JP2010215067A - Steering angle ratio variable device for vehicle - Google Patents

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Tomotaka Hoshiyama
友隆 星山
Masahiro Miyata
正浩 宮田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a steering angle ratio variable device for a vehicle enhancing presumption accuracy of steering torque. <P>SOLUTION: A motor current Ivg flowing when drive of a steering angle ratio adjustment motor 22 is controlled by a steering angle ratio ECU 50 is detected and the steering torque is presumed from the motor current Ivg. When the steering torque is presumed, an output shaft 22a of the steering angle ratio adjustment motor 22 is slightly vibrated. Thereby, since the friction state of the steering angle ratio adjustment motor 22 always becomes dynamical friction, standing-up characteristic of the motor current Ivg at starting of rotation of the motor can be made to a linear shape. Accordingly, the steering torque can be presumed from the motor current Ivg at high accuracy. The presumed steering torque is fed to an electric power steering device 200. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、舵角比を電動モータにより可変する車両の舵角比可変装置に関する。   The present invention relates to a vehicle steering angle ratio variable device that varies a steering angle ratio by an electric motor.

従来から、操舵ハンドルの操舵角に対する操舵輪の転舵角の比である舵角比を電動モータにより可変する舵角比可変装置が知られている。舵角比可変装置は、操舵ハンドルを上端に固定した入力操舵軸と、ラックバーに噛合するピニオンギヤを下端に固定した出力操舵軸との間に設けられ、電動モータにより入力操舵軸の回転角度に対する出力操舵軸の相対的な回転角度を連続的に変更する。尚、舵角比は、入力操舵軸の回転した角度αに対する操舵輪の転舵した角度βの比(β/α)を意味し、舵角比が大きいほど少ないハンドル操作で大きく操舵輪を転舵でき、舵角比が小さいほど操舵輪を転舵するのに大きなハンドル操作を必要とする。操舵輪の転舵角は、出力操舵軸の回転角度から一義的に決まるため、入力操舵軸の回転角度に対する出力操舵軸の回転角度の比を制御することにより舵角比を制御することができる。   2. Description of the Related Art Conventionally, there is known a steering angle ratio variable device that uses an electric motor to change a steering angle ratio, which is a ratio of a steering angle of a steered wheel to a steering angle of a steering wheel. The steering angle ratio variable device is provided between an input steering shaft having a steering handle fixed to the upper end and an output steering shaft having a pinion gear meshing with the rack bar fixed to the lower end, and is controlled by an electric motor with respect to the rotation angle of the input steering shaft. The relative rotation angle of the output steering shaft is continuously changed. The steering angle ratio means the ratio (β / α) of the steered wheel turning angle β to the rotated angle α of the input steering shaft. The larger the steered angle ratio, the larger the steered wheel is rotated with less steering operation. The steering wheel can be steered, and the smaller the steering angle ratio, the larger the steering wheel operation is required to steer the steered wheels. Since the steering angle of the steered wheel is uniquely determined from the rotation angle of the output steering shaft, the steering angle ratio can be controlled by controlling the ratio of the rotation angle of the output steering shaft to the rotation angle of the input steering shaft. .

また、舵角比可変装置に加えて、運転者による操舵ハンドルの回動操作を補助する操舵アシストトルクを出力する電動パワーステアリング装置を備えた車両用操舵装置も知られている。電動パワーステアリング装置は、一般的に操舵トルクと車速とに基づいて目標アシストトルクを設定し、目標アシストトルクが得られるように電動モータの通電を制御する。従って、操舵トルクセンサに異常が生じると適正な目標アシストトルクを設定することができない。そこで、例えば、特許文献1に提案された車両用操舵装置においては、操舵トルクセンサの異常が検知された場合、舵角比可変装置の電動モータに流れる電流量に基づいて操舵トルクを推定する。   In addition to the steering angle ratio variable device, there is also known a vehicle steering device that includes an electric power steering device that outputs a steering assist torque for assisting a driver to rotate the steering wheel. The electric power steering apparatus generally sets a target assist torque based on the steering torque and the vehicle speed, and controls energization of the electric motor so as to obtain the target assist torque. Therefore, if an abnormality occurs in the steering torque sensor, an appropriate target assist torque cannot be set. Therefore, for example, in the vehicle steering device proposed in Patent Document 1, when an abnormality of the steering torque sensor is detected, the steering torque is estimated based on the amount of current flowing through the electric motor of the steering angle ratio variable device.

特開2007−283891JP2007-283891

しかしながら、電動モータには摩擦力が働き、その摩擦力が図10に示すように、回転開始時において変化する。これは、摩擦状態が静摩擦から動摩擦に変化するためである。従って、電動モータに流れる電流量に基づいて操舵トルクを推定する場合、電動モータの回転開始時においては、モータ電流の立ち上がりが図11に示すように変化するため、操舵トルクの推定精度が低下する。   However, a frictional force acts on the electric motor, and the frictional force changes at the start of rotation as shown in FIG. This is because the friction state changes from static friction to dynamic friction. Therefore, when estimating the steering torque based on the amount of current flowing through the electric motor, the estimation accuracy of the steering torque is reduced because the rise of the motor current changes as shown in FIG. 11 at the start of rotation of the electric motor. .

本発明は、上記問題に対処するためになされたもので、操舵トルクの推定精度を向上させることを目的とする。   The present invention has been made to address the above-described problem, and an object thereof is to improve the estimation accuracy of steering torque.

上記目的を達成するために、本発明の特徴は、操舵ハンドルの操舵角に対する操舵輪の転舵角の比である舵角比を変更するための電動モータと、目標舵角比が得られるように前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、前記電動モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、前記電動モータに流れる電流に基づいて操舵トルクを推定する操舵トルク推定手段とを備えた車両の舵角比可変装置において、
前記モータ制御手段は、前記操舵トルク推定手段が操舵トルクを推定する場合に、常に前記電動モータの回転軸を正逆回転方向に微小振動させる振動付加手段を備えたことにある。
In order to achieve the above object, the present invention is characterized in that an electric motor for changing a steering angle ratio, which is a ratio of a steering angle of a steered wheel to a steering angle of a steering wheel, and a target steering angle ratio can be obtained. A motor control means for driving and controlling the electric motor, a current detection means for detecting a current flowing through the electric motor, and a steering torque estimating means for estimating a steering torque based on the current flowing through the electric motor. In the steering angle ratio variable device of
The motor control means includes vibration addition means that always vibrates the rotation shaft of the electric motor in the forward and reverse rotation directions when the steering torque estimation means estimates the steering torque.

本発明においては、目標舵角比が得られるように電動モータを駆動制御して舵角比を変更する。尚、舵角比を、入力操舵軸の回転した角度αに対する操舵輪の転舵した角度βの比(β/α)とする。電動モータは、例えば、操舵ハンドルに連結される入力操舵軸と、ラックバーにピニオンギヤを介して連結される出力操舵軸とのあいだに設けられ、入力操舵軸と出力操舵軸との相対的な回転角度を変更する。モータ制御手段は、この相対的な回転角度が目標舵角比に対応する角度に維持されるように電動モータを駆動制御する。目標舵角比は、例えば、車速が大きくなるにしたがって減少し、車速が小さくなるにしたがって増加するように設定される。   In the present invention, the steering angle ratio is changed by controlling the drive of the electric motor so that the target steering angle ratio is obtained. The steering angle ratio is defined as a ratio (β / α) of the steering wheel turning angle β to the rotation angle α of the input steering shaft. The electric motor is provided, for example, between an input steering shaft connected to a steering handle and an output steering shaft connected to a rack bar via a pinion gear, and relative rotation between the input steering shaft and the output steering shaft is performed. Change the angle. The motor control means drives and controls the electric motor so that the relative rotation angle is maintained at an angle corresponding to the target steering angle ratio. For example, the target rudder angle ratio is set to decrease as the vehicle speed increases and to increase as the vehicle speed decreases.

このように電動モータが駆動制御されているときは、操舵軸に入力される操舵トルクに抗するだけのモータトルクが発生している。また、電動モータに流れる電流量は、操舵トルクに比例する。そこで、操舵トルク推定手段は、電動モータに流れる電流(以下、モータ電流と呼ぶ)を検出することで操舵トルクを推定する。推定した操舵トルクは、操舵トルク情報として出力することができる。例えば、電動パワーステアリング装置の操舵トルク情報として利用することができる。電動パワーステアリング装置は、車速センサと操舵トルクセンサとを備え、両センサにより検出した操舵トルクと車速とに基づいて目標アシストトルクを設定し、この目標アシストトルクが得られるように操舵アシスト用モータを駆動制御する。従って、電動パワーステアリング装置の操舵トルクセンサに異常が生じた場合には、舵角比可変装置にて推定した操舵トルクを操舵トルク情報として電動パワーステアリング装置に供給することにより、操舵アシスト用モータを適正に駆動制御することができる。尚、推定した操舵トルクは、電動パワーステアリング装置に限らず他の車両制御装置に利用するようにしてもよい。   When the electric motor is driven and controlled in this way, a motor torque sufficient to resist the steering torque input to the steering shaft is generated. The amount of current flowing through the electric motor is proportional to the steering torque. Therefore, the steering torque estimating means estimates the steering torque by detecting a current flowing through the electric motor (hereinafter referred to as a motor current). The estimated steering torque can be output as steering torque information. For example, it can be used as steering torque information of an electric power steering device. The electric power steering apparatus includes a vehicle speed sensor and a steering torque sensor, sets a target assist torque based on the steering torque and the vehicle speed detected by both sensors, and sets a steering assist motor to obtain the target assist torque. Drive control. Therefore, when an abnormality occurs in the steering torque sensor of the electric power steering apparatus, the steering assist motor is supplied by supplying the steering torque estimated by the steering angle ratio variable apparatus to the electric power steering apparatus as steering torque information. The drive can be controlled appropriately. The estimated steering torque may be used not only in the electric power steering device but also in other vehicle control devices.

モータ電流から操舵トルクを推定する場合、電動モータの回転開始時における摩擦状態の変化(静摩擦から動摩擦への変化)により電流値が変化するため、そのまま電流値から操舵トルクを推定すると推定精度が低下する。そこで、本発明においては、モータ制御手段に振動付加手段が設けられている。振動付加手段は、操舵トルク推定手段が操舵トルクを推定する場合に、電動モータの回転軸を正逆回転方向に微小振動させる。例えば、電動モータが正回転方向に微小トルクを発生する信号成分と逆回転方向に微小トルクを発生する信号成分とを交互に出力する微小振動信号成分を、モータ駆動信号に重畳する。これにより、電動モータは、常時、回転軸が正逆回転方向に微小振動する。   When estimating the steering torque from the motor current, the current value changes due to a change in the friction state (change from static friction to dynamic friction) at the start of rotation of the electric motor. To do. Therefore, in the present invention, vibration adding means is provided in the motor control means. The vibration adding means causes the rotation shaft of the electric motor to vibrate slightly in the forward and reverse rotation directions when the steering torque estimating means estimates the steering torque. For example, a minute vibration signal component that alternately outputs a signal component that generates a small torque in the forward rotation direction and a signal component that generates a small torque in the reverse rotation direction of the electric motor is superimposed on the motor drive signal. As a result, the electric motor always vibrates slightly in the forward / reverse rotation direction.

従って、電動モータの摩擦状態が動摩擦に維持される。これにより、電動モータの回転開始時におけるモータ電流の立ち上がり波形が線形となり、モータ電流に基づいて推定する操舵トルクの推定精度が向上する。   Therefore, the friction state of the electric motor is maintained at dynamic friction. As a result, the rising waveform of the motor current at the start of rotation of the electric motor becomes linear, and the estimation accuracy of the steering torque estimated based on the motor current is improved.

本発明の実施形態に係る車両のステアリング装置の概略システム構成図である。1 is a schematic system configuration diagram of a vehicle steering apparatus according to an embodiment of the present invention. 舵角比制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a steering angle ratio control routine. 車速−係数マップを表すグラフである。It is a graph showing a vehicle speed-coefficient map. 振動用付加電圧Vvibの波形図である。It is a wave form diagram of additional voltage Vvib for vibration. 目標指令電圧V*の波形図である。It is a wave form diagram of target command voltage V *. 操舵トルクとモータ電流との関係を表すグラフである。It is a graph showing the relationship between steering torque and motor current. モータ電流の立ち上がり特性を表すグラフである。It is a graph showing the rising characteristic of a motor current. 操舵アシスト制御ルーチンを表すフローチャートである。It is a flowchart showing a steering assist control routine. アシストトルクマップを表すグラフである。It is a graph showing an assist torque map. モータ摩擦力特性を表すグラフである。It is a graph showing a motor frictional force characteristic. モータ電流の立ち上がり特性を表すグラフである。It is a graph showing the rising characteristic of a motor current.

以下、本発明の一実施形態に係る車両の舵角比可変装置について図面を用いて説明する。図1は、実施形態として舵角比可変装置100と電動パワーステアリング装置200とを備えた車両のステアリング装置の概略構成を表している。   A vehicle steering angle ratio variable device according to an embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows a schematic configuration of a vehicle steering apparatus including a steering angle ratio variable apparatus 100 and an electric power steering apparatus 200 as an embodiment.

車両のステアリング装置は、運転者によって回動操作される操舵ハンドル11を操舵軸12に固定して備えている。操舵軸12は、操舵ハンドル11を上端に固定する操舵軸12a(以下、入力操舵軸12aと呼ぶ)と、ピニオンギヤ13を下端に固定する操舵軸12b(以下、出力操舵軸12bと呼ぶ)とに、上下に2分割されている。ピニオンギヤ13は、ラックバー14のラック歯が噛み合っている。ラックバー14は、左右方向(車幅方向)に延設され、その両端が、図示しないタイロッドを介して操舵輪としての左右前輪15a,15bのナックルと操舵可能に連結されている。従って、操舵ハンドル11の回動は、操舵軸12およびピニオンギヤ13を介してラックバー14に伝達されて、ラックバー14を軸線方向に変位させて、左右前輪15a,15bを転舵する。   A vehicle steering apparatus includes a steering handle 11 that is turned by a driver and fixed to a steering shaft 12. The steering shaft 12 includes a steering shaft 12a (hereinafter referred to as an input steering shaft 12a) for fixing the steering handle 11 to the upper end, and a steering shaft 12b (hereinafter referred to as an output steering shaft 12b) for fixing the pinion gear 13 to the lower end. The upper and lower parts are divided into two. The pinion gear 13 meshes with the rack teeth of the rack bar 14. The rack bar 14 extends in the left-right direction (vehicle width direction), and both ends of the rack bar 14 are connected to the knuckle of the left and right front wheels 15a, 15b as steering wheels via a tie rod (not shown). Accordingly, the rotation of the steering handle 11 is transmitted to the rack bar 14 via the steering shaft 12 and the pinion gear 13, and the rack bar 14 is displaced in the axial direction to steer the left and right front wheels 15a and 15b.

2分割された操舵軸12の入力操舵軸12aと出力操舵軸12bとの間には、操舵ハンドル11の操舵角に対する前輪(操舵輪)15a,15bの転舵角の比である舵角比を変更する舵角比可変機構20が介装されている。舵角比可変機構20は、入力操舵軸12aの下端部に一体回転するように接続された円筒状のケーシング21を備えている。このケーシング21内には、電動モータ22が固定されている。電動モータ22の出力軸22aは、ケーシング21に回転可能に支持されていて、下端にて出力操舵軸12bに一体回転可能に接続されている。電動モータ22は、減速機構を内蔵していて、電動モータ22の回転は減速されて出力軸22aに出力される。以下、電動モータ22を舵角比調整モータ22と呼ぶ。   A steering angle ratio, which is a ratio of the steering angles of the front wheels (steering wheels) 15a and 15b to the steering angle of the steering handle 11, is set between the input steering shaft 12a and the output steering shaft 12b of the steering shaft 12 divided in two. A steering angle ratio variable mechanism 20 to be changed is interposed. The steering angle ratio variable mechanism 20 includes a cylindrical casing 21 connected so as to rotate integrally with a lower end portion of the input steering shaft 12a. An electric motor 22 is fixed in the casing 21. An output shaft 22a of the electric motor 22 is rotatably supported by the casing 21, and is connected to the output steering shaft 12b so as to be integrally rotatable at the lower end. The electric motor 22 has a built-in speed reduction mechanism, and the rotation of the electric motor 22 is decelerated and output to the output shaft 22a. Hereinafter, the electric motor 22 is referred to as a steering angle ratio adjustment motor 22.

ラックバー14には、操舵アシストトルクを出力して運転者の操舵ハンドルの回動操作を補助するパワーアシスト機構30が設けられている。パワーアシスト機構30は、電動モータ31とボールねじ機構32とを備えている。電動モータ31の回転は、ボールねじ機構32によってラックバー14の軸線方向の運動に変換されてラックバー14に伝達され、左右前輪15a,15bに転舵力を付与して運転者の操舵操作をアシストする。以下、電動モータ31をアシストモータ31と呼ぶ。   The rack bar 14 is provided with a power assist mechanism 30 that outputs a steering assist torque to assist the driver in turning the steering handle. The power assist mechanism 30 includes an electric motor 31 and a ball screw mechanism 32. The rotation of the electric motor 31 is converted into an axial movement of the rack bar 14 by the ball screw mechanism 32 and transmitted to the rack bar 14, and a steering force is applied to the left and right front wheels 15a and 15b to allow the driver to perform a steering operation. Assist. Hereinafter, the electric motor 31 is referred to as an assist motor 31.

また、操舵機構内には、操舵角センサ41と操舵トルクセンサ42とが設けられている。操舵角センサ41は、入力操舵軸12aに組み付けられていて、操舵ハンドル11の中立位置からの回転角、すなわち、操舵角θinを検出する。操舵トルクセンサ42は、出力操舵軸12bに組み付けられており、出力操舵軸12bに作用するトルク、すなわち、左右前輪15a,15bの操舵に伴う操舵トルクTrを検出する。   A steering angle sensor 41 and a steering torque sensor 42 are provided in the steering mechanism. The steering angle sensor 41 is assembled to the input steering shaft 12a and detects the rotation angle from the neutral position of the steering handle 11, that is, the steering angle θin. The steering torque sensor 42 is assembled to the output steering shaft 12b and detects torque acting on the output steering shaft 12b, that is, steering torque Tr accompanying steering of the left and right front wheels 15a and 15b.

舵角比可変機構20内には、相対角センサ43が設けられている。相対角センサ43は、舵角比調整モータ22の出力軸22aに組み付けられていて、出力操舵軸12bのケーシング21に対する回転角Δθvを検出する。尚、ラックバー14に噛み合うピニオンギヤ13の回転角(すなわち出力操舵軸12bの回転角)は、操舵角θinと出力操舵軸12bのケーシング21に対する回転角Δθvとの和に等しい。この回転角Δθvは、入力操舵軸12aに対する出力操舵軸12bの相対的な回転角を意味するため、以下、相対角Δθvと呼ぶ。操舵角θin、操舵トルクTrおよび相対角Δθvは、正の値により左方向の角度およびトルクを表し、負の値により右方向の角度およびトルクを表すものとする。   A relative angle sensor 43 is provided in the steering angle ratio variable mechanism 20. The relative angle sensor 43 is assembled to the output shaft 22a of the steering angle ratio adjusting motor 22 and detects the rotation angle Δθv of the output steering shaft 12b with respect to the casing 21. The rotation angle of the pinion gear 13 meshing with the rack bar 14 (that is, the rotation angle of the output steering shaft 12b) is equal to the sum of the steering angle θin and the rotation angle Δθv of the output steering shaft 12b with respect to the casing 21. The rotation angle Δθv means a relative rotation angle of the output steering shaft 12b with respect to the input steering shaft 12a, and is hereinafter referred to as a relative angle Δθv. The steering angle θin, the steering torque Tr, and the relative angle Δθv represent a left angle and torque by a positive value, and a right angle and torque by a negative value.

舵角比可変機構20の舵角比調整モータ22は、舵角比電子制御ユニット50(以下、舵角比ECU50と呼ぶ)によって駆動制御される。舵角比ECU50は、CPU,ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータを主要部として備えたマイコン部51と、モータ駆動回路52とから構成される。モータ駆動回路52には、舵角比調整モータ22に流れる電流Ivg(以下、モータ電流Ivgと呼ぶ)を検出する電流センサ53が設けられている。マイコン部51は、図示しない入力インタフェースを介して操舵角センサ41、相対角センサ43、車速を検出する車速センサ44、電流センサ53を接続し、操舵角θinを表す信号、相対角Δθvを表す信号、車速vを表す信号、モータ電流Ivgを表す信号を入力する。また、モータ駆動回路52は、Hブリッジ回路やインバータ回路であって、マイコン部51から出力されるPWM制御信号により内部のスイッチング素子のデューティ比が制御されて、舵角比調整モータ22の通電量および回転方向を調整する。   The steering angle ratio adjustment motor 22 of the steering angle ratio variable mechanism 20 is driven and controlled by a steering angle ratio electronic control unit 50 (hereinafter referred to as a steering angle ratio ECU 50). The steering angle ratio ECU 50 includes a microcomputer unit 51 including a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like as main parts, and a motor drive circuit 52. The motor drive circuit 52 is provided with a current sensor 53 that detects a current Ivg (hereinafter referred to as a motor current Ivg) flowing through the steering angle ratio adjusting motor 22. The microcomputer unit 51 connects a steering angle sensor 41, a relative angle sensor 43, a vehicle speed sensor 44 that detects a vehicle speed, and a current sensor 53 via an input interface (not shown), and a signal that represents the steering angle θin and a signal that represents the relative angle Δθv. A signal representing the vehicle speed v and a signal representing the motor current Ivg are input. Further, the motor drive circuit 52 is an H bridge circuit or an inverter circuit, and the duty ratio of the internal switching element is controlled by the PWM control signal output from the microcomputer unit 51, and the energization amount of the steering angle ratio adjustment motor 22. And adjust the direction of rotation.

舵角比可変装置100は、舵角比可変機構20と舵角比ECU50と上述のセンサ類(操舵角センサ41、相対角センサ43、車速センサ44、電流センサ53)とにより構成される。舵角比可変装置100により調整される舵角比は、入力操舵軸12aの回転した角度αに対する前輪15a,15bの転舵した角度βの比(β/α)を意味し、舵角比が大きいほど少ないハンドル操作で大きく前輪15a,15bを転舵でき、舵角比が小さいほど前輪15a,15bを転舵するのに大きなハンドル操作を必要とする。前輪15a,15bの転舵角δは、出力操舵軸12bの回転角度θoutから一義的に決まるため、入力操舵軸12aの回転角度θinに対する出力操舵軸12bの回転角度θoutの比(θout/θin)を制御することにより舵角比を制御することができる。また、出力操舵軸12bの回転角度θoutは、操舵角θinと相対角Δθvとの和に等しい。従って、舵角比ECU50による舵角比調整モータ22の回転角制御により舵角比を目標値に制御することができる。   The steering angle ratio variable device 100 includes the steering angle ratio variable mechanism 20, the steering angle ratio ECU 50, and the above-described sensors (the steering angle sensor 41, the relative angle sensor 43, the vehicle speed sensor 44, and the current sensor 53). The steering angle ratio adjusted by the steering angle ratio variable device 100 means the ratio (β / α) of the turning angle β of the front wheels 15a, 15b to the rotation angle α of the input steering shaft 12a. The larger the wheel, the larger the front wheels 15a, 15b can be steered with fewer steering operations, and the smaller the steering angle ratio, the larger the steering operation required to steer the front wheels 15a, 15b. Since the turning angle δ of the front wheels 15a, 15b is uniquely determined from the rotation angle θout of the output steering shaft 12b, the ratio of the rotation angle θout of the output steering shaft 12b to the rotation angle θin of the input steering shaft 12a (θout / θin) By controlling the steering angle ratio, the steering angle ratio can be controlled. The rotation angle θout of the output steering shaft 12b is equal to the sum of the steering angle θin and the relative angle Δθv. Therefore, the steering angle ratio can be controlled to the target value by the rotation angle control of the steering angle ratio adjustment motor 22 by the steering angle ratio ECU 50.

次に、パワーアシスト機構30のアシストモータ31を制御する構成について説明する。パワーアシスト機構30のアシストモータ31は、操舵アシスト電子制御ユニット60(以下、操舵アシストECU60と呼ぶ)によって駆動制御される。操舵アシストECU60は、CPU,ROM,RAM等からなるマイクロコンピュータを主要部として備えたマイコン部61と、モータ駆動回路62とから構成される。モータ駆動回路62には、アシストモータ31に流れる電流Ias(以下、モータ電流Iasと呼ぶ)を検出する電流センサ63が設けられている。マイコン部61は、図示しない入力インタフェースを介して操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42、車速センサ44、電流センサ63を接続し、操舵角θinを表す信号、操舵トルクTrを表す信号、車速vを表す信号、モータ電流Iasを表す信号を入力する。モータ駆動回路62は、Hブリッジ回路やインバータ回路であって、マイコン部61から出力されるPWM制御信号により内部のスイッチング素子のデューティ比が制御されて、アシストモータ31の通電量および回転方向を調整する。   Next, a configuration for controlling the assist motor 31 of the power assist mechanism 30 will be described. The assist motor 31 of the power assist mechanism 30 is driven and controlled by a steering assist electronic control unit 60 (hereinafter referred to as a steering assist ECU 60). The steering assist ECU 60 includes a microcomputer unit 61 including a microcomputer including a CPU, a ROM, a RAM, and the like as main parts, and a motor drive circuit 62. The motor drive circuit 62 is provided with a current sensor 63 that detects a current Ias flowing through the assist motor 31 (hereinafter referred to as a motor current Ias). The microcomputer unit 61 connects the steering angle sensor 41, the steering torque sensor 42, the vehicle speed sensor 44, and the current sensor 63 via an input interface (not shown), and obtains a signal indicating the steering angle θin, a signal indicating the steering torque Tr, and the vehicle speed v. A signal indicating the motor current Ias is input. The motor drive circuit 62 is an H bridge circuit or an inverter circuit, and the duty ratio of the internal switching element is controlled by the PWM control signal output from the microcomputer unit 61 to adjust the energization amount and the rotation direction of the assist motor 31. To do.

電動パワーステアリング装置200は、パワーアシスト機構30と操舵アシストECU60と上述のセンサ類(操舵角センサ41、操舵トルクセンサ42、車速センサ44、電流センサ63)とにより構成される。電動パワーステアリング装置200と舵角比可変装置100とは、マイコン部51,61間において図示しない通信インタフェースを介して通信可能に接続される。   The electric power steering apparatus 200 includes the power assist mechanism 30, the steering assist ECU 60, and the above-described sensors (the steering angle sensor 41, the steering torque sensor 42, the vehicle speed sensor 44, and the current sensor 63). The electric power steering device 200 and the steering angle ratio variable device 100 are communicably connected between the microcomputer units 51 and 61 via a communication interface (not shown).

電動パワーステアリング装置200においては、後述するように操舵トルクセンサ42により検出される操舵トルクTrと車速センサ44により検出される車速vに基づいて、目標アシストトルクを設定するが、操舵トルクセンサ42の異常時においては操舵トルクTrを検出することができない。一方、舵角比可変装置100においては、舵角比制御を行うにあたって操舵トルクを検出する必要はないが、舵角比調整モータ22に流れる電流値から操舵トルクを推定することができる。そこで、本実施形態においては、舵角比可変装置100にて操舵トルクを推定により算出し、操舵トルクセンサ42の異常(以下、トルクセンサフェールと呼ぶ)が発生したときに電動パワーステアリング装置200に操舵トルクの推定値(推定操舵トルクと呼ぶ)の情報を供給できるように構成されている。   In the electric power steering apparatus 200, the target assist torque is set based on the steering torque Tr detected by the steering torque sensor 42 and the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 44 as described later. The steering torque Tr cannot be detected when there is an abnormality. On the other hand, in the steering angle ratio variable device 100, it is not necessary to detect the steering torque when performing the steering angle ratio control, but the steering torque can be estimated from the current value flowing through the steering angle ratio adjustment motor 22. Therefore, in the present embodiment, the steering torque ratio variable device 100 calculates the steering torque by estimation, and when the abnormality of the steering torque sensor 42 (hereinafter referred to as torque sensor failure) occurs, the electric power steering device 200 Information on the estimated value of steering torque (referred to as estimated steering torque) can be supplied.

次に、舵角比可変装置100で行われる舵角比制御処理について説明する。図2は、マイコン部51により行われる舵角比制御ルーチンを表す。この舵角比制御ルーチンは、マイコン部51のROM内に制御プログラムとして記憶され、図示しないイグニッションスイッチがオンされて所定の初期診断が完了すると起動し、短い周期で繰り返し実行される。   Next, the steering angle ratio control process performed by the steering angle ratio variable device 100 will be described. FIG. 2 shows a steering angle ratio control routine performed by the microcomputer unit 51. This steering angle ratio control routine is stored as a control program in the ROM of the microcomputer unit 51. The routine is started when a predetermined initial diagnosis is completed by turning on an ignition switch (not shown), and is repeatedly executed in a short cycle.

舵角比制御ルーチンが起動すると、マイコン部51は、ステップS11において、車速センサ44によって検出された車速vと、操舵角センサ41により検出された操舵角θinと、相対角センサ43により検出された相対角Δθvを読み込む。続いて、マイコン部51は、ステップS12において、下記式の演算の実行により目標相対角Δθv*を計算する。なお、下記式中の係数Kcは予め決められた定数である。係数Kvは、マイコン部51のROM内に設けられた車速−係数マップ(図3参照)を参照することにより、車速vが増加するにしたがって「1.0」より大きな所定値から「1.0」に徐々に減少する値に決定される。
Δθv*=Kc・(Kv−1)・θin
When the steering angle ratio control routine is started, the microcomputer unit 51 detects the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 44, the steering angle θin detected by the steering angle sensor 41, and the relative angle sensor 43 in step S11. The relative angle Δθv is read. Subsequently, in step S12, the microcomputer unit 51 calculates the target relative angle Δθv * by executing the following expression. The coefficient Kc in the following formula is a predetermined constant. The coefficient Kv is determined by referring to a vehicle speed-coefficient map (see FIG. 3) provided in the ROM of the microcomputer unit 51, and from a predetermined value larger than “1.0” to “1.0” as the vehicle speed v increases. The value gradually decreases to "".
Δθv * = Kc · (Kv−1) · θin

続いて、マイコン部51は、ステップS13において、算出した目標相対角Δθv*と、相対角センサ43から入力した実際の相対角Δθvとの偏差(Δθv*−Δθv)を演算し、偏差(Δθv*−Δθv)に応じた基本目標電圧V0*を計算する。続いて、ステップS14において、基本目標電圧V0*に振動用付加電圧Vvibを加算した値を目標指令電圧V*(=V0*+Vvib)として算出する。   Subsequently, in step S13, the microcomputer unit 51 calculates a deviation (Δθv * −Δθv) between the calculated target relative angle Δθv * and the actual relative angle Δθv input from the relative angle sensor 43, and the deviation (Δθv * The basic target voltage V0 * corresponding to −Δθv) is calculated. Subsequently, in step S14, a value obtained by adding the vibration additional voltage Vvib to the basic target voltage V0 * is calculated as a target command voltage V * (= V0 * + Vvib).

この振動用付加電圧Vvibは、舵角比調整モータ22の出力軸22aを正逆回転方向に微小振動させる(正転方向と逆転方向とに交互に微小回転させる)ための振動トルク成分を与える電圧である。従って、振動用付加電圧Vvibは、図4に示すように、所定の速い周期で正の値と負の値とに交互に切り替えられる。従って、基本目標電圧V0*に振動用付加電圧Vvibを加算した目標指令電圧V*は、図5に示すように振動的に変化する。尚、振動用付加電圧Vvibは、正の値とゼロとに交互に切り替える構成や、負の値とゼロとに交互に切り替える構成など、振動トルク成分を与えられる信号であれば任意の構成を採用することができる。   The vibration additional voltage Vvib is a voltage that gives a vibration torque component for causing the output shaft 22a of the steering angle ratio adjusting motor 22 to vibrate slightly in the forward and reverse rotation directions (turning slightly in the forward and reverse rotation directions alternately). It is. Therefore, the vibration additional voltage Vvib is alternately switched between a positive value and a negative value at a predetermined fast cycle, as shown in FIG. Accordingly, the target command voltage V * obtained by adding the vibration additional voltage Vvib to the basic target voltage V0 * changes in a vibration manner as shown in FIG. The vibration additional voltage Vvib adopts an arbitrary configuration as long as it is a signal to which a vibration torque component can be applied, such as a configuration that alternately switches between a positive value and zero or a configuration that switches alternately between a negative value and zero. can do.

続いて、マイコン部51は、ステップS15において、目標指令電圧V*に応じたPWM制御信号をモータ駆動回路52に出力する。この場合、目標指令電圧V*に応じたデューティ比のパルス列信号がPWM制御信号として出力される。この結果、舵角比調整モータ22は、出力操舵軸12bが入力操舵軸12aに対して目標相対角Δθv*だけ回転した回転位置となるようにフィードバック制御される。こうして、前輪15a,15bの転舵角δは、舵角比特性に設定された角度と等しくなるように制御される。   Subsequently, the microcomputer unit 51 outputs a PWM control signal corresponding to the target command voltage V * to the motor drive circuit 52 in step S15. In this case, a pulse train signal having a duty ratio corresponding to the target command voltage V * is output as a PWM control signal. As a result, the steering angle ratio adjusting motor 22 is feedback-controlled so that the output steering shaft 12b is at a rotational position rotated by the target relative angle Δθv * with respect to the input steering shaft 12a. Thus, the turning angle δ of the front wheels 15a and 15b is controlled to be equal to the angle set in the steering angle ratio characteristic.

続いて、マイコン部51は、ステップS16において、電流センサ53により検出されるモータ電流Ivgを読み込み、続くステップS17において、モータ電流Ivgから出力操舵軸12bに働く操舵トルクを推定する。以下、この推定された操舵トルクを推定トルクTrsと呼ぶ。操舵トルクと舵角比調整モータ22に流れるモータ電流とは、図6に示すように、比例関係であるとみなすことができる。従って、推定トルクTrsは、電流センサ53により検出したモータ電流Ivgにトルク定数を乗じて算出することができる。尚、舵角比調整モータ22は、基本目標電圧V0*に振動用付加電圧Vvibを加算した目標指令電圧V*により駆動されるため、モータ電流Ivgには振動成分が含まれるが、電流センサ53の検出値をローパスフィルタ処理により振動成分を除去した後に推定トルクTrsを算出するようにするとよい。   Subsequently, in step S16, the microcomputer unit 51 reads the motor current Ivg detected by the current sensor 53, and in subsequent step S17, estimates the steering torque acting on the output steering shaft 12b from the motor current Ivg. Hereinafter, this estimated steering torque is referred to as estimated torque Trs. As shown in FIG. 6, the steering torque and the motor current flowing through the steering angle ratio adjusting motor 22 can be regarded as having a proportional relationship. Therefore, the estimated torque Trs can be calculated by multiplying the motor current Ivg detected by the current sensor 53 by the torque constant. Since the steering angle ratio adjusting motor 22 is driven by a target command voltage V * obtained by adding the vibration additional voltage Vvib to the basic target voltage V0 *, the motor current Ivg includes a vibration component. The estimated torque Trs may be calculated after the vibration component is removed from the detected value by low-pass filter processing.

続いて、マイコン部51は、ステップS18において、推定トルクTrsを表す情報を電動パワーステアリング装置200のマイコン部61に出力する。ステップS18の処理が行われると、舵角比制御ルーチンは一旦終了する。舵角比制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオフするまでのあいだ短い周期で繰り返される。   Subsequently, in step S <b> 18, the microcomputer unit 51 outputs information representing the estimated torque Trs to the microcomputer unit 61 of the electric power steering device 200. When the process of step S18 is performed, the steering angle ratio control routine is once ended. The steering angle ratio control routine is repeated at a short cycle until an ignition switch (not shown) is turned off.

この舵角比制御ルーチンによれば、車速−係数マップにしたがって車速vに対応した目標相対角Δθv*が繰り返し計算され、実際の相対角Δθvが目標相対角Δθv*と等しくなるように舵角比調整モータ22が駆動制御される。従って、車速vが小さいほど操舵ハンドル11の回転に対して左右前輪15a,15bは大きく操舵される。つまり、車速vが小さくなるにしたがって舵角比が大きくなり、低速走行時における車両の小回り性能が良好になる。また、高速走行時における車両の走行安定性が良好になる。   According to this steering angle ratio control routine, the target relative angle Δθv * corresponding to the vehicle speed v is repeatedly calculated according to the vehicle speed-coefficient map, and the steering angle ratio is set so that the actual relative angle Δθv becomes equal to the target relative angle Δθv *. The adjustment motor 22 is driven and controlled. Accordingly, the lower the vehicle speed v, the larger the left and right front wheels 15a and 15b are steered with respect to the rotation of the steering handle 11. That is, as the vehicle speed v decreases, the steering angle ratio increases, and the turning performance of the vehicle during low-speed traveling improves. Further, the running stability of the vehicle during high speed running is improved.

また、舵角比制御により舵角比調整モータ22を駆動制御しているときに、舵角比調整モータ22に流れるモータ電流(電流値)Ivgを検出し、この検出したモータ電流Ivgから操舵トルクを推定する。そして、推定した推定トルクTrsを電動パワーステアリング装置200のマイコン部61に出力する。従って、電動パワーステアリング装置200は、トルクセンサフェールが発生した場合であっても、推定トルクTrsを使って適切に操舵アシスト制御を行うことが可能となる。   Further, when the steering angle ratio adjustment motor 22 is driven and controlled by the steering angle ratio control, the motor current (current value) Ivg flowing through the steering angle ratio adjustment motor 22 is detected, and the steering torque is detected from the detected motor current Ivg. Is estimated. Then, the estimated estimated torque Trs is output to the microcomputer unit 61 of the electric power steering device 200. Therefore, the electric power steering apparatus 200 can appropriately perform steering assist control using the estimated torque Trs even when a torque sensor failure occurs.

しかも、操舵トルクを推定するにあたり、舵角比調整モータ22の出力軸22aを常に正逆回転方向に微小振動させているため、出力軸22aが停止している状態が無く、舵角比調整モータ22の摩擦状態が動摩擦となる。このため、図7に示すように、モータ電流の立ち上がり波形が線形になる。この結果、モータ電流Ivgから推定される推定トルクTrsを精度良く算出することができる。   In addition, when estimating the steering torque, the output shaft 22a of the steering angle ratio adjusting motor 22 is always slightly vibrated in the forward and reverse rotation directions, so there is no state where the output shaft 22a is stopped, and the steering angle ratio adjusting motor. The frictional state 22 is dynamic friction. For this reason, as shown in FIG. 7, the rising waveform of the motor current is linear. As a result, the estimated torque Trs estimated from the motor current Ivg can be accurately calculated.

尚、推定トルクTrsを算出するにあたって、トルクの方向は、操舵角センサ41により検出される操舵角θinの変化量(微分値)である操舵角速度の符号(正、負)に基づいて簡単に判別することができる。また、舵角比調整モータ22の回転角の変化量(微分値)である回転角速度の符号(正、負)を用いてトルクの方向を判別するようにしてもよい。   In calculating the estimated torque Trs, the direction of the torque is easily determined based on the sign (positive or negative) of the steering angular velocity, which is the change amount (differential value) of the steering angle θin detected by the steering angle sensor 41. can do. Further, the direction of the torque may be determined using the sign (positive or negative) of the rotational angular velocity that is the change amount (differential value) of the rotational angle of the rudder angle ratio adjusting motor 22.

次に、電動パワーステアリング装置200で行われる操舵アシスト制御処理について説明する。図8は、マイコン部61により行われる操舵アシスト制御ルーチンを表す。このアシスト制御ルーチンは、マイコン部61のROM内に制御プログラムとして記憶され、図示しないイグニッションスイッチがオンされて所定の初期診断が完了すると起動し、短い周期で繰り返し実行される。   Next, a steering assist control process performed by the electric power steering apparatus 200 will be described. FIG. 8 shows a steering assist control routine performed by the microcomputer unit 61. This assist control routine is stored as a control program in the ROM of the microcomputer unit 61, is activated when an ignition switch (not shown) is turned on and a predetermined initial diagnosis is completed, and is repeatedly executed in a short cycle.

操舵アシスト制御ルーチンが起動すると、マイコン部61は、まず、ステップS21において、トルクセンサフェールが発生しているか否かを判定する。トルクセンサフェールは、操舵トルクセンサ42自身の異常だけでなく、センサ信号の伝達経路の異常など、操舵トルクを正常に検出できない異常状態をいう。トルクセンサフェールの発生は、例えば、操舵トルクセンサ42の検出値が正常範囲から外れている状態、操舵角θinの変化に対して操舵トルクセンサ42の出力信号が変化しない状態などを検出することにより判定することができる。マイコン部61は、図示しないセンサフェール監視ルーチンを実行することによりトルクセンサフェールを検出し、ステップS21においては、センサフェール監視ルーチンでの判定結果を読み込むようにする。   When the steering assist control routine is activated, the microcomputer unit 61 first determines in step S21 whether or not a torque sensor failure has occurred. The torque sensor failure refers to an abnormal state in which the steering torque cannot be normally detected, such as an abnormality in the transmission path of the sensor signal as well as an abnormality in the steering torque sensor 42 itself. The occurrence of the torque sensor failure is, for example, by detecting a state where the detected value of the steering torque sensor 42 is out of the normal range, a state where the output signal of the steering torque sensor 42 does not change with respect to the change of the steering angle θin, Can be determined. The microcomputer unit 61 detects a torque sensor failure by executing a sensor failure monitoring routine (not shown), and reads the determination result in the sensor failure monitoring routine in step S21.

マイコン部61は、トルクセンサフェールが発生していない場合(S21:No)には、ステップS22において、操舵トルクセンサ42により検出される操舵トルクTrを読み込む。一方、トルクセンサフェールが発生している場合(S21:Yes)には、ステップS23において、舵角比可変装置100のマイコン部51が出力する推定トルクTrsを読み込み、続くステップS24において、推定トルクTrsを操舵トルクTrに置き換える(Tr←Trs)。つまり、推定トルクTrsを操舵トルクTrとみなす。   If the torque sensor failure has not occurred (S21: No), the microcomputer unit 61 reads the steering torque Tr detected by the steering torque sensor 42 in step S22. On the other hand, when a torque sensor failure has occurred (S21: Yes), in step S23, the estimated torque Trs output by the microcomputer unit 51 of the steering angle ratio variable device 100 is read, and in the subsequent step S24, the estimated torque Trs is read. Is replaced with steering torque Tr (Tr ← Trs). That is, the estimated torque Trs is regarded as the steering torque Tr.

続いて、マイコン部61は、ステップS25において、車速センサ44によって検出された車速vと、電流センサ63によって検出されたアシスト電流Iasを読み込む。   Subsequently, the microcomputer unit 61 reads the vehicle speed v detected by the vehicle speed sensor 44 and the assist current Ias detected by the current sensor 63 in step S25.

続いて、ステップS26において、図9に示すアシストトルクマップを参照して、入力した車速vおよび操舵トルクTrに応じて設定される目標アシストトルクTr*を計算する。アシストトルクマップは、マイコン部61のROMに記憶されるもので、操舵トルクTrの増加にしたがって増加する目標アシストトルクTr*を設定する。この場合、目標アシストトルクTr*は、車速vが低くなるほど大きな値となるように設定される。尚、目標アシストトルクTr*の算出に関しては、例えば、操舵角センサ41から操舵角θinを読み込み、操舵角θinに比例して大きくなる操舵軸12の中立位置への復帰力や、操舵ハンドル11の操舵角速度に比例して大きくなる操舵軸12の回転に対向する抵抗力に対応した戻しトルクを計算し、これらを補償トルクとして目標アシストトルクTr*に加算するようにしてもよい。   Subsequently, in step S26, a target assist torque Tr * set according to the input vehicle speed v and steering torque Tr is calculated with reference to the assist torque map shown in FIG. The assist torque map is stored in the ROM of the microcomputer unit 61, and sets a target assist torque Tr * that increases as the steering torque Tr increases. In this case, the target assist torque Tr * is set so as to increase as the vehicle speed v decreases. Regarding the calculation of the target assist torque Tr *, for example, the steering angle θin is read from the steering angle sensor 41, the return force to the neutral position of the steering shaft 12 that increases in proportion to the steering angle θin, and the steering handle 11 A return torque corresponding to the resistance force opposed to the rotation of the steering shaft 12 that increases in proportion to the steering angular velocity may be calculated and added to the target assist torque Tr * as a compensation torque.

続いて、マイコン部61は、ステップS27において、目標アシストトルクTr*を発生させるために必要な目標電流Ias*を計算する。目標電流Ias*は、目標アシストトルクTr*をトルク定数で除算することにより求められる。   Subsequently, in step S27, the microcomputer unit 61 calculates a target current Ias * necessary for generating the target assist torque Tr *. The target current Ias * is obtained by dividing the target assist torque Tr * by the torque constant.

次に、マイコン部61は、ステップS28において、目標電流Ias*と実電流Iasとの偏差ΔIasを算出し、この偏差ΔIasに基づいて目標指令電圧Vas*を計算する。このステップS28の演算に用いられる実電流Iasは、電流センサ63により検出したアシスト電流Iasである。
目標指令電圧Vas*は、例えば、下記のPI制御(比例積分制御)式により計算する。
Vas*=Kp・ΔIas+Ki・∫ΔIas dt
ここでKpは、PI制御における比例項の制御ゲイン、Kiは、PI制御における積分項の制御ゲインである。
Next, in step S28, the microcomputer unit 61 calculates a deviation ΔIas between the target current Ias * and the actual current Ias, and calculates a target command voltage Vas * based on the deviation ΔIas. The actual current Ias used for the calculation in step S28 is the assist current Ias detected by the current sensor 63.
The target command voltage Vas * is calculated by, for example, the following PI control (proportional integral control) equation.
Vas * = Kp · ΔIas + Ki · ∫ΔIas dt
Here, Kp is the control gain of the proportional term in PI control, and Ki is the control gain of the integral term in PI control.

次に、マイコン部61は、ステップS29において、目標指令電圧Vas*に応じたPWM制御信号をモータ駆動回路62に出力する。この場合、目標指令電圧Vas*に応じたデューティ比のパルス列信号がPWM制御信号として出力される。こうして、アシストモータ31には、電流フィードバック制御により運転者の操舵方向と同じ方向に回転する向きの目標電流Ias*が流れる。この結果、アシストモータ31は、目標アシストトルクTr*に等しいトルクを出力し、運転者の操舵操作をアシストする。   Next, the microcomputer unit 61 outputs a PWM control signal corresponding to the target command voltage Vas * to the motor drive circuit 62 in step S29. In this case, a pulse train signal having a duty ratio corresponding to the target command voltage Vas * is output as a PWM control signal. Thus, the target motor Ias * in a direction rotating in the same direction as the driver's steering direction flows through the assist motor 31 by current feedback control. As a result, the assist motor 31 outputs a torque equal to the target assist torque Tr * to assist the driver's steering operation.

ステップS29の処理が行われると、操舵アシスト制御ルーチンは一旦終了する。操舵アシスト制御ルーチンは、図示しないイグニッションスイッチがオフするまでのあいだ短い周期で繰り返される。   When the process of step S29 is performed, the steering assist control routine is once ended. The steering assist control routine is repeated at a short cycle until an ignition switch (not shown) is turned off.

このアシスト制御ルーチンによれば、トルクセンサフェールが発生した場合であっても、舵角比可変装置100にて情報提供される推定トルクTrsを用いて目標アシストトルクTr*を設定するため、適正な操舵アシストを行うことができる。   According to this assist control routine, even if a torque sensor failure occurs, the target assist torque Tr * is set using the estimated torque Trs provided by the steering angle ratio variable device 100, so that an appropriate Steering assist can be performed.

以上、本発明の実施形態としての車両のステアリング装置について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。   As mentioned above, although the steering apparatus of the vehicle as embodiment of this invention was demonstrated, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the objective of this invention.

例えば、本実施形態においては、舵角比可変装置100にて推定した推定トルクTrsを表す情報を電動パワーステアリング装置200に供給するようにしているが、他の車両制御システムに供給するようにしてもよい。また、図2に示す舵角比制御ルーチンは、トルクセンサフェールの発生が検出されているときにのみ実行するようにして、トルクセンサフェールの発生が検出されていないときには、通常の舵角比制御を実行するようにするとよい。例えば、舵角比可変装置100側に電動パワーステアリング装置200からトルクセンサフェール信号を受信する受信部を設け、この受信部にトルクセンサフェール信号が入力されているときにのみ、上述した図2の舵角比制御ルーチンを実行する。一方、トルクセンサフェール信号が入力されていないときには、操舵トルクを推定するための処理(S14,S16〜S17)を除いた処理を実行するとよい。また、操舵機構に操舵トルクセンサ42を設けない構成であってもよく、この場合には、舵角比可変装置100から電動パワーステアリング装置200に推定トルクTrsを常時供給するようにする。   For example, in this embodiment, information representing the estimated torque Trs estimated by the steering angle ratio variable device 100 is supplied to the electric power steering device 200, but is supplied to other vehicle control systems. Also good. Further, the steering angle ratio control routine shown in FIG. 2 is executed only when the occurrence of torque sensor failure is detected, and when the occurrence of torque sensor failure is not detected, the normal steering angle ratio control routine is executed. Should be executed. For example, a receiving unit that receives a torque sensor fail signal from the electric power steering device 200 is provided on the steering angle ratio variable device 100 side, and only when the torque sensor fail signal is input to the receiving unit, the above-described FIG. A steering angle ratio control routine is executed. On the other hand, when the torque sensor fail signal is not input, it is preferable to execute processing excluding the processing (S14, S16 to S17) for estimating the steering torque. The steering torque sensor 42 may not be provided in the steering mechanism. In this case, the estimated torque Trs is always supplied from the steering angle ratio variable device 100 to the electric power steering device 200.

11…操舵ハンドル、12…操舵軸、12a…入力操舵軸、12b…出力操舵軸、13…ピニオンギヤ、14…ラックバー、15a,15b…前輪(操舵輪)、20…舵角比可変機構、21…ケーシング、22…舵角比調整モータ、22a…出力軸、30…パワーアシスト機構、31…アシストモータ、41…操舵角センサ、42…操舵トルクセンサ、43…相対角センサ、44…車速センサ、50…舵角比電子制御ユニット、51…マイコン部、52…モータ駆動回路、53…電流センサ、60…操舵アシスト電子制御ユニット、61…マイコン部、62…モータ駆動回路、63…電流センサ、100…舵角比可変装置、200…電動パワーステアリング装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 ... Steering handle, 12 ... Steering shaft, 12a ... Input steering shaft, 12b ... Output steering shaft, 13 ... Pinion gear, 14 ... Rack bar, 15a, 15b ... Front wheel (steering wheel), 20 ... Steering angle ratio variable mechanism, 21 ... casing, 22 ... rudder angle ratio adjusting motor, 22a ... output shaft, 30 ... power assist mechanism, 31 ... assist motor, 41 ... steering angle sensor, 42 ... steering torque sensor, 43 ... relative angle sensor, 44 ... vehicle speed sensor, DESCRIPTION OF SYMBOLS 50 ... Steering angle ratio electronic control unit, 51 ... Microcomputer part, 52 ... Motor drive circuit, 53 ... Current sensor, 60 ... Steering assist electronic control unit, 61 ... Microcomputer part, 62 ... Motor drive circuit, 63 ... Current sensor, 100 ... rudder angle ratio variable device, 200 ... electric power steering device.

Claims (1)

操舵ハンドルの操舵角に対する操舵輪の転舵角の比である舵角比を変更するための電動モータと、
目標舵角比が得られるように前記電動モータを駆動制御するモータ制御手段と、
前記電動モータに流れる電流を検出する電流検出手段と、
前記電動モータに流れる電流に基づいて操舵トルクを推定する操舵トルク推定手段と
を備えた車両の舵角比可変装置において、
前記モータ制御手段は、前記操舵トルク推定手段が操舵トルクを推定する場合に、常に前記電動モータの回転軸を正逆回転方向に微小振動させる振動付加手段を備えたことを特徴とする車両の舵角比可変装置。
An electric motor for changing a steering angle ratio, which is a ratio of a steering angle of a steered wheel to a steering angle of a steering wheel;
Motor control means for driving and controlling the electric motor so as to obtain a target steering angle ratio;
Current detecting means for detecting a current flowing through the electric motor;
In a steering angle ratio variable device for a vehicle, comprising: a steering torque estimating means for estimating a steering torque based on a current flowing through the electric motor;
The motor control means includes a vibration adding means that always vibrates the rotation shaft of the electric motor in the forward and reverse rotation directions when the steering torque estimation means estimates the steering torque. Angle ratio variable device.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2016125794A1 (en) * 2015-02-02 2016-08-11 日本精工株式会社 Steering angle ratio varying device
US9428209B2 (en) 2011-12-21 2016-08-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steering device

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