JP2005247214A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、自動車もしくは産業車両に用いられる電動パワーステアリング装置の改良に関する。 The present invention relates to an improvement in an electric power steering device used for an automobile or an industrial vehicle.
一般に、電動パワーステアリング装置には、ステアリングコラムに対して電動モータにより操舵補助力を付加するコラムタイプのものと、ピニオン軸に操舵補助力を付加するピニオンタイプのものと、ラック軸と同軸的に配した電動モータによりラック軸に操舵補助力を付加するラックタイプのものと、ラック軸のボールスクリュー部に操舵補助力を付加するボールスクリュータイプのものとがある。 In general, the electric power steering device includes a column type that applies a steering assist force to the steering column by an electric motor, a pinion type that adds a steering assist force to the pinion shaft, and a rack shaft that is coaxial. There are a rack type that applies a steering assist force to the rack shaft by an electric motor arranged and a ball screw type that applies a steering assist force to the ball screw portion of the rack shaft.
このような電動パワーステアリング装置は、油圧式のものに較べ、走行条件に応じた細かい制御が可能であるという利点から、近年、自動車に広く用いられている。 Such an electric power steering device has been widely used in automobiles in recent years because of the advantage that fine control according to traveling conditions is possible as compared with a hydraulic type.
しかし、電動パワーステアリング装置は、油圧式のものに較べ、出力が小さいという欠点から、中型、大型自動車への適用が困難であった。仮に、電動モータの容量を大きくすれば、高出力を得ることはできるが、電動モータを大型化することは、設置スペースの面で限界があり、組立工程における作業面、コスト面においても得策ではなかった。 However, the electric power steering device has been difficult to apply to medium-sized and large-sized automobiles due to the disadvantage that the output is smaller than that of the hydraulic type. If the capacity of the electric motor is increased, high output can be obtained, but increasing the size of the electric motor is limited in terms of installation space, and it is not a good idea in terms of work and cost in the assembly process. There wasn't.
そのため、電動パワーステアリング装置で、電動モータの出力を高める技術として、小型電動モータを2基併設したものが、例えば特許文献1、特許文献2、および特許文献3に開示される。
Therefore, as a technology for increasing the output of the electric motor in the electric power steering device, two small electric motors are disclosed in Patent Document 1,
特許文献1では、ステアリングコラムに、操舵補助用の2台のモータを取付け、この2台のモータ回転力を、ステアリングシャフトに負荷して操舵機構に伝達するようになっているコラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置が開示されている。 In Patent Document 1, two motors for assisting steering are attached to a steering column, and the two motor rotational forces are loaded on a steering shaft and transmitted to a steering mechanism. A power steering device is disclosed.
また、特許文献2では、上記コラムアシストタイプの電動パワーステアリング装置の他に、ラック・ピニオン部に2台の電動モータを取付けたラック・ピニオンタイプのものが開示されている。
さらに、特許文献3では、複数の電動モータの回転力をそれぞれ減速比の異なる減速機を介在させて操舵機構に伝達させることによって、同じ操舵補助力を得るのに、より小さい定格の電動モータで済み、また、同じ定格の電動モータを用いてより大きな操舵補助力を操舵機構に与えるようになっている。また、減速比の大きい減速機に連なるクラッチを、車速に対応して継,断操作することで、高速走行時における電動モータの慣性モーメントに起因する操舵感覚の低下を防止するようになっている。 Furthermore, in Patent Document 3, the rotational force of a plurality of electric motors is transmitted to a steering mechanism through speed reducers having different reduction ratios, and the same steering assist force can be obtained by using a smaller rated electric motor. In addition, a larger steering assist force is applied to the steering mechanism using an electric motor having the same rating. In addition, the clutch connected to the speed reducer with a large reduction ratio is connected and disconnected according to the vehicle speed, thereby preventing the steering feeling from being lowered due to the moment of inertia of the electric motor during high speed running. .
ところが、上記特許文献1、特許文献2、および特許文献3の電動パワーステアリング装置では、いずれも2台の電動モータは同一部位に取付けられていた。電動モータを同一部位に併基する場合には、双方の電動モータを適切に同期して駆動しなければならず、同期が不適切であると、操舵フィーリングの違和感を生じさせ、最適な操舵補助を行なうのが困難であった。
However, in the electric power steering devices of Patent Document 1,
また、双方の電動モータを同期させるためには、夫々の回転数やトルクを整合しなければならず、電動モータの固体差も含め、センサ、制御回路、制御ソフトウェア等で対策する必要があり、コストの上昇を招いてしまう。 Moreover, in order to synchronize both electric motors, the respective rotation speeds and torques must be matched, and it is necessary to take countermeasures with sensors, control circuits, control software, etc., including individual differences of electric motors, The cost will increase.
さらに、同一部位に2つの電動モータを取付けるため、設置スペースを集中的に設ける必要があり、その結果、車両への搭載自由度が限られていた。 Furthermore, since two electric motors are attached to the same part, it is necessary to provide installation space in a concentrated manner, and as a result, the degree of freedom of mounting on a vehicle is limited.
そこで、本発明の目的は、操舵補助用の2台の電動モータを異なった部位に配することによって、低コストで、高出力化を可能にするとともに、走行状態に応じて電動モータの駆動を容易に制御でき、操舵性の向上を図った電動パワーステアリング装置を提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to arrange two electric motors for assisting steering in different parts, thereby enabling high output at low cost and driving the electric motor according to the traveling state. An object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can be easily controlled and has improved steering performance.
本発明の上記目的は、操舵補助用モータの回転力を減速機構を介して操舵補助するようにした電動パワーステアリング装置において、異なった性能を有し、且つ車両のステアリングホイールから転舵輪に至るステアリング系の異なった部位に配された2台の電動モータと、該2台の電動モータの動作を個別に制御するための制御手段とを備え、前記2台の電動モータのうち少なくとも一方は、前記制御手段により、負荷状態に起因するモータ特性変動を補償されるようにしたことにより、達成される。 The above object of the present invention is an electric power steering apparatus in which the rotational force of a steering assist motor is assisted by steering via a speed reduction mechanism, and has different performance and steering from a steering wheel of a vehicle to a steered wheel. Two electric motors arranged in different parts of the system, and a control means for individually controlling the operations of the two electric motors, at least one of the two electric motors being This is achieved by compensating for the motor characteristic fluctuation caused by the load state by the control means.
また、上記目的は、前記モータ特性変動は、前記電動モータのトルク変動であることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is effectively achieved by the motor characteristic fluctuation being torque fluctuation of the electric motor.
また、上記目的は、前記モータ特性変動は、車両特性により前記ステアリング系に発生する振動であることにより、効果的に達成される。 Further, the object is effectively achieved by the motor characteristic fluctuation being vibration generated in the steering system due to vehicle characteristics.
また、上記目的は、前記電動モータのうち一方の電動モータは、ステアリングコラムに配された操舵補助用電動モータであり、他方の電動モータは、ステアリングピニオン部に配された操舵補助用電動モータであることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is that one of the electric motors is a steering assist electric motor disposed in a steering column, and the other electric motor is a steering assist electric motor disposed in a steering pinion portion. It is achieved effectively by being.
また、上記目的は、前記電動モータのうち一方の電動モータは、ステアリングコラムに配された操舵補助用電動モータであり、他方の電動モータは、ラック部に配された操舵補助用電動モータであることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is that one of the electric motors is a steering assisting electric motor disposed in a steering column, and the other electric motor is a steering assisting electric motor disposed in a rack portion. This is achieved effectively.
また、上記目的は、前記電動モータのうち一方の電動モータは、ステアリングコラムに配された操舵補助用電動モータであり、他方の電動モータは、ボールスクリュー部に配された操舵補助用電動モータであることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is that one of the electric motors is a steering assisting electric motor disposed in a steering column, and the other electric motor is a steering assisting electric motor disposed in a ball screw portion. It is achieved effectively by being.
また、上記目的は、前記電動モータのうち一方の電動モータは、ステアリングピニオン部に配された操舵補助用電動モータであり、他方の電動モータは、ラック部に配された操舵補助用電動モータであることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is that one of the electric motors is a steering assist electric motor disposed in a steering pinion portion, and the other electric motor is a steering assist electric motor disposed in a rack portion. It is achieved effectively by being.
また、上記目的は、前記電動モータのうち一方の電動モータは、ステアリングピニオン部に配された操舵補助用電動モータであり、他方の電動モータは、ボールスクリュー部に配された操舵補助用電動モータであることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is that one of the electric motors is a steering assist electric motor disposed in a steering pinion portion, and the other electric motor is a steering assist electric motor disposed in a ball screw portion. This is effectively achieved.
また、上記目的は、前記電動モータのうち一方の電動モータは、ラック部に配された操舵補助用電動モータであり、他方の電動モータは、ボールスクリュー部に配された操舵補助用電動モータであることにより、効果的に達成される。 Further, the above object is that one of the electric motors is a steering assist electric motor disposed in a rack portion, and the other electric motor is a steering assist electric motor disposed in a ball screw portion. It is achieved effectively by being.
また、上記目的は、前記電動モータのうち一方の電動モータは、前記ステアリング系に配されたステアリングギア比可変機構のギア比を変更するためのギア比変更用電動モータであるであることにより、効果的に達成される。 Further, the object is that one of the electric motors is a gear ratio changing electric motor for changing a gear ratio of a steering gear ratio variable mechanism arranged in the steering system. Effectively achieved.
さらに、上記目的は、前記ギア比変更用電動モータは、前記制御手段によって、車両の車速、操舵角、ギア比、および電動パワーステアリングに発生する許容最大電流値の入力値に基づき、最適なステアリングギア比になるように制御されることにより、効果的に達成される。 Further, the above-described object is that the gear ratio changing electric motor is controlled by the control means based on an input value of a vehicle speed, a steering angle, a gear ratio, and an allowable maximum current value generated in the electric power steering. This is effectively achieved by controlling the gear ratio.
本発明に係る電動パワーステアリング装置によると、異なった性能を有し、且つステアリングホイールから転舵輪に至るステアリング系の異なった部位に配された2台の電動モータと、該2台の電動モータの回転数、回転位相、又はトルクを、負荷状態に応じて個別に、或いは同時に制御するための制御手段とを備え、少なくとも一方の電動モータは、制御手段によって、負荷状態に応じてトルク変動、或るいは車両特性によりステアリング系に発生した振動を補償されるようにした。これにより、ステアリング系に作用する負荷を分散することができ、高出力化が可能になり、且つ電動モータの小型化を図り、電動モータを配する設置スペースを軽減することができる。この結果、小型車両のみならず、大型車両に対しても電動パワーステアリング装置を適用することができる。 According to the electric power steering apparatus according to the present invention, two electric motors having different performances and disposed in different parts of the steering system from the steering wheel to the steered wheels, and the two electric motors Control means for controlling the rotational speed, rotational phase, or torque individually or simultaneously according to the load state, and at least one of the electric motors is subjected to torque fluctuations according to the load state by the control means, or Alternatively, the vibration generated in the steering system is compensated for by the vehicle characteristics. As a result, the load acting on the steering system can be distributed, the output can be increased, the electric motor can be reduced in size, and the installation space for arranging the electric motor can be reduced. As a result, the electric power steering apparatus can be applied not only to small vehicles but also to large vehicles.
また、出力特性の異なる2つの電動モータを用い、夫々の電動モータを走行状態に応じて個別に制御することにより、例えば、高速走行時には出力の小さい電動モータのみで操舵補助し、比較的低速での走行時には、出力の大きい電動モータのみで操舵補助し、且つ据え切り時には、両電動モータで操舵補助するなど、より細かな制御をすることができる。これにより、車両の走行状態に応じて操舵補助力を簡単に制御することができるとともに、走行時のモータ慣性も小さくなり、操舵性を向上させることができ、且つ1台の電動モータあたりの消費電力を軽減することができる。 In addition, by using two electric motors with different output characteristics and individually controlling each electric motor according to the traveling state, for example, at high speed traveling, only the electric motor with a small output is used to assist steering, and at a relatively low speed. When the vehicle is traveling, it is possible to perform finer control such as assisting the steering with only the electric motor having a large output, and assisting the steering with both electric motors when the vehicle is stationary. As a result, the steering assist force can be easily controlled according to the traveling state of the vehicle, the motor inertia during traveling can be reduced, the steering performance can be improved, and the consumption per electric motor can be improved. Electric power can be reduced.
また、エンジンや車体サイズの変更の際に、一方の電動モータを共通にして、他方の電動モータのサイズを変更してステアリング系の異なる部位に配すことで対応することにより、製造コストを低減できるとともに、電動モータの小型化を図れ、取付けが簡単になる。 In addition, when changing the size of the engine or the vehicle body, one electric motor is used in common, and the size of the other electric motor is changed so that it can be arranged in different parts of the steering system to reduce manufacturing costs. In addition, the electric motor can be miniaturized and installation can be simplified.
また、性能の異なる2台の電動モータをステアリング系の異なる部位に配すことによって、アシスト特性設定の自由度が高くなり、ゲインを大きくとることができる。また、転舵輪により近い位置に電動モータを配することによって、必要なキックバック情報を適度に制御手段に伝えることができるとともに、不必要なキックバック情報、路面凹凸情報の高周波成分を制御することができる。 In addition, by arranging two electric motors having different performances in different parts of the steering system, the degree of freedom in setting the assist characteristics is increased and the gain can be increased. In addition, by arranging the electric motor closer to the steered wheels, necessary kickback information can be properly transmitted to the control means, and unnecessary kickback information and high-frequency components of road surface unevenness information can be controlled. Can do.
さらに、ステアリング系に配されたステアリングギア比可変機構のギア比変更用電動モータを、車両の車速、ステアリング系の操舵角、ステアリング系のトルク、ステアリングギア比可変機構のギア比、および電動パワーステアリングに発生する許容最大電流値に基づき、最適なステアリングギア比になるように制御されるようにした。これにより、ステアリングギア比を走行状態に応じて最適なギア比に変更でき、例えば車庫入れなどの低速走行時に、ステアリングホイールを多く回転させる必要がなくなり、快適な操舵を行なうことができる。 Furthermore, an electric motor for changing the gear ratio of the steering gear ratio variable mechanism arranged in the steering system is used for the vehicle speed, the steering angle of the steering system, the torque of the steering system, the gear ratio of the steering gear ratio variable mechanism, and the electric power steering. Based on the maximum allowable current value generated in the engine, control is made so that the optimum steering gear ratio is obtained. As a result, the steering gear ratio can be changed to an optimum gear ratio according to the traveling state, and it is not necessary to rotate the steering wheel much during low speed traveling such as in a garage, so that comfortable steering can be performed.
以下、図面を参照にしながら、本発明の実施形態を説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の実施例1に係る電動パワーステアリング装置1aを示す概略構成図である。同図において、電動パワーステアリング装置1aは、ステアリングシャフト2をステアリングコラム3内で回転自在に支持しており、ステアリングホイール4の操舵力を、ユニバーサルジョイント5を介してインタミシャフト6に伝動するようになっている。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an electric power steering apparatus 1a according to a first embodiment of the present invention. In the figure, an electric power steering apparatus 1 a supports a
また、インタミシャフト6は、ユニバーサルジョイント7を介してピニオン軸8に連結され、ステアリングギア部9によって車両幅方向に延びるラック軸10に連結されている。このステアリングギア部9では、ピニオン軸8のピニオン歯(ピニオン)とラック軸10のラック歯(ラック)との噛合によって、ピニオン軸8の回転運動をラック軸10の直線運動に変換するようになっている。
The
また、ステアリングコラム3には、電動モータ11Aが設けられ、図2に示すように、後端側(図2左側)に、減速機12Aが一対の玉軸受13,13によって回転自在に支持されている。この減速機12Aは、ステアリングシャフト2に圧入固定されたウォームホイール14と、該ウォームホイール14に噛合するウォームギア15とから構成される。これにより、電動モータ11Aが駆動すると、その駆動軸16Aに連結されたウォームギア15およびウォームホイール14を介してステアリングシャフト2をアシストするようになっている。
The steering column 3 is provided with an
また、ステアリングギア部(ピニオン部)9には、電動モータ11Bが設けられ、上述したものと同様の減速機12Bを介してピニオン軸8をアシストするようになっている。ここで、ピニオン軸8よりも高強度であるステアリングシャフト2をアシストする電動モータ11Aは、出力、容量がともに電動モータ11Bより大きいものである。よって、本実施例では、電動モータ11Aを大モータ11A、電動モータ11Bを小モータ11Bとする。
In addition, the steering gear portion (pinion portion) 9 is provided with an
また、各電動モータ11A,11Bの駆動を制御する制御手段(ECU)17には、ステアリングシャフト2に取付けられたトルクセンサ18から、ステアリングホイール4の操作で与えられた操舵トルクに基づく信号が入力される。また、ECU17には、車速センサ19から、車速信号が入力される。
A control unit (ECU) 17 that controls the driving of each of the
ECU17は、図3に示すように、所定のプログラムにより電動モータ11A,11Bの駆動制御を司るマイクロプロセッサ20と、プログラムや予め決められた定数などを記憶したROM21と、マイクロプロセッサ20のワークエリアや一時記憶として使用されるRAM22と、各電動モータ11A,11Bごとの駆動を制御するためのモータ駆動回路23A,23Bと、各電動モータ11A,11Bの供給電流を検出するモータ電流検出回路24A,24Bと、トルクセンサ18および車速センサ19からの信号を受信するI/Oインターフェイス(I/F)25,25とから構成されている。
As shown in FIG. 3, the
次に、図4のフローチャートに従って、本実施例における操舵補助用の電動モータ11A,11Bの駆動制御の作用を説明する。
Next, the operation of the drive control of the steering assist
まず、ステップS1において、ECU17は、トルクセンサ18から検出された操舵トルクT、および車速センサ19から検出された車速Sを読み込む。
First, in step S <b> 1, the
ステップS2では、車速Sが決められた高速基準値RS1を超えているか、否かを判定する。車速Sが高速基準値RS1を超えているときは、高速走行中であると判断し、ステップS3に移行する。 In step S2, it is determined whether or not the vehicle speed S exceeds a determined high speed reference value R S1 . When the vehicle speed S exceeds the high speed reference value R S1 , it is determined that the vehicle is traveling at high speed, and the process proceeds to step S3.
ステップS3では、操舵トルクTが決められた大トルク基準値RT1を超えているか、否かを判定する。操舵トルクTが大トルク基準値RT1超えているときは、ステアリングホイール4から大きな操舵トルクが入力されていると判断し、ステップS4に移行する。操舵トルクTが大トルク基準値RT1以下であるときは、ステアリングホイール4から大きな操舵トルクが入力されていないと判断し、ステップS5に移行する。
In step S3, whether the above atmospheric torque reference value R T1 the steering torque T is determined, it determines whether. When the steering torque T exceeds the large torque reference value RT1 , it is determined that a large steering torque is input from the
高速走行中であり、且つ入力された操舵トルクTが大トルク基準値RT1を超えているときは、ステップS4で、大モータ11Aのみを駆動し、操舵補助するようになっている。高速走行中に、衝突回避するためにハンドル操作する際には、ステアリングシャフト2に大きな操舵トルクが発生する。そのため、高速走行中であっても、大きな操舵トルクTが検出されたときには、大モータ11Aを駆動し、操舵補助するようになっている。
A high speed driving, when and inputted steering torque T exceeds the large torque reference value R T1, at step S4, driving only
高速走行中であり、且つ入力された操舵トルクTが大トルク基準値RT1以下であるときは、ステップS5で、小モータ11Bのみを駆動し、操舵補助するようになっている。高速走行中の操舵では、操舵補助力が大きいと過大な操舵量となる可能性があるため、アシストモータによる操舵補助力を抑えることが好ましい。そのため、高速走行中で、大きな操舵トルクTが入力されていないときは、小モータ11Bのみによって、操舵補助するようになっている。
A high speed traveling, and when the input steering torque T is equal to or less than the high torque reference value R T1 in step S5, by driving only the
次いで、ステップS2で車速Sが高速基準値RS1以下であるときは、ステップS6に移行し、車速Sが決められた低速基準値RS2(RS2<RS1)を超えているか、否かを判定する。車速Sが低速基準値RS2を超えているときは、中速走行中であると判断し、ステップS7に移行する。 Next, when the vehicle speed S is equal to or less than the high speed reference value R S1 in step S2, the process proceeds to step S6, whether or not the vehicle speed S exceeds the determined low speed reference value R S2 (R S2 <R S1 ). Determine. When the vehicle speed S exceeds the low speed reference value RS2 , it is determined that the vehicle is traveling at a medium speed, and the process proceeds to step S7.
ステップS7では、ステップS3と同様に、操舵トルクTが決められた大トルク基準値RT1を超えているか、否かを判定する。操舵トルクTが大トルク基準値RT1超えているときは、ステアリングホイール4から大きな操舵トルクが入力されていると判断し、ステップS8に移行する。操舵トルクTが大トルク基準値RT1以下であるときは、ステップS9に移行する。
In step S7, similarly to step S3, or exceeds the large torque reference value R T1 the steering torque T is determined, determines whether. When the steering torque T exceeds the large torque reference value RT1 , it is determined that a large steering torque is input from the
中速走行中であり、且つ入力された操舵トルクTが大トルク基準値RT1を超えているときは、ステップS8で、大モータ11A,小モータ11Bをともに駆動し、操舵補助するようになっている。この場合の速度Sおよび操舵トルクTは、通常の道路で行なわれるUターンなどの際の速度および操舵トルクであり、大きなトルクを必要とするため、大モータ11A,小モータ11Bを両方とも駆動し、操舵補助する必要がある。
A medium-speed traveling, and when the input steering torque T exceeds the large torque reference value R T1, at step S8, the
ステップS9では、操舵トルクTが決められた小トルク基準値RT2(RT2>RT1)を超えているか、否かを判定する。操舵トルクTが小トルク基準値RT2超えているときは、ステアリングホイール4から入力されている操舵トルクTがRT2<T≦RT1である判断し、ステップS10に移行する。操舵トルクTが小トルク基準値RT2以下であるときは、ステアリングホイール4から入力されている操舵トルクが小さいと判断し、ステップS11に移行する。
In step S9, it is determined whether or not the steering torque T exceeds the determined small torque reference value R T2 (R T2 > R T1 ). When the steering torque T exceeds the small torque reference value R T2 , it is determined that the steering torque T input from the
中速走行中であり、且つ入力された操舵トルクTがRT2<T≦RT1であるときは、ステップS10で、大モータ11Aのみを駆動し、操舵補助するようになっている。この場合の速度Sおよび操舵トルクTは、通常の道路で行なわれる右折や左折などの際の速度および操舵トルクである。
When the vehicle is traveling at medium speed and the input steering torque T is R T2 <T ≦ R T1 , only the
中速走行中であり、且つ入力された操舵トルクTが小トルク基準値RT2以下であるときは、ステップS11で、小モータ11Bのみを駆動し、操舵補助するようになっている。中速走行中で、操舵トルクTが小さい場合には、大きな操舵補助力を必要としないため、小モータ11Bのみによる操舵補助で十分である。
When the vehicle is traveling at medium speed and the input steering torque T is less than or equal to the small torque reference value RT2 , only the
ステップS6で、車速Sが低速基準値RS2以下であるときは、低速走行中であると判断し、ステップS12に移行する。ステップS12では、ステップS9と同様に、操舵トルクTが決められた小トルク基準値RT2を超えているか、否かを判定する。操舵トルクTが小トルク基準値RT2以下であるときは、ステアリングホイール4から入力されている操舵トルクが小さくないと判断し、ステップS13に移行する。操舵トルクTが小トルク基準値RT2以下であるときは、ステアリングホイール4から入力されている操舵トルクが小さいと判断し、ステップS14に移行する。
If the vehicle speed S is equal to or lower than the low speed reference value R S2 in step S6, it is determined that the vehicle is traveling at a low speed, and the process proceeds to step S12. In step S12, as in step S9, it is determined whether or not the steering torque T exceeds the determined small torque reference value RT2 . When the steering torque T is less than or equal to the small torque reference value RT2, it is determined that the steering torque input from the
低速走行中であり、且つ入力された操舵トルクTが小トルク基準値RT2を超えているときは、ステップS13で、大モータ11A,小モータ11Bをともに駆動し、操舵補助するようになっている。この場合は、主に車庫入れや縦列駐車などの際のハンドル操作であり、ハンドルの据え切り時には、大きなトルクを必要とする。よって、この場合には、大モータ11A,小モータ11Bを両方とも駆動し、操舵補助するようになっている。
When the vehicle is traveling at a low speed and the input steering torque T exceeds the small torque reference value RT2 , both the
低速走行中であり、且つ入力された操舵トルクTが小トルク基準値RT2以下であるときは、ステップS14で、大モータ11Bのみを駆動し、操舵補助するようになっている。低速走行中の場合、操舵トルクTが小さい場合でも、大きな操舵補助力を必要とするため、大モータ11Aによる操舵補助が必要である。
When the vehicle is traveling at low speed and the input steering torque T is less than or equal to the small torque reference value RT2 , only the
以上のように、本実施例では、ステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの回転力を減速機12Aを介してステアリングシャフト2からアシストするとともに、ステアリングギア部9に設けられた電動モータ11Bの回転力を減速機12Bを介してアシストするようにした。すなわち、電動パワーステアリング装置1aのステアリング系は、2台の電動モータ11A,11Bにより、異なる部位から別々にアシストされるようになっている。これにより、モータ特性変動に応じて、各電動モータの制御を個別に行なうことができ、例えば、車速Sや操舵トルクTに基づき、通常走行中には一方の電動モータ11のみ駆動させ、据え切り時のように高出力が作用するときには、電動モータ11A,11Bを両方とも駆動させることができる。その結果、車両の走行状態に応じて、操舵補助力を簡単に制御することができるとともに、消費電力を軽減することができる。
As described above, in this embodiment, the rotational force of the
また、ステアリング系の異なる部位に2台の電動モータを配したことにより、モータ特性変動をより確実に検出して、フェールセーフ機能を作動させることができる。この結果、電動モータの故障時などに、急にステアリングホイール4が重くなって乗員に疲労感を与えることなく、車両の安全な操作性が向上する。また、2台の電動モータを異なる部位に配することにより、2台の電動モータの回転の同期制御性が向上し、且つ各電動モータの小型化が図れ、設置スペースを集中的に設ける必要がないという効果もある。
Further, by providing two electric motors at different parts of the steering system, it is possible to more reliably detect motor characteristic fluctuations and activate the fail-safe function. As a result, when the electric motor fails, the
また、性能の異なる2台の電動モータをステアリング系の異なる部位に配することによって、アシスト特性設定の自由度が高くなり、ゲインも大きくとることができる。これにより、連続的なアシスト特性設定を実現することができ、操舵性の向上を図ることができる。 In addition, by arranging two electric motors having different performances in different parts of the steering system, the degree of freedom in setting the assist characteristics is increased and the gain can be increased. As a result, continuous assist characteristic setting can be realized, and steering performance can be improved.
さらに、一方の電動モータを共通にして、他方の電動モータのサイズを変更するだけで対応できるとともに、電動モータの小型化を図れ、且つ容易に取付けることができる。これにより、製造コストおよび電動モータの取付けに要する労力を軽減することができる。 Furthermore, it is possible to cope with the problem by simply changing the size of the other electric motor while using one electric motor in common, and the electric motor can be reduced in size and can be easily attached. Thereby, the manufacturing cost and the labor required for mounting the electric motor can be reduced.
図5は、本発明の実施例2に係る電動パワーステアリング装置1bを示す概略構成図であり、実施例1と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。同図において、ラック軸10は、ステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの駆動力を減速機12Aを介してピニオン軸8からアシストされるようになっている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating an electric power steering apparatus 1b according to the second embodiment of the present invention. The same members as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the figure, the
また、インタミシャフト6には、ステアリングホイール4の回転角に対する操舵角の特性を任意に変更することができるステアリングギア比可変機構26が配されている。このステアリングギア比可変機構26は、ステアリングギア比を変更するためのギア比変更用モータ11´を備え、該ギア比変更用モータ11´は、ステアリングコラム3に設けられた制御手段(ECU)17´によって、その駆動を制御される。
Further, the
ECU17´には、ステアリングシャフト2に取付けられたトルクセンサ18および舵角センサ27から、ステアリングホイール4の操作で与えられた操舵トルクおよび操舵角に基づく信号が入力される。また、ECU17´には、車速センサ19から、車速信号が入力される。
A signal based on the steering torque and the steering angle given by the operation of the
このECU17´は、図6に示すように、所定のプログラムにより電動モータ11Aおよびギア比変更用モータ11´の駆動制御を司るマイクロプロセッサ20と、プログラムや電動パワーステアリング装置1bの許容最大電流値などの予め決められた定数を記憶したROM21と、マイクロプロセッサ20のワークエリアや一時記憶として使用されるRAM22と、電動モータ11Aの駆動を制御するためのモータ駆動回路23Aと、ギア比変更用モータ11´の駆動を制御するための23´と、電動モータ11Aの供給電流を検出するモータ電流検出回路24Aと、ギア比変更用モータ11´のモータ端子電圧を検出するモータ端子電圧検出回路24´と、トルクセンサ18、車速センサ19、および舵角センサ27からの信号を受信するI/Oインターフェイス(I/F)25,25とから構成されている。
As shown in FIG. 6, the
そして、ECU17´は、トルクセンサ18、車速センサ19からの信号、および電動モータ11Aに供給されている電流値に基づき、操舵補助用の電動モータ11Aの駆動を制御するようになっている。これに対して、ギア比変更用モータ11´は、ECU17´によって、トルクセンサ18、車速センサ19、および舵角センサ27からの信号と、ギア比変更用モータ11´のモータ端子電圧値と、電動パワーステアリング装置1bの許容最大電流値とに基づき、車両の状態を総合的に判断してギア比を変更されるようになっている。
The ECU 17 'controls the driving of the steering assisting
図7および図8は、ステアリングギア比可変機構26の要部断面図である。図7において、ステアリングギア比可変機構26のハウジング28は、ハウジング本体28Aと、該ハウジング本体28Aにボルト28Bで固定された蓋部材28Cとから構成されている。ハウジング本体28Aには、ステアリングシャフト2に連結された入力軸6Aが軸受29,30を介して回転自在に支持されている。この入力軸6Aは、一端(図7右端)に、入力軸6Aの軸心から偏芯した状態で取付けられた略円環状の入力側ディスク31を有し、該入力側ディスク31は、軸受32を介して外歯ギア33を回転自在に支持している。
7 and 8 are cross-sectional views of the main part of the steering gear
また、外歯ギア33は、ハウジング本体28Aに固定された内歯ギア34に噛合し、外歯ギア33と内歯ギア34とでハイポサイクロイド減速機構を構成している。さらに、外歯ギア33は、オルダムカップリング35を介して、ガイド板36に連結されている。図9のオルダムカップリング35の分解斜視図に示すように、外歯ギア33と円板状の中間部材37との互いの対向面には、夫々軌道33A,37Aが形成されており、軌道33Aと軌道37Aとの間には、複数のボール38が配されている。一方、中間部材37とガイド板36との互いの対向面には、夫々軌道37B,36Bが軌道37Aと直交するように形成されており、軌道37Bと軌道36Bとの間には、複数のボール39が配されている。これにより、オルダムカップリング35は、ガイド板36の軸線と外歯ギア33の軸線とがずれていても、回転力を伝達できるようになっている。なお、図9ではボールの保持器を省略している。
The
また、図7および図8において、符号40は、略円筒状の移動ケースである。この移動ケース40は、図8左側の突出部に形成された孔40A,40Aを貫通し、且つハウジング28に固定されたシャフト41に沿って、上下(図8中の矢印Z−Z´)方向に移動自在になっている。さらに、移動ケース40は、図8右側の突出部に形成されたネジ孔40Bに螺合したネジ部42Aを有する駆動シャフト42によって、上下方向に移動される。
この駆動シャフト42の一端(図8上側)は、ギア比変更用モータ(駆動モータ)11´の回転軸11´Aに連結され、軸受43を介してハウジング28に回転自在に支持されており、他端(図8下側)は、軸受44を介してハウジング28に回転自在に支持されている。
Moreover, in FIG.7 and FIG.8, the code |
One end (upper side in FIG. 8) of the
また、移動ケース40は、軸受45を介してガイド板36を回転自在に支持している。このガイド板36は、断面が半径方向に細長い矩形状のガイド孔35Cを有し、該ガイド孔35Cには、スライド部材46の角柱部46Aが係合し、ガイド孔35Cに沿ってスライド可能である。一方、スライド部材46の円筒部46Bは、ニードル軸受47を介して出力軸6Bの一端に取付けられた略円環状の出力側ディスク48に形成された孔48Aに回転自在に支持されている。出力軸6Bは、軸受49,50を介してハウジング28に回転自在に支持され、ユニバーサルジョイント7を介して、ピニオン軸8に回転力を伝達するようになっている。なお、符号51は、移動ケース40の移動量を検出するための移動量検出器(ポテンショメータなど)である。
The moving
要するに、ステアリングギア比可変機構26のギア比変更手段は、入力部材としてのガイド板36と、スライド部材46と、出力部材としての出力側ディスク48とから構成されている。入力軸6Aからオルダムカップリング35を介してガイド板36に回転力が伝達された際に、ガイド板36と出力側ディスク48の軸線が一致している場合(図10(a)に示す状態)では、ガイド孔35Cに対して、スライド部材46は不動であり、ガイド板36の回転は、ダイレクトに出力側ディスク48に伝達される。
In short, the gear ratio changing means of the steering gear
これに対し、駆動モータ42によって、出力側ディスク48に対してガイド板36を移動させた場合には、図10の(b)に示すように、ガイド板36の軸線O36と出力側ディスク48の軸線O48とがオフセット(シフト)量Δでオフセット(シフト)される。この場合も、ボール38が外歯ギア33と中間部材37との間における半径方向のフリクションを低減し、ボール38が中間部材37とガイド板36との間におけるフリクションを低減することによって、回転力は、外歯ギア33からガイド板36へ伝達される。このとき、入力軸6Aからの回転によって、ガイド板36が角度θ1だけ回転したとすると、図10(b)に示すようにガイド孔35Cに沿ってスライド部材46がスライドし、これにより、出力側ディスク48は角度θ2(θ1>θ2)で回転する。従って、オフセット量Δに応じて、回転角度比はθ2/θ1となる。このように、たとえ走行中であっても、駆動モータ42を作動することで、ガイド板36の軸線O36と出力側ディスク48の軸線O48とのオフセット量Δを任意に設定できる。これにより、ステアリングホイール4の回転角に対する操舵角の特性を任意に変更することができるので、車速、操舵力、操舵角など種々のパラメータに基づいて、走行状態に合わせた最適なステアリングギア比を得ることができる。
On the other hand, when the
次に、図11のフローチャートに従って、本実施例におけるギア比変更用モータ11´の駆動制御の作用を説明する。
Next, the operation of the drive control of the gear
まず、ステップS21では、現在のステアリングギア比Grを、ギア比初期値G0として設定する。 First, in step S21, the current steering gear ratio G r, is set as the gear ratio initial value G 0.
ステップS22では、ECU17´は、トルクセンサ18から検出された操舵トルクT、車速センサ19から検出された車速S、および舵角センサ26から検出された操舵角θを読み込む。
In
ステップS23において、読み込まれた車速Sが0以上であり、且つ所定の車速S0以下であるか否かを判定する。このステップは、走行状態が低速走行であるか否かを判断するものであり、所定の車速S0は、設計に応じて任意に変更可能である。 In step S23, it is determined whether or not the read vehicle speed S is equal to or higher than 0 and equal to or lower than a predetermined vehicle speed S0. This step, which running state is determined whether a low speed, the predetermined speed S 0 may be arbitrarily changed in accordance with the design.
車速Sが0以上であり、且つ所定の車速S0以下である場合には、ステップS24に移行し、読み込まれた操舵角θの絶対値が、所定の操舵角θ0の絶対値以上であるか否かを判定する。このステップは、運転者による操舵量が大きいか否かを判断するものであり、所定の操舵角θ0は、設計に応じて任意に変更可能である。 When the vehicle speed S is equal to or greater than 0 and equal to or less than the predetermined vehicle speed S 0 , the process proceeds to step S24, and the read absolute value of the steering angle θ is equal to or greater than the absolute value of the predetermined steering angle θ 0. It is determined whether or not. This step determines whether or not the amount of steering by the driver is large, and the predetermined steering angle θ 0 can be arbitrarily changed according to the design.
また、車速Sが0より小さい、または所定の車速S0より大きい場合には、ステップS25に移行し、読み込まれた操舵角θの絶対値が、所定の操舵角θ0の絶対値以下であるか否かを判定する。このステップも、低速走行状態における運転者による操舵量が大きいか否かを判断するものである。 If the vehicle speed S is less than 0 or greater than the predetermined vehicle speed S 0 , the process proceeds to step S25, where the absolute value of the read steering angle θ is less than or equal to the absolute value of the predetermined steering angle θ 0. It is determined whether or not. This step also determines whether the amount of steering by the driver in the low-speed traveling state is large.
ステップS24において、操舵角θが所定の操舵角θ0以上である場合、および、ステップS25において、操舵角θの絶対値が所定の操舵角θ0の絶対値以下である場合には、ステップS26に移行し、操舵トルクTが所定の操舵トルクT0以上か否かを判定する。このステップでは、ステアリング系に負荷している操舵トルクTが大きいか否かを判断するものであり、所定の操舵トルクT0は、設計に応じて任意に変更可能である。 If the steering angle θ is greater than or equal to the predetermined steering angle θ 0 in step S24, and if the absolute value of the steering angle θ is less than or equal to the absolute value of the predetermined steering angle θ 0 in step S25, step S26. Then, it is determined whether or not the steering torque T is equal to or greater than a predetermined steering torque T0. In this step, it is determined whether or not the steering torque T applied to the steering system is large. The predetermined steering torque T 0 can be arbitrarily changed according to the design.
ステップS26において、操舵トルクTが所定の操舵トルクT0以上である場合、ステップS24において、操舵角θが所定の操舵角θ0より小さい場合、および、低速走行状態であり、且つステップS25において、操舵角θの絶対値が所定の操舵角θ0の絶対値より大きい場合には、ステップS27に移行し、ステアリングギア比Grを所定のギア比変位量ΔGrだけ増加させ、再度ステップS26に移行し、操舵トルクTが所定の操舵トルクT0以上か否かを判定する。 If the steering torque T is greater than or equal to the predetermined steering torque T 0 in step S26, if the steering angle θ is smaller than the predetermined steering angle θ 0 in step S24, or if the vehicle is in a low-speed traveling state, and in step S25, When the absolute value of the steering angle θ is larger than the absolute value of the predetermined steering angle θ 0 , the process proceeds to step S27, the steering gear ratio G r is increased by a predetermined gear ratio displacement amount ΔG r , and the process again returns to step S26. It is determined whether or not the steering torque T is equal to or greater than a predetermined steering torque T0.
ステップS26において、操舵トルクTが所定の操舵トルクT0より小さい場合には、ステップS28において、モータ駆動電流回路24Aから検出された操舵補助用電動モータ11Aの電流値Ieが、予めROM21に記憶されている許容最大電流値I0M以下であるか否かを判定する。このステップは、操舵補助用電動モータに供給される電流値Ieが、上限を超えていないかを判断するものであり、許容最大電流値I0Mは、設計に応じて任意に変更可能である。
In step S26, when the steering torque T is predetermined steering torque T 0 is less than, at step S28, the current value I e of the steering assist
ステップS28において、電流値Ieが許容最大電流値I0Mより大きい場合には、ステップS29に移行し、ステアリングギア比Grを所定のギア比変位量ΔGrだけ減少させ、再度ステップS27に移行し、操舵トルクTが所定の操舵トルクT0以上か否かを判定する。 In step S28, it is greater than the current value I e is the allowable maximum current value I 0 M, the process proceeds to step S29, to reduce the steering gear ratio G r by a predetermined gear ratio displacement .DELTA.G r, to step S27 again It is determined whether or not the steering torque T is equal to or greater than a predetermined steering torque T0.
ステップS26において、電流値Ieが許容最大電流値I0M以下である場合には、許容最大電流値I0Mを超えずに、最適なステアリングギア比に設定されたと判断し、ステップS21に戻り、現在のステアリングギア比Grを、ギア比初期値G0として設定し、上述したステップS22以降の行程を繰り返す。 If the current value Ie is equal to or smaller than the allowable maximum current value I 0 M in step S26, it is determined that the optimal steering gear ratio has been set without exceeding the allowable maximum current value I 0 M, and the process proceeds to step S21. return the current steering gear ratio G r, it is set as the gear ratio initial value G 0, repeated strokes of step S22 and subsequent steps.
このように、本実施例では、インタミシャフト6にステアリングギア比を変更することができるステアリングギア比可変機構26を設け、該ステアリングギア比可変機構26のギア比変更用モータ11´と、操舵補助用電動モータとを個別に駆動制御するようにした。これにより、実施例1と同様の作用効果が得られることはもとより、最適なステアリングギア比に設定することができ、例えば車庫入れなどの低速走行時に、ステアリングホイールを多く回転させる必要がなくなり、快適な操舵を行なうことができる。
As described above, in this embodiment, the
なお、本実施例では、ステアリングギア比可変機構26をインタミシャフト6に設けたが、本発明はそれに限定されるものではなく、例えばステアリングシャフト2に設けてもよい。
In the present embodiment, the steering gear
図12は、本発明の実施例3に係る電動パワーステアリング装置1cを示す概略構成図であり、実施例1と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。同図において、ラック軸10は、ステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの駆動力を減速機12Aを介してピニオン軸8からアシストされるとともに、他の転舵輪側(図12右側)で、ボールスクリューに係合する動力伝達手段(減速機)12´Cを介して電動モータ11Cに連結され、該電動モータ11Cによってアシストされるようになっている。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram illustrating an electric power steering apparatus 1c according to the third embodiment of the present invention. The same members as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted. In the figure, the
図13は、ラック&ピニオン機構の縦断面図である。同図において、符号52で示した部材は、ラック&ピニオンハウジングであり、ラック&ピニオン機構を構成するラック軸10とピニオン軸8を保持している。ラック軸10は、ピニオン軸8のピニオンに噛合するラック53を図中左側に有する。
FIG. 13 is a longitudinal sectional view of the rack and pinion mechanism. In the figure, a member denoted by
減速機12´Cは、ラック&ピニオンハウジング52の図13右端にボルト締めされたギアハウジング54と、該ギアハウジング54にボルト締めされ、ラック&ピニオンハウジング52やギアハウジング54とともにステアリングギアケースを構成するボールスクリューハウジング55とを外郭としている。
The speed reducer 12'C is a
ギアハウジング54は、その下部に電動モータ11Cを備え、該電動モータ11Cの駆動軸56に固着されたドライブギア57と、該ドライブギア57に噛合するドリブンギア58とを収納している。図中の符号59は、ドライブギア57を回転自在に支持する軸受を示し、符号60は、ドリブンギア58を回転自在に支持する軸受を示している。
The
ボールスクリューハウジング55には、ボールナット61が複列アンギュラ玉軸受62を介して回転自在に保持されている。また、ラック軸10には、雄ネジ溝63が形成される一方、ボールナット61には雌ネジ溝64が形成され、雄ネジ溝63と雌ネジ溝64との間には循環ボールとして多数個の鋼球65が介装されている。
A
ドリブンギア58は、軸心にラック軸10が挿通される中空部66を有し、該中空部66の図中右端で、ドリブンギア58とボールナット61とが、比較的緩く嵌合しており、自由に相対摺動できるようになっている。
The driven
電動モータ11Cは、ECU17からの信号に基づき、正逆いずれかの方向に回転し、ドライブギア57およびドリブンギア58を介して、その回転がドリブンギア58にスプライン係合したボールナット61に減速して伝達される。ボールナット61が回転すると、その雌ネジ溝64に係合した鋼球65を介してラック軸10の雄ネジ溝63にスラスト力が作用し、これにより操舵補助が実現される。
The
また、ステアリングシャフト2より高強度なラック軸10をアシストする電動モータ11Cは、出力、容量がともに電動モータ11Aより大きいものである。よって、本実施例では、電動モータ11Cを大モータ11C、電動モータ11Aを小モータ11Aとする。なお、本実施例における電動モータの駆動制御の作用は、図4に示した実施例1のものと同様である。
Further, the electric motor 11C that assists the
このように、本実施例では、ステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの駆動力を減速機12Aを介してアシストするとともに、ラック軸10のボールスクリューに係合する電動モータ11Cの駆動力を減速機12´Cを介してアシストするようにした。これにより、実施例1と同様の作用効果を得られることはもとより、設置スペースにあまり余裕がないステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの容量を小さくすることができる。この結果、ステアリング装置の設置スペースに制限のある車種に対しても対応することができる。また、ステアリングギア部9に作用する負荷を分散させ、ピニオン軸8およびボールスクリュー部におけるラック&ピニオン部に作用する負荷を均等化することができ、高出力化を図ることができる。
Thus, in the present embodiment, the driving force of the
図14は、本発明の実施例4に係る電動パワーステアリング装置1dを示す概略構成図であり、実施例1と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。同図において、ラック軸10は、ステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの駆動力を減速機12Aを介してピニオン軸(第1ピニオン軸)8からアシストされるとともに、他の転舵輪側(図14右側)で、第2ピニオン軸8Dに係合し、該第2ピニオン軸8Dは、減速機12Dを介して電動モータ11Dに連結され、該電動モータ11Dによってアシストされるようになっている。
FIG. 14: is a schematic block diagram which shows the electric
また、ステアリングシャフト2より高強度なラック軸10をアシストする電動モータ11Dは、出力、容量がともに電動モータ11Aより大きいものである。よって、本実施例では、電動モータ11Dを大モータ11D、電動モータ11Aを小モータ11Aとする。なお、本実施例における電動モータの駆動制御の作用は、図4に示した実施例1のものと同様である。
Further, the
このように、本実施例では、ステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの駆動力を減速機12Aを介してアシストするとともに、第2ピニオン軸8Dに設けられた電動モータ11Dの駆動力を減速機12Dを介してアシストするようにした。これにより、実施例1と同様の作用効果を得られることはもとより、設置スペースにあまり余裕がないステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの容量を小さくすることができる。この結果、ステアリング装置の設置スペースに制限のある車種に対しても対応することができる。また、ステアリングギア部9に作用する負荷を分散させ、第1ピニオン軸8および第2ピニオン軸8dにおけるラック&ピニオン部に作用する負荷を均等化することができ、高出力化を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the driving force of the
図15は、本発明の実施例5に係る電動パワーステアリング装置1eを示す概略構成図であり、実施例1と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。同図において、ラック軸10は、ステアリングギア部(ピニオン部)9に設けられた電動モータ11Bの駆動力を減速機12Bを介してピニオン軸(第1ピニオン軸)8からアシストされるとともに、他の転舵輪側(図15右側)で、第2ピニオン軸8Dに係合し、該第2ピニオン軸8Dは、減速機12Dを介して電動モータ11Dに連結され、該電動モータ11Dによってアシストされるようになっている。
FIG. 15: is a schematic block diagram which shows the electric power steering apparatus 1e which concerns on Example 5 of this invention, attaches | subjects the same code | symbol to the member same as Example 1, and abbreviate | omits the description. In the figure, a
また、ピニオン軸8より高強度なラック軸10をアシストする電動モータ11Dは、出力、容量がともに電動モータ11Bより大きいものである。よって、本実施例では、電動モータ11Dを大モータ11D、電動モータ11Cを小モータ11Cとする。なお、本実施例における電動モータの駆動制御の作用は、図4に示した実施例1のものと同様である。
Further, the
このように、本実施例では、ピニオン部9に設けられた電動モータ11Bの駆動力を減速機12Bを介してアシストするとともに、ラック軸10に係合する第2ピニオン軸8dに設けられた電動モータ11Dの駆動力を減速機12Dを介してアシストするようにした。これにより、実施例1と同様の作用効果を得られることはもとより、設置スペースにあまり余裕がないステアリングコラム3に電動モータを配すことなく、且つピニオン部9に設けられた電動モータ11Bの容量を小さくすることができる。この結果、ステアリング装置の設置スペースに制限のある車種に対しても対応することができる。また、ステアリングギア部9に作用する負荷を分散させ、第1ピニオン軸8および第2ピニオン軸8dにおけるラック&ピニオン部に作用する負荷を均等化することができ、高出力化を図ることができる。
Thus, in the present embodiment, the driving force of the
図16は、本発明の実施例6に係る電動パワーステアリング装置1fを示す概略構成図であり、実施例1と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。同図において、ラック軸10は、ステアリングギア部(ピニオン部)9に設けられた電動モータ11Bの駆動力を減速機12Bを介してピニオン軸(第1ピニオン軸)8からアシストされるとともに、他の転舵輪側(図16右側)で、ボールスクリューに係合する動力伝達手段(減速機)12´Cを介して電動モータ11Cに連結され、該電動モータ11Cによってアシストされるようになっている。
FIG. 16: is a schematic block diagram which shows the electric power steering device 1f which concerns on Example 6 of this invention, and attaches | subjects the same code | symbol to the member same as Example 1, and abbreviate | omits the description. In the figure, a
また、ピニオン軸2より高強度なラック軸10をアシストする電動モータ11Cは、出力、容量がともに電動モータ11Bより大きいものである。よって、本実施例では、電動モータ11Cを大モータ11C、電動モータ11Bを小モータ11Bとする。なお、本実施例における電動モータの駆動制御の作用は、図4に示した実施例1のものと同様である。
In addition, the electric motor 11C that assists the
このように、本実施例では、ピニオン部9に設けられた電動モータ11Bの駆動力を減速機12Bを介してアシストするとともに、ラック軸10のボールスクリューに係合するように配された電動モータ11Cの駆動力を減速機12´Cを介してアシストするようにした。これにより、実施例1と同様の作用効果を得られることはもとより、設置スペースにあまり余裕がないステアリングコラム3に電動モータを配すことなく、且つピニオン部9に設けられた電動モータ11Bの容量を小さくすることができる。この結果、ステアリング装置の設置スペースに制限のある車種に対しても対応することができる。また、高負荷に対する耐久性が高いボールスクリュー伝達機構12´Cを用いることにより、ステアリングギア部9に作用する負荷を分散させ、ピニオン軸8およびボールスクリュー部におけるラック&ピニオン部に作用する負荷を均等化することができるとともに、高出力化を図ることができる。
Thus, in the present embodiment, the
図17は、本発明の実施例7に係る電動パワーステアリング装置1gを示す概略構成図であり、実施例1と同一の部材には同一の符号を付して、その説明を省略する。同図において、ラック軸10は、ステアリングホイール4の操舵力をピニオン軸(第1ピニオン軸)8からアシストされるとともに、他の転舵輪側(図17右側)で、第2ピニオン軸8Dに係合し、該第2ピニオン軸8Dは、減速機12Dを介して電動モータ11Dに連結され、該電動モータ11Dによってアシストされ、且つボールスクリューに係合する動力伝達手段(減速機)12´Cを介して電動モータ11Cに連結され、該電動モータ11Cによってアシストされるようになっている。
FIG. 17: is a schematic block diagram which shows the electric power steering apparatus 1g which concerns on Example 7 of this invention, attaches | subjects the same code | symbol to the member same as Example 1, and abbreviate | omits the description. In the figure, a
また、第2ピニオン軸8Dよりも高強度なボールスクリューを介して、ラック軸10をアシストする電動モータ11Cは、出力、容量がともに電動モータ11Dより大きいものである。よって、本実施例では、電動モータ11Cを大モータ11C、電動モータ11Dを小モータ11Dとする。なお、本実施例における電動モータの駆動制御の作用は、図4に示した実施例1のものと同様である。
In addition, the electric motor 11C that assists the
このように、本実施例では、ラック軸10に係合する第2ピニオン軸8Dに設けられた電動モータ11Dの駆動力を減速機12Dを介してアシストするとともに、ラック軸10のボールスクリューに係合する電動モータ11Cの駆動力を減速機12´Cを介してアシストするようにした。これにより、実施例1と同様の作用効果を得られることはもとより、設置スペースにあまり余裕がないステアリングコラム3に設けられた電動モータ11Aの容量を小さくすることができる。この結果、ステアリング装置の設置スペースに制限のある車種に対しても対応することができる。また、高負荷に対する耐久性が高いボールスクリュー伝達機構12´Cを用いることにより、ステアリングギア部9に作用する負荷を分散させ、ピニオン軸8およびボールスクリュー部におけるラック&ピニオン部に作用する負荷を均等化することができ、高出力化を図ることができる。
As described above, in this embodiment, the driving force of the
以上、本発明を具体的に説明してきたが、本発明はそれに限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であり、例えば、実施例2のステアリングギア比可変機構26をステアリングシャフト2やピニオン軸8に設けてもよく、また、実施例1および実施例3乃至7の電動パワーステアリング装置にステアリングギア比可変機構26を備えてもよい。
Although the present invention has been specifically described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, the steering gear
1 電動パワーステアリング装置
3 ステアリングコラム
4 ステアリングホイール
8 ピニオン軸
9 ステアリングギア部(ピニオン部)
10 ラック軸
11A 電動モータ(ステアリングシャフトアシスト用)
11B 電動モータ(ピニオン軸アシスト用)
11C 電動モータ(ボールスクリューアシスト用)
11D 電動モータ(ラック軸アシスト用)
11´ 電動モータ(ギア比変更用)
12A 減速機(ステアリングコラム部に配設)
12B 減速機(ピニオン部に配設)
12´C 減速機(動力伝達機構),(ボールスクリュー部に配設)
12D 減速機(ラック部に配設)
17 制御手段(ECU)
26 ステアリングギア比変更機構
61 ボールナット
63 雄ネジ溝
64 雌ネジ溝
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electric power steering device 3
10
11B Electric motor (for pinion shaft assist)
11C Electric motor (for ball screw assist)
11D electric motor (for rack shaft assist)
11 'Electric motor (for changing gear ratio)
12A Reducer (located in the steering column)
12B Reducer (located in the pinion part)
12'C Reducer (power transmission mechanism), (located in the ball screw)
12D reducer (located in the rack)
17 Control means (ECU)
26 Steering gear
Claims (11)
異なった性能を有し、且つ車両のステアリングホイールから転舵輪に至るステアリング系の異なった部位に配された2台の電動モータと、
該2台の電動モータの動作を個別に制御するための制御手段とを備え、
前記2台の電動モータのうち少なくとも一方は、前記制御手段により、負荷状態に起因するモータ特性変動を補償されるようにしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 In the electric power steering apparatus configured to assist the steering through the speed reduction mechanism of the steering assist motor,
Two electric motors having different performance and arranged in different parts of the steering system from the steering wheel of the vehicle to the steered wheels;
Control means for individually controlling the operation of the two electric motors,
An electric power steering apparatus, wherein at least one of the two electric motors is compensated for a motor characteristic variation caused by a load state by the control means.
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---|---|
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Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008056771A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Jtekt Corporation | Electric power steering device |
JP2008114726A (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering device |
JP2008114750A (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
JP2008120214A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
JP2008168658A (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
US7853378B2 (en) | 2006-02-09 | 2010-12-14 | Denso Corporation | Control device for electrical power steering system |
WO2012042351A1 (en) | 2010-09-29 | 2012-04-05 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
WO2014148304A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle steering device |
US9174667B2 (en) | 2010-10-18 | 2015-11-03 | Jtekt Corporation | Electric power steering |
JP2016043797A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 本田技研工業株式会社 | Electric power steering device |
WO2019103305A1 (en) * | 2017-11-23 | 2019-05-31 | (주)케이에이알 | Electric power steering |
CN110319153A (en) * | 2019-06-13 | 2019-10-11 | 惠州市工藤智能技术有限公司 | High-accuracy wear-resistant gear reduction unit |
KR102135276B1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-07-17 | 주식회사 만도 | Apparatus for controlling power assist and method thereof |
CN111527020A (en) * | 2017-12-11 | 2020-08-11 | 捷太格特欧洲公司 | Method for controlling a steering system with two redundant motorized devices |
JP2020157826A (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 株式会社ジェイテクト | Steering gear |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0490970A (en) * | 1990-08-02 | 1992-03-24 | Rhythm Corp | Steering boosting device for vehicle |
JPH05105103A (en) * | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Honda Motor Co Ltd | Motor-driven power steering device |
JPH1178945A (en) * | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Toyota Motor Corp | Steering device |
JP2002002508A (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Nissan Motor Co Ltd | Steering device with variable steering angle transmission ratio |
JP2002370664A (en) * | 2001-06-18 | 2002-12-24 | Mazda Motor Corp | Steering reaction control device |
JP2003300474A (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-21 | Koyo Seiko Co Ltd | Vehicular steering device |
-
2004
- 2004-03-05 JP JP2004062801A patent/JP2005247214A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH0490970A (en) * | 1990-08-02 | 1992-03-24 | Rhythm Corp | Steering boosting device for vehicle |
JPH05105103A (en) * | 1991-10-14 | 1993-04-27 | Honda Motor Co Ltd | Motor-driven power steering device |
JPH1178945A (en) * | 1997-09-12 | 1999-03-23 | Toyota Motor Corp | Steering device |
JP2002002508A (en) * | 2000-06-26 | 2002-01-09 | Nissan Motor Co Ltd | Steering device with variable steering angle transmission ratio |
JP2002370664A (en) * | 2001-06-18 | 2002-12-24 | Mazda Motor Corp | Steering reaction control device |
JP2003300474A (en) * | 2002-04-10 | 2003-10-21 | Koyo Seiko Co Ltd | Vehicular steering device |
Cited By (25)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7853378B2 (en) | 2006-02-09 | 2010-12-14 | Denso Corporation | Control device for electrical power steering system |
JP2008114726A (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Honda Motor Co Ltd | Electric power steering device |
JP2008114750A (en) * | 2006-11-06 | 2008-05-22 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
JP4700591B2 (en) * | 2006-11-06 | 2011-06-15 | 本田技研工業株式会社 | Electric power steering device |
WO2008056771A1 (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-15 | Jtekt Corporation | Electric power steering device |
JP2008120214A (en) * | 2006-11-10 | 2008-05-29 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
EP2090494A1 (en) * | 2006-11-10 | 2009-08-19 | JTEKT Corporation | Electric power steering device |
EP2090494A4 (en) * | 2006-11-10 | 2010-08-18 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
US8116946B2 (en) | 2006-11-10 | 2012-02-14 | Jtekt Corporation | Electric power steering device |
JP2008168658A (en) * | 2007-01-09 | 2008-07-24 | Jtekt Corp | Electric power steering device |
US8983730B2 (en) | 2010-09-29 | 2015-03-17 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
WO2012042351A1 (en) | 2010-09-29 | 2012-04-05 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
US9174667B2 (en) | 2010-10-18 | 2015-11-03 | Jtekt Corporation | Electric power steering |
US9783227B2 (en) | 2013-03-18 | 2017-10-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Vehicle steering device |
CN105026246A (en) * | 2013-03-18 | 2015-11-04 | 本田技研工业株式会社 | Vehicle steering device |
JPWO2014148304A1 (en) * | 2013-03-18 | 2017-02-16 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle steering system |
WO2014148304A1 (en) * | 2013-03-18 | 2014-09-25 | 本田技研工業株式会社 | Vehicle steering device |
JP2016043797A (en) * | 2014-08-22 | 2016-04-04 | 本田技研工業株式会社 | Electric power steering device |
WO2019103305A1 (en) * | 2017-11-23 | 2019-05-31 | (주)케이에이알 | Electric power steering |
CN111527020A (en) * | 2017-12-11 | 2020-08-11 | 捷太格特欧洲公司 | Method for controlling a steering system with two redundant motorized devices |
KR102135276B1 (en) * | 2019-02-01 | 2020-07-17 | 주식회사 만도 | Apparatus for controlling power assist and method thereof |
JP2020157826A (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-01 | 株式会社ジェイテクト | Steering gear |
CN111731374A (en) * | 2019-03-25 | 2020-10-02 | 株式会社捷太格特 | Steering system |
JP7307879B2 (en) | 2019-03-25 | 2023-07-13 | 株式会社ジェイテクト | steering gear |
CN110319153A (en) * | 2019-06-13 | 2019-10-11 | 惠州市工藤智能技术有限公司 | High-accuracy wear-resistant gear reduction unit |
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