JP2015085729A - Electric power steering device - Google Patents
Electric power steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015085729A JP2015085729A JP2013223766A JP2013223766A JP2015085729A JP 2015085729 A JP2015085729 A JP 2015085729A JP 2013223766 A JP2013223766 A JP 2013223766A JP 2013223766 A JP2013223766 A JP 2013223766A JP 2015085729 A JP2015085729 A JP 2015085729A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- electric motor
- angle
- motor
- wheel
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Abstract
Description
本発明は、電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention relates to an electric power steering apparatus.
従来、電動パワーステアリング装置のラック・ピニオン等に過大な衝撃荷重がかかることを抑制するために、ラック軸の両端それぞれにゴム等の緩衝弾性部材を設けている。
例えば、特許文献1に記載のラック・ピニオン式パワーステアリング装置においては、ラック軸は、その左右の両端のボールジョイント部に隣接する位置にそれぞれ所定幅の合成樹脂やゴム等からなる環状のストッパラバーを備えている。ストッパラバーは、ラック軸の左右方向への進退動のストロークにおける左方への移動の移動端においては、ギヤハウジングの右方延出筒状ハウジングの内周部に嵌入されるストッパピース端に、また、右方への移動の移動端においては左方ハウジングの左方端にそれぞれ当接する。これにより、ラック軸がハウジングに突き当たることに起因してラック・ピニオン等に過大な衝撃荷重が生じることを抑制する。このように、ストッパラバーは、ステアリングホイール(ハンドル)の回転操作力を車輪に伝達するラック・ピニオン等の伝達機構(減速ギヤ機構)を保護する役目を果たしている。
Conventionally, in order to prevent an excessive impact load from being applied to the rack and pinion of the electric power steering apparatus, shock absorbing elastic members such as rubber are provided at both ends of the rack shaft.
For example, in the rack and pinion type power steering device described in
軽量化、コスト削減という観点からは、ストッパラバーなどのラック軸がハウジングに突き当たる時の衝撃緩衝部材を設けていないことが望ましい。
本発明は、衝撃緩衝部材を設けなくてもステアリングホイールの回転操作力を車輪に伝達する伝達機構を保護することができる電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
From the viewpoint of weight reduction and cost reduction, it is desirable not to provide an impact buffer member when a rack shaft such as a stopper rubber hits the housing.
An object of the present invention is to provide an electric power steering device that can protect a transmission mechanism that transmits a rotational operation force of a steering wheel to a wheel without providing an impact buffer member.
かかる目的のもと、本発明は、車両のステアリングホイールの回転角度である舵角を検出する角度検出手段と、前記ステアリングホイールの一方方向の回転操作力を前記車両の車輪の一方方向の転動力として伝達する伝達機構と、前記伝達機構を介して、一方方向の回転駆動力が前記車輪の一方方向の転動力として加えられる電動モータと、前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、を備え、前記角度検出手段および前記制御手段は、前記車両に設けられたイグニッションスイッチがオフである場合も電力が供給され、前記制御手段は、前記角度検出手段が検出した、前記ステアリングホイールの一方方向の舵角の中点に対する変位量が所定の限界角度以上となったら前記電動モータの一方方向の回転を抑制することを特徴とする電動パワーステアリング装置である。 For this purpose, the present invention provides an angle detection means for detecting a steering angle, which is a rotation angle of a steering wheel of a vehicle, and a rotational operation force in one direction of the steering wheel as a rolling force in one direction of the wheel of the vehicle. A transmission mechanism that transmits the motor as an electric motor to which a rotational driving force in one direction is applied as a rolling force in one direction of the wheel via the transmission mechanism, and a control unit that controls the driving of the electric motor. The angle detection means and the control means are supplied with electric power even when an ignition switch provided in the vehicle is off, and the control means detects the one direction of the steering wheel detected by the angle detection means. When the amount of displacement with respect to the midpoint of the rudder angle is equal to or greater than a predetermined limit angle, rotation of the electric motor in one direction is suppressed. A Steering apparatus.
ここで、前記制御手段は、前記イグニッションスイッチがオフである場合に、前記ステアリングホイールの一方方向の舵角の中点に対する変位量が前記限界角度以上となったら前記電動モータの一方方向の回転を抑制するとよい。
また、前記制御手段は、前記ステアリングホイールの一方方向の舵角の中点に対する変位量が前記所定の限界角度以上となったら前記電動モータを短絡するとよい。
あるいは、前記制御手段は、前記ステアリングホイールの一方方向の舵角の中点に対する変位量が前記所定の限界角度以上となったら前記電動モータを他方方向に回転させるような電流を供給するとよい。
Here, when the ignition switch is OFF, the control means rotates the electric motor in one direction when a displacement amount with respect to a midpoint of the steering angle in one direction of the steering wheel is equal to or greater than the limit angle. It is good to suppress.
Moreover, the said control means is good to short-circuit the said electric motor, when the displacement amount with respect to the midpoint of the steering angle of the one direction of the said steering wheel becomes more than the said predetermined limit angle.
Alternatively, the control means may supply a current that rotates the electric motor in the other direction when the amount of displacement of the steering wheel with respect to the midpoint of the steering angle in one direction becomes equal to or greater than the predetermined limit angle.
本発明によれば、別途衝撃緩衝部材を設けなくてもステアリングホイールの回転操作力を車輪に伝達する伝達機構を保護することができる。 According to the present invention, it is possible to protect the transmission mechanism that transmits the rotational operation force of the steering wheel to the wheels without separately providing an impact buffer member.
以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は、実施の形態に係る電動パワーステアリング装置100の概略構成を示す図である。
電動パワーステアリング装置100(以下、単に「ステアリング装置100」と称する場合もある。)は、車両の進行方向を任意に変えるためのかじ取り装置であり、本実施の形態においては自動車1に適用した構成を例示している。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an electric
The electric power steering device 100 (hereinafter, also simply referred to as “
ステアリング装置100は、ドライバが操作する車輪(ホイール)状のステアリングホイール(ハンドル)101と、ステアリングホイール101に一体的に設けられたステアリングシャフト102とを備えている。また、ステアリング装置100は、ステアリングシャフト102と自在継手103aを介して連結された上部連結シャフト103と、この上部連結シャフト103と自在継手103bを介して連結された下部連結シャフト108とを備えている。下部連結シャフト108は、ステアリングホイール101の回転に連動して回転する。
The
また、ステアリング装置100は、転動輪としての左右の前輪150のそれぞれに連結されたタイロッド104と、タイロッド104に連結されたラック軸105とを備えている。また、ステアリング装置100は、ラック軸105に形成されたラック歯105aとともにラック・ピニオン機構を構成するピニオン106aを備えている。ピニオン106aは、ピニオンシャフト106の下端部に形成されている。
また、ステアリング装置100は、ピニオンシャフト106を収納するステアリングギヤボックス107を有している。ピニオンシャフト106は、ステアリングギヤボックス107内にてトーションバー(不図示)を介して下部連結シャフト108と連結されている。そして、ステアリングギヤボックス107の内部には、下部連結シャフト108とピニオンシャフト106との相対回転角度に基づいて、言い換えればトーションバーの捩れ量に基づいてステアリングホイール101の操舵トルクを検出するトルクセンサ109が設けられている。
The
ステアリングギヤボックス107内に、ラック軸105の中央部に形成されたラック歯105aが入っており、ラック軸105の両端部は、それぞれステアリングギヤボックス107から突出している。そして、ラック軸105の両端部には、それぞれ、ステアリングギヤボックス107における図1で見た場合の左右方向の両端面の開口部よりも大きな外形の突出部105bが設けられている。そして、この突出部105bがステアリングギヤボックス107の左右方向の端面に突き当たることで、ラック軸105の移動量が規制される。
In the
また、ステアリング装置100は、ステアリングギヤボックス107に支持された電動モータ110と、電動モータ110の駆動力を減速してピニオンシャフト106に伝達する減速機構111とを有している。本実施の形態に係る電動モータ110は、3相ブラシレスモータである。
Further, the
そして、ステアリング装置100は、電動モータ110の作動を制御する制御手段の一例としての制御装置10を備えている。制御装置10は、電動モータ110の制御を行う際の演算処理を行うCPUと、CPUにて実行されるプログラムや各種データ等が記憶されたROMと、CPUの作業用メモリ等として用いられるRAMと、を備えている。制御装置10には、上述したトルクセンサ109にて検出された操舵トルクが出力信号に変換されたトルク信号Tdと、自動車1に設けられた車速センサ170にて検出された、自動車1の移動速度である車速Vcが出力信号に変換された車速信号vなどが入力される。
The
また、ステアリング装置100は、ステアリングホイール(ハンドル)101の回転角度である舵角を検出する角度検出手段の一例としての舵角センサ180を備えている。舵角センサ180は、ステアリングシャフト102自体に取り付けられてステアリングシャフト102と同期回転する第1回転部材(不図示)と、この第1回転部材の回転に連動して回転する第2回転部材(不図示)と、この第2回転部材に固定された着磁部の磁界変化を検出する磁気抵抗素子(不図示)と、を有し、ステアリングホイール101の回転角度に対応する正弦波および余弦波の信号を出力するセンサである。
The
以上のように構成されたステアリング装置100は、ステアリングホイール101に加えられた操舵トルクをトルクセンサ109にて検出し、その検出トルクに応じて制御装置10が電動モータ110を駆動制御し、電動モータ110の発生トルクをピニオンシャフト106に伝達する。これにより、電動モータ110の発生トルクが、ステアリングホイール101に加える運転者の操舵力をアシストする。
In the
図2は、ステアリング装置100が適用される自動車1の概略構成とステアリング装置100の制御装置10の概略構成を示す図である。
自動車1は、ステアリング装置100の他に、周知の、イグニッション(IG)スイッチ11と、発電機12と、バッテリ13と、を備えている。
制御装置10は、電動モータ110の駆動を制御するモータ制御部40を有している。このモータ制御部40は、主に上述したCPU、ROM、RAMにて構成される。図2に示すように、このモータ制御部40は、IGスイッチ11がオフである場合も、バッテリ13から電力が供給される。
また、制御装置10は、モータ制御部40からの制御信号に基づいて電動モータ110を駆動させるモータ駆動部50と、電動モータ110に実際に流れる実電流Imを検出するモータ電流検出部60と、を有している。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
In addition to the
The
In addition, the
また、制御装置10は、図2に示すように、電動モータ110に流れる電流のリップル成分を吸収するための大容量のコンデンサ71と、電流を通電したり遮断したりする各種のリレー72と、を備えている。このリレー72としては、モータ駆動部50への電流を通電・遮断するパワーリレー721と、3つの経路が並列に配置されたモータ端子の内の2つの経路に各々直列に接続されて、モータ駆動部50から電動モータ110に供給される電流を通電・遮断するモータリレー722とが設けられている。
その他、制御装置10は、安定した電流制御を行うために、図2に示すように、ダイオードD1、D2、D3、D4、抵抗R1、R2およびスイッチング素子S1、S2を有している。
Further, as shown in FIG. 2, the
In addition, as shown in FIG. 2, the
先ずは、モータ制御部40について説明する。
図3は、モータ制御部40の概略構成を示す図である。
モータ制御部40は、トルク信号Td(操舵トルク)に基づいて目標補助トルクを算出し、この目標補助トルクを電動モータ110が供給するのに必要となる目標電流ITを算出する目標電流算出部20と、目標電流算出部20が算出した目標電流に基づいて電動モータ110の駆動を制御するモータ駆動制御部30と、を有している。
First, the
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of the
The
また、モータ制御部40は、後述するリレー72を作動させる、つまりリレー72をオフ(開状態)からオン(閉状態)へ切り替えたり、オンからオフへ切り替えたりするリレー作動部37を有している。
また、モータ制御部40は、舵角センサ180に対して電力を供給して舵角センサ180を駆動するとともに、舵角センサ180にて検出された舵角が出力信号に変換された舵角信号を取得する舵角センサ駆動部38を有している。
また、モータ制御部40は、電動モータ110を短絡させる短絡部39を有している。
In addition, the
Further, the
In addition, the
目標電流算出部20は、目標電流を設定する上で基準となるベース電流Ibを算出するベース電流算出部21と、電動モータ110の慣性モーメントを打ち消すための電流であるイナーシャ補償電流Isを算出するイナーシャ補償電流算出部22と、モータの回転を制限する電流であるダンパー補償電流Idを算出するダンパー補償電流算出部23とを備えている。また、目標電流算出部20は、ベース電流算出部21、イナーシャ補償電流算出部22、ダンパー補償電流算出部23などからの出力に基づいて目標電流ITを決定する目標電流決定部25を備えている。さらに、目標電流算出部20は、トルク信号Tdの位相補償を行う位相補償部26を備えている。
The target
なお、目標電流算出部20には、トルク信号Tdと、車速信号vと、電動モータ110の回転速度Nmが出力信号に変換された回転速度信号Nmsとが入力される。回転速度信号Nmsは、例えば3相ブラシレスモータである電動モータ110に設けられ、この電動モータ110の回転子(ロータ)の回転角度を検出するセンサ(例えば、回転子の回転位置を検出するレゾルバ、ロータリエンコーダ等で構成されるロータ位置検出回路)の出力信号が微分されることにより得られるものであることを例示することができる。
The target
ベース電流算出部21は、位相補償部26にてトルク信号Tdが位相補償されたトルク信号Tsと、車速センサ170からの車速信号vとに基づいてベース電流Ibを算出する。
イナーシャ補償電流算出部22は、トルク信号Tsと車速信号vとに基づいて電動モータ110およびシステムの慣性モーメントを打ち消すためのイナーシャ補償電流Isを算出する。
ダンパー補償電流算出部23は、トルク信号Tsと、車速信号vと、電動モータ110の回転速度信号Nmsとに基づいて、電動モータ110の回転を制限するダンパー補償電流Idを算出する。
The base
The inertia compensation
The damper compensation
目標電流決定部25は、ベース電流算出部21が算出したベース電流Ib、イナーシャ補償電流算出部22が算出したイナーシャ補償電流Isおよびダンパー補償電流算出部23が算出したダンパー補償電流Idに基づいて目標電流ITを決定する。目標電流決定部25は、例えば、ベース電流Ibに、イナーシャ補償電流Isを加算するとともにダンパー補償電流Idを減算して得た補償電流を、予め経験則に基づいて作成しROMに記憶しておいた、補償電流と目標電流ITとの対応を示すマップに代入することにより目標電流ITを算出する。
The target
モータ駆動制御部30は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流ITと、モータ電流検出部60にて検出された電動モータ110へ供給される実電流Imとの偏差に基づいてフィードバック制御を行うフィードバック(F/B)制御部31と、電動モータ110をPWM駆動するためのPWM(パルス幅変調)信号を生成するPWM信号生成部35とを有している。
The motor
フィードバック制御部31は、目標電流算出部20にて最終的に決定された目標電流ITとモータ電流検出部60にて検出された実電流Imとの偏差を求める偏差演算部32と、その偏差がゼロとなるようにフィードバック処理を行うフィードバック(F/B)処理部33とを有している。
PWM信号生成部35は、フィードバック制御部31からの出力値に基づいてPWM信号を生成し、生成したPWM信号をモータ駆動部50に向けて出力する。
The
The PWM
リレー作動部37は、IGスイッチ11がオンである場合には、リレー72を、通常の使用状態ではオンとし、異常時にはオフとする。また、リレー作動部37は、IGスイッチ11がオフである場合には、リレー72をオフとするが、後述する衝撃抑制制御に従ってオフからオンへ切り替える。
When the
舵角センサ駆動部38は、舵角センサ180に対して電力を供給して舵角センサ180を駆動するとともに、舵角センサ180にて検出された舵角が出力信号に変換された舵角信号を取得し、舵角を把握する。本実施の形態に係る制御装置10においては、IGスイッチ11がオフである場合も、バッテリ13から舵角センサ駆動部38へ電力が供給され、舵角センサ駆動部38から舵角センサ180に電力が供給される。
The steering angle
次に、モータ駆動部50について説明する。
モータ駆動部50は、所謂インバータであり、スイッチング素子として6個の独立したトランジスタ(FET)を備え、6個の内の3個のトランジスタは電源の正極側ラインと各相の電気コイルとの間に接続され、他の3個のトランジスタは各相の電気コイルと電源の負極側(アース)ラインと接続されている。そして、6個の中から選択した2個のトランジスタのゲートを駆動してこれらのトランジスタをスイッチング動作させることにより、電動モータ110の駆動を制御する。
なお、モータ制御部40の短絡部39は、後述する衝撃抑制制御に従って、モータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)を全てオンにすることで、電動モータ110を短絡する。
Next, the
The
The short-
次に、モータ電流検出部60について説明する。
モータ電流検出部60は、モータ駆動部50に接続されたシャント抵抗の両端に生じる電圧から電動モータ110に流れる実電流Imの値を検出して、検出した実電流Imをモータ電流信号に変換して出力する。
Next, the motor
The motor
以上のように構成されたステアリング装置100においては、IGスイッチ11がオンである場合もオフである場合も、バッテリ13からの電力が制御装置10のモータ制御部40に供給される。そして、IGスイッチ11がオンである場合もオフである場合も、モータ制御部40が舵角センサ180に常時電力を供給し、舵角センサ180にて検出された舵角を常時取得している。また、IGスイッチ11がオンとなり、自動車1のエンジン(不図示)が作動すると、発電機12およびバッテリ13からの電力がモータ制御部40に供給される。そして、モータ制御部40のリレー作動部37がパワーリレー721をオンすることでモータ駆動部50に電力が供給される。また、リレー作動部37がモータリレー722をオンにすることで、モータ駆動部50の作動により電動モータ110に電流が供給され、電動モータ110が駆動される。
In the
次に、制御装置10のモータ制御部40が行う、ラック軸105の突出部105bがステアリングギヤボックス107の端面に突き当たるときの衝撃を抑制する衝撃抑制制御について説明する。モータ制御部40は、この衝撃抑制制御を、IGスイッチ11がオフされているときに行う。
Next, a description will be given of the impact suppression control that is performed by the
先ず、モータ制御部40のリレー作動部37は、舵角センサ駆動部38にて把握された舵角センサ180にて検出された舵角の中点(自動車が直進する位置)からの変位量が所定基準角度以上になった場合には、リレー72を、オフからオンへ切り替え、モータ駆動部50に電力を供給するとともに、モータ駆動部50の作動により電動モータ110に電流が供給され得る状態とする。
First, the
そして、モータ制御部40の短絡部39は、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上になった場合には、モータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)全てをオンにして電動モータ110を短絡する。所定限界角度は、上述した所定基準角度よりも大きな角度であり、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たる舵角よりも、所定角度だけ中点に近い角度であることを例示することができる。
And the
次に、フローチャートを用いて、制御装置10のモータ制御部40が行う衝撃抑制制御処理の手順について説明する。
図4は、モータ制御部40が行う衝撃抑制制御処理の手順を示すフローチャートである。モータ制御部40は、IGスイッチ11がオフされているときに、この衝撃抑制制御処理を予め定めた期間毎に繰り返し実行する。
Next, the procedure of the impact suppression control process performed by the
FIG. 4 is a flowchart showing the procedure of the impact suppression control process performed by the
モータ制御部40の舵角センサ駆動部38が、先ず、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定基準角度以上であるか否かを判別する(ステップ(以下、単に、「S」と記す。)101)。そして、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定基準角度以上である場合(S101でYes)、リレー作動部37が、リレー72を、オン(閉状態)とする(S102)。他方、舵角の中点からの変位量が所定基準角度未満である場合(S101でNo)、リレー72を、オフ(開状態)とする(S103)。
First, the rudder angle
リレー72を、閉状態(オン)とした後、舵角センサ駆動部38が、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上であるか否かを判別する(S104)。そして、舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上である場合(S104でYes)、短絡部39が、モータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)全てをオンにして電動モータ110を短絡する(S105)。他方、舵角の中点からの変位量が所定限界角度未満である場合(S104でNo)、本処理の実行を終了する。
After the
モータ制御部40が上述した衝撃抑制制御を行うことで、例えば、前輪150を交換するときや整備するときなどに、車体を浮かせ前輪150の向きを変えるために前輪150を持って回転させる場合でも、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たるときの衝撃を回避することができるか、抑制することができる。
Even when the
すなわち、IGスイッチ11がオフであり自動車1のエンジン(不図示)が作動していない状態で、前輪150を持って回転させると、前輪150の重量による慣性モーメントの影響により、相当な勢いで前輪150が回転し、ラック軸105が勢いよく移動することがある。かかる場合においても、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上になった場合には、モータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)全てがオンにされ、相間が短絡されるので、電動モータ110回転時に発生する逆起電圧で電動モータ110が瞬時に停止する。これにより、電動モータ110と機械的に連結されたピニオンシャフト106の回転が停止し、ラック軸105の移動が瞬時に停止する。その結果、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たることを回避することができるか、突き当たったとしてもそのときの衝撃を抑制することができる。これにより、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たることに起因して、ラック軸105に形成されたラック歯105aおよびピニオンシャフト106に形成されたピニオン106a等に過大な衝撃が生じることを抑制することができる。
That is, when the
以上、説明したように本実施の形態に係る制御装置10によれば、IGスイッチ11がオフのときに、例えば、前輪150の向きを変えるべく前輪150を持って回転させられた場合でも、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たることに起因してラック歯105aおよびピニオン106a等に過大な衝撃が生じることを抑制することができる。それゆえ、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たる時の衝撃を和らげる、合成樹脂やゴム等からなるストッパラバーなどの弾性部材を設ける必要がない。言い換えれば、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たる時の衝撃緩衝部材を設けなくても、ラック歯105aおよびピニオン106a等に過大な衝撃荷重が生じることを抑制することができ、ステアリングホイール101の回転操作力を前輪150の転動力として伝達する伝達機構の一例としての、ラック歯105aおよびピニオン106a等を有するラック・ピニオン機構を保護することができる。
As described above, according to the
なお、上述した実施の形態に係る制御装置10においては、モータ制御部40が、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上になった場合にモータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)全てをオンにすることを、IGスイッチ11がオフされているときに行うことについて述べたが、特にかかる態様に限定されない。IGスイッチ11がオンにされモータ駆動部50に電力が供給されているときに、モータ制御部40が、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上になった場合にモータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)全てをオンにしてもよい。
In the
また、上述した実施の形態に係る制御装置10においては、CPUがROMに記憶されたプログラムを実行することにより、上述したモータ制御部40としての機能を果たすことについて述べたが、特にかかる態様に限定されない。制御装置10がメインCPUとサブCPUとを有し、サブCPUが、舵角センサ180に電力を供給して舵角センサ180にて検出された舵角を把握する舵角センサ駆動部38としての機能を果たすとともに、メインCPUが、上述した目標電流算出部20、モータ駆動制御部30、リレー作動部37および短絡部39としての機能を果たす構成でもよい。
Further, in the
そして、IGスイッチ11がオンである場合もオフである場合も、バッテリ13からの電力がサブCPUに常時供給されるようにし、サブCPUが舵角センサ180に常時電力を供給し、舵角センサ180にて検出された舵角を把握する。そして、サブCPUは、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定基準角度以上になった場合に、メインCPUを起動する。起動されたメインCPUは、リレー72を、オフからオンへ切り替え、モータ駆動部50に電力を供給するとともに、モータ駆動部50から電動モータ110に電流が供給され得る状態とする。そして、短絡部39として機能するメインCPUは、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上になったとの情報をサブCPUから取得した場合には、モータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)全てをオンにして電動モータ110を短絡する。
かかる構成によれば、IGスイッチ11がオフである場合に、メインCPUに電力が供給されないので、メインCPUに電力が供給される構成と比べて消費電力を削減することができる。
Whether the
According to such a configuration, when the
また、上述した制御装置10によれば、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たる時の衝撃を和らげるために、モータ制御部40は、舵角センサ180にて検出された舵角の中点からの変位量が所定限界角度以上になった場合に、モータ駆動部50に設けられたトランジスタ(FET)全てをオンにして短絡する制御を行っているが、特にかかる態様に限定されない。例えば、モータ制御部40は、ラック軸105を、移動している方向とは逆方向に移動させるような電流を電動モータ110に供給するように制御してもよい。つまり、モータ制御部40は、電動モータ110が、現在のラック軸105の移動に伴って回転している方向とは逆方向に回転するような電流を電動モータ110に供給するように制御してもよい。より具体的には、モータ制御部40の目標電流算出部20は、IGスイッチ11がオンである場合にトルク信号Td(操舵トルク)に基づいて行う通常時の目標電流ITの決定とは異なり、現在のラック軸105の移動に伴って回転している方向とは逆方向に回転するような電流を電動モータ110に供給する目標電流ITとして決定する。
Further, according to the
このように、移動している方向とは逆方向にラック軸105を移動させるような電流を電動モータ110に供給することで、電動モータ110の回転速度が減速され、ラック軸105の移動速度が小さくなる。その結果、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たることを回避することができるか、突き当たったとしてもそのときの衝撃を抑制することができる。これにより、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たることに起因してラック歯105aおよびピニオン106a等に過大な衝撃荷重が生じることを抑制することができる。したがって、ラック軸105がステアリングギヤボックス107に突き当たる時の衝撃緩衝部材を設けなくても、ラック歯105aおよびピニオン106a等に過大な衝撃が生じることを抑制することができ、ラック・ピニオン機構等の伝達機構を保護することができる。
Thus, by supplying current to the
なお、目標電流算出部20が、現在のラック軸105の移動に伴って回転している方向とは逆方向に回転させる目標電流ITの電流量は、予め定められた量であることを例示することができる。あるいは、目標電流算出部20は、例えば、電動モータ110の回転速度が大きいほど電流量を大きくするなど、電動モータ110の回転速度に応じた量であってもよい。
The target
また、上述したステアリング装置100においては、ステアリングシャフト102自体に取り付けられてステアリングシャフト102と同期回転する第1回転部材を有する舵角センサ180を備え、この舵角センサ180に対してIGスイッチ11がオフである場合も常時電力を供給して舵角を検出し、検出した舵角に基づいて電動モータ110の制御を行っているが特にかかる態様に限定されない。例えば、舵角センサ180を設けずに、電動モータ110の回転子(ロータ)の回転位置を検出するレゾルバを設け、このレゾルバからの出力値に基づいて舵角を検出してもよい。つまり、レゾルバが、舵角を検出する角度検出手段の一例として機能してもよい。そして、モータ制御部40の舵角センサ駆動部38が、レゾルバに常時電力を供給し、レゾルバにて検出された電動モータ110の回転子の回転位置を常時取得し、取得した回転位置に基づいて舵角を算出する。そして、目標電流算出部20、短絡部39などが、算出した舵角に基づいて電動モータ110を制御するとよい。これにより、第1回転部材を有する舵角センサ180を設けなくても、ラック歯105aおよびピニオン106a等を有する伝達機構に過大な衝撃が生じることを抑制することができ、伝達機構を保護することができる。その結果、別途舵角センサ180を設ける必要がなく低コスト化を図ることができる。
Further, the
1…自動車、10…制御装置、20…目標電流算出部、30…モータ駆動制御部、37…リレー作動部、38…舵角センサ駆動部、39…短絡部、40…モータ制御部、50…モータ駆動部、72…リレー、100…電動パワーステアリング装置、101…ステアリングホイール(ハンドル)、105…ラック軸、106…ピニオンシャフト、110…電動モータ、180…舵角センサ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記ステアリングホイールの一方方向の回転操作力を前記車両の車輪の一方方向の転動力として伝達する伝達機構と、
前記伝達機構を介して、一方方向の回転駆動力が前記車輪の一方方向の転動力として加えられる電動モータと、
前記電動モータの駆動を制御する制御手段と、
を備え、
前記角度検出手段および前記制御手段は、前記車両に設けられたイグニッションスイッチがオフである場合も電力が供給され、
前記制御手段は、前記角度検出手段が検出した、前記ステアリングホイールの一方方向の舵角の中点に対する変位量が所定の限界角度以上となったら前記電動モータの一方方向の回転を抑制する
ことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 An angle detection means for detecting a steering angle which is a rotation angle of a steering wheel of the vehicle;
A transmission mechanism for transmitting a rotational operation force in one direction of the steering wheel as a rolling force in one direction of the wheel of the vehicle;
An electric motor to which a rotational driving force in one direction is applied as a rolling force in one direction of the wheel, via the transmission mechanism;
Control means for controlling the drive of the electric motor;
With
The angle detection means and the control means are supplied with electric power even when an ignition switch provided in the vehicle is off,
The control means suppresses the rotation of the electric motor in one direction when the displacement detected by the angle detection means with respect to the midpoint of the steering angle in the one direction of the steering wheel exceeds a predetermined limit angle. An electric power steering device.
ことを特徴とする請求項1に記載の電動パワーステアリング装置。 The control means suppresses the rotation of the electric motor in one direction when the amount of displacement of the steering wheel with respect to the midpoint of the steering angle in one direction exceeds the limit angle when the ignition switch is off. The electric power steering apparatus according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電動パワーステアリング装置。 3. The electric motor according to claim 1, wherein the control unit short-circuits the electric motor when the amount of displacement of the steering wheel with respect to the midpoint of the steering angle in one direction becomes equal to or greater than the predetermined limit angle. Power steering device.
ことを特徴とする請求項1または2に記載の電動パワーステアリング装置。 The control means supplies a current that rotates the electric motor in the other direction when a displacement amount of the steering wheel with respect to a middle point of a steering angle in one direction becomes equal to or greater than the predetermined limit angle. The electric power steering apparatus according to claim 1 or 2.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013223766A JP2015085729A (en) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Electric power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2013223766A JP2015085729A (en) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Electric power steering device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015085729A true JP2015085729A (en) | 2015-05-07 |
Family
ID=53049005
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2013223766A Pending JP2015085729A (en) | 2013-10-28 | 2013-10-28 | Electric power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2015085729A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016141227A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社ショーワ | Electric power steering device |
CN107776657A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-09 | 株式会社捷太格特 | Steering control device |
-
2013
- 2013-10-28 JP JP2013223766A patent/JP2015085729A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016141227A (en) * | 2015-01-30 | 2016-08-08 | 株式会社ショーワ | Electric power steering device |
CN107776657A (en) * | 2016-08-26 | 2018-03-09 | 株式会社捷太格特 | Steering control device |
CN107776657B (en) * | 2016-08-26 | 2021-05-11 | 株式会社捷太格特 | Steering control device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9637167B2 (en) | Steering control device, and steering control method | |
JP5742356B2 (en) | Control device for electric power steering device | |
US9061699B2 (en) | Vehicle steering system | |
EP2572963B1 (en) | Electric power steering apparatus | |
JP6609465B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2015085729A (en) | Electric power steering device | |
JP6291314B2 (en) | Electric power steering device, program | |
JP6209444B2 (en) | Electric power steering device | |
JP6222895B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2013010425A (en) | Electric power steering apparatus | |
JP6343240B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2011093442A (en) | Control device of electric power steering device | |
JP2013241064A (en) | Electric power steering device | |
JP5975741B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2017043114A (en) | Electric power steering device | |
JP6059063B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2014125036A (en) | Electric power-steering device | |
JP2014088138A (en) | Electric power steering device | |
JP6180959B2 (en) | Electric power steering device, resolver failure detection device, and resolver failure detection method | |
JP2017144892A (en) | Electric power steering device and program | |
JP2017154632A (en) | Electric power steering device and program | |
JP2019130987A (en) | Electric power steering device | |
JP2016165953A (en) | Electric power steering device | |
JP2014148244A (en) | Electric power steering device | |
JP6013171B2 (en) | Steering device, switching device for steering device, and program |