JP2006199149A - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006199149A JP2006199149A JP2005013092A JP2005013092A JP2006199149A JP 2006199149 A JP2006199149 A JP 2006199149A JP 2005013092 A JP2005013092 A JP 2005013092A JP 2005013092 A JP2005013092 A JP 2005013092A JP 2006199149 A JP2006199149 A JP 2006199149A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- angle
- assist
- torque
- electric power
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
本発明は、車両に搭載される電動パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to an electric power steering device mounted on a vehicle.
従来、車両に搭載される電動パワーステアリング装置として、特開2003−191856号公報に記載されるように、電動モータの駆動力をステアリング機構に伝達して操舵助補するものであって、操舵トルクが所定値以下である場合に操舵トルクとは逆方向に電動モータを駆動させるものが知られている。この電動パワーステアリング装置は、操舵トルクとは逆方向に電動モータを駆動させることによって、操舵角中点付近の不感帯における操舵フィーリングを向上させようとするものである。
しかしながら、このような装置にあっても、操舵角中点付近の不感帯においては操舵力が十分に伝達されないため、操舵初期の車両の動き出しを早めることができない。特に、ハンドルから電動モータまでの間の操舵力伝達機構にガタや低剛性部分がある場合、さらにハンドル操舵に対し車両の動き出しが遅れることとなる。 However, even with such a device, since the steering force is not sufficiently transmitted in the dead zone near the steering angle midpoint, the start of movement of the vehicle at the initial stage of steering cannot be accelerated. In particular, when the steering force transmission mechanism from the steering wheel to the electric motor has a backlash or a low-rigidity part, the start of movement of the vehicle is further delayed with respect to the steering wheel.
そこで本発明は、ハンドル操作に対し車両の動き出しを円滑にさせる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electric power steering device that makes a vehicle move smoothly in response to a steering operation.
すなわち、本発明に係る電動パワーステアリング装置は、ハンドル操作に応じモータを駆動させて操舵アシストを行う電動パワーステアリング装置において、前記ハンドルの操舵操作により操舵力伝達機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、前記ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、前記操舵角検出手段が検出する操舵角に基づいて前記ハンドルの操舵角が操舵トルク不感領域にあるか否かを判断する不感領域判断手段と、前記ハンドルの操舵角が前記操舵トルク不感領域にない場合には少なくとも前記操舵トルクに基づいて操舵アシスト量を設定し、前記ハンドルの操舵角が前記操舵トルク不感領域にある場合には少なくとも前記ハンドルの操舵角に基づいて操舵アシスト量を設定して、アシスト制御を行うアシスト制御手段とを備えて構成されている。 That is, the electric power steering apparatus according to the present invention detects a steering torque input to the steering force transmission mechanism by the steering operation of the steering wheel in the electric power steering apparatus that performs the steering assist by driving the motor according to the steering wheel operation. Steering torque detection means, steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel, and whether or not the steering angle of the steering wheel is in a steering torque insensitive region based on the steering angle detected by the steering angle detection means When the steering angle of the steering wheel is not in the steering torque insensitive region, the steering assist amount is set based on at least the steering torque, and the steering angle of the steering wheel is in the steering torque insensitive region. In this case, the steering assist amount is set based on at least the steering angle of the steering wheel, and assist control is performed. It is constituted by a Cormorant assist control means.
この発明によれば、ハンドルの操舵角が操舵トルク不感領域にある場合にハンドル操舵角に基づいて操舵アシスト量を設定しアシスト制御を行うことにより、ハンドルの操作位置が操舵トルク不感領域にある場合でも操舵アシストすることができる。このため、ハンドル操作に対し車両の動き出しを円滑にすることができる。また、操舵トルク不感領域によって制御が不連続になることが避けられ、制御の連続性を確保でき、円滑なアシスト制御が行える。 According to the present invention, when the steering angle of the steering wheel is in the steering torque insensitive region, the steering assist amount is set based on the steering angle of the steering wheel and the assist control is performed, so that the operation position of the steering wheel is in the steering torque insensitive region. But steering assist can be done. For this reason, it is possible to smoothly start the vehicle in response to the steering operation. Further, discontinuous control due to the steering torque insensitive region can be avoided, continuity of control can be ensured, and smooth assist control can be performed.
本発明によれば、ハンドル操舵に対し車両の動き出しを円滑にさせることができる。 According to the present invention, it is possible to smoothly start the vehicle with respect to the steering wheel.
以下、添付図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は第一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の構成概要図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the first embodiment.
図1に示すように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1は、ハンドル2の操舵力に応じてモータ10を駆動させて操舵アシストを行う装置である。電動パワーステアリング装置1は、車両に搭載され、その車両の操舵力伝達機構にアシスト力を与えることにより操舵アシストを行う。車両の操舵力伝達機構は、ハンドル2に与えられる操舵力、回転変位を転舵輪7に伝達する機構であって、例えばステアリングシャフト3、ギヤ部5、タイロッド6を主要部品として構成されている。ステアリングシャフト3は、ハンドル2に接続され、ハンドル2の操舵力及び回転変位をギヤ部5側へ伝達する。
As shown in FIG. 1, the electric
ギヤ部5は、ステアリングシャフト3から伝達される操舵トルクを水平方向の力に変換するものである。ギヤ部5のギヤ機構としては、例えばラックアンドピニオン式のものが用いられる。このギヤ部5は、ステアリングシャフト3を通じて伝達される操舵トルクによりピニオン51が回転し、そのピニオン51と噛合するラック52が移動し、そのラック52の移動によりタイロッド6に操舵力を伝達する。そして、タイロッド6の移動によって、転舵輪7が転舵する。
The
ギヤ部5には、モータ10が設けられている。モータ10は、操舵力伝達機構にアシスト力を付加するためのアクチュエータであり、例えばラック52にアシスト力を付加する。また、ギヤ部5には、トルクセンサ11が設けられている。トルクセンサ11は、操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段として機能するものであり、例えばステアリングシャフト3とピニオン51の間に設置される。
The
このトルクセンサ11としては、ピニオン51の回転角度を検出できるものを用いることが好ましい。例えば、ステアリングシャフト3とピニオン51との間に配置されるトーションバーを備え、ステアリングシャフト3側の回転角度を検出する第一回転センサとピニオン51側の回転角度を検出する第二回転センサを備えて構成され、第一回転センサと第二回転センサの回転角度の差に基づいて操舵トルクを検出するものが用いられる。
As the
電動パワーステアリング装置1には、操舵角センサ12が設けられている。操舵角センサ12は、ハンドル2の操舵角を検出する操舵角検出手段として機能するものである。この操舵角センサ12は、例えば、ステアリングシャフト3に設けられている。
The electric
また、電動パワーステアリング装置1には、ECU(Electronic Control Unit)20が設けられている。ECU20は、装置全体の制御処理を行うものであり、例えばCPU、ROM、RAM、入力信号回路、出力信号回路、電源回路などにより構成される。このECU20は、操舵アシスト量を設定し、その操舵アシスト量に応じてモータ10を駆動するアシスト制御手段として機能する。
Further, the electric
ECU20は、モータ10と接続され、モータ10に駆動信号を出力し、モータ10から出力される回転角度信号を入力する。また、ECU20は、トルクセンサ11と接続され、トルクセンサ11から出力される検出信号を入力する。また、ECU20は、操舵角センサ12と接続され、操舵角センサ12から出力される検出信号を入力する。さらに、ECU20は、車速センサ21と接続され、車速センサ21から出力される検出信号を入力する。車速センサ21は、車両の走行速度を検出するセンサである。
The ECU 20 is connected to the
次に本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の動作について説明する。
Next, the operation of the electric
図2は、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の動作についてのフローチャートである。図2のフローチャートにおける制御処理は、例えば車両のイグニッションオン時に開始され、ECU20によって所定時間おきに繰り返し実行される。まず、図2のS10に示すように、センサ検出信号の読み込み処理が行われる。すなわち、トルクセンサ11の検出信号に基づいて操舵トルクが読み込まれ、車速センサ21の検出信号に基づいて車速が読み込まれ、操舵角センサ12の検出信号に基づいてハンドル操舵角が読み込まれる。
FIG. 2 is a flowchart regarding the operation of the electric
そして、S12に移行し、ハンドル2の操舵角が操舵トルク不感領域にあるか否かが判断される。すなわち、ハンドル操舵角が操舵力伝達機構における操舵トルク不感領域にあるか否かが判断される。
Then, the process proceeds to S12, and it is determined whether or not the steering angle of the
ここでいう操舵トルク不感領域とは、ハンドル2を操舵しても、操舵力伝達機構のガタや低剛性によって、その操舵力が転舵輪7まで伝達されない操舵角の領域を意味する。この操舵トルク不感領域としては、例えばハンドル中立位置から所定の操舵角まで切り込むまでの領域及びハンドル2を切り戻す際の所定の操舵角までの領域が該当する。ハンドル2の操舵角が操舵トルク不感領域にあるか否かについては、ハンドル操舵角に基づいて判断すればよい。
Here, the steering torque insensitive region means a region of a steering angle where the steering force is not transmitted to the steered
そして、S12にてハンドル2の操舵角が操舵トルク不感領域にないと判断された場合には、通常アシスト制御が行われる。通常アシスト制御は、例えば、操舵トルクと車速によって決定されるアシスト量に基づいてモータ10を駆動して操舵アシストする制御である。
When it is determined in S12 that the steering angle of the
一方、S12にてハンドル2の操舵角が操舵トルク不感領域にあると判断された場合には、操舵角アシスト制御が行われる。操舵角アシスト制御は、ハンドル2の操舵角に応じて操舵のアシスト量を設定し、そのアシスト量に基づいてモータ10を駆動させて操舵アシストする制御である。
On the other hand, if it is determined in S12 that the steering angle of the
例えば、図3に示すように、ハンドル操作が中立位置から切り込む場合には、ハンドル2の操舵角に応じて設定されるアシスト量に基づいてモータ10が駆動され操舵アシストが行われる。この場合、中立位置から操舵角が離れるほどアシスト量が小さくなるようにアシスト設定が行われる。
For example, as shown in FIG. 3, when the steering operation is turned from the neutral position, the
また、図4に示すように、ハンドル操作が切り戻しの場合には、ハンドル2の操舵角に応じて設定されるアシスト量に基づいてモータ10が駆動され操舵アシストが行われる。この場合、切り戻し位置から操舵角が離れるほどアシスト量が小さくなるようにアシスト設定が行われる。
As shown in FIG. 4, when the steering wheel operation is switched back, the
また、図3、4の操舵トルク不感領域におけるアシスト制御において、操舵角に基づいて設定されるアシスト量に対し車速に応じたアシストゲインを付加することが好ましい。 3 and 4, it is preferable to add an assist gain according to the vehicle speed to the assist amount set based on the steering angle in the assist control in the steering torque insensitive region.
例えば、図5に示すように、車速が小さいほどアシストゲインを大きくしたアシストゲインを設定し、操舵角に基づいて設定されるアシスト量に対し車速に応じたアシストゲインを付加し、アシスト制御を行う。この場合、車速に応じた適切なアシスト制御が可能となる。 For example, as shown in FIG. 5, the assist gain is set such that the assist gain is increased as the vehicle speed decreases, and the assist gain corresponding to the vehicle speed is added to the assist amount set based on the steering angle, and the assist control is performed. . In this case, appropriate assist control according to the vehicle speed is possible.
また、図3、4の操舵トルク不感領域におけるアシスト制御において、操舵角に基づいて設定されるアシスト量に対し操舵速度に応じたアシストゲインを付加することが好ましい。 In the assist control in the steering torque insensitive region of FIGS. 3 and 4, it is preferable to add an assist gain corresponding to the steering speed to the assist amount set based on the steering angle.
例えば、図6に示すように、操舵速度が小さいほどアシストゲインを大きくしたアシストゲインを設定し、操舵角に基づいて設定されるアシスト量に対し操舵速度に応じたアシストゲインを付加し、アシスト制御を行う。この場合、操舵速度に応じた適切なアシスト制御が可能となる。 For example, as shown in FIG. 6, the assist gain is set such that the assist gain is increased as the steering speed is decreased, and the assist gain corresponding to the steering speed is added to the assist amount set based on the steering angle. I do. In this case, it is possible to perform appropriate assist control according to the steering speed.
ここで、操舵トルク不感領域の検出について説明する。 Here, detection of the steering torque insensitive region will be described.
まず、電動パワーステアリング装置1の初期設定として、工場出荷時などにおいて、ハンドル2を中立位置としトルクセンサ11の中立点を検知しておく。そして、モータ10を駆動させてラック52を移動させ、ピニオン51を回転させ、ステアリングシャフト3及びハンドル2を回転させる。
First, as an initial setting of the electric
このとき、図7に示すように、モータ10の回転角に対し、ハンドル2の回転角θst及びピニオン51の回転角θpは、回転差を生ずる。例えば、モータ10を回転させても、その回転し始めは、操舵力伝達機構のガタや低剛性により、ピニオン51及びハンドル2は回転しない。そして、ある程度、モータ10が回転すると、ピニオン51が回転し始め、次いでハンドル2が回転し始める。その際、ハンドル2が回転し始めるモータ回転角をΔθ1とし、ハンドル2が回転し始める時におけるピニオン51の回転角をΔθ0r(右回り)、Δθ0l(左回り)とすると、これらのΔθ1、Δθ0r、Δθ0lなどの回転角度差に基づいて操舵力伝達機構における操舵トルク不感領域を算出することができる。
At this time, as shown in FIG. 7, the rotation angle θst of the
以上のように、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1によれば、ハンドル2の操舵角が操舵トルク不感領域にある場合にハンドル操舵角に基づいて操舵アシスト量を設定しアシスト制御を行うことにより、ハンドル2の操作位置が操舵トルク不感領域にある場合でも操舵アシストすることができる。このため、ハンドル操作に対し車両の動き出しを円滑にすることができる。また、操舵トルク不感領域によって制御が不連続になることが避けられ、制御の連続性を確保でき、円滑なアシスト制御が行える。
As described above, according to the electric
なお、本実施形態では電動パワーステアリング装置としてラックアシストタイプのものについて説明したが、コラムアシストタイプなどその他のタイプの電動パワーステアリング装置に適用してもよい。 In the present embodiment, a rack assist type device has been described as the electric power steering device. However, the electric power steering device may be applied to other types of electric power steering devices such as a column assist type.
1…電動パワーステアリング装置、2…ハンドル、3…ステアリングシャフト、5…ギヤ部、6…タイロッド、7…転舵輪、10…モータ、11…トルクセンサ、12…操舵角センサ、20…ECU、21…車速センサ、51…ピニオン、52…ラック。
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記ハンドルの操舵操作により操舵力伝達機構に入力される操舵トルクを検出する操舵トルク検出手段と、
前記ハンドルの操舵角を検出する操舵角検出手段と、
前記操舵角検出手段が検出する操舵角に基づいて前記ハンドルの操舵角が操舵トルク不感領域にあるか否かを判断する不感領域判断手段と、
前記ハンドルの操舵角が前記操舵トルク不感領域にない場合には少なくとも前記操舵トルクに基づいて操舵アシスト量を設定し、前記ハンドルの操舵角が前記操舵トルク不感領域にある場合には少なくとも前記ハンドルの操舵角に基づいて操舵アシスト量を設定して、アシスト制御を行うアシスト制御手段と、
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 device that performs steering assist by driving a motor according to a steering wheel operation,
Steering torque detection means for detecting a steering torque input to the steering force transmission mechanism by the steering operation of the steering wheel;
Steering angle detection means for detecting the steering angle of the steering wheel;
A dead area determining means for determining whether the steering angle of the steering wheel is in a steering torque insensitive area based on a steering angle detected by the steering angle detecting means;
When the steering angle of the steering wheel is not in the steering torque insensitive region, a steering assist amount is set based on at least the steering torque, and when the steering angle of the steering wheel is in the steering torque insensitive region, at least the steering wheel An assist control means for setting a steering assist amount based on the steering angle and performing assist control;
An electric power steering apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005013092A JP2006199149A (en) | 2005-01-20 | 2005-01-20 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2005013092A JP2006199149A (en) | 2005-01-20 | 2005-01-20 | Electric power steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006199149A true JP2006199149A (en) | 2006-08-03 |
Family
ID=36957528
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2005013092A Pending JP2006199149A (en) | 2005-01-20 | 2005-01-20 | Electric power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006199149A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013060146A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Jtekt Corp | Control device of vehicle steering device |
WO2018025897A1 (en) | 2016-08-02 | 2018-02-08 | いすゞ自動車株式会社 | Steering assistance device and steering assistance method |
-
2005
- 2005-01-20 JP JP2005013092A patent/JP2006199149A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2013060146A (en) * | 2011-09-14 | 2013-04-04 | Jtekt Corp | Control device of vehicle steering device |
WO2018025897A1 (en) | 2016-08-02 | 2018-02-08 | いすゞ自動車株式会社 | Steering assistance device and steering assistance method |
US10875570B2 (en) | 2016-08-02 | 2020-12-29 | Isuzu Motors Limited | Steering assistance device and steering assistance method |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4793008B2 (en) | Vehicle steering system | |
EP1935757B1 (en) | Vehicle steering apparatus | |
US8855862B2 (en) | Vehicle steering system and loading vehicle | |
KR102344546B1 (en) | Apparatus for controlling handle of vehicls | |
JP2005162105A (en) | Steering control device | |
JP2007314082A (en) | Power steering device | |
JP4092389B2 (en) | Vehicle motion control method and vehicle motion control device | |
JP2006069259A (en) | Steering apparatus | |
JP5273929B2 (en) | Electric power steering device | |
JP4055520B2 (en) | Vehicle steering system | |
JP2006199149A (en) | Electric power steering device | |
JP2007269070A (en) | Electric power steering device | |
JP5332213B2 (en) | Steer-by-wire system diagnosis apparatus and steer-by-wire system diagnosis method | |
JP2008201205A (en) | Steering device for vehicle | |
JP4333399B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2005219618A (en) | Electric power steering device | |
JP2009143427A (en) | Steering device | |
JP2006199075A (en) | Steering device of vehicle | |
JP2011251640A (en) | Vehicle steering device | |
JP6153438B2 (en) | Vehicle steering device and method for detecting self-excited vibration of steering wheel | |
JP3956706B2 (en) | Power steering device | |
JP2009056996A (en) | Steering control device for vehicle | |
JP4269166B2 (en) | Vehicle steering device | |
JP2004284513A (en) | Steering system transmission ratio variable system | |
JP2005112024A (en) | Steering control device |