JP2006137359A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device enabling smooth returning steering operation having no sense of incongruity. <P>SOLUTION: A base correction steering angular velocity ωmb is operated based on a steering angle θ, a multiplication coefficient value k determined based on steering torque T and a vehicle speed v is multiplied on the base correction steering angular velocity ωmb and then an addition coefficient value S determined based on the steering torque T is added to operate a target steering angular velocity ωm. A base correction current value Isb is operated based on difference of the target steering angular velocity ωm and an actual steering angular velocity ω and when a steering returning determination means 43 determines the steering returning state, the base correction current value Isb is made to a returning correction current value Is. When it determines the non-steering returning state, the returning correction current value Is is made to 0. The returning correction current value Is is added to an assist base current value Ib to make it to an assist target current Io. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、自動車に搭載される電動パワーステアリング装置に関し、特に操舵トルクの制御に関する。   The present invention relates to an electric power steering device mounted on an automobile, and more particularly to control of steering torque.

走行車両は、操向車輪が路面から受けるセルフアライニングトルクにより自然と舵角を0(中立位置)に近づけようとする復元力が働くので、ハンドルを切った後の戻しは、操舵力を加えない手放し状態でもいいようであるが、特に低車速においては、セルフアライニングトルクは小さく、実際はステアリング系のフリクション等で中立位置までは戻らない。   A traveling vehicle has a restoring force that tries to bring the rudder angle closer to 0 (neutral position) due to the self-aligning torque received by the steered wheels from the road surface. The self-aligning torque is small especially at low vehicle speeds, and the actual position does not return to the neutral position due to steering system friction or the like.

そこで、電動パワーステアリング装置を備えた車両では、人力をアシストするモータを利用してハンドルの戻し時も駆動制御する例が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
特開平5−213222号公報
In view of this, an example in which a vehicle equipped with an electric power steering apparatus performs drive control even when the steering wheel is returned using a motor that assists human power has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-5-213222

同特許文献1に記載された実施例では、予め舵角に対する戻しトルクの関係をマップで備えており、舵角(中立位置を0として右舵角を正、左舵角を負で検出している)と同舵角を時間微分した舵角速度からハンドルが戻し状態にあるかを判別し、戻し状態にあるときは、路面摩擦係数の大小による係数と車速に基づく係数を前記戻しトルクに乗算してモータの出力トルクとしている。   In the embodiment described in Patent Document 1, the relationship of the return torque with respect to the steering angle is provided in a map in advance, and the steering angle (the neutral position is set to 0 and the right steering angle is detected as positive and the left steering angle is detected as negative). The steering torque is differentiated from the steering angular speed obtained by time differentiation of the steering angle, and if the steering wheel is in the return state, the return torque is multiplied by a coefficient based on the road friction coefficient and a coefficient based on the vehicle speed. The output torque of the motor.

操舵する者が加える戻し操舵力に関係なく、モータによりこの出力トルクで戻し操舵されるので、殆ど手放し状態のときに、ハンドルが中立位置にまで戻るように制御されている。
したがって、戻し操舵力が働いたときに、その操舵力に応じたアシスト力は得られず、操舵する者の意思に沿わない違和感がある。
Regardless of the return steering force applied by the steering person, return steering is performed with this output torque by the motor, so that the handle is controlled to return to the neutral position in the almost released state.
Therefore, when a return steering force is applied, an assist force corresponding to the steering force cannot be obtained, and there is a sense of incongruity that does not conform to the intention of the steering person.

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ハンドルの戻し時においても、戻し操舵力に応じてアシスト力を得て円滑で違和感のない戻しハンドル操作を可能とした電動パワーステアリング装置を供する点にある。   The present invention has been made in view of the above points, and the object of the present invention is that even when the handle is returned, an assist force is obtained according to the return steering force to enable a smooth and comfortable return handle operation. An electric power steering device is provided.

上記目的を達成するために、請求項1記載の発明は、操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人力をアシストする電動パワーステアリング装置において、舵角を検出する舵角検出手段と、前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、前記操舵トルクと前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する乗算係数値を演算する乗算係数演算手段と、前記操舵トルクに基づき前記ベース修正舵角速度を加算補正する加算係数値を演算する加算係数演算手段と、前記ベース修正舵角速度に前記乗算係数値を乗算し次いで前記加算係数値を加算して目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいてベース修正電流値を演算する修正電流演算手段と、前記舵角検出手段が検出した舵角と前記実舵角速度演算手段が演算した実舵角速度によりハンドル戻し状態か否かを判別するハンドル戻し判別手段と、前記ハンドル戻し判別手段がハンドル戻し状態と判別したとき前記ベース修正電流値を戻し修正電流値とし、ハンドル戻し状態でないと判別したとき戻し修正電流値を0とする戻し修正電流演算手段と、前記アシストベース電流値に前記戻し修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段とを備えた電動パワーステアリング装置とした。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 includes steering assist control means for calculating an assist base current value based on the steering torque and the vehicle speed, and the assist motor is operated according to the assist target current based on the assist base current value. In an electric power steering device that is driven and assisted to assist human power, a steering angle detection means that detects a steering angle, an actual steering angular speed calculation means that calculates the actual steering angular speed by time-differentiating the steering angle, and the steering angle A base correction rudder angular velocity calculating means for calculating a base correction rudder angular velocity based on the steering torque, a multiplication coefficient calculating means for calculating a multiplication coefficient value for multiplying and correcting the base correction rudder angular velocity based on the steering torque and the vehicle speed, and Addition coefficient calculation means for calculating an addition coefficient value for adding and correcting the base correction rudder angular velocity; and the base correction rudder angle A target rudder angular speed calculating means for calculating a target rudder angular speed by multiplying the multiplication coefficient value by a degree and then adding the addition coefficient value, and a base correction current value based on a difference between the target rudder angular speed and the actual rudder angular speed A correction current calculation means for calculating the steering wheel, a steering wheel return determination means for determining whether or not the steering wheel is returned based on the steering angle detected by the steering angle detection means and the actual steering angular speed calculated by the actual steering angular speed calculation means, and the handle When the return determination means determines that the steering wheel is returned, the base correction current value is set as a return correction current value, and when it is determined that the steering wheel is not returned, the return correction current value is 0, and the assist base current The electric power steering apparatus is provided with assist target current calculation means for adding the return correction current value to the value to obtain an assist target current.

請求項2記載の発明は、請求項1記載の電動パワーステアリング装置において、前記ベース修正舵角速度演算手段が、予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the base correction rudder angular velocity calculation means stores the relationship of the base correction rudder angular velocity with respect to the rudder angle in a specific driving state set in advance. Base correction rudder angular velocity storage means for extracting and calculating a base correction rudder angular velocity based on the rudder angle from the relationship of the base correction rudder angular velocity with respect to the rudder angle stored by the base correction rudder angular velocity storage means.

請求項3記載の発明は、請求項1または請求項2記載の電動パワーステアリング装置において、前記乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段と、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段とを備え、前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算し、前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算し、抽出演算した車速乗算係数値と操舵トルク乗算係数値を乗算して乗算係数値を演算することを特徴とする。   According to a third aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first or second aspect of the present invention, the multiplication coefficient computing means stores a vehicle speed multiplication coefficient value relationship with the vehicle speed set in advance. A vehicle speed multiplication coefficient value for a vehicle speed stored in the vehicle speed multiplication coefficient storage means, comprising coefficient storage means and a steering torque multiplication coefficient storage means for storing a relationship of a steering torque multiplication coefficient value to the steering torque set in advance; The vehicle speed multiplication coefficient value is extracted and calculated based on the vehicle speed from the relationship, and the steering torque multiplication coefficient value is extracted and calculated from the relationship of the steering torque multiplication coefficient value to the steering torque stored in the steering torque multiplication coefficient storage means. The multiplication coefficient value is calculated by multiplying the vehicle speed multiplication coefficient value and the steering torque multiplication coefficient value.

請求項4記載の発明は、請求項1から請求項3までのいずれかの項記載の電動パワーステアリング装置において、前記加算係数演算手段が、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する加算係数値の関係を記憶する操舵トルク加算係数記憶手段とを備え、前記操舵トルク加算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する加算係数値の関係から加算係数値を演算することを特徴とする。   According to a fourth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to any one of the first to third aspects of the present invention, the addition coefficient calculation means sets the addition coefficient value for the steering torque set in advance. Steering torque addition coefficient storage means for storing the relationship, and the addition coefficient value is calculated from the relationship of the addition coefficient value to the steering torque stored in the steering torque addition coefficient storage means.

請求項1記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度演算手段が舵角をもとに演算するベース修正舵角速度は、ハンドル戻し時に舵角に対する理想的な操舵トルク特性を得るべく修正するベース修正舵角速度であり、同ベース修正舵角速度を操舵トルクと車速から得られた乗算係数値と操舵トルクから得られた加算係数値により補正して実舵角速度との差をもとにベース修正電流値を演算し、ハンドル戻し状態でのみこのベース修正電流値を戻し修正電流値としてアシストベース電流値に加えることで、ハンドル戻し時に修正されたアシスト目標電流に基づきアシストモータが駆動され、戻し操舵力に応じてアシスト力を得ることができ、操舵する者の意思に沿った円滑で違和感のない戻しハンドル操作をすることを可能とした。   According to the electric power steering apparatus of the first aspect, the base correction rudder angular speed calculated by the base correction rudder angular speed calculation means based on the rudder angle is corrected to obtain an ideal steering torque characteristic with respect to the rudder angle when the steering wheel is returned. The base correction rudder angular speed is corrected based on the difference between the actual steering angular speed by correcting the base correction rudder angular speed with the multiplication coefficient value obtained from the steering torque and the vehicle speed and the addition coefficient value obtained from the steering torque. By calculating the corrected current value and adding this base corrected current value as the corrected current value to the assist base current value only in the handle return state, the assist motor is driven based on the assist target current corrected when the handle is returned and returned. Assist force can be obtained according to the steering force, and it is possible to operate the return handle smoothly and comfortably according to the intention of the steering person And the.

請求項2記載の電動パワーステアリング装置によれば、ベース修正舵角速度記憶手段が予め設定しておいた手放しハンドル戻し状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶しているので、検出した舵角を対応させて適切なベース修正舵角速度を容易に抽出演算することができる。   According to the electric power steering apparatus of the second aspect, the base correction rudder angular velocity storage means stores the relationship of the base correction rudder angular velocity with respect to the rudder angle in the hand-released handle return state set in advance. An appropriate base correction rudder angular velocity can be easily extracted and calculated by making the angle correspond.

請求項3記載の電動パワーステアリング装置によれば、車速乗算係数記憶手段が車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶し、車速を対応させて適切な車速乗算係数値を容易に抽出演算でき、操舵トルク乗算係数記憶手段が操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶しているので、操舵トルクを対応させて適切な操舵トルク乗算係数値を容易に抽出演算でき、車速乗算係数値と操舵トルク乗算係数値を乗算して乗算係数値を演算し、ベース修正舵角速度に乗算してベース修正舵角速度を容易に乗算補正することができる。   According to the electric power steering apparatus of the third aspect, the vehicle speed multiplication coefficient storage means stores the relationship of the vehicle speed multiplication coefficient value with respect to the vehicle speed, and can easily extract and calculate an appropriate vehicle speed multiplication coefficient value corresponding to the vehicle speed. Since the torque multiplication coefficient storage means stores the relationship of the steering torque multiplication coefficient value with respect to the steering torque, it is possible to easily extract and calculate an appropriate steering torque multiplication coefficient value corresponding to the steering torque, and the vehicle speed multiplication coefficient value and the steering torque can be calculated. The multiplication coefficient value is multiplied to calculate the multiplication coefficient value, and the base correction rudder angular speed is multiplied to easily multiply and correct the base correction rudder angular speed.

請求項4記載の電動パワーステアリング装置によれば、操舵トルク加算係数記憶手段が操舵トルクに対する操舵トルク加算係数値の関係を記憶しているので、操舵トルクを対応させて適切な操舵トルク加算係数値を容易に抽出演算でき、ベース修正舵角速度に加算してベース修正舵角速度を容易に加算補正することができる。   According to the electric power steering apparatus of the fourth aspect, since the steering torque addition coefficient storage means stores the relationship of the steering torque addition coefficient value with respect to the steering torque, an appropriate steering torque addition coefficient value corresponding to the steering torque is stored. Can be easily extracted and added to the base correction rudder angular velocity, and the base correction rudder angular velocity can be easily added and corrected.

以下、本発明に係る一実施の形態について図1ないし図10に基づいて説明する。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置1の全体の概略後面図を図1に示す。
Hereinafter, an embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic rear view of the entire electric power steering apparatus 1 according to the present embodiment.

電動パワーステアリング装置1は、車両の左右方向(図1における左右方向に一致)に指向した略円筒状のラックハウジング2内にラック軸3が左右軸方向に摺動自在に収容されている。   In the electric power steering apparatus 1, a rack shaft 3 is accommodated in a substantially cylindrical rack housing 2 oriented in the left-right direction of the vehicle (corresponding to the left-right direction in FIG. 1) so as to be slidable in the left-right axis direction.

ラックハウジング2の両端開口から突出したラック軸3の両端部にそれぞれジョイントを介してタイロッドが連結され、ラック軸3の移動によりタイロッドが動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵される。   Tie rods are connected to both ends of the rack shaft 3 projecting from the openings at both ends of the rack housing 2 via joints, respectively, and the tie rod is moved by the movement of the rack shaft 3, and the steered wheels of the vehicle are rotated via the steering mechanism. Steered.

ラックハウジング2の右端部にステアリングギアボックス4が設けられている。
ステアリングギアボックス4には、ステアリングホイール(図示せず)が一体に取り付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸5が軸受を介して回動自在に軸支されており、図2に示すように入力軸5はステアリングギアボックス4内でトーションバー6を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸7と連結されている。
A steering gear box 4 is provided at the right end of the rack housing 2.
In the steering gear box 4, an input shaft 5 connected via a joint to a steering shaft to which a steering wheel (not shown) is integrally attached is rotatably supported via a bearing. As shown, the input shaft 5 is connected to the steering pinion shaft 7 via the torsion bar 6 in the steering gear box 4 so as to be capable of relative twisting.

この操舵ピニオン軸7のはす歯7aがラック軸3のラック歯3aと噛合している。
したがってステアリングホイールの回動操作により入力軸5に伝達された操舵力は、トーションバー6を介して操舵ピニオン軸7を回動して操舵ピニオン軸7のはす歯7aとラック歯3aの噛合によりラック軸3を左右軸方向に摺動させる。
The helical teeth 7 a of the steering pinion shaft 7 are engaged with the rack teeth 3 a of the rack shaft 3.
Therefore, the steering force transmitted to the input shaft 5 by the turning operation of the steering wheel rotates the steering pinion shaft 7 via the torsion bar 6 and meshes with the helical teeth 7a of the steering pinion shaft 7 and the rack teeth 3a. The rack shaft 3 is slid in the left-right axis direction.

ラック軸3は、ラックガイドスプリング8に付勢されたラックガイド9により背後から押圧されている。   The rack shaft 3 is pressed from behind by a rack guide 9 biased by a rack guide spring 8.

ステアリングギアボックス4の上部にはアシストモータMが取り付けられ、アシストモータMの駆動力を減速して操舵ピニオン軸7に伝達するウオーム減速機構10がステアリングギアボックス4内に構成されている。   An assist motor M is attached to the upper portion of the steering gear box 4, and a worm reduction mechanism 10 that decelerates the driving force of the assist motor M and transmits it to the steering pinion shaft 7 is configured in the steering gear box 4.

ウオーム減速機構10は、操舵ピニオン軸7の上部に嵌着されたウオームホイール11にアシストモータMの駆動軸に同軸に連結されたウオーム12が噛合して構成されている。   The worm speed reduction mechanism 10 is configured such that a worm wheel 11 fitted on the steering pinion shaft 7 is engaged with a worm 12 coaxially connected to a drive shaft of the assist motor M.

アシストモータMの駆動力をこのウオーム減速機構10を介して操舵ピニオン軸7に作用させて操舵を補助する。
なお、アシストモータMには、その回転駆動軸の回転を直接検出するロータリエンコーダ、レゾルバなどの回転角センサ27が設けられている。
The driving force of the assist motor M is applied to the steering pinion shaft 7 via the worm reduction mechanism 10 to assist steering.
The assist motor M is provided with a rotation angle sensor 27 such as a rotary encoder or resolver that directly detects the rotation of the rotation drive shaft.

ウオーム減速機構10のさらに上方に操舵トルクセンサ20が設けられている。
トーションバー6の捩れをコア21の軸方向の移動に変換し、コア21の移動をコイル22,23のインダクタンス変化に変えて操舵トルクTを検出している。
なお、トーションバー6の捩れを光学的に検出するトルクセンサでもよい。
A steering torque sensor 20 is provided further above the worm reduction mechanism 10.
The twist of the torsion bar 6 is converted into the movement of the core 21 in the axial direction, and the movement of the core 21 is changed into the inductance change of the coils 22 and 23 to detect the steering torque T.
A torque sensor that optically detects torsion of the torsion bar 6 may be used.

この操舵トルクをもとに制御され操舵を補助するアシストモータMは、CPUにより駆動制御されており、その操舵トルク制御装置30の概略ブロック図を図3に示す。
操舵トルクセンサ20が検出した操舵トルクTと車速センサ25が検出した車速vに基づいて操舵アシスト制御手段31がアシストベース電流Ibを演算し出力する。
The assist motor M, which is controlled based on the steering torque and assists the steering, is driven and controlled by the CPU. A schematic block diagram of the steering torque control device 30 is shown in FIG.
The steering assist control means 31 calculates and outputs an assist base current Ib based on the steering torque T detected by the steering torque sensor 20 and the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 25.

アシストベース電流Ibは、アシストモータMを駆動するベースとなる電流で、操舵トルクTが大きい程アシストベース電流Ibは大きくして操舵する者の負担を軽減するのを基本として演算され、同じ操舵トルクでも車速が高速のときより低速のときの方がハンドルは重くなるのでアシストベース電流Ibを大きくして操舵トルクを軽減する。   The assist base current Ib is a current that serves as a base for driving the assist motor M. The assist base current Ib is calculated based on the fact that the assist base current Ib increases as the steering torque T increases to reduce the burden on the steering person. However, since the steering wheel becomes heavier when the vehicle speed is low than when the vehicle speed is high, the assist base current Ib is increased to reduce the steering torque.

操舵アシスト制御手段31は、操舵トルクTと車速vから上記のことを考慮して適切なアシストベース電流Ibを演算する。
例えば、操舵トルクTに対するアシストベース電流Ibの最適な関係を所定の車速毎に予め決めておき、同関係をもとに操舵トルクTと車速vからアシストベース電流Ibを演算する。
さらに、ステアリング系の慣性トルクやモータの慣性トルクを補償する演算も加えてアシストベース電流Ibを求めるようにしてもよい。
The steering assist control means 31 calculates an appropriate assist base current Ib from the steering torque T and the vehicle speed v in consideration of the above.
For example, an optimal relationship between the assist base current Ib and the steering torque T is determined in advance for each predetermined vehicle speed, and the assist base current Ib is calculated from the steering torque T and the vehicle speed v based on the relationship.
Furthermore, the assist base current Ib may be obtained by adding a calculation for compensating the inertia torque of the steering system and the inertia torque of the motor.

このアシストベース電流Ibは、ハンドル戻し時にはこれから述べる舵角θに基づく修正が加えられてアシスト目標電流Ioとされ、電流フィードバック制御手段32によってこのアシスト目標電流Ioとフィードバックしたモータ電流Imとの差を0にするように制御する駆動電流Idが演算されてモータ駆動回路33に出力されて、モータ駆動回路33のPWM制御によってアシストモータMが駆動される。   The assist base current Ib is corrected based on the steering angle θ to be described later when the steering wheel is returned to become an assist target current Io. The difference between the assist target current Io and the motor current Im fed back by the current feedback control means 32 is calculated. A drive current Id to be controlled to 0 is calculated and output to the motor drive circuit 33, and the assist motor M is driven by PWM control of the motor drive circuit 33.

アシストモータMには、モータ電流Imを検出するモータ電流検出装置26を備えるとともに、回転角センサ27を備え、アシストモータMの回転角度すなわちモータ回転数nを検出している。
この回転角センサ27が検出するモータ回転数nに基づいて舵角θを検出する舵角演算手段34を備えている。
なお、舵角θを直接検出する舵角センサを設けてもよい。
The assist motor M includes a motor current detection device 26 that detects a motor current Im, and a rotation angle sensor 27, and detects the rotation angle of the assist motor M, that is, the motor rotation number n.
A steering angle calculation means 34 for detecting the steering angle θ based on the motor rotation speed n detected by the rotation angle sensor 27 is provided.
A steering angle sensor that directly detects the steering angle θ may be provided.

ハンドル戻し時のアシストベース電流Ibの修正は、ハンドル戻し時に舵角に対する理想的な操舵トルク特性を実現するための舵角θに基づく修正であり、そのためアシストベース電流Ibを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係マップを予め求めてベース修正舵角速度記憶手段35aに記憶しておき、ベース修正舵角速度演算手段35がこの関係マップに基づき前記舵角演算手段34が演算した舵角θからベース修正舵角速度ωmbを抽出演算する。   The correction of the assist base current Ib at the time of returning the steering wheel is a correction based on the steering angle θ for realizing an ideal steering torque characteristic with respect to the steering angle at the time of returning the steering wheel. Therefore, the rudder as a base for correcting the assist base current Ib. A relation map of the base correction rudder angular speed ωmb with respect to the angle θ is obtained in advance and stored in the base correction rudder angular speed storage means 35a, and the base correction rudder angular speed calculation means 35 calculates the rudder angle calculation means 34 based on this relation map. The base correction rudder angular velocity ωmb is extracted from the rudder angle θ.

図4に、ベース修正舵角速度記憶手段35aが記憶する舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標を図示する。   FIG. 4 shows coordinates indicating the relationship of the base corrected steering angular velocity ωmb to the steering angle θ stored in the base corrected steering angular velocity storage means 35a.

横軸が舵角θを示し、同横軸において原点が舵角0の中立位置で、原点より右が右舵角、左が左舵角である。
そして、縦軸がベース修正舵角速度ωmbを示し、同縦軸において原点がベース修正舵角速度0であり、原点より上方が右回転方向(ハンドルを右に切る方向)で、原点より下方が左回転方向(ハンドルを左に切る方向)である。
The horizontal axis indicates the steering angle θ, and on the horizontal axis, the origin is the neutral position of the steering angle 0, the right side from the origin is the right steering angle, and the left is the left steering angle.
The vertical axis indicates the base correction rudder angular velocity ωmb, where the origin is the base correction rudder angular velocity 0, the direction above the origin is the right rotation direction (the direction of turning the handle to the right), and the direction below the origin is the left rotation Direction (direction to turn the handle to the left).

同座標に、アシストベース電流Ibを修正するベースとなる舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係が曲線で表されている。
該関係曲線は、第2象限と第4象限に原点対称に滑らかな曲線で形成されている。
At the same coordinates, the relationship of the base correction rudder angular velocity ωmb to the rudder angle θ serving as a base for correcting the assist base current Ib is represented by a curve.
The relation curve is formed as a smooth curve symmetrical to the origin in the second quadrant and the fourth quadrant.

右舵角でみると、右舵角θが大きくなる程左操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなり、舵角0から右舵角θが大きくなる初めのうちはベース修正舵角速度ωmbが急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなる曲線を描いている。
左舵角は右舵角と原点対称であり、左舵角θが大きくなる程右操舵方向にベース修正舵角速度ωmbが大きくなる。
Looking at the right steering angle, the base correction rudder angular velocity ωmb increases in the left steering direction as the right rudder angle θ increases, and the base correction rudder angular velocity ωmb suddenly increases at the beginning when the right rudder angle θ increases from the rudder angle 0. A curve is drawn which increases gradually and then gradually decreases.
The left rudder angle is symmetrical with the right rudder angle, and the base correction rudder angular velocity ωmb increases in the right steering direction as the left rudder angle θ increases.

この舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線については、車速が低速の10km/hで手放しのハンドル戻し時において舵角に対して操舵トルクが理想的な特性を得る修正電流を舵角ごとに求め、この修正電流からベース修正舵角速度を逆算して決定したものである。
したがって、この舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線は、車速vおよび操舵トルクTに基づいて補正を受けて変化する。
Regarding the relation curve of the base correction rudder angular speed ωmb with respect to the rudder angle θ, the correction current for obtaining the ideal characteristic of the steering torque with respect to the rudder angle when the steering wheel is returned at a low vehicle speed of 10 km / h is obtained for each rudder angle. The base correction rudder angular velocity is calculated from this correction current and determined backward.
Therefore, the relationship curve of the base correction steering angular velocity ωmb with respect to the steering angle θ changes upon correction based on the vehicle speed v and the steering torque T.

この補正には、ベース修正舵角速度ωmbに乗算係数kを乗算して該関係曲線の形状を変える乗算補正と、加算係数Sを加算して該関係曲線を上下にシフトする加算補正とがある。
乗算補正の乗算係数kは、乗算係数演算手段36により演算され、加算補正の加算係数Sは、加算係数演算手段37により演算される。
This correction includes a multiplication correction for multiplying the base correction rudder angular velocity ωmb by a multiplication coefficient k to change the shape of the relation curve, and an addition correction for adding the addition coefficient S to shift the relation curve up and down.
The multiplication coefficient k for multiplication correction is calculated by the multiplication coefficient calculation means 36, and the addition coefficient S for addition correction is calculated by the addition coefficient calculation means 37.

乗算係数演算手段36は、車速vに対する車速乗算係数kvの関係をマップとして記憶する車速乗算係数記憶手段36aと、操舵トルクTに対する操舵トルク乗算係数ktの関係をマップとして記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段36bとを備えている。   The multiplication coefficient calculating means 36 stores vehicle speed multiplication coefficient storage means 36a for storing the relationship between the vehicle speed multiplication coefficient kv and the vehicle speed v as a map, and steering torque multiplication coefficient storage for storing the relationship between the steering torque multiplication coefficient kt for the steering torque T as a map. Means 36b.

車速乗算係数記憶手段36aが記憶するマップを図5に示す。
車速vに対して車速乗算係数kvは、原点から車速vが大きくなる程大きくなり、車速10km/hで車速乗算係数kvは1.0を示し、車速vが小さいうちは急激に大きくなり、その後大きくなる割合が徐々に小さくなっている。
A map stored in the vehicle speed multiplication coefficient storage means 36a is shown in FIG.
The vehicle speed multiplication coefficient kv becomes larger with respect to the vehicle speed v as the vehicle speed v increases from the origin, the vehicle speed multiplication coefficient kv shows 1.0 at a vehicle speed of 10 km / h, increases rapidly when the vehicle speed v is lower, and then increases. The rate is gradually decreasing.

したがって、車速乗算係数kvは、車速10km/h未満では1.0未満の値でベース修正舵角速度ωmbを抑制する方向に働き、車速10km/h以上では1.0以上の値でベース修正舵角速度ωmbを拡大する方向に働く。   Therefore, the vehicle speed multiplication coefficient kv works to suppress the base correction rudder angular speed ωmb at a value of less than 1.0 when the vehicle speed is less than 10 km / h, and increases the base correction rudder angular speed ωmb at a value of 1.0 or more at a vehicle speed of 10 km / h or more. Work in the direction.

操舵トルク乗算係数記憶手段36bが記憶するマップを図6に示す。
操舵トルクTに対する操舵トルク乗算係数ktは、操舵トルクTが0(完全なハンドル手放し状態)で1.0を示し、操舵トルクTが大きくなり初めの殆ど手放し状態に相当する間は多少1.0より減少するが減少はわずかで、手放し状態を脱するあたりで急激に減少して0に近づき、その後操舵トルクTが大きくなるに従い徐々に0に益々近づく。
A map stored in the steering torque multiplication coefficient storage means 36b is shown in FIG.
The steering torque multiplication coefficient kt with respect to the steering torque T is 1.0 when the steering torque T is 0 (completely released from the steering wheel), and slightly decreases from 1.0 while the steering torque T increases and corresponds to the first almost released state. The decrease is slight, it decreases rapidly when it is released and approaches 0, and then gradually approaches 0 as the steering torque T increases.

すなわち、操舵トルク乗算係数ktは、略手放し状態で1.0近傍の値を示し、手放し以外の状態では0に近い値を示す。
したがって、手放し状態でベース修正舵角速度ωmbの形状を概ね維持し、手放し以外の状態ではベース修正舵角速度ωmbの形状を扁平にする(舵角に対して変化しない)よう働く。
That is, the steering torque multiplication coefficient kt shows a value in the vicinity of 1.0 in the substantially released state, and shows a value close to 0 in a state other than the released state.
Therefore, the shape of the base correction rudder angular velocity ωmb is generally maintained in the released state, and the shape of the base corrected rudder angular velocity ωmb is flattened (not changed with respect to the rudder angle) in a state other than the hand released state.

乗算係数演算手段36は、以上の車速vから求めた車速乗算係数kvと操舵トルクTから求めた操舵トルク乗算係数ktとを乗算して乗算係数kを算出する。
この乗算係数kは、ベース修正舵角速度ωmbに乗算されて乗算補正がなされる(図3の乗算補正手段38参照)。
The multiplication coefficient calculating means 36 multiplies the vehicle speed multiplication coefficient kv obtained from the above vehicle speed v and the steering torque multiplication coefficient kt obtained from the steering torque T to calculate the multiplication coefficient k.
The multiplication coefficient k is multiplied by the base correction steering angular speed ωmb to perform multiplication correction (see multiplication correction means 38 in FIG. 3).

次に、加算係数演算手段37は、操舵トルクTに対する加算係数Sの関係をマップとして記憶する操舵トルク加算係数記憶手段37aを備えている。   Next, the addition coefficient calculation means 37 includes a steering torque addition coefficient storage means 37a for storing the relationship of the addition coefficient S with respect to the steering torque T as a map.

操舵トルク加算係数記憶手段37bが記憶するマップを図7に示す。
横軸を操舵トルクTとし、縦軸を加算係数Sとして座標で、操舵トルクTに対して加算係数Sは比例し、原点を通る右肩上がりの直線で示される。
A map stored in the steering torque addition coefficient storage means 37b is shown in FIG.
The horizontal axis is the steering torque T, the vertical axis is the coordinate with the addition coefficient S, and the addition coefficient S is proportional to the steering torque T, and is indicated by a straight line that rises to the right through the origin.

この加算係数Sは、ベース修正舵角速度ωmbに加算されて加算補正がなされる(図3の加算補正手段39参照)。
したがって、操舵トルクが大きい程ベース修正舵角速度ωmbは上方に大きくシフトする。
なお、車速が高速になると、セルフアライニングトルクの増大により操舵トルクも大きくなるため、ベース修正舵角速度ωmbは上方にシフトする傾向にある。
The addition coefficient S is added to the base correction steering angular speed ωmb to perform addition correction (see addition correction means 39 in FIG. 3).
Therefore, the base correction rudder angular velocity ωmb is largely shifted upward as the steering torque is increased.
Note that when the vehicle speed increases, the steering torque increases due to the increase of the self-aligning torque, so the base correction steering angular speed ωmb tends to shift upward.

以上のことから、図3を参照して、ベース修正舵角速度演算手段35が舵角θからベース修正舵角速度記憶手段35aに基づき抽出演算したベース修正舵角速度ωmbに、乗算係数演算手段36が演算した乗算係数kを乗算し、次いで加算係数演算手段37が演算した加算係数Sを加算して目標舵角速度ωmを求める。
すなわち、目標舵角速度ωmは、
ωm=ωmb・k+S(=ωmb・kv・kt+S)
である。
From the above, referring to FIG. 3, the multiplication coefficient calculating means 36 calculates the base corrected rudder angular speed ωmb extracted and calculated from the rudder angle θ based on the base corrected rudder angular speed storage means 35a by referring to FIG. Is multiplied by the multiplication coefficient k, and the addition coefficient S calculated by the addition coefficient calculation means 37 is added to obtain the target steering angular speed ωm.
That is, the target rudder angular velocity ωm is
ωm = ωmb · k + S (= ωmb · kv · kt + S)
It is.

一方で、前記舵角演算手段34が算出した舵角θは、舵角速度演算手段40によって時間微分されて実舵角速度ωを演算される。
この実舵角速度ωに対する前記目標舵角速度ωmの偏差Δω(=ωm−ω)を求め(図3の偏差演算手段41参照)、同偏差Δωを修正電流換算手段42が電流に換算してベース修正電流Isbが求められる。
この電流換算は、偏差Δωに所定の換算係数を乗算することで算出可能である。
On the other hand, the steering angle θ calculated by the steering angle calculating means 34 is time-differentiated by the steering angular speed calculating means 40 to calculate the actual steering angular speed ω.
A deviation Δω (= ωm−ω) of the target rudder angular speed ωm with respect to the actual rudder angular speed ω is obtained (see deviation calculating means 41 in FIG. 3), and the corrected current converting means 42 converts the deviation Δω into a current to correct the base. The current Isb is obtained.
This current conversion can be calculated by multiplying the deviation Δω by a predetermined conversion coefficient.

また、前記舵角演算手段34により演算された舵角θと前記舵角速度演算手段40により演算された実舵角速度ωとに基づいてハンドルが戻し状態か否かを判別するハンドル戻し判別手段43が設けられており、同ハンドル戻し判別手段43は、ハンドルが戻し状態ならば乗算係数hに1を入れ、その他の場合は0を入れる。   Further, a handle return determination means 43 for determining whether or not the steering wheel is in a return state based on the steering angle θ calculated by the steering angle calculation means 34 and the actual steering angular speed ω calculated by the steering angle speed calculation means 40 is provided. The handle return discriminating means 43 is provided with 1 in the multiplication coefficient h if the handle is in the return state, and 0 in other cases.

ハンドルの戻し状態にあるか否かは、舵角θと実舵角速度ωの正負の組み合わせにより判別することができる。
すなわち、舵角θが右舵角にある場合(舵角θ>0)は、実舵角速度ωが左回転方向にあれば(実舵角速度ω<0)、ハンドルは戻し状態であり、同様に、舵角θが左舵角にある場合(舵角θ<0)に、実舵角速度ωが右回転方向にあれば(実舵角速度ω>0)、ハンドルは戻し状態である。
Whether or not the steering wheel is in the return state can be determined by a positive / negative combination of the steering angle θ and the actual steering angular velocity ω.
That is, when the steering angle θ is at the right steering angle (steering angle θ> 0), if the actual steering angular velocity ω is in the left rotation direction (actual steering angular velocity ω <0), the steering wheel is in the return state, and similarly If the steering angle θ is at the left steering angle (steering angle θ <0) and the actual steering angular velocity ω is in the right rotation direction (actual steering angular velocity ω> 0), the steering wheel is in the return state.

したがって、θ×ω<0ならばハンドル戻し状態で、θ×ω>0のときは、ハンドルの切込み状態と判別できる。
ハンドル戻し判別手段43は、θ×ω<0でハンドル戻し状態と判別されたときは、乗算係数h=1とし、それ以外は乗算係数h=0とする。
Therefore, if θ × ω <0, the steering wheel is returned, and if θ × ω> 0, the steering wheel is cut.
The handle return determining means 43 sets the multiplication coefficient h = 1 when θ × ω <0 and determines that the handle is returned, and otherwise sets the multiplication coefficient h = 0.

前記修正電流換算手段42が偏差Δωを換算したベース修正電流Isbに、この乗算係数hが乗算手段44により乗算されて修正電流Is(=Isb・h)とされる。
したがって、修正電流Isは、ハンドル戻し状態ならばベース修正電流Isbの値であり、ハンドル戻し状態でなければ修正電流Isは0である。
The base correction current Isb converted by the correction current conversion means 42 is multiplied by the multiplication coefficient h by the multiplication means 44 to obtain a correction current Is (= Isb · h).
Accordingly, the correction current Is is the value of the base correction current Isb when the handle is returned, and the correction current Is is 0 when the handle is not returned.

こうして求められた修正電流Isが、前記操舵アシスト制御手段31が演算したアシストベース電流Ibに加算されてアシストベース電流Ibが修正され(図3の加算手段45参照)、アシスト目標電流Ioが得られる。
この修正されたアシスト目標電流IoによってアシストモータMが駆動制御される。
したがって、ハンドル戻し状態の場合のみ補正電流Isによりアシストベース電流Ibが修正される。
The corrected current Is thus obtained is added to the assist base current Ib calculated by the steering assist control means 31 to correct the assist base current Ib (see the adding means 45 in FIG. 3), thereby obtaining the assist target current Io. .
The assist motor M is driven and controlled by the corrected assist target current Io.
Therefore, the assist base current Ib is corrected by the correction current Is only in the steering wheel returning state.

以下、実際のハンドル戻し状態の場合について舵角θに対する操舵トルクTの特性を求めてみる。
まず、右操舵で切込んだ後の手放し状態でない戻し操舵が行われる場合(舵角θ>0で実舵角速度ω<0)について説明する。
Hereinafter, the characteristic of the steering torque T with respect to the steering angle θ will be obtained in the actual steering wheel return state.
First, a description will be given of a case where return steering that is not in the released state after turning by right steering is performed (steering angle θ> 0 and actual steering angular velocity ω <0).

戻し操舵の場合は、操向車輪が路面から受けるセルフアライニングトルクにより自然と舵角を0に近づけようとする復元力が働くので手放しでもある程度は舵角は戻るが、以下の図8および図9に示す場合は、操舵する者が操舵力を加えて戻し操作をする場合である。   In the case of return steering, the steering angle returns to some extent even if it is let go, because a restoring force that tries to bring the rudder angle closer to 0 by the self-aligning torque that the steered wheel receives from the road surface works. The case indicated by 9 is a case where a steering person applies a steering force to perform a return operation.

図8は、さらに低車速の場合を示している。
低車速なので、車速乗算係数kvは1.0近辺の値を示し(図5参照)、手放し以外の状態で低車速なので、操舵トルク乗算係数ktが約0.3近辺を示し(図6参照)、結局乗算係数kは、1.0よりかなり小さい値となり、よって図4に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状は扁平に補正される。
FIG. 8 shows the case of a lower vehicle speed.
Since the vehicle speed is low, the vehicle speed multiplication coefficient kv shows a value around 1.0 (see FIG. 5), and since the vehicle speed is low in a state other than hand release, the steering torque multiplication coefficient kt shows around 0.3 (see FIG. 6). k is a value considerably smaller than 1.0. Therefore, the shape of the relationship curve of the base correction steering angular velocity ωmb with respect to the steering angle θ shown in FIG. 4 is corrected to be flat.

そして、低車速なので操舵トルクも小さく推移し、加算係数Sも小さい値を示し(図7参照)、図4に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を扁平にして、上方へいくらかシフトさせた目標舵角速度ωmに補正される(図8(1)参照)。   And since the vehicle speed is low, the steering torque also changes small, the addition coefficient S also shows a small value (see FIG. 7), and the relationship curve of the base correction steering angular velocity ωmb with respect to the steering angle θ shown in FIG. It is corrected to the shifted target rudder angular velocity ωm (see FIG. 8 (1)).

図8(1)は、右舵角θに対する舵角速度ωの座標であり、舵角θに対する目標舵角速度ωmの関係曲線が実線で示してある。
図8(1)には、同時に前記舵角速度演算手段40が演算した実舵角速度ωの舵角θに対する関係曲線を一点鎖線で示す。
FIG. 8 (1) shows the coordinates of the steering angular velocity ω with respect to the right steering angle θ, and the relationship curve of the target steering angular velocity ωm with respect to the steering angle θ is shown by a solid line.
In FIG. 8 (1), a relationship curve of the actual steering angular speed ω calculated by the steering angular speed calculating means 40 with respect to the steering angle θ is indicated by a one-dot chain line.

図8(1)を参照して、左操舵方向に現れる実舵角速度ωと目標舵角速度ωmは、ハンドルを戻し始める最大舵角θmax寄りの舵角θqで交差しており、両者の偏差Δω(=ωm−ω)に換算係数を乗算して求めたベース修正電流Isbは、ハンドル戻し状態(θ×ω<0)なので乗算係数h=1でそのまま修正電流Isとなり、修正電流Isは、図8(2)に示すように最大舵角θmaxでアシスト方向(負側)に小さな値を示し、舵角θが小さくなるに従い小さくなって舵角θqで0となり、以後舵角0に戻るまでブレーキ方向(正側)の値を示す。   Referring to FIG. 8 (1), the actual steering angular speed ω and the target steering angular speed ωm appearing in the left steering direction intersect at a steering angle θq near the maximum steering angle θmax at which the steering wheel starts to return, and the deviation Δω ( = Ωm−ω) is multiplied by the conversion factor, the base correction current Isb is in the handle return state (θ × ω <0), so that the multiplication factor h = 1 directly becomes the correction current Is, and the correction current Is is shown in FIG. As shown in (2), the maximum steering angle θmax shows a small value in the assist direction (negative side), decreases as the steering angle θ decreases, becomes 0 at the steering angle θq, and then brakes until the steering angle returns to 0. Indicates the value of (positive side).

したがって、舵角θに対する操舵トルクTの特性は、図8(3)に示すように、修正前の特性曲線を破線で示すと、修正電流Isによる修正後は実線で示すようになる。
すなわち、ハンドルを最大舵角θmaxから戻し操舵を開始する初めの舵角θqまでの舵角範囲(θq<θ<θmax)で、修正電流Isがアシストとして作用するので、修正前に急激に左操舵トルクTが増加していたものが、修正後は緩やかに左操舵トルクTが増加しており、この左操舵トルクTの緩やかな増加のまま舵角θqを過ぎると修正前の左操舵トルクTより大きくなって重み付けされる。
Therefore, as shown in FIG. 8 (3), the characteristic of the steering torque T with respect to the steering angle θ is indicated by a solid line after correction by the correction current Is when the characteristic curve before correction is indicated by a broken line.
That is, the correction current Is acts as an assist in the steering angle range (θq <θ <θmax) from the maximum steering angle θmax to the first steering angle θq at which the steering is started. Although the torque T has increased, the left steering torque T gradually increases after the correction, and when the steering angle θq is passed with the left steering torque T increasing gradually, the left steering torque T before the correction Increased and weighted.

次に、図9は、高車速で戻し操舵を行った場合について示している。
目標舵角速度ωmは、図4に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を扁平にして、高車速で戻し操舵トルクも大きくなり図7より加算係数Sも大きな値を持つことで、ベース修正舵角速度ωmbの関係曲線が上方へ大きくシフトさせて示されている(図9(1)参照)。
Next, FIG. 9 shows a case where return steering is performed at a high vehicle speed.
The target rudder angular speed ωm has a flat relationship curve of the base correction rudder angular speed ωmb with respect to the rudder angle θ shown in FIG. 4, the return steering torque increases at a high vehicle speed, and the addition coefficient S has a large value from FIG. The relationship curve of the base correction rudder angular velocity ωmb is shown shifted greatly upward (see FIG. 9 (1)).

したがって、修正電流Isは、図9(2)に示すように、ブレーキ方向(正側)に上に凸の曲線で示され、よってこの修正電流Isにより修正後の舵角θに対する操舵トルクTの特性(実線)は、破線で示す修正前の特性曲線を下方に(左操舵方向に)移動し、多少最大舵角からの戻り初めに滑らかに変化して全体的に重み付けをしっかりした操舵感を持たせている。   Therefore, as shown in FIG. 9 (2), the correction current Is is indicated by a curve that is convex upward in the braking direction (positive side). Therefore, the steering current T is corrected with respect to the steering angle θ corrected by this correction current Is. The characteristic (solid line) moves the characteristic curve before correction indicated by the broken line downward (to the left steering direction), and changes slightly smoothly at the beginning of the return from the maximum rudder angle, giving a sense of steering with a solid weight overall. I have it.

また次に、右操舵で切込んだ後の殆ど手放し状態で戻し操作が行われる場合について説明する。
図10は、低車速の場合を示したものである。
低車速なので、車速乗算係数kvは1.0近辺の値を示し(図5参照)、略手放し状態なので、操舵トルク乗算係数ktが約1.0を示し(図6参照)、結局乗算係数kは、1.0よりいくらか小さい値となり、よって図5に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状は若干扁平に補正される。
Next, a description will be given of a case where the return operation is performed in the almost released state after turning by right steering.
FIG. 10 shows the case of low vehicle speed.
Since the vehicle speed is low, the vehicle speed multiplication coefficient kv shows a value around 1.0 (see FIG. 5), and since it is in the almost released state, the steering torque multiplication coefficient kt shows about 1.0 (see FIG. 6). Therefore, the relationship curve shape of the base correction steering angular velocity ωmb with respect to the steering angle θ shown in FIG. 5 is slightly flattened.

そして、略手放し状態なので、操舵トルクT=0で加算係数Sは0であり(図7参照)、図4に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線を若干扁平にしただけで、上下のシフトはなく原点を通る目標舵角速度ωmに補正される(図10(1)参照)。   Since the steering torque T = 0 and the addition coefficient S is 0 (see FIG. 7), the relationship curve of the base correction steering angular velocity ωmb with respect to the steering angle θ shown in FIG. There is no vertical shift, and the target rudder angular velocity ωm passing through the origin is corrected (see FIG. 10 (1)).

図10(1)を参照して、左操舵方向に現れる実舵角速度ωと目標舵角速度ωmの偏差Δω(=ωm−ω)に換算係数を乗算して求めたベース修正電流Isbすなわち修正電流Isは、図10(2)に示すように、ハンドルを戻し始める最大舵角θmaxでアシスト方向(負側)に大きい値を示し、舵角θが小さくなるに従い徐々に0に近づき原点に至る上に凸の曲線で示される。   Referring to FIG. 10 (1), the base correction current Isb, that is, the correction current Is obtained by multiplying the deviation Δω (= ωm−ω) between the actual steering angular velocity ω and the target steering angular velocity ωm appearing in the left steering direction by a conversion factor. As shown in FIG. 10 (2), the maximum steering angle θmax at which the steering wheel starts to be returned has a large value in the assist direction (negative side), and gradually approaches 0 to reach the origin as the steering angle θ decreases. Shown as a convex curve.

略手放し状態なので、戻し操舵トルクTは0であるが、セルフアライニングトルクが作用してハンドルは自然と戻り舵角θは小さくなるが、ステアリング系のフリクション等で通常途中で限界となり中立位置までは戻らないところを、この修正電流Isが作用することで、図10(3)に示すように、全ての舵角θで操舵トルクTが0のまま舵角0の中立位置まで強制的に舵角を戻すことができる。   Since the return steering torque T is 0 because it is in the almost released state, the steering angle is naturally reduced by the self-aligning torque, but the steering angle θ is naturally reduced. As shown in FIG. 10 (3), when the correction current Is acts, the steering current is forcibly steered to the neutral position where the steering torque T remains zero at all steering angles θ. The corner can be returned.

図5に示す舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係曲線の形状により舵角θに対する戻り速度も適切にコントロールされる。   The return speed with respect to the steering angle θ is also appropriately controlled by the shape of the relationship curve of the base correction steering angular speed ωmb with respect to the steering angle θ shown in FIG.

以上、図8ないし図10に示すように、戻し操舵力に応じて舵角θに対する修正電流Isの特性が変化して相応のアシスト力を得ることができ、操舵する者の意思に沿った円滑で違和感のない戻しハンドル操作を実現している。   As described above, as shown in FIGS. 8 to 10, the characteristic of the correction current Is with respect to the steering angle θ can be changed according to the return steering force to obtain a corresponding assist force, and smooth according to the intention of the steering person. The handle can be operated without any discomfort.

以上の例は、全て右舵角に操舵したときの場合であったが、左舵角について同じ作用効果を奏することができる。   Although the above example was a case where all steered to the right steering angle, the same effect can be show | played about a left steering angle.

本発明の一実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の全体の概略後面図である。1 is a schematic rear view of an entire electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. ステアリングギアボックス内の構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structure in a steering gear box. 操舵トルク制御装置の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of a steering torque control device. 舵角θに対するベース修正舵角速度ωmbの関係を示す座標である。It is a coordinate which shows the relationship of the base correction rudder angular velocity (omega) mb with respect to the rudder angle (theta). 車速vに対する車速乗算係数kvのマップを示す図である。It is a figure which shows the map of the vehicle speed multiplication coefficient kv with respect to the vehicle speed v. 操舵トルクTに対する操舵トルク乗算係数ktのマップを示す図である。4 is a diagram showing a map of a steering torque multiplication coefficient kt with respect to a steering torque T. FIG. 操舵トルクTに対する操舵トルク加算係数Sのマップを示す図である。6 is a diagram showing a map of a steering torque addition coefficient S with respect to a steering torque T. FIG. 低車速で手放し状態でなく戻し操舵が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω,修正電流Is,操舵トルクTの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the steering angular velocity (omega) with respect to the steering angle (theta), the correction electric current Is, and the steering torque T at the time of return steering not being in a hand-off state at low vehicle speed. 高車速で手放し状態でなく戻し操舵が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω,修正電流Is,操舵トルクTの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the steering angular velocity (omega) with respect to the steering angle (theta), the correction electric current Is, and the steering torque T at the time of return steering not being hand-released at high vehicle speed. 低車速で略手放し状態で戻し操作が行われた場合の舵角θに対する舵角速度ω,修正電流Is,操舵トルクTの変化を示す図である。It is a figure which shows the change of the steering angular velocity (omega) with respect to the steering angle (theta), the correction electric current Is, and the steering torque T at the time of return operation | movement in the substantially hand-off state at low vehicle speed.

符号の説明Explanation of symbols

M…アシストモータ、1…電動パワーステアリング装置、2…ラックハウジング、3…ラック軸、4…ステアリングギアボックス、5…入力軸、6…トーションバー、7…操舵ピニオン軸、8…ラックガイドスプリング、9…ラックガイド、10…ウオーム減速機構、11…ウオームホイール、12…ウオーム、
20…トルクセンサ、21…コア、22,23…コイル、25…車速センサ、26…モータ電流検出装置、27…回転角センサ、
30…操舵トルク制御装置、31…操舵アシスト制御手段、32…電流フィードバック制御手段、33…モータ駆動回路、34…舵角演算手段、35…ベース修正舵角速度演算手段、35a…ベース修正舵角速度記憶手段、36…乗算係数演算手段、36a…車速乗算係数記憶手段、36b…操舵トルク乗算係数記憶手段、37…加算係数演算手段、37a…操舵トルク加算係数記憶手段、38…乗算補正手段、39…加算補正手段、40…舵角速度演算手段、41…偏差演算手段、42…修正電流換算手段、43…ハンドル戻し判別手段、44…乗算手段、45…加算手段。


M: Assist motor, 1 ... Electric power steering device, 2 ... Rack housing, 3 ... Rack shaft, 4 ... Steering gear box, 5 ... Input shaft, 6 ... Torsion bar, 7 ... Steering pinion shaft, 8 ... Rack guide spring, 9 ... Rack guide, 10 ... Worm reduction mechanism, 11 ... Worm wheel, 12 ... Worm,
20 ... Torque sensor, 21 ... Core, 22, 23 ... Coil, 25 ... Vehicle speed sensor, 26 ... Motor current detector, 27 ... Rotation angle sensor,
30 ... Steering torque control device, 31 ... Steering assist control means, 32 ... Current feedback control means, 33 ... Motor drive circuit, 34 ... Steering angle calculation means, 35 ... Base correction steering angular speed calculation means, 35a ... Base correction steering angular speed storage Means 36: Multiplication coefficient calculation means 36a ... Vehicle speed multiplication coefficient storage means 36b ... Steering torque multiplication coefficient storage means 37 ... Addition coefficient calculation means 37a ... Steering torque addition coefficient storage means 38 ... Multiplication correction means 39 ... Addition correction means, 40 ... steer angular velocity calculation means, 41 ... deviation calculation means, 42 ... corrected current conversion means, 43 ... handle return determination means, 44 ... multiplication means, 45 ... addition means.


Claims (4)

操舵トルクおよび車速に基づきアシストベース電流値を算出する操舵アシスト制御手段を備え、前記アシストベース電流値に基づくアシスト目標電流に従ってアシストモータが駆動制御されて人力をアシストする電動パワーステアリング装置において、
舵角を検出する舵角検出手段と、
前記舵角を時間微分して実舵角速度を演算する実舵角速度演算手段と、
前記舵角に基づきベース修正舵角速度を演算するベース修正舵角速度演算手段と、
前記操舵トルクと前記車速に基づき前記ベース修正舵角速度を乗算補正する乗算係数値を演算する乗算係数演算手段と、
前記操舵トルクに基づき前記ベース修正舵角速度を加算補正する加算係数値を演算する加算係数演算手段と、
前記ベース修正舵角速度に前記乗算係数値を乗算し次いで前記加算係数値を加算して目標舵角速度を演算する目標舵角速度演算手段と、
前記目標舵角速度と前記実舵角速度との差に基づいてベース修正電流値を演算する修正電流演算手段と、
前記舵角検出手段が検出した舵角と前記実舵角速度演算手段が演算した実舵角速度によりハンドル戻し状態か否かを判別するハンドル戻し判別手段と、
前記ハンドル戻し判別手段がハンドル戻し状態と判別したとき前記ベース修正電流値を戻し修正電流値とし、ハンドル戻し状態でないと判別したとき戻し修正電流値を0とする戻し修正電流演算手段と、
前記アシストベース電流値に前記戻し修正電流値を加えてアシスト目標電流とするアシスト目標電流演算手段とを備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
In an electric power steering apparatus comprising steering assist control means for calculating an assist base current value based on a steering torque and a vehicle speed, wherein the assist motor is driven and controlled according to an assist target current based on the assist base current value to assist human power.
Rudder angle detecting means for detecting the rudder angle;
An actual rudder angular velocity calculating means for calculating an actual rudder angular velocity by differentiating the rudder angle with respect to time;
Base correction rudder angular velocity calculating means for calculating a base correction rudder angular velocity based on the rudder angle;
Multiplication coefficient computing means for computing a multiplication coefficient value for multiplying and correcting the base correction steering angular speed based on the steering torque and the vehicle speed;
Addition coefficient calculation means for calculating an addition coefficient value for adding and correcting the base correction rudder angular velocity based on the steering torque;
Target rudder angular velocity calculating means for calculating a target rudder angular velocity by multiplying the base correction rudder angular velocity by the multiplication coefficient value and then adding the addition coefficient value;
Correction current calculation means for calculating a base correction current value based on the difference between the target rudder angular speed and the actual rudder angular speed;
A steering wheel return determination means for determining whether or not the steering wheel is returned based on the steering angle detected by the steering angle detection means and the actual steering angular speed calculated by the actual steering angular speed calculation means;
A return correction current calculating means for setting the base correction current value to be a return correction current value when the handle return determination means is determined to be a handle return state;
An electric power steering apparatus comprising: an assist target current calculation unit that adds the return correction current value to the assist base current value to obtain an assist target current.
前記ベース修正舵角速度演算手段が、予め設定しておいた特定の運転状態における舵角に対するベース修正舵角速度の関係を記憶するベース修正舵角速度記憶手段を備え、前記ベース修正舵角速度記憶手段が記憶する舵角に対するベース修正舵角速度の関係から前記舵角に基づきベース修正舵角速度を抽出演算することを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。   The base correction rudder angular speed calculation means includes base correction rudder angular speed storage means for storing the relationship of the base correction rudder angular speed with respect to the rudder angle in a specific operation state set in advance, and the base correction rudder angular speed storage means stores The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein a base correction rudder angular velocity is extracted and calculated based on the rudder angle from a relationship of a base correction rudder angular velocity to a rudder angle to be operated. 前記乗算係数演算手段が、予め設定しておいた前記車速に対する車速乗算係数値の関係を記憶する車速乗算係数記憶手段と、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係を記憶する操舵トルク乗算係数記憶手段とを備え、前記車速乗算係数記憶手段が記憶する車速に対する車速乗算係数値の関係から前記車速に基づき車速乗算係数値を抽出演算し、前記操舵トルク乗算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する操舵トルク乗算係数値の関係から操舵トルク乗算係数値を抽出演算し、抽出演算した車速乗算係数値と操舵トルク乗算係数値を乗算して乗算係数値を演算することを特徴とする請求項1または請求項2記載の電動パワーステアリング装置。   The multiplication coefficient calculating means stores vehicle speed multiplication coefficient storage means for storing the relationship of the vehicle speed multiplication coefficient value with respect to the preset vehicle speed, and the relationship between the steering torque multiplication coefficient value with respect to the preset steering torque. Steering torque multiplication coefficient storage means for storing, extracting and calculating a vehicle speed multiplication coefficient value based on the vehicle speed from the relationship between the vehicle speed multiplication coefficient value and the vehicle speed stored in the vehicle speed multiplication coefficient storage means, and the steering torque multiplication coefficient storage means The steering torque multiplication coefficient value is extracted from the relationship between the steering torque multiplication coefficient value and the steering torque stored in the vehicle, and the multiplication coefficient value is calculated by multiplying the extracted vehicle speed multiplication coefficient value by the steering torque multiplication coefficient value. The electric power steering apparatus according to claim 1 or 2. 前記加算係数演算手段が、予め設定しておいた前記操舵トルクに対する加算係数値の関係を記憶する操舵トルク加算係数記憶手段とを備え、前記操舵トルク加算係数記憶手段が記憶する操舵トルクに対する加算係数値の関係から加算係数値を演算することを特徴とする請求項1から請求項3までのいずれかの項記載の電動パワーステアリング装置。
The addition coefficient calculation means includes steering torque addition coefficient storage means for storing a preset relation of the addition coefficient value with respect to the steering torque, and an addition factor for the steering torque stored in the steering torque addition coefficient storage means. The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein an addition coefficient value is calculated from a numerical relationship.
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