の車速を演算する車速演算手段(31,
S9)と、上記故障検出手段が故障を検出していない正
常時には上記操舵検出手段および車速検出手段の出力に
基づいて上記電動モータを駆動制御し、上記故障検出手
段が故障を検出している異常時には上記操舵検出手段お
よび車速演算手段の出力に基づいて上記電動モータを駆
動制御するモータ制御手段(31,S1〜S12)とを
含むことを特徴とするパワーステアリング装置である。
なお、括弧内の英数字は後述の実施形態における対応構
成要素等を表す。以下、この項において同じ。
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to claim 1 uses an electric motor (27) as a source of a steering assist force to a steering mechanism (1) to assist steering. A power steering device for applying force, comprising steering detecting means (11) for detecting steering by an operating member (2) for steering a vehicle, vehicle speed detecting means (13) for detecting the speed of the vehicle, An engine speed detecting means (16) for detecting an engine speed of the vehicle, a gear ratio detecting means (17) for detecting a gear ratio of a transmission portion of the vehicle, and a failure of the vehicle speed detecting means or a signal line thereof. Vehicle speed calculation means (31, S2) for calculating the vehicle speed of the vehicle based on the outputs of the engine speed detection means and the gear ratio detection means.
S9), and when the failure detecting means does not detect the failure, the electric motor is drive-controlled based on the outputs of the steering detecting means and the vehicle speed detecting means in the normal state, and the failure detecting means detects the failure. The power steering device is characterized in that it sometimes includes motor control means (31, S1 to S12) for driving and controlling the electric motor based on the outputs of the steering detection means and the vehicle speed calculation means.
The alphanumeric characters in parentheses represent corresponding components in the embodiments described later. The same applies in this section below.

【0006】上記の構成によれば、車速検出手段または
その信号ラインに異常がなければ、車速検出手段が検出
する車速に基づいて電動モータが制御される一方、それ
らのいずれかに故障が生じていれば、車速演算手段が演
算する車速に基づいて電動モータが制御される。車速演
算手段は、エンジン回転数およびトランスミッションの
ギア比に基づいて、車速検出手段に依存することなく、
車速の理論値を演算する。
According to the above construction, if there is no abnormality in the vehicle speed detecting means or the signal line thereof, the electric motor is controlled based on the vehicle speed detected by the vehicle speed detecting means, while a failure occurs in any of them. Then, the electric motor is controlled based on the vehicle speed calculated by the vehicle speed calculation means. The vehicle speed calculation means is based on the engine speed and the gear ratio of the transmission without depending on the vehicle speed detection means.
Calculate the theoretical value of vehicle speed.

【0007】このようにして、車速検出手段またはその
信号ラインに故障が生じた場合であっても、いわゆる車
速感応制御を継続できるので、操舵補助力に過不足が生
じることがなく、良好な操舵フィーリングを維持でき
る。請求項2記載の発明は、上記故障検出手段が上記車
速検出手段またはその信号ラインの故障を検出したとき
に、このことを表す故障情報が書き込まれる故障状態メ
モリ(34)をさらに含み、上記モータ制御手段は、車
両のエンジン始動時に、上記故障状態メモリに上記故障
情報が書き込まれているときには、上記電動モータの起
動を禁止する手段(S0のYES)を含むものであるこ
とを特徴とする請求項1記載のパワーステアリング装置
である。
In this way, the so-called vehicle speed response control can be continued even if the vehicle speed detecting means or the signal line thereof fails, so that there is no excess or deficiency in the steering assist force and good steering is achieved. The feeling can be maintained. The invention according to claim 2 further includes a failure state memory (34) in which failure information indicating this is written when the failure detection means detects a failure of the vehicle speed detection means or a signal line thereof, and the motor The control means includes means (YES in S0) for prohibiting activation of the electric motor when the failure information is written in the failure state memory when the engine of the vehicle is started. It is the described power steering apparatus.

【0008】この構成によれば、車速検出手段またはそ
の信号ラインに故障が生じたときには、そのことを表す
故障情報が故障状態メモリに書き込まれる。そして、エ
ンジン始動時に、故障状態メモリに当該故障状態情報が
書き込まれていれば、電動モータの起動が禁止され、操
舵補助が行われない。これにより、運転者は、故障が生
じていることを直ちに認識することができるので、すみ
やかに修理等の措置をとることができる。
According to this structure, when a failure occurs in the vehicle speed detecting means or the signal line thereof, failure information indicating the failure is written in the failure state memory. If the failure state information is written in the failure state memory when the engine is started, starting of the electric motor is prohibited and steering assist is not performed. As a result, the driver can immediately recognize that a failure has occurred, and can immediately take measures such as repair.

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この
発明の一実施形態に係るパワーステアリング装置の基本
的な構成を示す概念図である。このパワーステアリング
装置は、車両のステアリング機構1に関連して設けら
れ、このステアリング機構1に操舵補助力を与えるため
のものである。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a power steering device according to an embodiment of the present invention. The power steering device is provided in association with the steering mechanism 1 of the vehicle and is for applying a steering assist force to the steering mechanism 1.

【0010】ステアリング機構1は、運転者によって操
作されるステアリングホイール2と、このステアリング
ホイール2に連結されたステアリング軸3と、ステアリ
ング軸3の先端に設けられたピニオンギア4と、ピニオ
ンギア4に噛合するラックギア部5aを有し、車両の左
右方向に延びたラック軸5とを備えている。ラック軸5
の両端にはタイロッド6がそれぞれ結合されており、こ
のタイロッド6は、それぞれ、操舵輪としての前左右輪
FL,FRを支持するナックルアーム7に結合されてい
る。ナックルアーム7は、キングピン8まわりに回動可
能に設けられている。
The steering mechanism 1 includes a steering wheel 2 operated by a driver, a steering shaft 3 connected to the steering wheel 2, a pinion gear 4 provided at the tip of the steering shaft 3, and a pinion gear 4. It has a rack gear portion 5a that meshes with the rack shaft 5 that extends in the left-right direction of the vehicle. Rack shaft 5
Tie rods 6 are connected to both ends of the tie rods 6, respectively. The tie rods 6 are connected to knuckle arms 7 that support front left and right wheels FL and FR as steered wheels. The knuckle arm 7 is provided rotatably around the kingpin 8.

【0011】この構成により、ステアリングホイール2
が操作されてステアリング軸3が回転されると、この回
転がピニオンギア4およびラック軸5によって車両の左
右方向に沿う直線運動に変換される。この直線運動は、
ナックルアーム7のキングピン8まわりの回動に変換さ
れ、これによって、前左右輪FL,FRの転舵が達成さ
れる。ステアリング軸3には、ステアリングホイール2
に加えられた操舵トルクの方向および大きさに応じてね
じれを生じるトーションバー9と、トーションバー9の
ねじれの方向および大きさに応じて開度が変化する油圧
制御弁23とが組み込まれている。油圧制御弁23は、
ステアリング機構1に操舵補助力を与えるパワーシリン
ダ20に接続されている。パワーシリンダ20は、ラッ
ク軸5に一体的に設けられたピストン21と、ピストン
21によって区画された一対のシリンダ室20a,20
bとを有しており、シリンダ室20a,20bは、それ
ぞれ、オイル供給/帰還路22a,22bを介して、油
圧制御弁23に接続されている。
With this configuration, the steering wheel 2
Is operated to rotate the steering shaft 3, this rotation is converted into a linear motion along the left-right direction of the vehicle by the pinion gear 4 and the rack shaft 5. This linear motion is
The knuckle arm 7 is converted into a rotation around the king pin 8, whereby steering of the front left and right wheels FL and FR is achieved. The steering wheel 2 is attached to the steering shaft 3.
The torsion bar 9 that causes a twist in accordance with the direction and the magnitude of the steering torque applied thereto and the hydraulic control valve 23 whose opening changes according to the direction and the magnitude of the torsion of the torsion bar 9 are incorporated. . The hydraulic control valve 23 is
It is connected to a power cylinder 20 that gives a steering assist force to the steering mechanism 1. The power cylinder 20 includes a piston 21 provided integrally with the rack shaft 5 and a pair of cylinder chambers 20 a, 20 partitioned by the piston 21.
b, the cylinder chambers 20a, 20b are connected to the hydraulic control valve 23 via oil supply / return paths 22a, 22b, respectively.

【0012】油圧制御弁23は、さらに、リザーバタン
ク25およびオイルポンプ26を通るオイル循環路24
の途中部に介装されている。オイルポンプ26は、電動
式のモータ27によって駆動され、リザーバタンク25
に貯留されている作動油を汲み出して油圧制御弁23に
供給する。余剰分の作動油は、油圧制御弁23からオイ
ル循環路24を介してリザーバタンク25に帰還され
る。油圧制御弁23は、トーションバー9に一方方向の
ねじれが加わった場合には、オイル供給/帰還路22
a,22bのうちの一方を介してパワーシリンダ20の
シリンダ室20a,20bのうちの一方に作動油を供給
する。また、トーションバー9に他方方向のねじれが加
えられた場合には、オイル供給/帰還路22a,22b
のうちの他方を介してシリンダ室20a,20bのうち
の他方に作動油を供給する。トーションバー9にねじれ
がほとんど加わっていない場合には、油圧制御弁23
は、いわば平衡状態となり、作動油はパワーシリンダ2
0に供給されることなく、オイル循環路24を循環す
る。
The hydraulic control valve 23 further includes an oil circulation path 24 passing through a reservoir tank 25 and an oil pump 26.
Is installed in the middle of the. The oil pump 26 is driven by an electric motor 27 to drive the reservoir tank 25.
The hydraulic fluid stored in the hydraulic control valve 23 is pumped out and supplied to the hydraulic control valve 23. The surplus hydraulic oil is returned from the hydraulic control valve 23 to the reservoir tank 25 via the oil circulation path 24. When the torsion bar 9 is twisted in one direction, the hydraulic control valve 23 controls the oil supply / return path 22.
The hydraulic oil is supplied to one of the cylinder chambers 20a and 20b of the power cylinder 20 through one of the a and 22b. Further, when the torsion bar 9 is twisted in the other direction, the oil supply / return paths 22a and 22b.
The hydraulic oil is supplied to the other of the cylinder chambers 20a and 20b via the other of the above. When the torsion bar 9 is hardly twisted, the hydraulic control valve 23
Is, so to speak, an equilibrium state, and the hydraulic oil is the power cylinder 2
It is circulated in the oil circulation path 24 without being supplied to zero.

【0013】パワーシリンダ20のいずれかのシリンダ
室に作動油が供給されると、ピストン21が車幅方向に
沿って移動する。これにより、ラック軸5に操舵補助力
が作用することになる。油圧制御弁23に関連する構成
例は、たとえば、特開昭59−118577号公報に詳
しく開示されている。電動モータ27は、たとえばブラ
シレスモータからなり、駆動回路28を介して、パワー
ステアリング用の電子制御ユニット(ECU)30によ
って制御される。駆動回路28は、たとえば、パワート
ランジスタのブリッジ回路からなり、電源としての車載
バッテリ40からの電力を、電子制御ユニット30から
与えられる制御信号に応じて電動モータ27に供給す
る。
When hydraulic oil is supplied to one of the cylinder chambers of the power cylinder 20, the piston 21 moves in the vehicle width direction. As a result, the steering assist force acts on the rack shaft 5. An example of the configuration related to the hydraulic control valve 23 is disclosed in detail in Japanese Patent Laid-Open No. 59-18577. The electric motor 27 is, for example, a brushless motor, and is controlled by an electronic control unit (ECU) 30 for power steering via a drive circuit 28. The drive circuit 28 includes, for example, a bridge circuit of power transistors, and supplies the electric power from the vehicle-mounted battery 40 as a power source to the electric motor 27 according to the control signal given from the electronic control unit 30.

【0014】電子制御ユニット30は、車載バッテリ4
0からの電力供給を受けて動作するマイクロコンピュー
タを含み、このマイクロコンピュータは、CPU31
と、CPU31のワークエリアなどを提供するRAM3
2と、CPU31の動作プログラムおよび制御用のデー
タ等を記憶したROM33と、不揮発性のメモリである
EEPROM(Electrically Erasable Programable Re
ad Only Memory)34と、CPU31、RAM32、R
OM33およびEEPROM34を相互接続するバス3
5とを備えている。
The electronic control unit 30 includes a vehicle-mounted battery 4
0 includes a microcomputer that operates by receiving a power supply from 0, and this microcomputer includes a CPU 31
And a RAM 3 that provides a work area for the CPU 31
2, an ROM 33 that stores an operation program of the CPU 31, data for control, and the like, and an EEPROM (Electrically Erasable Programmable Reservoir) that is a nonvolatile memory.
ad Only Memory) 34, CPU 31, RAM 32, R
Bus 3 interconnecting OM33 and EEPROM 34
5 and.

【0015】電子制御ユニット30には、舵角センサ1
1から出力される舵角データが与えられるようになって
いる。舵角センサ11は、ステアリングホイール2に関
連して設けられており、イグニッションキースイッチが
導通されてエンジンが始動したときのステアリングホイ
ール2の舵角を初期値「0」として、この初期値からの
相対舵角に対応し、かつ操舵方向に応じた符号の舵角デ
ータを出力する。CPU31は、この舵角データに基づ
いて、その時間微分値に相当する舵角速度を演算する。
The electronic control unit 30 includes a steering angle sensor 1
The rudder angle data output from 1 is given. The steering angle sensor 11 is provided in association with the steering wheel 2, and the steering angle of the steering wheel 2 when the ignition key switch is turned on and the engine is started is set to an initial value "0", The steering angle data having a code corresponding to the relative steering angle and corresponding to the steering direction is output. The CPU 31 calculates a steering angular velocity corresponding to the time differential value based on the steering angle data.

【0016】電子制御ユニット30には、さらに、電動
モータ27に流れる電流を検出する電流検出回路12か
らの電流検出信号と、電動モータ27のロータの回転を
検出する回転センサ15からの回転速度信号とが与えら
れるようになっている。回転センサ15は、たとえば、
電動モータ27としてのブラシレスモータに内蔵された
ホールセンサ(通常は複数個)であってもよい。さら
に、電子制御ユニット30には、車速センサ13から出
力される車速信号が与えられるようになっている。車速
センサ13は、車速を直接的に検出するものでもよく、
また、車輪に関連して設けられた車輪速センサの出力パ
ルスに基づいて車速を計算により求めるものであっても
よい。
The electronic control unit 30 is further provided with a current detection signal from the current detection circuit 12 for detecting the current flowing through the electric motor 27 and a rotation speed signal from the rotation sensor 15 for detecting the rotation of the rotor of the electric motor 27. And are to be given. The rotation sensor 15 is, for example,
It may be a hall sensor (usually plural) built in a brushless motor as the electric motor 27. Further, the electronic control unit 30 is provided with a vehicle speed signal output from the vehicle speed sensor 13. The vehicle speed sensor 13 may directly detect the vehicle speed,
Further, the vehicle speed may be calculated based on the output pulse of the wheel speed sensor provided in association with the wheel.

【0017】その他、電子制御ユニット30には、車両
のエンジンの回転数を検出するエンジン回転数検出部1
6、トランスミッションのギア比を検出するギア比検出
部17およびイグニッション(IG)キースイッチ18
からの出力信号が入力されている。電子制御ユニット3
0は、舵角センサ11、電流検出回路12および車速セ
ンサ13からそれぞれ与えられる舵角データ、電流デー
タおよび車速データに基づいて、電動モータ27の駆動
を制御する。さらに、必要に応じて、エンジン回転数検
出部16およびギア比検出部17からの信号が、電動モ
ータ27の駆動制御のために用いられる。
In addition, the electronic control unit 30 includes an engine speed detecting section 1 for detecting the speed of the engine of the vehicle.
6. Gear ratio detector 17 for detecting gear ratio of transmission and ignition (IG) key switch 18
The output signal from is input. Electronic control unit 3
0 controls the drive of the electric motor 27 based on the steering angle data, the current data, and the vehicle speed data provided from the steering angle sensor 11, the current detection circuit 12, and the vehicle speed sensor 13, respectively. Furthermore, the signals from the engine speed detection unit 16 and the gear ratio detection unit 17 are used for drive control of the electric motor 27 as needed.

【0018】図2は、パワーステアリング用の電子制御
ユニット30に関連する実際の接続状態を示すブロック
図である。車両内には、光ファイバケーブル等で形成し
た車内ネットワーク60が形成されている。この車内ネ
ットワーク60に、パワーステアリング用電子制御ユニ
ット30、舵角センサ11、車速センサ13、エンジン
回転数検出部16、主電子制御ユニット50が接続され
ている。主電子制御ユニット50は、エンジンの制御等
を行うものである。この主電子制御ユニット50には、
オルタネータ19、イグニッションキースイッチ18お
よびギア比検出部17が接続されている。
FIG. 2 is a block diagram showing an actual connection state related to the electronic control unit 30 for power steering. An in-vehicle network 60 formed of an optical fiber cable or the like is formed in the vehicle. The power steering electronic control unit 30, the steering angle sensor 11, the vehicle speed sensor 13, the engine speed detection unit 16, and the main electronic control unit 50 are connected to the in-vehicle network 60. The main electronic control unit 50 controls the engine and the like. In this main electronic control unit 50,
An alternator 19, an ignition key switch 18, and a gear ratio detector 17 are connected.

【0019】パワーステアリング用電子制御ユニット3
0は、車内ネットワーク60を介して、舵角センサ1
1、車速センサ13、エンジン回転数検出部16、ギア
比検出部17およびイグニッションキースイッチ18か
らの信号を受信する。図3は、舵角信号に基づいて算出
される舵角速度と電動モータ27の目標回転速度との対
応関係を示す特性図である。目標回転速度Rは、舵角速
度Vθ(操舵速度に相当する。)に対して定められた第
1しきい値VT1および第2しきい値VT2の間で単調
に増加(この実施形態ではリニアに増加)するように、
下限値R1と上限値R2との間で定められる。この単調
増加区間における目標回転速度Rの下限値R1がスタン
バイ回転速度とされ、第1しきい値VT1未満の舵角速
度に対しては、このスタンバイ回転速度R1で電動モー
タ27が回転駆動される。
Electronic control unit 3 for power steering
0 indicates the steering angle sensor 1 via the in-vehicle network 60.
1. Receives signals from the vehicle speed sensor 13, the engine speed detector 16, the gear ratio detector 17, and the ignition key switch 18. FIG. 3 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between the steering angular velocity calculated based on the steering angle signal and the target rotation speed of the electric motor 27. The target rotation speed R monotonically increases between the first threshold value VT1 and the second threshold value VT2 set for the steering angular speed Vθ (corresponding to the steering speed) (in this embodiment, increases linearly). ) Like
It is determined between the lower limit value R1 and the upper limit value R2. The lower limit value R1 of the target rotation speed R in this monotonically increasing section is set to the standby rotation speed, and for the steering angular speed less than the first threshold value VT1, the electric motor 27 is rotationally driven at the standby rotation speed R1.

【0020】CPU31は、車速に基づいて、図3に示
すように、舵角速度Vθに対する目標回転速度Rの傾き
を可変設定する。すなわち、第2しきい値VT2が、車
速域に応じて可変設定される。より具体的には、車速が
大きいほど、第2しきい値VT2は大きな値に設定され
る。これにより、車速が大きいほど目標回転速度Rが小
さく設定されることになり、操舵補助力が小さくなる。
こうして、車速に応じた適切な操舵補助力を発生するた
めの車速感応制御が行われる。
Based on the vehicle speed, the CPU 31 variably sets the inclination of the target rotation speed R with respect to the steering angular speed Vθ, as shown in FIG. That is, the second threshold value VT2 is variably set according to the vehicle speed range. More specifically, the second threshold value VT2 is set to a larger value as the vehicle speed increases. As a result, the target rotation speed R is set smaller as the vehicle speed increases, and the steering assist force decreases.
In this way, vehicle speed responsive control for generating an appropriate steering assist force according to the vehicle speed is performed.

【0021】図4は、電子制御ユニット30による電動
モータ27の駆動制御を説明するためのフローチャート
である。この図4には、車速センサ13または車速セン
サ13の信号ライン13a(図2参照)の故障(断線、
短絡等)の故障に関連する制御のための処理が併せて表
されている。電子制御ユニット30のCPU31は、図
4に示す処理を制御周期毎に繰り返し実行する。まず、
CPU31は、EEPROM34を参照して、車速セン
サ13または車速信号ライン13aに故障が生じたこと
を表す故障情報が書き込まれているか否かを判断し(ス
テップS0)、その内容の故障情報が書き込まれていれ
ば(ステップS0のYES)、電動モータ27を起動す
ることなく、処理を終了する。すなわち、電動モータ2
7の起動が禁止される。
FIG. 4 is a flow chart for explaining drive control of the electric motor 27 by the electronic control unit 30. In FIG. 4, the vehicle speed sensor 13 or the signal line 13a (see FIG. 2) of the vehicle speed sensor 13 is broken (disconnection,
Processing for control related to a failure such as a short circuit is also shown. The CPU 31 of the electronic control unit 30 repeatedly executes the processing shown in FIG. 4 every control cycle. First,
The CPU 31 refers to the EEPROM 34 and determines whether or not failure information indicating that a failure has occurred is written in the vehicle speed sensor 13 or the vehicle speed signal line 13a (step S0), and the failure information having the content is written. If so (YES in step S0), the process ends without starting the electric motor 27. That is, the electric motor 2
7 startup is prohibited.

【0022】EEPROM34に故障情報が書き込まれ
ていなければ、車速センサ13からの車速信号を読み込
み(ステップS1)、この車速信号に異常がないかを判
断する(ステップS2)。車速信号に異常がなければ
(ステップS2のNO)、舵角センサ11の出力信号に
基づいて舵角速度を演算する(ステップS3)。さらに
CPUは、車速および舵角速度に基づき、図3に示す特
性に従って電動モータ27の目標回転速度Rを定め(ス
テップS4)、この目標回転速度Rが達成されるよう
に、電流検出回路12の出力に基づいて、電動モータ2
7をフィードバック制御する(ステップS5)。
If the failure information is not written in the EEPROM 34, the vehicle speed signal from the vehicle speed sensor 13 is read (step S1), and it is determined whether or not there is an abnormality in this vehicle speed signal (step S2). If there is no abnormality in the vehicle speed signal (NO in step S2), the steering angle speed is calculated based on the output signal of the steering angle sensor 11 (step S3). Further, the CPU determines the target rotation speed R of the electric motor 27 based on the vehicle speed and the steering angular speed according to the characteristics shown in FIG. 3 (step S4), and outputs the current detection circuit 12 so that the target rotation speed R is achieved. Based on the electric motor 2
7 is feedback-controlled (step S5).

【0023】一方、車速信号に異常が生じていると判断
されると(ステップS2のYES)、CPU31は、車
速センサ13またはその信号ライン13aに異常が生じ
ていることを表す故障情報をEEPROM34に書き込
む(ステップS6)。その後、CPU31は、車速セン
サ13の出力は参照せず、エンジン回転数検出部16が
検出するエンジン回転数を読み込み(ステップS7)、
さらにギア比検出部17が検出するトランスミッション
のギア比を読み込む(ステップS8)。CPU31は、
読み込まれたエンジン回転数およびギア比を乗じること
によって、理論的な車速を演算する(ステップS9)。
On the other hand, when it is determined that the vehicle speed signal has an abnormality (YES in step S2), the CPU 31 stores in the EEPROM 34 failure information indicating that the vehicle speed sensor 13 or its signal line 13a has an abnormality. Write (step S6). Thereafter, the CPU 31 reads the engine speed detected by the engine speed detector 16 without referring to the output of the vehicle speed sensor 13 (step S7),
Further, the gear ratio of the transmission detected by the gear ratio detector 17 is read (step S8). CPU31
The theoretical vehicle speed is calculated by multiplying the read engine speed and gear ratio (step S9).

【0024】そして、CPU31は、上記演算された車
速と、舵角センサ11の出力に基づいて演算される舵角
速度(ステップS10)とに基づいて、図3の特性に従
い、電動モータ27の目標回転速度Rを設定して(ステ
ップS11)、電動モータ27の駆動制御を実行する
(ステップS12)。その後は、エンジンが停止される
まで、ステップS6〜S12の処理が繰り返される(ス
テップS13)。エンジンの停止は、イグニッションキ
ースイッチ18からの信号によって、検出される。
Based on the vehicle speed calculated above and the steering angular speed calculated based on the output of the steering angle sensor 11 (step S10), the CPU 31 follows the characteristics of FIG. The speed R is set (step S11), and drive control of the electric motor 27 is executed (step S12). After that, the processes of steps S6 to S12 are repeated until the engine is stopped (step S13). The stop of the engine is detected by a signal from the ignition key switch 18.

【0025】エンジンが停止された後、再びイグニッシ
ョンキースイッチ18が導通されてエンジンが始動され
るとき、CPU31は、EEPROM34を参照する
(ステップS0)。このときに、EEPROM34に車
速センサ13またはその信号ラインの故障を表す故障情
報が記憶されていれば(ステップS9のYES)、電動
モータ27が起動されることはない。すなわち、操舵補
助がされないから、運転者は直ちに故障の発生を認識す
ることができ、修理等の適切な措置をとることができ
る。
After the engine is stopped, when the ignition key switch 18 is turned on again to start the engine, the CPU 31 refers to the EEPROM 34 (step S0). At this time, if the EEPROM 34 stores failure information indicating a failure of the vehicle speed sensor 13 or its signal line (YES in step S9), the electric motor 27 is not activated. That is, since the steering assistance is not provided, the driver can immediately recognize the occurrence of the failure and can take appropriate measures such as repair.

【0026】以上のようにこの実施形態によれば、車速
センサ13または車速信号ライン13aに故障が生じる
と、エンジン回転数およびトランスミッションのギア比
に基づいて、理論的な車速が演算され、この演算された
車速に基づいて車速感応制御が行われる。これにより、
車速センサ13等に故障が生じた場合であっても適切な
操舵補助力をステアリング機構1に与えることができ、
良好な操舵フィーリングを維持できる。
As described above, according to this embodiment, when a failure occurs in the vehicle speed sensor 13 or the vehicle speed signal line 13a, the theoretical vehicle speed is calculated based on the engine speed and the transmission gear ratio. Vehicle speed response control is performed based on the determined vehicle speed. This allows
Even if a failure occurs in the vehicle speed sensor 13 or the like, an appropriate steering assist force can be applied to the steering mechanism 1,
A good steering feeling can be maintained.

【0027】しかも、エンジンを再始動するときには、
操舵補助力が発生されないので、故障が生じている事実
を、運転者に対して確実に報知することができるから、
故障状態のまま放置されるおそれもない。以上、この発
明の一実施形態について説明したが、この発明は他の形
態で実施することもできる。たとえば、上述の実施形態
では、電動モータによって駆動されるオイルポンプから
の発生油圧をステアリング機構に伝達する油圧式のパワ
ーステアリング装置を例にとったが、いわゆる車速感応
制御が行われている限りにおいて、電動モータの発生ト
ルクをギア機構等を介して機械的にステアリング機構に
伝達する構成のパワーステアリング装置に対してもこの
発明を適用することがてきる。
Moreover, when restarting the engine,
Since no steering assist force is generated, it is possible to reliably notify the driver of the fact that a failure has occurred.
There is no risk of being left in a faulty state. Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention can be implemented in other forms. For example, in the above-described embodiment, the hydraulic power steering device that transmits the hydraulic pressure generated from the oil pump driven by the electric motor to the steering mechanism is taken as an example, but as long as so-called vehicle speed sensitive control is performed. The present invention can also be applied to a power steering device configured to mechanically transmit a torque generated by an electric motor to a steering mechanism via a gear mechanism or the like.

【0028】また、上記の実施形態では、パワーステア
リング用の電子制御ユニット30において、車速信号の
異常に基づく故障検出が行われているが、車内ネットワ
ーク60に接続されたいずれかの電子制御ユニット(た
とえば、主電子制御ユニット50)において車速信号の
異常を検出することとし、車速信号の異常が検出された
ときには、そのことを表す故障情報が車内ネットワーク
60を介して電子制御ユニット30に読み込まれること
としてもよい。
In the above embodiment, the electronic control unit 30 for power steering detects a failure based on the abnormality of the vehicle speed signal. However, any electronic control unit connected to the in-vehicle network 60 ( For example, the abnormality of the vehicle speed signal is detected in the main electronic control unit 50), and when the abnormality of the vehicle speed signal is detected, the failure information indicating the abnormality is read into the electronic control unit 30 via the in-vehicle network 60. May be

【0029】その他、特許請求の範囲に記載された事項
の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
Besides, various design changes can be made within the scope of the matters described in the claims.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】この発明の一実施形態に係るパワーステアリン
グ装置の基本的な構成を示す概念図である。
FIG. 1 is a conceptual diagram showing a basic configuration of a power steering device according to an embodiment of the present invention.

【図2】パワーステアリング用の電子制御ユニットに関
連する実際の接続状態を示すブロック図である。
FIG. 2 is a block diagram showing an actual connection state related to an electronic control unit for power steering.

【図3】舵角信号に基づいて算出される舵角速度と電動
モータの目標回転速度との対応関係を示す特性図であ
る。
FIG. 3 is a characteristic diagram showing a correspondence relationship between a steering angular velocity calculated based on a steering angle signal and a target rotation speed of an electric motor.

【図4】電子制御ユニットによる電動モータの駆動制御
を説明するためのフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart for explaining drive control of an electric motor by an electronic control unit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ステアリング機構 2 ステアリングホイール 11 舵角センサ 12 電流検出回路 13 車速センサ 13a 車速信号ライン 16 エンジン回転数検出部 17 ギア比検出部 18 イグニッションキースイッチ 20 パワーシリンダ 21 ピストン 23 油圧制御弁 26 オイルポンプ 27 電動モータ 28 駆動回路 30 パワーステアリング用電子制御ユニット 31 CPU 32 RAM 33 ROM 34 EEPROM 60 車内ネットワーク 1 Steering mechanism 2 steering wheel 11 Rudder angle sensor 12 Current detection circuit 13 vehicle speed sensor 13a Vehicle speed signal line 16 Engine speed detector 17 Gear ratio detector 18 ignition key switch 20 power cylinder 21 pistons 23 Hydraulic control valve 26 Oil pump 27 electric motor 28 Drive circuit 30 Electronic control unit for power steering 31 CPU 32 RAM 33 ROM 34 EEPROM 60 Car network

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電動モータを操舵補助力の発生源としてス
テアリング機構に操舵補助力を与えるパワーステアリン
グ装置であって、 車両の操向のための操作部材による操舵を検出する操舵
検出手段と、 車両の速さを検出する車速検出手段と、 車両のエンジン回転数を検出するエンジン回転数検出手
段と、 車両のトランスミッション部のギア比を検出するギア比
検出手段と、 上記車速検出手段またはその信号ラインの故障を検出す
る故障検出手段と、 上記エンジン回転数検出手段およびギア比検出手段の出
力に基づいて、車両の車速を演算する車速演算手段と、 上記故障検出手段が故障を検出していない正常時には上
記操舵検出手段および車速検出手段の出力に基づいて上
記電動モータを駆動制御し、上記故障検出手段が故障を
検出している異常時には上記操舵検出手段および車速演
算手段の出力に基づいて上記電動モータを駆動制御する
モータ制御手段とを含むことを特徴とするパワーステア
リング装置。
1. A power steering device for applying a steering assist force to a steering mechanism using an electric motor as a source of steering assist force, comprising: steering detecting means for detecting steering by an operating member for steering a vehicle; Vehicle speed detecting means for detecting the speed of the vehicle, engine speed detecting means for detecting the engine speed of the vehicle, gear ratio detecting means for detecting the gear ratio of the transmission portion of the vehicle, and the vehicle speed detecting means or its signal line. Failure detecting means for detecting the failure of the vehicle, vehicle speed calculating means for calculating the vehicle speed of the vehicle based on the outputs of the engine speed detecting means and the gear ratio detecting means, and the failure detecting means not detecting the failure. At times, the electric motor is drive-controlled based on the outputs of the steering detection means and the vehicle speed detection means, and the failure detection means detects a failure. A power steering apparatus comprising: a motor control unit that drives and controls the electric motor based on the outputs of the steering detection unit and the vehicle speed calculation unit when an abnormality occurs.
【請求項2】上記故障検出手段が上記車速検出手段また
はその信号ラインの故障を検出したときに、このことを
表す故障情報が書き込まれる故障状態メモリをさらに含
み、 上記モータ制御手段は、車両のエンジン始動時に、上記
故障状態メモリに上記故障情報が書き込まれているとき
には、上記電動モータの起動を禁止する手段を含むもの
であることを特徴とする請求項1記載のパワーステアリ
ング装置。
2. When the failure detecting means detects a failure of the vehicle speed detecting means or a signal line thereof, a failure state memory in which failure information indicating this is further written is further included, and the motor control means of the vehicle. 2. The power steering apparatus according to claim 1, further comprising means for prohibiting activation of the electric motor when the failure information is written in the failure state memory when the engine is started.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012224280A (en) * 2011-04-21 2012-11-15 Honda Motor Co Ltd Electric power steering system
JP2017088103A (en) * 2015-11-16 2017-05-25 株式会社ショーワ Electric power steering device

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