JP2008183988A - Electric power steering device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ハンドルの操舵を補助するためのアシスト力を出力する電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus that outputs an assist force for assisting steering of a steering wheel.
従来の電動パワーステアリング装置として、ハンドルの回転軸にかかる操舵トルクと車両の車速とに対応してモータ電流指令値を決定し、そのモータ電流指令値に応じた駆動電流を転舵モータに付与して、ハンドルの操舵を補助するためのアシスト力を出力するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
ところで、上記したモータ電流指令値は、例えば、操舵トルク及び車速とモータ電流指令値とを対応付けて記憶した電流指令値演算マップから決定される。そして、この電流指令値演算マップは、通常、車両の前後方向における重量配分が、平均的な乗車状態の重量配分のときに最適な操舵フィーリングが得られるように設定されている。また、電流指令値演算マップの代わりに演算式によりモータ電流指令値を決定する場合でも同様に、車両の前後方向における重量配分が、平均的な乗車状態の重量配分のときに最適な操舵フィーリングが得られるように設定されている。しかしながら、何れの決定方法でモータ電流指令値を決定するにしても、上述した従来の電動パワーステアリング装置では、モータ電流指令値に対して車両の前後方向における重量配分の変化による補正を行っていなかったため、人の乗り降りや荷物の積み降ろし等により車両の重量配分が変化したときに、操舵フィーリングに違和感が生じる場合があった。 By the way, the above-described motor current command value is determined, for example, from a current command value calculation map in which the steering torque and the vehicle speed are stored in association with the motor current command value. The current command value calculation map is normally set so that an optimal steering feeling can be obtained when the weight distribution in the front-rear direction of the vehicle is the weight distribution in an average riding state. Similarly, when the motor current command value is determined by an arithmetic expression instead of the current command value calculation map, the optimum steering feeling is obtained when the weight distribution in the longitudinal direction of the vehicle is the weight distribution in the average riding state. Is set to be obtained. However, regardless of which method is used to determine the motor current command value, the above-described conventional electric power steering apparatus does not correct the motor current command value by changing the weight distribution in the front-rear direction of the vehicle. For this reason, when the weight distribution of the vehicle changes due to people getting on and off, loading and unloading, etc., the steering feeling may become uncomfortable.
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、車両の前後方向における重量配分の変化に拘わらず、良好な操舵フィーリングを与えることが可能な電動パワーステアリング装置の提供を目的とする。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus capable of giving a good steering feeling regardless of changes in weight distribution in the longitudinal direction of the vehicle.
上記目的を達成するためになされた請求項1の発明に係る電動パワーステアリング装置(11)は、車体(10A)の前後方向の傾斜に応じて前照灯(60)の照射方向を車体(10A)に対して上下方向に傾けることが可能な車両(10)に備えられて、ハンドル(33)の操舵を補助するためのアシスト力を出力する電動パワーステアリング装置(11)において、車速(V)とハンドル(33)の操舵に対する操舵トルク(T1)とに応じてアシスト力の目標値を決定するアシスト力決定手段(43,S2))と、車体(10A)に対する前照灯(60)の照射方向の傾き量を検出する傾き量検出手段(41,63)と、傾き量検出手段(41,63)により検出された照射方向の傾き量が車体(10A)に対して下向きに大きくなるに従ってアシスト力の目標値が小さくなるように補正する目標値補正手段(45,46,S4,S5)とを備え、目標値補正手段(45,46,S4,S5)により補正されたアシスト力の目標値に応じてアシスト力を出力するところに特徴を有する。 The electric power steering device (11) according to the first aspect of the invention, which has been made to achieve the above object, changes the direction of irradiation of the headlamp (60) according to the inclination of the vehicle body (10A) in the front-rear direction. In the electric power steering device (11) that is provided in the vehicle (10) that can be tilted vertically with respect to the steering wheel (33) and that assists the steering of the steering wheel (33), the vehicle speed (V) And an assist force determining means (43, S2) for determining a target value of the assist force according to the steering torque (T1) for steering the steering wheel (33), and irradiation of the headlamp (60) to the vehicle body (10A) The tilt amount detecting means (41, 63) for detecting the tilt amount of the direction, and the tilt amount in the irradiation direction detected by the tilt amount detecting means (41, 63) increases downward with respect to the vehicle body (10A). Accordingly, there is provided target value correcting means (45, 46, S4, S5) for correcting the assist force so that the target value becomes small, and the assist force corrected by the target value correcting means (45, 46, S4, S5) is provided. It is characterized in that the assist force is output according to the target value.
請求項2の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置(11)において、車両(10)には車体(10A)に対する照射方向の傾き量を手動で設定可能な操作部(37)が備えられ、傾き量検出手段(41,63)は、操作部(37)による設定値(R1)を照射方向の傾き量の代用値として検出するところに特徴を有する。 According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus (11) according to the first aspect, the vehicle (10) has an operation portion (37) capable of manually setting an amount of inclination of the irradiation direction with respect to the vehicle body (10A). The inclination amount detecting means (41, 63) is characterized in that the setting value (R1) by the operation unit (37) is detected as a substitute value for the inclination amount in the irradiation direction.
請求項3の発明は、請求項1に記載の電動パワーステアリング装置(11)において、前照灯(60)は、光源の光を前方に反射すると共に車体(10A)に対して上下方向に傾動可能なリフレクタ(61)を備え、傾き量検出手段(41,63)は、リフレクタ(61)を車体(10A)に対して傾動させるモータ(62)の回転位置を照射方向の傾き量の代用値として検出するところに特徴を有する。 According to a third aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus (11) according to the first aspect, the headlamp (60) reflects light from the light source forward and tilts in the vertical direction with respect to the vehicle body (10A). The tilt amount detection means (41, 63) includes a possible reflector (61), and the rotation position of the motor (62) that tilts the reflector (61) with respect to the vehicle body (10A) is used as a substitute value for the tilt amount in the irradiation direction. As a feature.
請求項4の発明は、請求項1乃至3の何れかに記載の電動パワーステアリング装置(11)において、目標値補正手段(45,46)は、照射方向の傾き量とアシストゲイン(G1)とを対応させたアシストゲイン対応マップ(mp21,mp22)を有し、そのアシストゲイン対応マップ(mp21,mp22)に基づいて、傾き量検出手段(41,63)にて検出した照射方向の傾き量からアシストゲイン(G1)を決定し、その決定したアシストゲイン(G1)をアシスト力の目標値に乗じて補正を行うところに特徴を有する。 According to a fourth aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus (11) according to any one of the first to third aspects, the target value correcting means (45, 46) includes an inclination amount in the irradiation direction, an assist gain (G1), and Is associated with the assist gain correspondence map (mp21, mp22), and based on the assist gain correspondence map (mp21, mp22), the inclination amount in the irradiation direction detected by the inclination amount detection means (41, 63) is used. The assist gain (G1) is determined, and correction is performed by multiplying the determined assist gain (G1) by a target value of the assist force.
人の乗り降りや荷物の積み降ろしにより車両の前後方向における重量配分が変化すると、転舵輪と路面との摩擦抵抗が増減し、転舵輪の転舵に必要な力(即ち、操舵力とアシスト力を合わせた力)も増減する。具体的には、車両後部の重量配分が増加すると、車体が後傾姿勢となり車体前部が浮き上がって転舵輪にかかる荷重が減少する。また、車体前部が浮き上がると前照灯の照射方向が上方にずれるので、そのずれを補正するべく前照灯の照射方向が車体に対して下向きに傾けられる。 When the weight distribution in the vehicle front-rear direction changes due to people getting on and off or loading and unloading luggage, the frictional resistance between the steered wheels and the road surface increases and decreases, and the force required to steer the steered wheels (that is, the steering force and assist force) The combined force is also increased or decreased. Specifically, when the weight distribution at the rear of the vehicle is increased, the vehicle body is tilted backward, and the front portion of the vehicle is lifted to reduce the load applied to the steered wheels. Further, since the irradiation direction of the headlamp is shifted upward when the front portion of the vehicle body is lifted, the irradiation direction of the headlamp is inclined downward with respect to the vehicle body in order to correct the shift.
これに対し、本発明によれば、前照灯の照射方向の車体に対する傾き量が下向きに大きくなるに従って、換言すれば、転舵輪にかかる荷重が減少するに従って、目標値補正手段がアシスト力の目標値が小さくなるように補正する。これにより、人や荷物等により車両後部の重量配分が増加しても操舵フィーリングへの影響が抑えられる。即ち、車両の前後方向における重量配分の変化に拘わらず、良好な操舵フィーリングを与えることができる。なお、前照灯の照射方向の傾き量は、運転者によって手動調整される構成でもよいし、車体の傾きを検知して自動調整される構成でもよい。 On the other hand, according to the present invention, as the amount of inclination of the headlamp in the irradiation direction with respect to the vehicle body increases downward, in other words, as the load applied to the steered wheels decreases, the target value correcting means reduces the assist force. Correct so that the target value becomes smaller. As a result, even if the weight distribution at the rear of the vehicle increases due to people, luggage, etc., the influence on the steering feeling can be suppressed. That is, good steering feeling can be provided regardless of changes in weight distribution in the longitudinal direction of the vehicle. Note that the amount of inclination of the irradiation direction of the headlamp may be manually adjusted by the driver, or may be automatically adjusted by detecting the inclination of the vehicle body.
ここで、請求項2の発明のように、車両に、前照灯の照射方向の傾き量を手動で設定可能な操作部が備えられている場合には、操作部による設定値を照射方向の傾き量の代用値として、傾き量検出手段により検出するようにしてもよい。 Here, as in the second aspect of the invention, when the vehicle is provided with an operation unit that can manually set the amount of inclination of the irradiation direction of the headlamp, the set value by the operation unit is set in the irradiation direction. As a substitute value of the tilt amount, it may be detected by the tilt amount detecting means.
また、請求項3の発明のように、前照灯に備えたリフレクタをモータにより車体に対して傾動させて照射方向を上下方向に傾ける構成である場合には、モータの回転位置を照射方向の傾き量の代用値として、傾き量検出手段により検出するようにしてもよい。 Further, as in the third aspect of the invention, when the reflector provided in the headlamp is tilted with respect to the vehicle body by the motor to tilt the irradiation direction in the vertical direction, the rotational position of the motor is set in the irradiation direction. As a substitute value of the tilt amount, it may be detected by the tilt amount detecting means.
請求項4の発明によれば、車両後部の重量配分が増加して転舵輪にかかる荷重が減少した場合に、目標値補正手段は、アシストゲイン対応マップに基づいて、照射方向の傾き量からアシストゲインを決定し、その決定したアシストゲインをアシスト力の目標値に乗じて、車両後部の重量配分が増加する前に比べてアシスト力の目標値が小さくなるように補正する。 According to the invention of claim 4, when the weight distribution at the rear of the vehicle increases and the load applied to the steered wheels decreases, the target value correcting means assists from the amount of inclination in the irradiation direction based on the assist gain correspondence map. The gain is determined, and the determined assist gain is multiplied by the assist force target value to correct the assist force target value to be smaller than before the weight distribution at the rear of the vehicle increases.
以下、本発明の一実施形態を図1〜図4に基づいて説明する。図1に示された車両10は、本発明の電動パワーステアリング装置11を備え、運転者によるハンドル操作を転舵モータ19によって補助して前輪50,50(本発明に係る「転舵輪」に相当する)を転舵することができる。具体的には、図1に示すように、1対の前輪50,50の間には、転舵輪間シャフト16が差し渡されている。その転舵輪間シャフト16は、車両10の車体10Aに固定された筒形ハウジング18の内部に挿通され、転舵輪間シャフト16の両端は、タイロッド17,17を介して各前輪50,50に連結されている。また、筒形ハウジング18の軸方向の中間部分には大径部18Dが備えられ、その大径部18Dに転舵モータ19が内蔵されている。転舵モータ19は、筒形ハウジング18の内面に嵌合固定されたステータ20と、ステータ20の内側に遊嵌された筒状のロータ21とを備えてなる。そして、転舵輪間シャフト16がロータ21の内側を貫通している。また、筒形ハウジング18のうち大径部18Dの一端には、ロータ21の回転位置を検出するための回転位置センサ25(例えば、エンコーダ又はレゾルバ)が設けられている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. A
ロータ21の内面には、ボールナット22が組み付けられており、転舵輪間シャフト16の軸方向の中間部分にはボールネジ部23が形成されている。これらボールナット22とボールネジ部23とからボールネジ機構24が構成され、ロータ21と共にボールナット22が回転すると、筒形ハウジング18に対してボールネジ部23が直動し、これにより前輪50,50が転舵する。
A
転舵輪間シャフト16の一端部側には、ラック30が形成され、ステアリングシャフト32の下端部に備えたピニオン31がこのラック30に噛合している。
A
ステアリングシャフト32の上端部には、ハンドル33が取り付けられている。また、ステアリングシャフト32のうち上端寄り位置には、操舵角センサ34が取り付けられ、この操舵角センサ34により、ステアリングシャフト32の回転角(即ち、ハンドル33の操舵角θ2)が検出されている。
A
ステアリングシャフト32のうち操舵角センサ34より下側部分には、操舵トルクセンサ35が取り付けられている。操舵トルクセンサ35は、ステアリングシャフト32にかかる操舵トルクT1によって捩れ変形する図示しないトーションバネと、そのトーションバネの両端部の回転角を検出するための図示しない1対のレゾルバとを備えてなり、それら両レゾルバが検出した回転角の差分に応じて、ハンドル33の操舵によってステアリングシャフト32にかかる操舵トルクT1を検出することができる。また、前輪50の近傍には、前輪50の回転に基づいて車速Vを検出するための車速センサ36が設けられている。
A
さらに、車両10には、車体10Aの前部に備えられたヘッドランプ60(本発明に係る「前照灯」に相当する)の照射方向(光軸)を、車体10Aに対して上下方向に傾けることが可能なヘッドランプレベリング装置が搭載されている。
Further, in the
詳細には、図4(A)に示すように、車両10の車室内(詳細には、インパネ)には、ヘッドランプ60の照射方向を手動で上下に調整可能なレベリングダイヤル37(本発明に係る「操作部」に相当する)が備えられている。レベリングダイヤル37は、例えば、「0」〜「3」の範囲で無段階に照射方向を変更可能となっており、「0」に設定したときに照射方向が最も上向きとなり、「3」に設定したときに照射方向が最も下向きとなる。
Specifically, as shown in FIG. 4A, a leveling dial 37 (in the present invention) in which the irradiation direction of the
ここで、車両10の前後方向における重量配分が、平均的な乗車状態(例えば、運転席のみ又は運転席と助手席にのみ人・荷物が搭載されている状態、図4(A)参照)における重量配分である場合は、通常、レベリングダイヤル37は「0」に設定される。即ち、ヘッドランプ60の照射方向は車体10Aに対して最も上向きに設定される。また、車両10後部の重量配分が増加すると、それに応じて運転者がレベリングダイヤル37を「0」より大きい何れかの値に設定する。すると、ヘッドランプ60に備えたリフレクタ61がモータ62にて下向きに傾動され、ヘッドランプ60の照射方向が車体10Aに対して下向きに傾けられる(図4(B)を参照)。そして、レベリングダイヤル37の設定値R1(以下、適宜「ダイヤル設定値R1」という)が大きくなるに従い、車体10Aに対する照射方向の傾き量は下向きに大きくなる。
Here, the weight distribution in the front-rear direction of the
図1に示すように、上述した各センサ25,34〜36のうち、回転位置センサ25以外の各センサ34〜36による検出値T1,V,θ2と、レベリングダイヤル37の設定値R1は次述する操舵制御装置41に取得され、ここでアシスト用電流指令値I1が演算される。モータ駆動回路42はアシスト用電流指令値I1に応じた駆動電流を転舵モータ19に付与し、転舵モータ19は駆動電流に応じたアシスト力を発生する。そして、転舵モータ19によるアシスト力と運転者によるハンドル33の操舵力との合力によって前輪50,50が転舵される。なお、回転位置センサ25が検出したロータ21の回転位置はモータ駆動回路42に取得される。そして、ロータ21の回転位置に基づいて転舵モータ19に付与する駆動電流がフィードバック制御される。なお、操舵制御装置41は、本発明に係る「傾き量検出手段」に相当する。
As shown in FIG. 1, among the
操舵制御装置41は、所定周期(例えば、4.0[msec]周期)で、例えば図2に示したモータ電流指令値演算プログラムPG1を実行する。具体的には、モータ電流指令値演算プログラムPG1が実行されると、操舵制御装置41は、操舵角センサ34、操舵トルクセンサ35、車速センサ36による各検出結果(操舵角θ2、操舵トルクT1、車速V)を取得すると共に、ヘッドランプ60の照射方向の傾き量の代用値として、ダイヤル設定値R1を取得する(S1)。
The
次いで、操舵制御装置41は、トルク・車速−電流指令値マップmp1(図3を参照)に基づき、操舵トルクT1及び車速Vに応じた基本電流指令値I11(本発明における「アシスト力の目標値」に相当する)を決定する(S2)。次いで、操舵角θ2、操舵トルクT1及び車速Vに基づいて補償電流指令値I12を決定する(S3)。
Next, the
次いで、ダイヤル設定値/荷重変換マップmp21(図3を参照)に基づいて、ダイヤル設定値R1を前輪50,50にかかる荷重の推定値F(以下、「推定荷重F」という)に変換し、荷重−ゲインマップmp22(図3を参照)に基づいて、推定荷重Fに応じたアシストゲインG1を決定する(S4)。なお、ダイヤル設定値/荷重変換マップmp21及び荷重−ゲインマップmp22は、本発明の「アシストゲイン対応マップ」に相当する。
Next, based on the dial set value / load conversion map mp21 (see FIG. 3), the dial set value R1 is converted into an estimated value F of the load applied to the
次いで、基本電流指令値I11に補償電流指令値I12を加算した値にアシストゲインG1を乗じて、アシスト用電流指令値I1(=G1・(I11+I12))を演算する(S5)。このアシスト用電流指令値I1は、本発明に係る「目標値補正手段により補正されたアシスト力の目標値」に相当する。 Next, the assist current command value I1 (= G1 · (I11 + I12)) is calculated by multiplying the value obtained by adding the compensation current command value I12 to the basic current command value I11 and the assist gain G1 (S5). The assist current command value I1 corresponds to the “target value of assist force corrected by the target value correcting means” according to the present invention.
そして、アシスト用電流指令値I1をモータ駆動回路42に出力する(S6)。これにより、アシスト用電流指令値I1に応じた応じたアシスト力が発生する。アシスト用電流指令値I1が出力されると、モータ電流指令値演算プログラムPG1は終了し、所定周期後に再実行される。 Then, the assist current command value I1 is output to the motor drive circuit 42 (S6). As a result, an assist force corresponding to the assist current command value I1 is generated. When the assist current command value I1 is output, the motor current command value calculation program PG1 ends and is re-executed after a predetermined period.
ここで、モータ電流指令値演算プログラムPG1を実行することで、図3のブロック図に示した制御系が構成される。同図において、基本電流指令値演算部43は前記ステップS2により構成され、補償電流指令値演算部44は前記ステップS3により構成され、ゲイン演算部45は前記ステップS4により構成され、アシスト用電流指令値演算部46は前記ステップS5により構成される。また、基本電流指令値演算部43(ステップS2)及びトルク・車速−電流指令値マップmp1は、本発明の「アシスト力決定手段」に相当し、ゲイン演算部45(ステップS4)及びアシスト用電流指令値演算部46(ステップS5)は、本発明の「目標値補正手段」に相当する。モータ電流指令値演算プログラムPG1に関する説明は以上である。
Here, the control system shown in the block diagram of FIG. 3 is configured by executing the motor current command value calculation program PG1. In the figure, a basic current command
ところで、図3に示したダイヤル設定値/荷重変換マップmp21は、以下のように設定されている。即ち、平均的な乗車状態(例えば、図4(A)参照)における重量配分から、後部座席に人や荷物が載ったり、車両10後部のトランクルームに荷物が載せられたことにより、車両10後部の重量配分が増加すると、車体10Aが後傾姿勢になり車体10A前部が浮き上がってヘッドランプ60の照射方向が上方にずれる。すると、このずれを補正すべく運転者がレベリングダイヤル37を「0」より大きい値に設定し、ヘッドランプ60の照射方向がダイヤル設定値R1に応じて下向きに傾けられる。そして、通常、ヘッドランプ60の照射方向の上方へのずれが大きく(車体10A前部の浮き上がりが大きく)なるに従い、換言すれば、前輪50,50にかかる荷重が減少するに従い、レベリングダイヤル37は大きな値に設定される。従って、ダイヤル設定値/荷重変換マップmp21は、ダイヤル設定値R1が「0」のときに推定荷重Fが最大となり、ダイヤル設定値R1が大きくなるに従って推定荷重Fが徐々に小さくなり、ダイヤル設定値R1が「3」のときに推定荷重Fが最小になるように設定されている。
By the way, the dial set value / load conversion map mp21 shown in FIG. 3 is set as follows. That is, from the weight distribution in the average boarding state (for example, see FIG. 4A), when a person or luggage is placed on the rear seat or the luggage is placed on the trunk room at the rear of the
また、荷重−ゲインマップmp22は、推定荷重Fが最大のとき(ダイヤル設定値R1が「0」のとき)にアシストゲインG1を「1」に固定し、推定荷重Fが小さくなるに従って(ダイヤル設定値R1が大きくなるに従って)アシストゲインG1を「1」から徐々に小さくするように設定されている。 The load-gain map mp22 fixes the assist gain G1 to “1” when the estimated load F is maximum (when the dial setting value R1 is “0”), and the estimated load F becomes smaller (dial setting). The assist gain G1 is set to gradually decrease from “1” as the value R1 increases.
上述の如くダイヤル設定値/荷重変換マップmp21及び荷重−ゲインマップmp22を設定したことで、例えば、車両10の後部座席やトランクルームに人や荷物が満載され前輪50,50にかかる実際の荷重が比較的小さい場合には、転舵モータ19が出力するアシスト力が小さくなる。これとは逆に、例えば、運転者以外に人や荷物が載っておらず前輪50,50にかかる実際の荷重が比較的大きい場合には、転舵モータ19が出力するアシスト力が大きくなる。従って、運転者は、前輪50,50にかかる荷重、換言すれば、車両10の前後方向における重量配分の変化に拘わらず、ほぼ一定の操舵力でハンドル操作を行うことができる。
By setting the dial set value / load conversion map mp21 and the load-gain map mp22 as described above, for example, the rear seat and the trunk room of the
なお、車速・トルク−電流指令値マップmp1は、図3に示すように、操舵トルクT1が大きくなるに従って基本電流指令値I11が大きくなるように設定されると共に、同じ操舵トルクT1の場合には、車速Vが大きくなるに従って基本電流指令値I11が小さくなるように設定されている。つまり、ハンドル操舵時の操舵トルクT1の増加に応じて転舵モータ19のアシスト力が増加する一方、車速Vが大きくなるに従って転舵モータ19のアシスト力が減少するようになっている。これにより、低速時には、軽い操舵力でハンドル操舵が可能となる一方、高速時にはハンドル33が重くなってふらつきを防止することができる。
As shown in FIG. 3, the vehicle speed / torque-current command value map mp1 is set so that the basic current command value I11 increases as the steering torque T1 increases, and in the case of the same steering torque T1. The basic current command value I11 is set to decrease as the vehicle speed V increases. That is, the assist force of the
次に、上記構成からなる本実施形態の動作を説明する。例えば、運転者がハンドル33を操舵すると、ステアリングシャフト32にかかる操舵トルクT1及び車速Vに基づいて基本電流指令値I11が演算され、操舵トルクT1、車速V及び操舵角θ2に基づいて、補償電流指令値I12が演算される。
Next, the operation of the present embodiment configured as described above will be described. For example, when the driver steers the
ここで、運転者以外に人や荷物が載っていない場合(平均的な乗車状態の場合)には、通常、運転者はレベリングダイヤル37を「0」に設定する。このダイヤル設定値R1に基づいてダイヤル設定値/荷重変換マップmp21から求められる推定荷重Fは最大となるので、アシストゲインG1は「1」に設定される。そして、このアシストゲインG1と、基本電流指令値I11及び補償電流指令値I12とからアシスト用電流指令値I1(=G1・(I11+I12)が演算され、モータ駆動回路42に出力される。するとモータ駆動回路42は、アシスト用電流指令値I1に応じた駆動電流を転舵モータ19に付与し、転舵モータ19はその駆動電流に応じたアシスト力を出力して、前輪50,50を転舵させる。これにより、操舵トルクT1に拘わらず、安定した操舵反力を感じながら運転者はハンドル操作を行うことができる。
Here, when there is no person or baggage other than the driver (in the case of an average boarding state), the driver normally sets the leveling
一方、車両10後部の重量配分が増加した場合、具体的には、例えば、車両10の後部座席に人又は荷物が載りかつトランクルームが空である場合には、車体10A前部が少し浮き上がり、ヘッドランプ60の照射方向が上方に少しずれる。すると、このずれを補正するために、通常、運転者はレベリングダイヤル37を「1」〜「2」に設定する。このとき、ダイヤル設定値R1に基づいてダイヤル設定値/荷重変換マップmp21及び荷重−ゲインマップmp22から求められるアシストゲインG1は「1」より小さい値(例えば、「0.8」〜「0.9」)に設定され、そのアシストゲインG1によりアシスト用電流指令値I1を小さくする補正がなされる。即ち、転舵モータ19から出力されるアシスト力は、運転者が1人だけで乗車していたときよりも小さくなる。
On the other hand, when the weight distribution at the rear part of the
さらに、例えば、図4(B)に示すように車両10の後部座席が満席で且つトランクルームに荷物が満載された場合には、車体10A前部が比較的大きく浮き上がり、ヘッドランプ60の照射方向が上方に大きくずれる。すると、このずれを補正するために、通常、運転者はレベリングダイヤル37を最大である「3」に設定する。このとき、ダイヤル設定値R1に基づいてダイヤル設定値/荷重変換マップmp21から求められる推定荷重Fは最小となるため、アシストゲインG1は「1」より小さい最小値(例えば、「0.7」)に設定され、そのアシストゲインG1によりアシスト用電流指令値I1を小さくする補正がなされる。即ち、転舵モータ19から出力されるアシスト力は、後部座席に人又は荷物が載りかつトランクルームが空である場合よりもさらに小さくなる。
Further, for example, as shown in FIG. 4B, when the rear seat of the
このように、車両10後部の重量配分が増加した場合には、転舵モータ19は、平均的な乗車状態における重量配分のとき(前輪50,50にかかる推定荷重Fが最大のとき)よりも小さいアシスト力を出力して、前輪50,50を転舵させる。これにより過剰なアシスト力による急ハンドルやハンドル33のふらつきを防止することができる。
In this way, when the weight distribution at the rear of the
詳細には、車両10の前後方向における重量配分が変化すると、前輪50,50と路面との摩擦抵抗も増減し、前輪50,50の転舵に必要な力(即ち、操舵力とアシスト力を合わせた力)も増減する。そして、従来のものでは、摩擦抵抗の増減によるアシスト力の過不足に対し、操舵トルクセンサを用いたフィードバック制御でしか対応することができなかった。これに対し、本実施形態の電動パワーステアリング装置11では、摩擦抵抗の増減分(車両10の前後方向における重量配分の変化)を、ヘッドランプ60の照射方向を車体10Aに対して上下に傾けるためのレベリングダイヤル37の設定値R1として検出し、そのダイヤル設定値R1に応じてアシスト用電流指令値I1を補正する(増減させる)という、所謂、フィードフォワード制御を行っているので、ハンドル操舵の始動時から、車両10の前後方向における重量配分(換言すれば、前輪50,50にかかる荷重)に応じた最適なアシスト力が出力され、良好な操舵フィーリングを与えることができる。
Specifically, when the weight distribution in the front-rear direction of the
このように本実施形態の電動パワーステアリング装置11によれば、レベリングダイヤル37の設定値R1をヘッドランプ60の照射方向の車体10Aに対する傾き量の代用値として検出し、そのダイヤル設定値R1に基づいて決定されたアシストゲインG1によりアシスト用電流指令値I1が補正(増減)される。これにより、車両10の前後方向における重量配分の変化(前輪50,50にかかる荷重の増減)があっても、それに応じてアシスト力が増減するから操舵フィーリングへの影響が抑えられる。即ち、車両10の前後方向の重量配分の変化に拘わらず、良好な操舵フィーリングを与えることができる。
As described above, according to the electric
[他の実施形態]
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、例えば、以下に説明するような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれ、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
[Other Embodiments]
The present invention is not limited to the above-described embodiment. For example, the embodiments described below are also included in the technical scope of the present invention, and various other than the following can be made without departing from the scope of the invention. It can be changed and implemented.
(1)上記実施形態では、基本電流指令値I11及びアシストゲインG1を、各センサ34〜36の検出値T1,V,θ2とダイヤル設定値R1に応じてマップmp1,mp21,mp22から決定していたが、演算式により決定してもよい。
(1) In the above embodiment, the basic current command value I11 and the assist gain G1 are determined from the maps mp1, mp21, and mp22 according to the detection values T1, V, and θ2 of the
(2)電動パワーステアリング装置11は上記実施形態に例示した、所謂、ラック同軸式に限るものではなく、コラム式やピニオン式でもよい。
(2) The electric
(3)上記実施形態では、ダイヤル設定値/荷重変換マップmp21と荷重−ゲインマップmp22の2つのマップを備えていたが、レベリングダイヤル37の設定値R1からアシストゲインG1を直接求めることが可能なダイヤル設定値−ゲインマップを備えていてもよい。
(3) In the above embodiment, two maps, the dial set value / load conversion map mp21 and the load-gain map mp22, are provided, but the assist gain G1 can be directly obtained from the set value R1 of the leveling
(4)レベリングダイヤル37は、ヘッドランプ60の照射方向を無段階に設定可能な構成としていたが、段階的(例えば「0」,「1」,「2」,「3」の4段階)に設定可能な構成としてもよい。この場合、ダイヤル設定値/荷重変換マップmp21及び荷重−ゲインマップmp22における推定荷重F及びアシストゲインG1も、ダイヤル設定値R1に応じて段階的に変化するように設定すればよい。
(4) The leveling
(5)図5に示すように、ヘッドランプ60のリフレクタ61を傾動させるモータ62の回転位置を回転位置センサ63にて検出し、検出されたモータ62の回転位置をヘッドランプ60の照射方向の車体10Aに対する傾き量の代用値として、この回転位置に応じてアシスト力を増減させてもよい。具体的には、回転位置センサ63にて検出されたモータ62の回転位置を、モータ回転位置/荷重変換マップmp21’にて前輪50,50にかかる推定荷重Fに変換し、以下、上記実施形態と同様に処理を行えばよい。なお、この場合、回転位置センサ63は本発明の「傾き量検出手段」に相当する。
(5) As shown in FIG. 5, the rotational position of the
(6)上記実施形態では、ヘッドランプ60の照射方向を手動調整可能な車両10の電動パワーステアリング装置11に本発明を適用していたが、ヘッドランプ60の照射方向を車体10Aの傾きに応じて自動調整するオートレベライザを搭載した車両の電動パワーステアリング装置に本発明を適用してもよい。この場合、ヘッドランプ60の照射方向の傾き量の代用値として、リフレクタ61を傾動させるモータ62の回転位置を回転位置センサ63で検出してもよい(図5を参照)。
(6) In the above-described embodiment, the present invention is applied to the electric
10 車両
10A 車体
11 電動パワーステアリング装置
33 ハンドル
37 レベリングダイヤル(操作部)
41 操舵制御装置(傾き量検出手段)
43 基本電流指令値演算部(アシスト力決定手段)
45 ゲイン演算部(目標値補正手段)
46 アシスト用電流指令値演算部(目標値補正手段)
50 前輪(転舵輪)
60 ヘッドランプ(前照灯)
61 リフレクタ
62 モータ
63 位置センサ(傾き量検出手段)
G1 アシストゲイン
I1 アシスト用電流指令値
I11 基本電流指令値
I12 補償電流指令値
T1 操舵トルク
V 車速
mp1 電流指令値マップ(アシスト力決定手段)
mp21 燃料量/荷重変換マップ(アシストゲイン対応マップ)
mp22 荷重−ゲインマップ(アシストゲイン対応マップ)
DESCRIPTION OF
41 Steering control device (inclination amount detecting means)
43 Basic current command value calculation unit (assist force determination means)
45 Gain calculation section (target value correction means)
46 Current command value calculation unit for assist (target value correction means)
50 Front wheels (steering wheels)
60 Headlamp (headlight)
61
G1 assist gain I1 assist current command value I11 basic current command value I12 compensation current command value T1 steering torque V vehicle speed mp1 current command value map (assist force determining means)
mp21 Fuel amount / load conversion map (assist gain map)
mp22 Load-gain map (assist gain map)
Claims (4)
車速と前記ハンドルの操舵に対する操舵トルクとに応じて前記アシスト力の目標値を決定するアシスト力決定手段と、
前記車体に対する前記前照灯の照射方向の傾き量を検出する傾き量検出手段と、
前記傾き量検出手段により検出された前記照射方向の傾き量が前記車体に対して下向きに大きくなるに従って前記アシスト力の目標値が小さくなるように補正する目標値補正手段とを備え、
前記目標値補正手段により補正された前記アシスト力の目標値に応じて前記アシスト力を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 Electric power that is provided in a vehicle capable of tilting the headlight irradiation direction up and down with respect to the vehicle body according to the vehicle body front-rear tilt, and outputs an assist force for assisting steering of the steering wheel In the steering device,
Assist force determining means for determining a target value of the assist force according to a vehicle speed and a steering torque for steering the steering wheel;
A tilt amount detecting means for detecting a tilt amount of the irradiation direction of the headlamp with respect to the vehicle body;
Target value correcting means for correcting so that the target value of the assist force decreases as the amount of inclination of the irradiation direction detected by the inclination amount detecting means increases downward with respect to the vehicle body,
An electric power steering apparatus that outputs the assist force according to a target value of the assist force corrected by the target value correcting means.
前記傾き量検出手段は、前記操作部による設定値を前記照射方向の傾き量の代用値として検出することを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 The vehicle is provided with an operation unit capable of manually setting a tilt amount of the irradiation direction with respect to the vehicle body,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the tilt amount detection unit detects a set value by the operation unit as a substitute value of the tilt amount in the irradiation direction.
前記傾き量検出手段は、前記リフレクタを前記車体に対して傾動させるモータの回転位置を前記照射方向の傾き量の代用値として検出することを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 The headlamp includes a reflector that reflects light from a light source forward and can be tilted vertically with respect to the vehicle body.
2. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the tilt amount detection unit detects a rotation position of a motor that tilts the reflector with respect to the vehicle body as a substitute value of the tilt amount in the irradiation direction.
そのアシストゲイン対応マップに基づいて、前記傾き量検出手段にて検出した前記照射方向の傾き量から前記アシストゲインを決定し、その決定した前記アシストゲインを前記アシスト力の目標値に乗じて補正を行うことを特徴とする請求項1乃至3の何れかに記載の電動パワーステアリング装置。 The target value correcting means has an assist gain correspondence map in which the amount of inclination in the irradiation direction is associated with an assist gain,
Based on the assist gain correspondence map, the assist gain is determined from the tilt amount in the irradiation direction detected by the tilt amount detecting means, and the determined assist gain is multiplied by the assist force target value for correction. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the electric power steering apparatus is performed.
Priority Applications (1)
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JP2007018025A JP2008183988A (en) | 2007-01-29 | 2007-01-29 | Electric power steering device |
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102381351A (en) * | 2010-08-31 | 2012-03-21 | 万都株式会社 | Electric power steering apparatus |
US9575141B2 (en) | 2011-10-10 | 2017-02-21 | Ams Ag | Hall sensor with hall sensor elements that respectively comprise element terminals and are interconnected in a circuit lattice |
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- 2007-01-29 JP JP2007018025A patent/JP2008183988A/en active Pending
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