JP2014172476A - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of providing a good operation feeling even if tooth skipping occurs.SOLUTION: An electric power steering device includes a motor 19 which generates assisting force which is supplied to a rack shaft, an input pulley, an output pulley, a belt which engages with the input pulley and the output pulley so that rotation of the motor 19 is transmitted to the output pulley, a motor rotational angle sensor 23 which calculates rotational angle of the motor 19, and an ECU22 which estimates a steering angle of a steering wheel of a vehicle based on the detection result and controls motor 19 based on the estimated steering angle. The ECU22, if a motor angular acceleration which is obtained by differentiating the detection result of the motor rotation angle sensor 23 with time twice, is larger than a set value, calculates again so that the detection result of the motor rotation angle sensor 23 corresponds to the steering angle.

Description

本発明は、運転者のステアリング操作を補助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 device that assists a driver's steering operation.

車両の操舵機構にモータの動力を付与することにより、運転者のステアリング操作を補助する電動パワーステアリング装置が知られている。特許文献1の電動パワーステアリング装置は、一対のプーリと、この一対のプーリ間に掛け渡されたベルトを有する減速機構を備えている。これら一対のプーリ及びベルトは、それぞれ歯を有しており、互いに噛合している。一対のプーリの一方はモータ軸に、他方は操舵機構に、それぞれ連結されている。減速機構は、モータの動力を一対のプーリ及びベルトを介して操舵機構に付与する。この電動パワーステアリング装置は、ステアリングシャフトの中間部分に設けられたトーションバーのねじれ量に基づき操舵トルクを検出するトルクセンサと、車速を検出する車速センサと、を備えている。電動パワーステアリング装置の制御部は、トルクセンサの検出結果及び車速センサの検出結果に基づき操舵機構に付与するアシストトルクを算出し、当該アシストトルクに基づいてモータに供給する電流を調整する。また、電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイールの操舵角度を検出する操舵角センサと、モータ軸の回転速度を検出する回転速度センサと、を備えている。制御部は、操舵角センサの検出結果と回転速度センサの検出結果との比較に基づいて一対のプーリとベルトとの滑り、正確には、噛合する歯面同士がどの程度ずれているかを検出して、そのずれの分だけモータに供給する電流を調整する。   2. Description of the Related Art There is known an electric power steering device that assists a driver's steering operation by applying motor power to a vehicle steering mechanism. The electric power steering apparatus of Patent Document 1 includes a speed reduction mechanism having a pair of pulleys and a belt stretched between the pair of pulleys. Each of the pair of pulleys and belt has teeth and meshes with each other. One of the pair of pulleys is connected to the motor shaft, and the other is connected to the steering mechanism. The speed reduction mechanism applies the power of the motor to the steering mechanism via a pair of pulleys and a belt. The electric power steering apparatus includes a torque sensor that detects a steering torque based on a torsion amount of a torsion bar provided at an intermediate portion of the steering shaft, and a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed. The control unit of the electric power steering apparatus calculates an assist torque to be applied to the steering mechanism based on the detection result of the torque sensor and the detection result of the vehicle speed sensor, and adjusts the current supplied to the motor based on the assist torque. The electric power steering apparatus also includes a steering angle sensor that detects the steering angle of the steering wheel, and a rotation speed sensor that detects the rotation speed of the motor shaft. Based on the comparison between the detection result of the steering angle sensor and the detection result of the rotational speed sensor, the control unit detects slippage between the pair of pulleys and the belt, more precisely, how much the tooth surfaces engaged with each other are displaced. Then, the current supplied to the motor is adjusted by the deviation.

特開2008−105604号公報JP 2008-105604 A

ところで、特許文献1の電動パワーステアリング装置の制御部は、一対のプーリとベルトとの滑りを検出し、その分だけモータに供給する電流を調整するが、先の滑りが大きく歯がかみ合っていた部分がずれる、いわゆる歯飛びが発生しても、これを認識することができない。従って、制御部は、歯飛びが発生してもモータに供給する電流を調整しない。このため、モータの動力を操舵機構に付与するタイミングや付与する動力の大きさがずれて、ステアリングの操舵に違和感を覚えるおそれがある。   By the way, the control part of the electric power steering device of Patent Document 1 detects slipping between the pair of pulleys and the belt, and adjusts the current supplied to the motor by that amount, but the previous slipping is greatly engaged with the teeth. Even if a so-called tooth skip occurs, the portion cannot be recognized. Therefore, the control unit does not adjust the current supplied to the motor even if tooth skipping occurs. For this reason, the timing at which the power of the motor is applied to the steering mechanism and the magnitude of the power to be applied are shifted, and there is a possibility that the steering of the steering may feel uncomfortable.

本発明は、こうした実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、歯飛びが発生しても、良好な操作フィーリングを得られる電動パワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to provide an electric power steering apparatus that can obtain a good operation feeling even if tooth skipping occurs.

上記課題を解決するために、電動パワーステアリング装置は、車両の操舵機構に付与する操舵補助力を生成するモータと、前記モータの出力軸に取り付けられる原動車と、前記操舵機構に取り付けられる従動車と、前記原動車及び従動車に噛合し、前記原動車の回転を前記従動車に伝える伝達部材と、前記モータの回転角を算出するモータ回転角センサと、前記モータ回転角センサの検出結果に基づいて車両の転舵輪の転舵角を推定するとともに、当該推定した転舵角、及び車両のステアリング操作に基づき前記モータを制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分したものが第1の設定値よりも大きい場合、前記原動車と前記伝達部材との間、及び前記従動車と前記伝達部材との間の少なくとも一方における歯飛びが発生する可能性があるため、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算することを要旨とする。   In order to solve the above problems, an electric power steering apparatus includes a motor that generates a steering assist force applied to a steering mechanism of a vehicle, a driving vehicle that is attached to an output shaft of the motor, and a driven vehicle that is attached to the steering mechanism. A transmission member that meshes with the driving vehicle and the driven vehicle and transmits the rotation of the driving vehicle to the driven vehicle, a motor rotation angle sensor that calculates a rotation angle of the motor, and a detection result of the motor rotation angle sensor. And a control device that controls the motor based on the estimated turning angle and the steering operation of the vehicle, the control device including the motor rotation angle. If the sensor detection result twice differentiated by time is greater than the first set value, between the driving vehicle and the transmission member, and between the driven vehicle and the transmission member Since the tooth skipping at least one is likely to occur, and be required to re-computed so that the detection result of the motor rotational angle sensor and the turning angle corresponds.

原動車と伝達部材との間、及び従動車と伝達部材との間の少なくとも一方に歯飛びが発生した場合、歯飛び発生前まで対応していたモータ回転角センサの検出結果と車両の転舵輪の転舵角とが対応しなくなる。制御装置は、転舵角に基づいてモータを制御するので、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが一致しない場合には、適切な操舵補助力を生成するようにモータを制御できない。ひいては、ユーザがステアリングホイールの操作に違和感を覚えるおそれがある。   When tooth skipping occurs between at least one of the driving vehicle and the transmission member and between the driven vehicle and the transmission member, the detection result of the motor rotation angle sensor and the steered wheel of the vehicle that corresponded before the tooth skipping occurred. The steering angle becomes incompatible. Since the control device controls the motor based on the turning angle, if the detection result of the motor rotation angle sensor does not match the turning angle, the motor cannot be controlled to generate an appropriate steering assist force. As a result, the user may feel uncomfortable with the operation of the steering wheel.

その点、同構成によれば、制御装置は、歯飛びが発生する可能性がある場合には、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算するので、適切な操舵補助力を生成するようにモータを制御することができる。これにより、歯飛びが発生しても、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。   In that respect, according to the same configuration, when there is a possibility of tooth skipping, the control device recalculates so that the detection result of the motor rotation angle sensor and the turning angle correspond to each other. The motor can be controlled to generate a steering assist force. Thereby, even if tooth skipping occurs, the user can obtain a good operation feeling.

なお、歯飛びが発生する条件は、モータが付与する操舵補助力が大きい場合に限られる。操舵補助力は、モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分して得られるいわゆるモータの回転加速度に対応している。すなわち、モータの回転加速度を通じて、歯飛びが発生する可能性の有無を判断することができる。   Note that the condition for generating tooth skipping is limited to the case where the steering assist force applied by the motor is large. The steering assist force corresponds to the so-called rotational acceleration of the motor obtained by differentiating the detection result of the motor rotation angle sensor twice with respect to time. That is, it is possible to determine whether or not there is a possibility of tooth skipping through the rotational acceleration of the motor.

上記構成において、前記操舵機構は、ステアリングホイールの回転をラックハウジングに収容されるラック軸の軸方向運動に変換するラックアンドピニオン機構を備え、前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で1回微分したものが第2の設定値よりも大きい場合に、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分したものと第1の設定値とを比較することが好ましい。   In the above configuration, the steering mechanism includes a rack and pinion mechanism that converts the rotation of the steering wheel into the axial movement of the rack shaft accommodated in the rack housing, and the control device uses the detection result of the motor rotation angle sensor. When the one-time derivative is larger than the second set value, it is preferable to compare the first-set value with the two-time differentiated detection result of the motor rotation angle sensor.

ラックアンドピニオン機構を備える車両における歯飛び発生する状況は、ラック軸のラックエンドが高速でラックハウジングの内壁に当接するいわゆるラックエンド衝突時に限られる。この構成によれば、制御装置は、ラック軸の移動速度と相関があるモータ回転角センサの検出結果を時間で1回微分したもの(モータの回転速度)が第2の設定値よりも大きい場合に、ラックエンド衝突時が発生する可能性があるとして、モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分したもの(モータの回転加速度)と第1の設定値とを比較する。従って、制御装置は、ラックエンド衝突の可能性の有無を検出しないもの、すなわち、モータの回転加速度と第1の設定値との比較しか行なわない電動パワーステアリング装置と比較して、無駄にモータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算することが減る。モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算しているときの制御装置は、モータの制御ができない、ひいては、操舵補助力を操舵機構に付与することができないので、ユーザがステアリングホイールの操作に違和感を覚えるおそれがある。   The situation where tooth jump occurs in a vehicle having a rack and pinion mechanism is limited to a so-called rack end collision in which the rack end of the rack shaft abuts against the inner wall of the rack housing at high speed. According to this configuration, the control device, when the detection result of the motor rotation angle sensor correlated with the movement speed of the rack shaft is differentiated once by time (motor rotation speed) is greater than the second set value In addition, since there is a possibility that a rack end collision may occur, the first set value is compared with a result obtained by differentiating the detection result of the motor rotation angle sensor twice with respect to time (rotational acceleration of the motor). Therefore, the control device wastefully rotates the motor as compared with an electric power steering device that does not detect the possibility of a rack end collision, that is, only compares the rotational acceleration of the motor with the first set value. Recalculation is reduced so that the detection result of the angle sensor corresponds to the turning angle. Since the control device when recalculating so that the detection result of the motor rotation angle sensor and the turning angle correspond, the motor cannot be controlled, and hence the steering assist force cannot be applied to the steering mechanism. The user may feel uncomfortable with the operation of the steering wheel.

その点、同構成によれば、ラックエンド衝突の可能性の有無を検出しないものと比較して、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算する回数が減る、すなわち、操舵補助力の付与が中断される回数が減るので、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。   In that respect, according to the same configuration, the number of times of recalculation is reduced so that the detection result of the motor rotation angle sensor corresponds to the turning angle, compared with the case where the presence or absence of a rack end collision is not detected. That is, since the number of times the application of the steering assist force is interrupted is reduced, the user can obtain a good operation feeling.

上記構成において、前記操舵機構は、前記従動車と前記ラック軸との間を繋ぐボールねじ機構を備えることが好ましい。
同構成によれば、ボールねじ機構によって従動車の回転は、スムーズにラック軸の軸方向移動に変換される。
In the above configuration, it is preferable that the steering mechanism includes a ball screw mechanism that connects the driven vehicle and the rack shaft.
According to this configuration, the rotation of the driven vehicle is smoothly converted into the axial movement of the rack shaft by the ball screw mechanism.

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、歯飛びが発生しても、良好な操作フィーリングを得られる。   According to the electric power steering device of the present invention, a good operation feeling can be obtained even if tooth skipping occurs.

電動パワーステアリング装置の概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of an electric power steering apparatus. ボールねじ機構及び減速機構を示す一部断面を含む側面図。The side view including the partial cross section which shows a ball screw mechanism and a deceleration mechanism. ECUの概略構成を示すブロック図。The block diagram which shows schematic structure of ECU. 歯飛び発生可能性判断部の処理を示すフローチャート。The flowchart which shows the process of a tooth jump occurrence possibility judgment part.

以下、電動パワーステアリング装置の一実施形態について説明する。
<電動パワーステアリング装置の概要>
図1に示すように、電動パワーステアリング装置(EPS)1は、運転者のステアリング操作に基づいて転舵輪を転舵させる操舵機構2、および運転者のステアリング操作を補助する操舵補助機構3、および操舵補助機構3の作動を制御するECU(電子制御装置)22を備えている。
Hereinafter, an embodiment of the electric power steering apparatus will be described.
<Outline of electric power steering device>
As shown in FIG. 1, an electric power steering device (EPS) 1 includes a steering mechanism 2 that steers steered wheels based on a steering operation of a driver, a steering assist mechanism 3 that assists the steering operation of the driver, and An ECU (electronic control unit) 22 that controls the operation of the steering assist mechanism 3 is provided.

操舵機構2は、運転者により操作されるステアリングホイール4、およびステアリングホイール4と一体回転するステアリングシャフト5を備えている。ステアリングシャフト5は、ステアリングホイール4の中心に連結されたコラムシャフト6、コラムシャフト6の下端部に連結されたインターミディエイトシャフト7、およびインターミディエイトシャフト7の下端部に連結されたピニオンシャフト8からなる。ピニオンシャフト8は、入力軸15と出力軸16とに分割されている。これら入力軸15及び出力軸16は、同一軸線上に設けられており、トーションバー17を介して連結されている。ピニオンシャフト8の下端部、正確には出力軸16の下端部は、出力軸16に交わる方向へ延びるラック軸12(正確には、ラック歯が形成された部分11)に噛合されている。したがって、ステアリングシャフト5の回転運動は、ピニオンシャフト8およびラック軸12からなるラックアンドピニオン機構10によりラック軸12の往復直線運動に変換される。当該往復直線運動は、ラック軸12の両端(ラックエンド)にそれぞれ連結されたタイロッド13を介して左右の転舵輪14,14にそれぞれ伝達される。これにより、これら転舵輪14,14の転舵角θtaが変更される。転舵輪14,14の転舵角θtaが変更されることにより車両の進行方向が変更される。なお、ラック軸12は、車体に支持されるラックハウジング9に収容されている。このため、転舵輪14,14の転舵は、ラック軸12のラックエンドがラックハウジング9に当接(ラックエンド衝突)することにより規制される。 The steering mechanism 2 includes a steering wheel 4 operated by a driver, and a steering shaft 5 that rotates integrally with the steering wheel 4. The steering shaft 5 includes a column shaft 6 connected to the center of the steering wheel 4, an intermediate shaft 7 connected to the lower end portion of the column shaft 6, and a pinion shaft 8 connected to the lower end portion of the intermediate shaft 7. . The pinion shaft 8 is divided into an input shaft 15 and an output shaft 16. The input shaft 15 and the output shaft 16 are provided on the same axis and are connected via a torsion bar 17. The lower end portion of the pinion shaft 8, more precisely the lower end portion of the output shaft 16, meshes with the rack shaft 12 (more precisely, the portion 11 on which the rack teeth are formed) extending in the direction intersecting the output shaft 16. Therefore, the rotational motion of the steering shaft 5 is converted into the reciprocating linear motion of the rack shaft 12 by the rack and pinion mechanism 10 including the pinion shaft 8 and the rack shaft 12. The reciprocating linear motion is transmitted to the left and right steered wheels 14 and 14 via tie rods 13 respectively connected to both ends (rack ends) of the rack shaft 12. Thereby, the turning angle θ ta of the steered wheels 14 and 14 is changed. The traveling direction of the vehicle is changed by changing the turning angle θ ta of the turning wheels 14 and 14. The rack shaft 12 is accommodated in a rack housing 9 supported by the vehicle body. For this reason, the turning of the steered wheels 14 and 14 is restricted by the rack end of the rack shaft 12 coming into contact with the rack housing 9 (rack end collision).

操舵補助機構3は、操舵補助力の発生源であるモータ19を備えている。モータ19としては、ブラシレスモータなどの三相交流モータが採用される。モータ19は、減速機構21及びボールねじ機構20を介してラック軸12に連結されている。減速機構21はモータ19の回転を減速する。なお、減速機構21については、後に詳述する。ボールねじ機構20は、減速機構21によって減速されたモータ19の回転をラック軸12に伝達する。すなわち、ラック軸12にモータトルクが操舵補助力(アシスト力)として付与されることにより、運転者のステアリング操作が補助される。   The steering assist mechanism 3 includes a motor 19 that is a generation source of the steering assist force. As the motor 19, a three-phase AC motor such as a brushless motor is employed. The motor 19 is connected to the rack shaft 12 via a speed reduction mechanism 21 and a ball screw mechanism 20. The reduction mechanism 21 reduces the rotation of the motor 19. The speed reduction mechanism 21 will be described in detail later. The ball screw mechanism 20 transmits the rotation of the motor 19 decelerated by the decelerating mechanism 21 to the rack shaft 12. That is, the motor torque is applied to the rack shaft 12 as a steering assist force (assist force), thereby assisting the driver's steering operation.

図2に示すように、減速機構21は、入力プーリ35と、出力プーリ36と、ベルト37と、を備えている。
入力プーリ35は、歯付きのプーリである。また、入力プーリ35は、モータ19のモータ軸18に継手を介して連結された入力軸32と連結されており、当該入力軸32、及びモータ軸18と一体で回転する。
As shown in FIG. 2, the speed reduction mechanism 21 includes an input pulley 35, an output pulley 36, and a belt 37.
The input pulley 35 is a toothed pulley. The input pulley 35 is connected to an input shaft 32 connected to the motor shaft 18 of the motor 19 via a joint, and rotates integrally with the input shaft 32 and the motor shaft 18.

出力プーリ36は、入力プーリ35と同様に歯付きのプーリであって、入力プーリ35よりも大径とされている。また、出力プーリ36は、ボールねじ機構20に連結されている。   The output pulley 36 is a toothed pulley similar to the input pulley 35, and has a larger diameter than the input pulley 35. The output pulley 36 is connected to the ball screw mechanism 20.

ベルト37は、歯付きベルトであって、入力プーリ35と出力プーリ36との間に掛け渡されている。これにより、モータ19の動力、すなわち、モータ軸18の回転は、入力プーリ35、ベルト37、及び出力プーリ36を介してボールねじ機構20に伝達される。なお、出力プーリ36は、入力プーリ35よりも大径であることから、入力プーリ35よりも低速で回転する。また、入力プーリ35が原動車に、出力プーリ36が従動車に、ベルト37が伝達部材に、それぞれ相当する。   The belt 37 is a toothed belt and is stretched between the input pulley 35 and the output pulley 36. Thereby, the power of the motor 19, that is, the rotation of the motor shaft 18 is transmitted to the ball screw mechanism 20 through the input pulley 35, the belt 37, and the output pulley 36. Since the output pulley 36 has a larger diameter than the input pulley 35, the output pulley 36 rotates at a lower speed than the input pulley 35. Further, the input pulley 35 corresponds to the driving vehicle, the output pulley 36 corresponds to the driven vehicle, and the belt 37 corresponds to the transmission member.

ボールねじ機構20は、ボールナット38と、ラック軸12の外周に形成されるボールねじ溝39と、多数のボール40と、を備えている。ボールナット38は、出力プーリ36と一体で回転する。また、ボールナット38は、出力プーリ36に内嵌されていて、ボールねじ溝39にボール40を介して螺合している。ボールナット38の回転は、ボール40及びボールねじ溝39により、スムーズにラック軸12の軸方向移動に変換される。   The ball screw mechanism 20 includes a ball nut 38, a ball screw groove 39 formed on the outer periphery of the rack shaft 12, and a large number of balls 40. The ball nut 38 rotates integrally with the output pulley 36. The ball nut 38 is fitted in the output pulley 36 and is screwed into the ball screw groove 39 via the ball 40. The rotation of the ball nut 38 is smoothly converted into the axial movement of the rack shaft 12 by the ball 40 and the ball screw groove 39.

図1に示すように、ECU22は、車両に設けられる各種のセンサの検出結果を運転者の要求あるいは走行状態を示す情報として取得し、これら取得される各種の情報に応じて、モータ19を制御する。各種のセンサとしては、たとえば車速センサ26、トルクセンサ25、及びモータ回転角センサ23がある。車速センサ26は、車速(車両の走行速度)Vを検出する。トルクセンサ25は、トーションバー17を介してピニオンシャフト8の入力軸15と出力軸16との間の相対回転変位量により操舵トルクTを検出する。モータ回転角センサ23は、モータ19の回転角θを検出する。ECU22は、これらセンサを通じて取得される車速V、操舵トルクT、及びモータ回転角θに基づき、モータ19を制御する。 As shown in FIG. 1, the ECU 22 acquires the detection results of various sensors provided in the vehicle as information indicating a driver's request or driving state, and controls the motor 19 in accordance with the acquired various information. To do. Examples of the various sensors include a vehicle speed sensor 26, a torque sensor 25, and a motor rotation angle sensor 23. The vehicle speed sensor 26 detects a vehicle speed (vehicle traveling speed) V. The torque sensor 25 detects the steering torque T h by a relative rotational displacement amount between the input shaft 15 of the pinion shaft 8 through the torsion bar 17 and the output shaft 16. The motor rotation angle sensor 23 detects the rotation angle θ m of the motor 19. ECU22 the vehicle speed V is acquired through these sensors, the steering torque T h, and on the basis of the motor rotational angle theta m, controls the motor 19.

<ECU>
つぎに、ECU22について説明する。
図3に示すように、ECU22は、アシストトルク演算部51と、トルク補正部52と、目標電流演算部53と、出力電流制御部54と、モータ駆動回路55と、モータ電流検出回路56と、を備えている。
<ECU>
Next, the ECU 22 will be described.
As shown in FIG. 3, the ECU 22 includes an assist torque calculation unit 51, a torque correction unit 52, a target current calculation unit 53, an output current control unit 54, a motor drive circuit 55, a motor current detection circuit 56, It has.

アシストトルク演算部51は、トルクセンサ25及び車速センサ26により取得される操舵トルクT及び車速Vに基づいてアシストトルクTasを演算する。
トルク補正部52は、モータ回転角θ、及び転舵輪14,14の転舵角θtaが0(零)となる中点モータ回転角θm0に基づき転舵輪14,14の転舵角θtaを算出し、当該転舵角θtaに基づきアシストトルクTasを補正した補正アシストトルクTasrを算出する。中点モータ回転角θm0は、後述の中点演算部64により算出され、トルク補正部52のメモリ52aに記憶されている。トルク補正部52は、中点演算部64により中点モータ回転角θm0が算出される度に、メモリ52aに記憶するデータを書き換える。
Assist torque calculation unit 51 calculates the assist torque T the as based on the steering torque T h and the vehicle speed V is acquired by the torque sensor 25 and a vehicle speed sensor 26.
The torque correction unit 52 determines the turning angle θ of the steered wheels 14 and 14 based on the motor rotation angle θ m and the midpoint motor rotation angle θ m0 at which the turning angle θ ta of the steered wheels 14 and 14 becomes 0 (zero). ta is calculated, and a corrected assist torque T asr obtained by correcting the assist torque T as based on the turning angle θ ta is calculated. The midpoint motor rotation angle θ m0 is calculated by a midpoint calculation unit 64 described later and stored in the memory 52a of the torque correction unit 52. The torque correction unit 52 rewrites the data stored in the memory 52a every time the midpoint motor rotation angle θ m0 is calculated by the midpoint calculation unit 64.

目標電流演算部53は、補正アシストトルクTasrに基づいてモータ19に供給する電流指令値Iを演算する。電流指令値Iは、モータ19に供給するべき電流を示す指令値である。 The target current calculation unit 53 calculates a current command value I * to be supplied to the motor 19 based on the correction assist torque T asr . The current command value I * is a command value indicating a current to be supplied to the motor 19.

出力電流制御部54は、電流指令値I及び実際にモータ19に供給する電流Iを、それぞれ取り込み、これら取り込まれる情報に基づき実際の電流Iが電流指令値Iに追従するようにフィードバック制御を行い、補正電流指令値I を出力する。 The output current control unit 54 takes in the current command value I * and the current I actually supplied to the motor 19, and performs feedback control so that the actual current I follows the current command value I * based on the taken-in information. To output a corrected current command value I * r .

モータ駆動回路55は、補正電流指令値I に基づいてPMW(Pluse Width Modulation)制御することにより、モータ19に供給する電流Iを制御する。 The motor drive circuit 55 controls the current I supplied to the motor 19 by performing PMW (Plus Width Modulation) control based on the correction current command value I * r .

モータ電流検出回路56は、実際にモータ19に供給される電流Iを検出し、検出される電流Iを出力電流制御部54に送る。
また、ECU22は、モータ角速度演算部61と、モータ角加速度演算部62と、判断部63と、中点演算部64と、を備えている。
The motor current detection circuit 56 detects the current I actually supplied to the motor 19 and sends the detected current I to the output current control unit 54.
Further, the ECU 22 includes a motor angular velocity calculation unit 61, a motor angular acceleration calculation unit 62, a determination unit 63, and a midpoint calculation unit 64.

モータ角速度演算部61は、モータ回転角θに基づいてモータ角速度ω(モータ回転角θを時間で1回微分したもの)を演算する。
モータ角加速度演算部62は、モータ回転角センサ23が検出するモータ19の回転角θに基づいてモータ角加速度α(モータ回転角θを時間で2回微分したもの)を演算する。
Motor angular velocity calculation unit 61 calculates the motor angular velocity ω a (a differentiated once with motor rotation angle theta m time) based on the motor rotation angle theta m.
The motor angular acceleration calculation unit 62 calculates a motor angular acceleration α (a value obtained by differentiating the motor rotation angle θ m twice with respect to time) based on the rotation angle θ m of the motor 19 detected by the motor rotation angle sensor 23.

判断部63は、モータ角速度ω及びモータ角加速度αに基づいて、入力プーリ35とベルト37との間、及びベルト37と出力プーリ36との間における歯飛びが発生する可能性が有るか否かついて判断する。なお、歯飛びが発生する条件は、ユーザのステアリングホイール4の操作によってラック軸12が高速で軸方向移動し、当該移動に伴いラックエンド衝突するとともに、当該衝突時にモータ19が先のラック軸12の軸方向移動を強くアシストしているときに限られることが分かっている。すなわち、歯飛びが発生する可能性が有るか否かの判断は、ラックエンド衝突が発生する可能性が有るか否かによって判断することができる。   Based on the motor angular velocity ω and motor angular acceleration α, the determination unit 63 determines whether or not there is a possibility of tooth skipping between the input pulley 35 and the belt 37 and between the belt 37 and the output pulley 36. Judge about. The tooth jump occurs under the condition that the rack shaft 12 moves in the axial direction at a high speed by the user's operation of the steering wheel 4 and the end of the rack collides with the movement. It is known that it is limited to when strongly assisting the axial movement of. In other words, whether or not there is a possibility of tooth skipping can be determined by whether or not there is a possibility of rack end collision.

判断部63のメモリ63aには、ラックエンド衝突の可能性の有無を判断するための各種のデータが記憶されている。具体的には、モータ角速度ωの絶対値と比較する設定値ω1と、モータ角加速度αの絶対値と比較する設定値α1と、が記憶されている。設定値ω1,α1は、入力プーリ35とベルト37との間、及びベルト37と出力プーリ36との間の歯同士のかかり具合により決定される値である。判断部63は、モータ角速度ωの絶対値と設定値ω1との比較を通じて、ラック軸12が設定値よりも高速で軸方向移動しているか否かを判断し、モータ角加速度αの絶対値と設定値α1との比較を通じて、モータ19のアシスト力が設定値よりも大きいか否かを判断する。なお、設定値α1が第1の設定値に、設定値ω1が第2の設定値に、それぞれ相当する。   The memory 63a of the determination unit 63 stores various data for determining the presence or absence of a rack end collision. Specifically, a set value ω1 to be compared with the absolute value of the motor angular velocity ω and a set value α1 to be compared with the absolute value of the motor angular acceleration α are stored. The set values ω 1 and α 1 are values determined by the degree of engagement between the teeth between the input pulley 35 and the belt 37 and between the belt 37 and the output pulley 36. The determination unit 63 determines whether or not the rack shaft 12 is moving in the axial direction at a speed higher than the set value by comparing the absolute value of the motor angular velocity ω with the set value ω1, and determines the absolute value of the motor angular acceleration α. Through comparison with the set value α1, it is determined whether or not the assist force of the motor 19 is greater than the set value. The set value α1 corresponds to the first set value, and the set value ω1 corresponds to the second set value.

また、判断部63は、ラックエンド衝突が発生する可能性の有無を判断するために使用する、高速操舵中であることを示すフラグFをメモリ63aに立てたり倒したりする。フラグFは、ラック軸12が高速で軸方向移動している可能性があるときに立てられる。さらに、判断部63は、ラックエンド衝突を判断するために使用するカウンタ63bを備えている。カウンタ63bは、フラグFが立った状態におけるラックエンド衝突の有無を判断する処理を実行した回数をカウントする。   Further, the determination unit 63 sets or defeats a flag F indicating that high-speed steering is being performed, which is used to determine whether or not a rack-end collision may occur, in the memory 63a. The flag F is set when there is a possibility that the rack shaft 12 is moving in the axial direction at a high speed. Further, the determination unit 63 includes a counter 63b used for determining a rack end collision. The counter 63b counts the number of times that processing for determining the presence or absence of a rack end collision in the state where the flag F is set is performed.

メモリ63aには、ラック軸12が高速で軸方向移動しているか否かを判断するための設定値T1が記憶されている。設定値T1は、カウンタ63bがカウントするカウントデータTと比較される値であって、ラック軸12が高速、すなわち、歯飛びが発生する可能性がある速度でラックハウジング9の一方の内壁から他方の内壁に当接(ラックエンド衝突)するまでに、判断部63がラックエンド衝突の有無を判断する処理を行う回数に設定される。判断部63は、カウントデータTと設定値T1との比較を通じて、ラック軸12が高速で軸方向移動した直後か否かを判断する。これは、モータ角速度ωが設定値ω1以下であっても、ラック軸12が高速で軸方向移動した直後であれば、転舵輪14,14が縁石にぶつかる等の外力を受けたことによって歯飛びが発生する可能性があるからである。なお設定値T1は、ラック軸12の長さとラックハウジング9の両内壁間の長さとの差、及び歯飛びが発生する可能性のあるラック軸12の移動速度に基づいて決定される。 The memory 63a stores a set value T d 1 for determining whether or not the rack shaft 12 is moving in the axial direction at a high speed. The set value T d 1 is a value to be compared with the count data T d counted by the counter 63b, and the rack shaft 12 is at a high speed, that is, at a speed at which tooth skipping may occur. The number is set to the number of times the determination unit 63 performs the process of determining whether or not there is a rack end collision before the inner wall comes into contact with the other inner wall (rack end collision). The determination unit 63 determines whether or not the rack shaft 12 has just moved in the axial direction at a high speed through a comparison between the count data T d and the set value T d 1. Even if the motor angular velocity ω is equal to or less than the set value ω1, if the rack shaft 12 is immediately moved in the axial direction at a high speed, the tooth skipping is caused by receiving external force such as the turning wheels 14 and 14 hitting the curb. This is because there is a possibility of occurrence. The set value T d 1 is determined based on the difference between the length of the rack shaft 12 and the length between the inner walls of the rack housing 9 and the moving speed of the rack shaft 12 that may cause tooth skipping.

判断部63は、モータ角速度ω、モータ角加速度α、及びカウントデータTに基づいてラックエンド衝突が発生する可能性の有無を判断する。そして、ラックエンド衝突が発生する可能性が有る場合には、歯飛びが発生する可能性があると判断し、中点演算指令信号を出力する。なお、判断部63における処理については、後に詳述する。 The determination unit 63 determines whether or not a rack end collision may occur based on the motor angular velocity ω, the motor angular acceleration α, and the count data Td . When there is a possibility that a rack end collision will occur, it is determined that there is a possibility that tooth jump will occur, and a midpoint calculation command signal is output. The processing in the determination unit 63 will be described in detail later.

中点演算部64は、中点演算指令信号が入力されると、車速V、モータ角速度ω、モータ回転角θに基づいて、転舵輪14,14の転舵角θtaが0(零)となる中点モータ回転角θm0を算出する。なお、中点モータ回転角θm0の算出にかかる処理は公知であることから、その詳細な説明を割愛する。
<歯飛び発生可能性判断部の処理>
つぎに、判断部63におけるラックエンド衝突が発生する可能性の有無を判断する処理について図4のフローチャートに従って説明する。当該処理は、所定の制御周期で実行される。判断部63は、例えば5msec毎にモータ角速度ω及びモータ角加速度αを取得する。
Midpoint computing section 64, the midpoint computing instruction signal is input, the vehicle speed V, the motor angular velocity omega, based on the motor rotation angle theta m, turning angle theta ta of the steered wheels 14, 14 are zero (0) The midpoint motor rotation angle θ m0 is calculated as follows. In addition, since the process concerning calculation of the midpoint motor rotation angle θ m0 is known, a detailed description thereof will be omitted.
<Processing by tooth skipping possibility determination unit>
Next, processing for determining whether or not there is a possibility of a rack end collision in the determination unit 63 will be described with reference to the flowchart of FIG. This process is executed at a predetermined control cycle. The determination unit 63 acquires the motor angular velocity ω and the motor angular acceleration α every 5 msec, for example.

図4に示すように、判断部63は、モータ角速度ω及びモータ角加速度αを取得すると、まず、モータ角速度ωの絶対値が設定値ω1よりも大きいか否かを判断する(ステップS1)。ステップS1においてYES、すなわち、モータ角速度ωの絶対値が設定値ω1よりも大きい場合は、ラック軸12が高速で軸方向移動していることが確定する。この場合、判断部63は、カウントデータTを0(零)にリセットし(ステップS2)、フラグFを立てる(ステップS3)。 As shown in FIG. 4, when the determination unit 63 acquires the motor angular velocity ω and the motor angular acceleration α, it first determines whether or not the absolute value of the motor angular velocity ω is larger than the set value ω1 (step S1). If YES in step S1, that is, if the absolute value of the motor angular velocity ω is larger than the set value ω1, it is determined that the rack shaft 12 is moving in the axial direction at a high speed. In this case, the determination unit 63 resets the count data Td to 0 (zero) (step S2) and sets a flag F (step S3).

次に、判断部63は、モータ角加速度αの絶対値が設定値α1よりも大きいか否かを判断する(ステップS4)。ステップS4においてYES、すなわち、モータ角加速度αの絶対値が設定値α1よりも大きい場合は、モータ19のアシスト力が大きいので、ラック軸12がラックエンド衝突したときに歯飛びが発生する可能性がある。この場合、判断部63は、中点演算部64に中点演算指令信号を出力して(ステップS5)、一連の処理を終了する。   Next, the determination unit 63 determines whether or not the absolute value of the motor angular acceleration α is larger than the set value α1 (step S4). If YES in step S4, that is, if the absolute value of the motor angular acceleration α is larger than the set value α1, the assisting force of the motor 19 is large, so that the tooth jump may occur when the rack shaft 12 collides with the rack end. There is. In this case, the determination unit 63 outputs a midpoint calculation command signal to the midpoint calculation unit 64 (step S5), and ends a series of processes.

なお、ステップS1においてNO、すなわち、モータ角速度ωの絶対値が設定値ω1以下である場合には、フラグFが立っているか否かを判断する(ステップS6)。ステップS6においてYES、すなわち、フラグFが立っている場合は、ラック軸12の高速での軸方向移動が継続している可能性がある。この場合、判断部63は、カウントデータTをインクリメント(前回のカウントデータTに1を加算)し(ステップS7)、カウントデータTが設定値T1よりも大きいか否かを判断する(ステップS8)。ステップS8においてYES、すなわち、カウントデータTが設定値T1よりも大きい場合、ラック軸12は、歯飛びが発生するほどの速度で移動していないことが確定する。この場合、判断部63は、フラグFを倒し(ステップS9)、一連の処理を終了する。 If NO in step S1, that is, if the absolute value of the motor angular velocity ω is equal to or less than the set value ω1, it is determined whether or not the flag F is set (step S6). If YES in step S6, that is, if the flag F is set, there is a possibility that the axial movement of the rack shaft 12 is continued at a high speed. In this case, determination unit 63, the count data T d is incremented (1 is added to the previous count data T d) (step S7), and count data T d is determined greater or not than the set value T d 1 (Step S8). If YES in step S8, that is, if the count data Td is larger than the set value Td1 , it is determined that the rack shaft 12 is not moving at a speed at which tooth skipping occurs. In this case, the determination unit 63 defeats the flag F (step S9) and ends a series of processes.

なお、ステップS8においてNO、すなわち、カウントデータTが設定値T1以下である場合には、ラック軸12が高速で軸方向移動した直後であって、転舵輪14,14が縁石等にぶつかる等の外力を受けた場合には歯飛びが発生する可能性があるので、判断部63は、ステップS4に処理を移行する。 Note that, in step S8 NO, i.e., when the count data T d is equal to or smaller than the set value T d 1 is the rack shaft 12 if it is immediately after the axial movement at a high speed, the steering wheel 14, 14 curb or the like When an external force such as a collision is applied, there is a possibility that tooth skipping may occur, so the determination unit 63 proceeds to step S4.

また、ステップS6においてNO、すなわち、フラグFが立っていない場合は、ラック軸12は、歯飛びが発生するほどの速度で移動していないことが確定する。この場合、判断部63は、カウントデータTを0(零)にリセットし(ステップS10)、一連の処理を終了する。 If NO in step S6, that is, if the flag F is not set, it is determined that the rack shaft 12 is not moving at a speed at which tooth skipping occurs. In this case, the determination unit 63 resets the count data Td to 0 (zero) (step S10), and ends the series of processes.

以上詳述したように、本実施形態によれば、以下に示す効果が得られるようになる。
(1)ECU22は、モータ回転角θを時間で2回微分して得られるモータ角加速度αの絶対値が設定値α1よりも大きい場合に、歯飛びが発生する可能性が有るとして、中点演算部64に中点演算指令信号を出力する判断部63を備える。中点演算部64は、中点演算指令信号が入力されると、車速V、モータ角速度ω、モータ回転角θに基づいて、転舵輪14,14の転舵角θtaが0(零)となる中点モータ回転角θm0を算出する。そして、ECU22は、算出された中点モータ回転角θm0に基づいてモータ19を制御する。これにより、歯飛びが発生しても、その都度中点モータ回転角θm0が補正されるので、モータ回転角θから適切な転舵角θtaが得られる。ひいては、適切なアシストトルクTas、及び電流指令値Iを得ることができるので、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。
As described above in detail, according to the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) When the absolute value of the motor angular acceleration α obtained by differentiating the motor rotation angle θ m twice with respect to time is larger than the set value α1, the ECU 22 determines that tooth skipping may occur. The point calculation unit 64 includes a determination unit 63 that outputs a midpoint calculation command signal. Midpoint computing section 64, the midpoint computing instruction signal is input, the vehicle speed V, the motor angular velocity omega, based on the motor rotation angle theta m, turning angle theta ta of the steered wheels 14, 14 are zero (0) The midpoint motor rotation angle θ m0 is calculated as follows. Then, the ECU 22 controls the motor 19 based on the calculated midpoint motor rotation angle θ m0 . Thereby, even if tooth skipping occurs, the midpoint motor rotation angle θ m0 is corrected each time, so that an appropriate turning angle θ ta can be obtained from the motor rotation angle θ. As a result, the appropriate assist torque T as and the current command value I * can be obtained, so that the user can obtain a good operation feeling.

(2)判断部63は、モータ回転角θを時間で1回微分して得られるモータ角速度ωの絶対値が設定値ω1よりも大きい場合に、ラックエンド衝突が発生する可能性が有るとして、モータ角加速度αの絶対値と設定値α1とを比較する。ラックアンドピニオン機構を備える車両における歯飛び発生する状況は、ラック軸のラックエンドが高速でラックハウジングの内壁に当接するいわゆるラックエンド衝突時に限られることが分かっている。これにより、判断部63は、ラックエンド衝突の可能性の有無にかかわらず中点演算指令信号を出力する場合と異なり、無駄な中点演算指令信号を出力することが少なくなる。従って、中点演算部64が中点モータ回転角θm0を算出する機会が少なくなる。中点モータ回転角θm0の再演算中のECU22は、モータ19を適切に制御することができないので、ユーザがステアリングホイールの操作に違和感を覚えるおそれがある。その点、ECU22は、中点モータ回転角θm0を算出する機会が少ないので、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。 (2) The determination unit 63 assumes that a rack end collision may occur when the absolute value of the motor angular velocity ω obtained by differentiating the motor rotation angle θ m once with respect to time is larger than the set value ω1. The absolute value of the motor angular acceleration α is compared with the set value α1. It has been found that the occurrence of tooth skipping in a vehicle having a rack and pinion mechanism is limited to a so-called rack end collision in which the rack end of the rack shaft abuts against the inner wall of the rack housing at high speed. Thus, unlike the case where the determination unit 63 outputs a midpoint calculation command signal regardless of whether or not there is a possibility of a rack end collision, it is less likely to output a useless midpoint calculation command signal. Therefore, the chance that the midpoint calculation unit 64 calculates the midpoint motor rotation angle θ m0 is reduced. Since the ECU 22 that is recalculating the midpoint motor rotation angle θ m0 cannot appropriately control the motor 19, the user may feel uncomfortable with the operation of the steering wheel. In that respect, since the ECU 22 has few opportunities to calculate the midpoint motor rotation angle θ m0 , the user can obtain a good operation feeling.

(3)操舵機構2に、出力プーリ36とラック軸12との間を繋ぐボールねじ機構20を設けた。ボールねじ機構20は、ボールナット38と、ラック軸12の外周に形成されるボールねじ溝39と、ボール40と、を備えている。ボールナット38は、出力プーリ36と一体で回転するようにした。また、ボールナット38は、ボールねじ溝39にボール40を介して螺合するようにした。これにより、ボールナット38の回転は、ボール40及びボールねじ溝39により、通常のねじ対偶で軸方向移動に変換されるものよりも、スムーズにラック軸12の軸方向移動に変換される。従って、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。   (3) The steering mechanism 2 is provided with the ball screw mechanism 20 that connects the output pulley 36 and the rack shaft 12. The ball screw mechanism 20 includes a ball nut 38, a ball screw groove 39 formed on the outer periphery of the rack shaft 12, and a ball 40. The ball nut 38 is rotated integrally with the output pulley 36. Further, the ball nut 38 is screwed into the ball screw groove 39 via the ball 40. Thereby, the rotation of the ball nut 38 is smoothly converted into the axial movement of the rack shaft 12 by the ball 40 and the ball screw groove 39, rather than being converted into the axial movement by the normal screw pair. Therefore, the user can obtain a good operation feeling.

(4)操舵機構2は、入力プーリ35と出力プーリ36とに掛け渡されたベルト37を備える。ベルト37は、形状の変形が可能であるので、入力プーリ35と出力プーリ36との位置関係の自由度が増す。   (4) The steering mechanism 2 includes a belt 37 spanned between the input pulley 35 and the output pulley 36. Since the belt 37 can be deformed in shape, the degree of freedom in the positional relationship between the input pulley 35 and the output pulley 36 is increased.

(5)判断部63は、カウントデータTと設定値T1との比較を通じて、ラック軸12が高速で軸方向移動した直後か否かを判断するようにした。そして、ラック軸12が高速で軸方向移動した直後である場合には、モータ角加速度αの絶対値と設定値α1とを比較する。ラック軸12が高速で軸方向移動した直後は、転舵輪14,14が縁石等にぶつかる等の外力を受けた場合には歯飛びが発生する可能性があるので、モータ角加速度αの絶対値と設定値α1とを比較して、歯飛びが発生する可能性の有無を判断する。そして、判断部63は、歯飛びが発生する可能性が有る場合には、中点演算指令信号を生成する。これにより、中点モータ回転角θm0が補正されるので、歯飛びが発生しても、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。 (5) The determination unit 63 determines whether or not the rack shaft 12 has just moved in the axial direction at a high speed through a comparison between the count data T d and the set value T d 1. When the rack shaft 12 is immediately after moving in the axial direction at high speed, the absolute value of the motor angular acceleration α is compared with the set value α1. Immediately after the rack shaft 12 moves in the axial direction at a high speed, if the steered wheels 14 and 14 are subjected to an external force such as hitting a curb or the like, tooth skipping may occur, so the absolute value of the motor angular acceleration α And the set value α1 are compared to determine whether or not there is a possibility of tooth skipping. Then, the determination unit 63 generates a midpoint calculation command signal when there is a possibility of tooth skipping. Thus, since the midpoint motor rotation angle θ m0 is corrected, the user can obtain a good operation feeling even if tooth skipping occurs.

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、判断部63は、モータ角速度ωの絶対値と設定値ω1とを比較しなくてもよい。すなわち、図4において、ステップS1〜S3、及びステップS6〜S10の処理を省略してもよい。この場合、判断部63は、モータ角加速度αの絶対値が設定値α1よりも大きい場合に、中点演算指令信号を出力する。このように構成した場合でも、上記実施形態の(1)の効果と同様の効果を得ることができる。
In addition, you may change the said embodiment as follows.
In the above embodiment, the determination unit 63 does not have to compare the absolute value of the motor angular velocity ω with the set value ω1. That is, in FIG. 4, you may abbreviate | omit the process of step S1-S3 and step S6-S10. In this case, the determination unit 63 outputs a midpoint calculation command signal when the absolute value of the motor angular acceleration α is larger than the set value α1. Even in such a configuration, the same effect as the effect (1) of the above embodiment can be obtained.

・上記実施形態において、操舵機構2は、ボールねじ機構20を備えていなくてもよい。この場合、例えば、出力プーリ36とラック軸12との間をねじ対偶で繋ぐ。このように構成しても、上記実施形態の(1)及び(2)の効果と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the steering mechanism 2 may not include the ball screw mechanism 20. In this case, for example, the output pulley 36 and the rack shaft 12 are connected by a screw pair. Even if comprised in this way, the effect similar to the effect of (1) and (2) of the said embodiment can be acquired.

・上記実施形態において、伝達部材に相当するベルト37は、入力プーリ35及び出力プーリ36に噛合する歯車であってもよい。このように構成しても、上記実施形態の(1)〜(3)の効果と同様の効果を得ることができる。   In the above embodiment, the belt 37 corresponding to the transmission member may be a gear that meshes with the input pulley 35 and the output pulley 36. Even if comprised in this way, the effect similar to the effect of (1)-(3) of the said embodiment can be acquired.

・上記実施形態において、判断部63は、カウントデータTと設定値T1とを比較しなくてもよい。すなわち、図4において、ステップS6〜S10の処理を省略してもよい。このように構成しても、上記実施形態の(1)〜(4)の効果と同様の効果を得ることができる。 In the above embodiment, the determination unit 63 may not compare the count data T d with the set value T d 1. That is, in FIG. 4, the processing of steps S6 to S10 may be omitted. Even if comprised in this way, the effect similar to the effect of (1)-(4) of the said embodiment can be acquired.

・上記実施形態において、モータ19の動力は、ラック軸12の軸方向変位のアシストに使用されたが、ステアリングシャフト5の回転をアシストするように使用してもよい。
・上記実施形態において、歯飛び状態の有無の判断に、操舵トルクTの変化量や、ステアリングホイール4の操舵角などを組み合わせてもよい。
In the above embodiment, the power of the motor 19 is used to assist the axial displacement of the rack shaft 12, but it may be used to assist the rotation of the steering shaft 5.
In the above embodiment, the amount of change in the steering torque T, the steering angle of the steering wheel 4 and the like may be combined with the determination of the presence or absence of the tooth skipping state.

次に、上記実施形態及び上記別例より想起される技術的思想について追記する。
(イ)上記構成において、前記原動車及び従動車は、外周面に歯を有するものであって、前記伝達部材は、前記原動車及び従動車に掛け渡された歯付きのベルトであること。
Next, a technical idea conceived from the embodiment and the other examples will be additionally described.
(A) In the above configuration, the prime mover and the follower have teeth on outer peripheral surfaces, and the transmission member is a toothed belt that is stretched over the prime mover and the follower.

ベルトは、形状の変形が可能であるので、原動車と従動車との位置関係の自由度が増す。
(ロ)上記構成において、前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で1回微分したものが第2の設定値以下である場合には、前記ラック軸が高速で移動した直後か否かを判断し、直後である場合には、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分したものと第1の設定値とを比較すること。
Since the belt can be deformed in shape, the degree of freedom in the positional relationship between the driving vehicle and the driven vehicle is increased.
(B) In the above configuration, the control device immediately after the rack shaft has moved at a high speed when the result obtained by differentiating the detection result of the motor rotation angle sensor once in time is equal to or less than a second set value. If it is immediately after, the result obtained by differentiating the detection result of the motor rotation angle sensor twice with time is compared with the first set value.

ラック軸が高速で移動した直後である場合には、車両の転舵輪が縁石にぶつかる等の外力を受けて歯飛びが発生する可能性がある。その点、この構成では、ラック軸が高速で移動した直後である場合に、モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分したものと第1の設定値とを比較する。従って、制御装置は、歯飛びが発生する可能性があるときに、転舵角を再演算するので、適切な操舵補助力を生成するようにモータを制御することができる。これにより、歯飛びが発生しても、ユーザは、良好な操作フィーリングを得られる。   If the rack shaft has just moved at a high speed, tooth skipping may occur due to external forces such as the turning wheels of the vehicle hitting the curb. In this regard, in this configuration, when the rack shaft has just moved at high speed, the first set value is compared with the result obtained by differentiating the detection result of the motor rotation angle sensor twice with respect to time. Therefore, the control device recalculates the turning angle when there is a possibility of tooth skipping, so that the motor can be controlled to generate an appropriate steering assist force. Thereby, even if tooth skipping occurs, the user can obtain a good operation feeling.

1…電動パワーステアリング装置、2…操舵機構、3…操舵補助機構、4…ステアリングホイール、9…ラックハウジング、10…ラックアンドピニオン機構、12…ラック軸、14…転舵輪、19…モータ、20…ボールねじ機構、21…減速機構、22…ECU、
23…モータ回転角センサ、25…トルクセンサ、26…車速センサ、35…入力プーリ(原動車)、36…出力プーリ(従動車)、37…ベルト、38…ボールナット、39…ボールねじ溝、40…ボール、51…アシストトルク演算部、52…トルク補正部、53…目標電流演算部、54…出力電流制御部、55…モータ駆動回路、56…モータ電流検出回路、61…モータ角速度演算部、62…モータ角加速度演算部、63…判断部、64…中点演算部。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering mechanism, 3 ... Steering assist mechanism, 4 ... Steering wheel, 9 ... Rack housing, 10 ... Rack and pinion mechanism, 12 ... Rack shaft, 14 ... Steering wheel, 19 ... Motor, 20 ... Ball screw mechanism, 21 ... Deceleration mechanism, 22 ... ECU,
DESCRIPTION OF SYMBOLS 23 ... Motor rotation angle sensor, 25 ... Torque sensor, 26 ... Vehicle speed sensor, 35 ... Input pulley (driven vehicle), 36 ... Output pulley (driven vehicle), 37 ... Belt, 38 ... Ball nut, 39 ... Ball screw groove, DESCRIPTION OF SYMBOLS 40 ... Ball, 51 ... Assist torque calculation part, 52 ... Torque correction part, 53 ... Target current calculation part, 54 ... Output current control part, 55 ... Motor drive circuit, 56 ... Motor current detection circuit, 61 ... Motor angular velocity calculation part 62 ... Motor angular acceleration calculation unit, 63 ... Determination unit, 64 ... Midpoint calculation unit.

Claims (3)

車両の操舵機構に付与する操舵補助力を生成するモータと、前記モータの出力軸に取り付けられる原動車と、前記操舵機構に取り付けられる従動車と、前記原動車及び従動車に噛合し、前記原動車の回転を前記従動車に伝える伝達部材と、前記モータの回転角を算出するモータ回転角センサと、前記モータ回転角センサの検出結果に基づいて車両の転舵輪の転舵角を推定するとともに、当該推定した転舵角、及び車両のステアリング操作に基づき前記モータを制御する制御装置と、を備え、
前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分したものが第1の設定値よりも大きい場合、前記原動車と前記伝達部材との間、及び前記従動車と前記伝達部材との間の少なくとも一方における歯飛びが発生する可能性があるため、モータ回転角センサの検出結果と転舵角とが対応するように再演算する電動パワーステアリング装置。
A motor that generates a steering assist force to be applied to a steering mechanism of the vehicle, a prime mover that is attached to an output shaft of the motor, a follower that is attached to the steering mechanism, and the prime mover and the follower that mesh with the prime mover; A transmission member that transmits the rotation of the vehicle to the driven vehicle, a motor rotation angle sensor that calculates the rotation angle of the motor, and a steered angle of a steered wheel of the vehicle based on a detection result of the motor rotation angle sensor A control device for controlling the motor based on the estimated turning angle and a steering operation of the vehicle,
The control device, when a result obtained by differentiating the detection result of the motor rotation angle sensor twice with respect to time is larger than a first set value, between the driving vehicle and the transmission member and between the driven vehicle and the transmission. An electric power steering apparatus that recalculates the detection result of the motor rotation angle sensor and the turning angle to correspond to each other because tooth skipping may occur in at least one of the members.
請求項1に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操舵機構は、ステアリングホイールの回転をラックハウジングに収容されるラック軸の軸方向運動に変換するラックアンドピニオン機構を備え、
前記制御装置は、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で1回微分したものが第2の設定値よりも大きい場合に、前記モータ回転角センサの検出結果を時間で2回微分したものと第1の設定値とを比較する電動パワーステアリング装置。
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein
The steering mechanism includes a rack and pinion mechanism that converts rotation of a steering wheel into an axial movement of a rack shaft housed in a rack housing,
The control device is configured to differentiate the detection result of the motor rotation angle sensor twice in time when the detection result of the motor rotation angle sensor differentiated once in time is larger than a second set value. An electric power steering device for comparing with a first set value.
請求項2に記載の電動パワーステアリング装置において、
前記操舵機構は、前記従動車と前記ラック軸との間を繋ぐボールねじ機構を備える電動パワーステアリング装置。
The electric power steering apparatus according to claim 2,
The steering mechanism is an electric power steering apparatus including a ball screw mechanism that connects the driven vehicle and the rack shaft.
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