JP4760015B2 - Vehicle steering system - Google Patents
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Description
本発明は、可変舵角機構とパワーステアリング機構とを備えた車両用操舵装置の技術分野に属する。 The present invention belongs to the technical field of a vehicle steering apparatus including a variable steering angle mechanism and a power steering mechanism.
従来の車両用操舵装置としては、ハンドルに入力されるドライバの操舵力を測定するための操舵力センサを備え、操舵力と車速、横加速度等の走行状態に応じてパワーステアリング機構の出力であるアシストトルクを制御している(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、上記従来技術にあっては、操舵軸の捩れ量からハンドル操舵力を推定しているため、ステアリング剛性感を失うことなく操舵力が大きくならないように設計すると、微少な捩れを検出する必要がある。よって、操舵力センサに高い加工精度が要求されるという問題があった。また、操舵力センサの加工精度が悪いと、捩れ量と力の関係が一意とならず、適正なアシストトルクを出力できないという問題があった。 However, in the above prior art, since the steering force is estimated from the amount of twist of the steering shaft, if the design is made so that the steering force does not increase without losing the steering rigidity, it is necessary to detect a slight twist. There is. Therefore, there is a problem that high processing accuracy is required for the steering force sensor. Further, if the processing accuracy of the steering force sensor is poor, there is a problem that the relationship between the amount of twist and the force is not unique, and an appropriate assist torque cannot be output.
本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、操舵力センサを不要とすることで、ステアリング剛性を高め、かつ大幅なコストダウンを実現できる車両用操舵装置を提供することにある。 The present invention has been made paying attention to the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a vehicle steering apparatus that can increase steering rigidity and realize significant cost reduction by eliminating the need for a steering force sensor. It is to provide.
上述の目的を達成するため、本発明では、
ハンドルと連結された入力軸と舵取機構と連結された出力軸との間に設けられ、入力軸の回転角度に角度アシストモータの出力を加算し、出力軸の回転角度を可変する角度加算型の可変舵角機構と、
前記舵取機構に対しドライバの操舵負担を低減するアシストトルクを出力するパワーステアリング機構と、
前記角度アシストモータの電流値を検出するモータ電流値検出手段と、
前記角度アシストモータの回転角度を検出するモータ回転角度検出手段と、
前記入力軸の回転角度を検出する入力軸回転角度検出手段と、
前記出力軸の回転角度を検出する出力軸回転角度検出手段と、
前記角度アシストモータの回転角度、前記入力軸回転角度および前記出力軸回転角度に基づいて、前記角度アシストモータを駆動制御する可変舵角制御手段と、
前記角度アシストモータの電流値、前記可変舵角制御手段に入力された前記角度アシストモータの回転角度、前記入力軸回転角度および前記出力軸回転角度に基づいて、前記ハンドルへ入力されたドライバの操舵力を推定する操舵力推定手段と、
前記推定された操舵力に基づいて、前記パワーステアリング機構を駆動制御するパワーステアリング制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
An angle addition type that is provided between the input shaft connected to the steering wheel and the output shaft connected to the steering mechanism, and adds the output of the angle assist motor to the rotation angle of the input shaft to vary the rotation angle of the output shaft. Variable steering angle mechanism of
A power steering mechanism that outputs an assist torque for reducing a steering burden on the driver with respect to the steering mechanism;
Motor current value detecting means for detecting a current value of the angle assist motor;
Motor rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the angle assist motor;
Input shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the input shaft;
Output shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the output shaft;
Rotation angle of the front Symbol angle assist motor, on the basis of the input shaft rotational angle and the output shaft rotation angle, and a variable steering angle control means for driving and controlling the angle assist motor,
Current value of the angular assist motor, the rotation angle of the variable steering angle control unit before Symbol angle assist motor input to, on the basis of the input shaft rotational angle and the output shaft rotation angle, drivers input to the handle Steering force estimation means for estimating the steering force;
Power steering control means for driving and controlling the power steering mechanism based on the estimated steering force;
It is characterized by providing.
本発明の車両用操舵装置にあっては、角度アシストモータの出力トルクと正比例の関係となる角度アシストモータの電流値、角度アシストモータの回転角度、入力軸回転角度および出力軸回転角度に基づいてハンドルへ入力されたドライバの操舵力を推定するため、角度アシストモータの電流値と、本来可変舵角制御のために測定している入出力軸角度および回転角度から、操舵力を正確に推定できる。そして、推定した操舵力に基づいてパワーステアリング機構を駆動するため、角度アシストモータにかかる負荷や操舵系に発生するフリクショントルクを元にアシストトルクを決定することができる。よって、設計および製造が困難な操舵力センサを省略でき、操舵軸に操舵力センサの捩れ部を設ける必要が無いため、ステアリング剛性を高め、かつ大幅なコストダウンを実現できる。 In the vehicle steering apparatus of the present invention, based on the current value of the angle assist motor, the rotation angle of the angle assist motor, the input shaft rotation angle, and the output shaft rotation angle that are directly proportional to the output torque of the angle assist motor. to estimate the steering force of the driver input to the steering wheel, and the current value of the angle assist motor, the contact and the rotation angle output shaft angles being measured for the actual variable steering angle control, precise steering force Can be estimated. Since the power steering mechanism is driven based on the estimated steering force, the assist torque can be determined based on the load applied to the angle assist motor and the friction torque generated in the steering system. Accordingly, a steering force sensor that is difficult to design and manufacture can be omitted, and it is not necessary to provide a twisted portion of the steering force sensor on the steering shaft, so that the steering rigidity can be increased and the cost can be significantly reduced.
以下、本発明の車両用操舵装置を実施するための最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明する。 Hereinafter, the best mode for carrying out the vehicle steering system of the present invention will be described based on Examples 1 and 2.
まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の車両用操舵装置の構成を示すブロック図である。
ハンドル1と図外の前輪を転舵する舵取機構(不図示)は、入力軸2および出力軸3を介して連結され、入力軸2と出力軸3は、可変舵角機構4を介して連結されている。入力軸2には、入力軸2の回転角度を検出する入力角度センサ5が設けられている。また、出力軸3には、出力軸3の回転角度を検出する出力角度センサ6と、電動パワーステアリング装置(パワーステアリング機構)7とが設けられている。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a block diagram illustrating the configuration of the vehicle steering apparatus according to the first embodiment.
A steering mechanism (not shown) for steering the steering wheel 1 and a front wheel (not shown) is connected via an
可変舵角機構4は、入力軸2の回転角度に対し角度アシストモータ8の出力を加え、出力軸3の回転角度を加減算することにより、入力軸2の回転角度に対する出力軸3の回転角度、すなわち、ハンドル1の操舵角に対する前輪の転舵角の比である舵角比を可変する角度加算型の可変舵角機構である。角度アシストモータ8の出力は、可変舵角制御装置9により制御される。
The variable
電動パワーステアリング装置7は、例えば、電動モータと減速機により構成され、出力軸3に対しドライバの操舵負担を軽減するアシストトルクを出力する。このアシストトルクは、パワーステアリング制御装置(パワーステアリング制御手段)10により制御される。
The electric
可変舵角制御装置9は、入力角度センサ5により検出された入力角度と、出力角度センサ6により検出された出力角度と、モータエンコーダ(モータ回転角度検出手段)11により検出された角度アシストモータ8の回転角度と、車速センサ12により検出された車速と、が入力される。
The variable steering
可変舵角制御装置9は、各センサの検出値に基づいて、所望の舵角比を得る電流指令値を算出し、角度アシストモータ8を駆動制御する。舵角比は、例えば、低車速域では大きく、高車速域では小さくすることにより、低車速域での旋回性能と高車速域での走行安定性とを両立している。
The variable rudder
また、可変舵角制御装置9は、モータエンコーダ11により検出された角度アシストモータ8の回転角度と、電流センサ(モータ電流値検出手段)13により検出された角度アシストモータ8の電流値に基づいて、入力軸2へ入力されたドライバの操舵力を推定し、電動パワーステアリング装置10へ出力する。
Further, the variable steering
電動パワーステアリング制御装置10は、可変舵角制御装置9により推定された操舵力および車速センサ12により検出された車速に基づいて電流指令値を算出し、電動パワーステアリング装置7を駆動制御する。
The electric power
図2は、実施例1の可変舵角機構4の構成図である。
実施例1の可変舵角機構4は、図3に示すような2つの遊星機構(遊星歯車機構)15,16が向かい合わせに配置されている。
FIG. 2 is a configuration diagram of the variable
In the variable
図3に示すように、入力軸2側の遊星機構15の遊星キャリア15dには入力軸2が接続され、リングギア15cは図外のハウジングに固定されている。2つの遊星機構15,16の太陽ギア15a,16a同士は連結され、出力軸3側の遊星機構16の遊星キャリア16dは出力軸3と接続されている。
As shown in FIG. 3, the
遊星機構16のリングギア16cには、ウォームホイール14aが連結され、このウォームホイール14aは、角度アシストモータ8のモータ出力軸(不図示)と連結されたウォーム14bと噛み合っている。ウォームホイール14aとウォーム14bとからなるウォームギア機構により、角度アシストモータ8の出力が減速され遊星機構16へ出力される。
A
次に、作用を説明する。
[操舵力推定方法]
実施例1の遊星機構15(16)では、図3に示すような力の釣り合いから、太陽ギア15a(16a)、ピニオン15b(16b)およびリングギア15c(16c)についてそれぞれ以下の式(1)〜(4)が成り立つ。
Ts=Fps×rs …(1)
Tc=Fsp×rs+Frp×(rs+2rp) …(2)
Tp=Fsp×rp=Frp×rp …(3)
Tr=Fpr×(rs+2rp) …(4)
ただし各変数の添え字は、それぞれsは太陽ギア15a(16a)、cは遊星キャリア15d(16d)、pはピニオン15b(16b)、rはリングギア15c(16c)を表し、各変数は、Tはトルク、Fは円周部で働く力、rは半径を表している。
Next, the operation will be described.
[Steering force estimation method]
In the planetary mechanism 15 (16) of the first embodiment, the following formula (1) is obtained for the
T s = F ps × r s (1)
T c = F sp × r s + F rp × (r s +2 rp) ... (2)
T p = F sp × r p = F rp × r p (3)
Tr = F pr × (r s + 2r p ) (4)
However, the subscripts of each variable are as follows: s represents the
式(1)〜(3)により、下記の式(5)が成り立つ。
Tc=Ts×(2rs+2rp)/rs …(5)
また、式(1),(2),(4)により、下記の式(6)が成り立つ。
Tr=Ts×(rs+2rp)/rs …(6)
The following formula (5) is established by the formulas (1) to (3).
T c = T s × (2r s + 2r p) / r s ... (5)
Further, the following formula (6) is established by the formulas (1), (2), and (4).
T r = T s × (r s + 2r p ) / r s (6)
太陽ギア15a(16a)から遊星キャリア15d(16d)までの速度比をKsc、太陽ギア15a(16a)からリングギア15c(16c)までの速度比をKsrとおくと、
Ksc=rs/(2rs+2rp)
Ksr=rs/(rs+2rp)
であり、式(5),(6)は、
Tc=Ts/Ksc …(5)'
Tr=Ts/Ksr …(6)'
となり、それぞれの部位における回転トルクは、正比例の関係にある。
If the speed ratio from the
K sc = r s / (2r s + 2r p)
K sr = r s / (r s + 2r p )
Equations (5) and (6) are
T c = T s / K sc (5) ′
T r = T s / K sr (6) ′
Thus, the rotational torque at each part is in a directly proportional relationship.
2つの遊星機構15,16の速度比をそれぞれKsc1,Ksr1,Ksc2,Ksr2とし、操舵力をTh、角度アシストモータ負荷トルクをTm、前輪からのステアリング反力トルクをTstrgとおくと、式(5)',(6)'より、
Th=Tstrg×Ksc2/Ksc1 …(7)
Tm=Th×Ksc1/Ksr2 …(8)
となり、角度アシストモータ負荷トルクTmから操舵力を求めることが可能であり、また操舵力は角度アシストモータ8の出力トルクの影響を受けないことが解る。ただし、ここでは理想状態としてフリクション等の影響は無視している。
Speed ratio of the two
T h = T strg × K sc2 / K sc1 (7)
T m = T h × K sc1 / K sr2 (8)
Thus, it is possible to obtain the steering force from the angle assist motor load torque T m , and it is understood that the steering force is not affected by the output torque of the angle assist
式(8)によって、角度アシストモータ8にかかる負荷と操舵力とが比例関係にあることを示した。また、一般的なDCモータにおいて、その出力トルクと電流値の間には一次線形の関係があることが知られており、モータ回転時の電流からモータの出力トルクを推定することが可能である。
Equation (8) indicates that the load applied to the angle assist
[従来技術の問題点]
現在、多くの力制御式パワーステアリング装置が実用化されているが、どの方式においてもハンドル操舵力を測定するための操舵力センサの設置が必要となっている。特開2002−308132号公報に記載の技術では、車両状態に応じてアシスト力を変える電動パワーステアリング装置で、車両速度や横方向加速度などに応じてアシスト力を変化させている。また、特開2002−12159号公報に記載の技術では、可変舵角機構と電動パワーステアリング機構の組み合わせで、自動操舵機能を実現している。
[Problems of conventional technology]
At present, many force-controlled power steering devices are put into practical use, but in any method, it is necessary to install a steering force sensor for measuring the steering force of the steering wheel. In the technique described in Japanese Patent Laid-Open No. 2002-308132, an assist power is changed according to a vehicle speed, a lateral acceleration, and the like by an electric power steering device that changes an assist force according to a vehicle state. In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-12159, an automatic steering function is realized by a combination of a variable rudder angle mechanism and an electric power steering mechanism.
上述したように、一般的な力制御式パワーステアリング装置においても、また可変舵角機構との組み合わせにおいても、パワーステアリングのアシストトルクを決定するために、操舵力を測定する操舵力センサが必要であった。操舵力を測定するためのセンサとしては、ステアリング軸に設けたトーションバー等の捩れ部が捩れる事を利用してその捩れ量から力を測定する方法が一般的である。 As described above, a steering force sensor for measuring the steering force is necessary to determine the assist torque of the power steering in both a general force control type power steering device and a combination with a variable steering angle mechanism. there were. As a sensor for measuring a steering force, a method of measuring a force from a twist amount using a twist portion of a torsion bar or the like provided on a steering shaft is generally used.
ところが、ステアリングの剛性感を失わずかつ操舵力が大きくならないよう設計すると、捩れ部の剛性を高く設定し、微小な捩れを検出する必要があるため、操舵力センサの設計が非常に困難であった。また、捩れ部の加工精度が悪いと捩れ量と力の関係が一意に求められないため、高い精度で加工を行わなければならないという問題点があった。 However, if the design is made so that the steering rigidity is not lost and the steering force is not increased, it is necessary to set the torsional portion rigidity high and detect a small torsion, which makes designing the steering force sensor very difficult. It was. In addition, if the processing accuracy of the twisted portion is poor, the relationship between the amount of twist and the force cannot be obtained uniquely, and there is a problem that processing must be performed with high accuracy.
[角度アシストモータの電流値に基づく操舵力推定作用]
これに対し、実施例1では、角度アシストモータ8の動作状態からハンドル1にかかる操舵力を推定することで、従来必要とされていた操舵力センサを省略し、設計の容易化、機構全体の軸方向サイズの縮小、コスト削減を行うことができる。例えば、電動パワーステアリング装置7との組み合わせにおいては、図4(a),(b)に示すように、可変舵角機構4と電動パワーステアリング装置8とを一体化した場合にも、操舵力センサが不要となるため、機構サイズと設計が非常に容易になる。
[Steering force estimation action based on current value of angle assist motor]
On the other hand, in the first embodiment, the steering force applied to the handle 1 is estimated from the operation state of the angle assist
[角度アシストモータの回転数に基づく操舵力推定作用]
ここで、可変舵角機構4および角度アシストモータ8が理想的な構成の場合、式(8)によって操舵力を求めることができるが、実際にはモータのイナーシャや各部のフリクションなどの影響を無視することができない。
[Steering force estimation action based on rotation speed of angle assist motor]
Here, when the variable
そこで、実施例1では、機構全体の動作状態から操舵力を推定している。可変舵角機構4はハンドル1からの操舵入力角度を拡大縮小して出力軸3に出力する動作を行うため、入出力回転速度は常に加減速を繰り返している。同様に角度アシストモータ8の回転も加減速を繰り返しており、モータのイナーシャや回転粘性によって加速トルク等が発生するため、モータの出力トルクがそのまま負荷トルクと等しくならない。そこで、モータの回転数を逐次測定することで、モータの加減速によるトルク変動を予測し、電流値とあわせて操舵力を推定することが可能となる。
Thus, in the first embodiment, the steering force is estimated from the operation state of the entire mechanism. Since the variable
各入出力部やトルク伝達機構部分のフリクションが充分に小さく、また伝達効率が良い場合、角度アシストモータ電流から式(8)によって操舵力を簡単に求めることが可能であるが、実施例1のように、角度アシストモータ入力にウォームギア(14a,14b)を用いる場合などは、ウォームギアのフリクションの影響によって直接操舵力を求めることはできない。 When the friction of each input / output unit and the torque transmission mechanism is sufficiently small and the transmission efficiency is good, the steering force can be easily obtained from the angle assist motor current by the equation (8). Thus, when the worm gear (14a, 14b) is used for the angle assist motor input, the steering force cannot be directly obtained due to the influence of the worm gear friction.
そこで、本来可変舵角制御のために測定している入出力軸角度と角度アシストモータ8の電流値および回転数から、可変舵角機構4の内部モデルを用いウォームギアで発生しているフリクショントルクを推定することにより、操舵力をより正確に推定することができる。
Therefore, the friction torque generated in the worm gear using the internal model of the variable
車両に搭載した状態を考えると、路面反力は状況によって大きく異なるが、可変舵角機構4の特性が大きく変わることはない。そこで、事前に充分なデータを用意することで、操舵力と角度アシストモータ電流値の関係のテーブルを作成し、電流値のみから操舵力を推定することが可能である。このようにして求めた操舵力からアシストトルクを算出することで、複雑な処理を経ずにアシスト制御が可能である。
Considering the state mounted on the vehicle, the road surface reaction force varies greatly depending on the situation, but the characteristics of the variable
従って、上記の各手法によって操舵力を推定し、図5(a)に示す従来装置のフローに対し、図5(b)に示すフローによりパワーステアリング機構を制御することで、操舵力センサを省略することができる。 Therefore, the steering force is estimated by each of the above methods, and the steering force sensor is omitted by controlling the power steering mechanism according to the flow shown in FIG. 5 (b) with respect to the flow of the conventional device shown in FIG. 5 (a). can do.
次に、効果を説明する。
実施例1の電動パワーステアリング装置では、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.
(1) 角度アシストモータ8の電流値を検出する電流センサ13と、検出された電流値に基づいて、パワーステアリング機構(電動パワーステアリング装置7)を駆動制御するパワーステアリング制御装置10と、を備えるため、設計および製造が困難な操舵力センサを省略でき、入力軸2に操舵力センサの捩れ部を設ける必要が無いため、ステアリング剛性を高め、かつコストを大きく削減できる。
(1) A
(2) 角度アシストモータ8の回転角度を検出するモータエンコーダ11を備え、可変舵角制御装置9は、検出された電流値と回転角度と回転角度とに基づいて操舵力を推定する。すなわち、角度アシストモータ8の回転速度や回転角速度から角度アシストモータ8の加速トルクや粘性抵抗等を求めることにより、電流値のみの場合よりも正確に操舵力を推定できる。
(2) a
(3) 可変舵角制御装置9は、検出された電流値から所定の計算式(式(8))に基づいて操舵力を算出する。すなわち、角度アシストモータ8の出力トルクとそのときモータに流れる電流値は正比例の関係にあるため、極単純な1次線形の式(9)によって電流値から可変舵角機構4にかかる負荷トルクを求めることができ、操舵力を推定できる。
(3) The variable steering
(4) 可変舵角制御装置9は、事前に測定した角度アシストモータ8の電流値に対する操舵力のテーブルを用いて操舵力を推定する。すなわち、事前に測定したデータから角度アシストモータ8の電流値と操舵力との関係を求めるテーブルを作成し、このテーブルを用いてアシストトルクを決定することで、制御ユニットにおける計算量を低減できる。
(4) The variable steering
(5)パワーステアリング機構は、モータを用いた電動式パワーステアリング機構であるため、油圧式パワーステアリング機構と比較して、部品点数を少なくでき、コストと機構の大きさを抑えることができる。 (5) Since the power steering mechanism is an electric power steering mechanism using a motor, the number of parts can be reduced and the cost and the size of the mechanism can be reduced as compared with the hydraulic power steering mechanism.
図6は、実施例2の可変舵角装置の構成を示す図である。
実施例2の車両用操舵装置は、パワーステアリング機構として、油圧式パワーステアリング装置(油圧式パワーステアリング機構)17を用いた例である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a configuration of a variable steering angle device according to the second embodiment.
The vehicle steering apparatus according to the second embodiment is an example in which a hydraulic power steering apparatus (hydraulic power steering mechanism) 17 is used as a power steering mechanism.
舵取り機構18には、油圧ポンプ19から供給される油圧に応じて、ラック軸18aを左右方向に付勢する油圧ピストン20が設けられている。油圧ポンプ19の発生する油圧は、モータ21により任意に可変でき、また、油圧ピストン20の作動方向は、左切りバルブ22aと右切りバルブ22bにより任意に切り替えることができる。
The
そして、パワーステアリング制御装置10において、実施例1に示したような制御ロジックによりモータ21、左切りバルブ22aおよび右切りバルブ22bを駆動させることにより、操舵力を自在に制御できる。
In the power
図7は、実施例2の可変舵角機構20の構成図である。
実施例2の可変舵角機構20は、固定子21aが入力軸2と連結され、回転子21bが減速機22を介して出力軸3と連結された、入力軸2および出力軸3と同軸の角度アシストモータ21を備えている。
FIG. 7 is a configuration diagram of the variable
The variable
また、可変舵角機構20は、入力軸2と出力軸3とを機械的に連結する連結装置23を備えている。この連結装置23は、可変舵角制御が正常に動作している場合には非連結状態とし、角度アシストモータ21の故障等、可変舵角制御が正常に動作しない場合に連結状態とする。これにより、角度アシストモータ21が故障した場合でも、ドライバの操舵が不能となるのを防止できる。
The variable
次に、作用を説明する。
[操舵力推定作用]
実施例2の可変舵角装置では、実施例1の構成と比較してより単純な構成であり、角度アシストモータ21の固定子21aが入力軸2と連結され、回転子21bが出力軸3と連結されているため、作用反作用の法則により、角度アシストモータ21の出力トルクと操舵力とが同等になる。よって、操舵力の推定を容易かつ正確に行うことができる。
Next, the operation will be described.
[Steering force estimation action]
The variable steering angle device according to the second embodiment has a simpler configuration as compared with the configuration according to the first embodiment. The
また、実施例2では、パワーステアリング機構として、油圧サーボを用いた油圧式パワーステアリング装置17を用いているため、高応答性が得られ、操舵力と操舵角度を自在に制御できる。
In the second embodiment, since the hydraulic
次に、効果を説明する。
実施例2の車両用操舵装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(4)に加え、以下の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the vehicle steering apparatus of the second embodiment, the following effects are obtained in addition to the effects (1) to (4) of the first embodiment.
(6) パワーステアリング機構は、油圧サーボを用いた油圧式パワーステアリング機構であるため、応答性の良い油圧パワーステアリング機構を用いることで、操舵力と操舵角度を自在に制御可能な車両用操舵装置を実現できる。 (6) Since the power steering mechanism is a hydraulic power steering mechanism using a hydraulic servo, a vehicle steering device that can freely control the steering force and the steering angle by using a hydraulic power steering mechanism with good response. Can be realized.
(7) 可変舵角機構20は、入力軸2に固定子21aが連結され、出力軸3に回転子21bが連結され、入出力軸2,3と同軸の角度アシストモータ21を備えるため、操舵力の推定を容易かつ正確に行うことができる。
(7) Since the variable
(他の実施例)
以上、本発明を実施するための最良の形態を、実施例1に基づいて説明したが、本発明の具体的な構成は各実施例に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等があっても、本発明に含まれる。
(Other examples)
The best mode for carrying out the present invention has been described based on the first embodiment. However, the specific configuration of the present invention is not limited to each embodiment and does not depart from the gist of the present invention. Such design changes are included in the present invention.
1 ハンドル
2 入力軸
3 出力軸
4 可変舵角機構
5 入力角度センサ
6 出力角度センサ
7 電動パワーステアリング装置(パワーステアリング機構)
8 角度アシストモータ
9 可変舵角制御装置
10 パワーステアリング制御装置(パワーステアリング制御手段)
11 モータエンコーダ(モータ回転状態検出手段)
12 車速センサ
13 電流センサ(モータ電流値検出手段)
14a ウォームホイール
14b ウォーム
15 遊星歯車機構
15a 太陽ギア
15b ピニオン
15c リングギア
15d 遊星キャリア
16 遊星歯車機構
16a 太陽ギア
16b ピニオン
16c リングギア
16d 遊星キャリア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
8 Angle assist
11 Motor encoder (motor rotation state detection means)
12
Claims (6)
前記舵取機構に対しドライバの操舵負担を低減するアシストトルクを出力するパワーステアリング機構と、
前記角度アシストモータの電流値を検出するモータ電流値検出手段と、
前記角度アシストモータの回転角度を検出するモータ回転角度検出手段と、
前記入力軸の回転角度を検出する入力軸回転角度検出手段と、
前記出力軸の回転角度を検出する出力軸回転角度検出手段と、
前記角度アシストモータの回転角度、前記入力軸回転角度および前記出力軸回転角度に基づいて、前記角度アシストモータを駆動制御する可変舵角制御手段と、
前記角度アシストモータの電流値、前記可変舵角制御手段に入力された前記角度アシストモータの回転角度、前記入力軸回転角度および前記出力軸回転角度に基づいて、前記ハンドルへ入力されたドライバの操舵力を推定する操舵力推定手段と、
前記推定された操舵力に基づいて、前記パワーステアリング機構を駆動制御するパワーステアリング制御手段と、
を備えることを特徴とする車両用操舵装置。 An angle addition type that is provided between the input shaft connected to the steering wheel and the output shaft connected to the steering mechanism, and adds the output of the angle assist motor to the rotation angle of the input shaft to vary the rotation angle of the output shaft. Variable steering angle mechanism of
A power steering mechanism that outputs an assist torque for reducing a steering burden on the driver with respect to the steering mechanism;
Motor current value detecting means for detecting a current value of the angle assist motor;
Motor rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the angle assist motor;
Input shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the input shaft;
Output shaft rotation angle detection means for detecting the rotation angle of the output shaft;
Rotation angle of the front Symbol angle assist motor, on the basis of the input shaft rotational angle and the output shaft rotation angle, and a variable steering angle control means for driving and controlling the angle assist motor,
Current value of the angular assist motor, the rotation angle of the variable steering angle control unit before Symbol angle assist motor input to, on the basis of the input shaft rotational angle and the output shaft rotation angle, drivers input to the handle Steering force estimation means for estimating the steering force;
Power steering control means for driving and controlling the power steering mechanism based on the estimated steering force;
A vehicle steering apparatus comprising:
前記操舵力推定手段は、前記角度アシストモータの電流値から所定の計算式に基づいて前記操舵力を推定することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1,
The vehicle steering apparatus according to claim 1, wherein the steering force estimating means estimates the steering force from a current value of the angle assist motor based on a predetermined calculation formula.
前記操舵力推定手段は、事前に測定した前記角度アシストモータの電流値に対する操舵力のテーブルを用いて前記操舵力を推定することを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to claim 1 ,
The vehicle steering apparatus, wherein the steering force estimating means estimates the steering force using a table of steering force with respect to the current value of the angle assist motor measured in advance.
前記パワーステアリング機構は、モータを用いた電動式パワーステアリング機構であることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 3 ,
The vehicle steering apparatus, wherein the power steering mechanism is an electric power steering mechanism using a motor.
前記パワーステアリング機構は、油圧サーボを用いた油圧式パワーステアリング機構であることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein:
The vehicle steering apparatus, wherein the power steering mechanism is a hydraulic power steering mechanism using a hydraulic servo.
前記可変舵角機構は、前記入力軸に回転子または固定子の一方が連結され、前記出力軸に他方が連結された、前記入力軸および出力軸と同軸のモータを備えることを特徴とする車両用操舵装置。 The vehicle steering apparatus according to any one of claims 1 to 5 ,
The variable steering angle mechanism includes a motor coaxial with the input shaft and the output shaft, wherein one of a rotor and a stator is connected to the input shaft, and the other is connected to the output shaft. Steering device.
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