JP5131513B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device capable of determining abnormality of a transmission mechanism. <P>SOLUTION: The electric power steering device is provided with a deceleration mechanism comprising a belt/pulley mechanism, a steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering wheel, and a rotation speed sensor for detecting a rotation speed of a rotating shaft of an electric motor. The steering angle and the rotation speed are input to an ECU (step S1). The steering angle is differentiated by the ECU, and a steering speed is calculated. The ECU calculates a slip ratio of a belt from the rotation speed and the steering speed (step S2), and the slip ratio is compared with a prescribed threshold (step S3). When the slip ratio exceeds the threshold, it is determined that abnormality (slip of the belt) is generated in the deceleration mechanism (step S4), and a signal for informing a driver of the abnormality is output by an abnormality informing part (step S5). <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、電動パワーステアリング装置に関するものである。   The present invention relates to an electric power steering apparatus.

電動パワーステアリング装置には、減速機構を備えるものがある。例えば、下記特許文献1では、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とからなる減速機構を備える電動パワーステアリング装置が開示されている。電動モータの出力は、減速機構を介してステアリング機構に伝達されるようになっている。
特開2004−314770号公報
Some electric power steering devices include a speed reduction mechanism. For example, Patent Document 1 below discloses an electric power steering apparatus including a speed reduction mechanism that includes a pair of pulleys and a belt stretched between the pair of pulleys. The output of the electric motor is transmitted to the steering mechanism via the speed reduction mechanism.
JP 2004-314770 A

しかしながら、上記一対のプーリおよびベルトからなる減速機構を介して電動モータの出力をステアリング機構に伝達する場合、ベルトに滑りが生じることがある。
また、減速機構として、例えば、複数の歯車からなる減速機構を用いた場合、歯車に歯欠けが生じることがある。
この発明は、かかる背景のもとになされたものであり、伝達機構の異常を判定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。
However, when the output of the electric motor is transmitted to the steering mechanism via the speed reduction mechanism including the pair of pulleys and the belt, the belt may slip.
In addition, for example, when a speed reduction mechanism including a plurality of gears is used as the speed reduction mechanism, the gear may be chipped.
The present invention has been made based on such a background, and an object thereof is to provide an electric power steering apparatus capable of determining an abnormality in a transmission mechanism.

上記目的を達成するための本発明は、操舵部材(4)の操舵角度または操舵部材に入力された操舵トルクを検出するセンサ(24、25)と、上記センサの検出値を用いて操舵速度を検出する操舵速度検出手段53)と、回転軸(18)を有する操舵補助用の電動モータ(19)と、電動モータの出力回転を操舵軸(12)に伝達する伝達機構(21,21a)と、電動モータの回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段(23)と、操舵速度検出手段により検出された操舵速度と回転速度検出手段により検出された回転速度との比較に基づいて、伝達機構の異常を判定する制御手段(22)とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置(1)である。 In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor (24, 25) for detecting the steering angle of the steering member (4) or the steering torque input to the steering member, and the steering speed using the detected value of the sensor. Steering speed detecting means ( 53) for detecting, a steering assisting electric motor (19) having a rotating shaft (18), and a transmission mechanism (21, 21a) for transmitting output rotation of the electric motor to the steering shaft (12) And a rotation speed detection means (23) for detecting the rotation speed of the rotation shaft of the electric motor, and a comparison between the steering speed detected by the steering speed detection means and the rotation speed detected by the rotation speed detection means, An electric power steering apparatus (1) comprising: a control means (22) for determining abnormality of the transmission mechanism.

本発明によれば、操舵速度と回転速度との比較に基づいて、伝達機構の異常を判定することができる。具体的には、回転速度が、操舵速度から得られる所定の値よりも大きい場合に異常と判定することができる。
また、本発明において、異常報知手段(27)を備え、制御手段は、異常と判定したときに、異常報知手段に異常を報知させるための信号を出力する場合がある。この場合、制御手段が、異常を報知させる信号を出力することにより、異常報知手段によって運転者に異常を報知することができる。
According to the present invention, it is possible to determine the abnormality of the transmission mechanism based on the comparison between the steering speed and the rotation speed. Specifically, when the rotational speed is larger than a predetermined value obtained from the steering speed, it can be determined that there is an abnormality.
Further, in the present invention, there are cases where the abnormality notifying means (27) is provided, and the control means may output a signal for notifying the abnormality notifying means of the abnormality when it is determined to be abnormal. In this case, the control means outputs a signal for informing the abnormality so that the abnormality can be notified to the driver by the abnormality informing means.

また、本発明において、上記制御手段は、異常と判定したときに、電動モータの出力を所定値(ゼロを含む)まで低下させる場合がある。この場合、電動モータの出力を低下させることにより、運転者の操舵に違和感を生じさせて、異常を報知することができる。
また、本発明において、上記伝達機構は、一対の歯付きプーリ(35,36)と、一対の歯付きプーリ間を連結する歯付ベルト(37)とを含む場合がある。この場合、上記操舵速度と上記回転速度との比較に基づいて、歯付ベルトの滑りなどの異常を判定することができる。
In the present invention, the control means may reduce the output of the electric motor to a predetermined value (including zero) when it is determined as abnormal. In this case, by lowering the output of the electric motor, it is possible to give a sense of incongruity to the driver's steering and notify the abnormality.
In the present invention, the transmission mechanism may include a pair of toothed pulleys (35, 36) and a toothed belt (37) connecting between the pair of toothed pulleys. In this case, an abnormality such as slippage of the toothed belt can be determined based on a comparison between the steering speed and the rotational speed.

また、本発明において、上記伝達機構は、互いに噛み合う一対の歯車(55,56)を含む場合がある。この場合、上記操舵速度と上記回転速度との比較に基づいて、各歯車の歯欠けなどの異常を判定することができる。
なお、上記において、括弧内の英数字は、後述の実施形態における対応構成要素の参照符号を表すものであるが、これらの参照符号により特許請求の範囲を限定する趣旨ではない。
In the present invention, the transmission mechanism may include a pair of gears (55, 56) that mesh with each other. In this case, an abnormality such as a missing tooth of each gear can be determined based on a comparison between the steering speed and the rotational speed.
In the above description, the alphanumeric characters in parentheses represent reference numerals of corresponding components in the embodiments described later, but the scope of the claims is not limited by these reference numerals.

以下には、図面を参照して、この発明の実施形態について具体的に説明する。
図1は、本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置1の概略構成を示す模式図である。
図1を参照して、本実施形態に係る電動パワーステアリング装置1は、いわゆるラックアシスト式の電動パワーステアリング装置であり、ラックアンドピニオン機構を含むステアリング機構2と、ステアリング機構2に操舵補助力(アシストトルク)を与えるための操舵補助機構3とを備えている。
Embodiments of the present invention will be specifically described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
Referring to FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 according to this embodiment is a so-called rack assist type electric power steering apparatus, and includes a steering mechanism 2 including a rack and pinion mechanism, and a steering assist force ( A steering assist mechanism 3 for providing an assist torque.

ステアリング機構2は、操舵部材としてのステアリングホイール4に連結されたステアリングシャフト5と、ステアリングシャフト5に自在継手6を介して連結された中間軸7と、中間軸7に自在継手8を介して連結されたピニオン軸9と、ピニオン軸9の先端部に設けられたピニオン10に噛み合うラック11を有して車両の左右方向に延びる操舵軸としてのラック軸12とを有している。   The steering mechanism 2 includes a steering shaft 5 connected to a steering wheel 4 as a steering member, an intermediate shaft 7 connected to the steering shaft 5 via a universal joint 6, and an intermediate shaft 7 connected to the intermediate shaft 7 via a universal joint 8. The pinion shaft 9 has a rack 11 that meshes with a pinion 10 provided at the tip of the pinion shaft 9 and has a rack shaft 12 as a steering shaft extending in the left-right direction of the vehicle.

ラック軸12の両端部にはそれぞれタイロッド13が結合されており、各タイロッド13はナックルアーム(図示せず)を介して操向輪14に連結されている。ステアリングホイール4が操作されてステアリングシャフト5が回転すると、この回転がピニオン10およびラック11によって、車両の左右方向に沿うラック軸12の軸方向移動に変換される。これにより、操向輪14の転舵が達成される。   Tie rods 13 are coupled to both ends of the rack shaft 12, and each tie rod 13 is coupled to a steering wheel 14 via a knuckle arm (not shown). When the steering wheel 4 is operated and the steering shaft 5 rotates, this rotation is converted into an axial movement of the rack shaft 12 along the left-right direction of the vehicle by the pinion 10 and the rack 11. Thereby, steering of the steering wheel 14 is achieved.

また、ピニオン軸9は、入力軸15と、出力軸16とに分割されている。これら入、出力軸15,16はトーションバー17を介して同一の軸線上で互いに連結されている。
操舵補助機構3は、回転軸18(図2参照)を有する電動モータ19と、回転軸18の回転をラック軸12の軸方向移動に変換するための変換機構20と、回転軸18の回転を減速して変換機構20に伝達するための伝達機構としての減速機構21とを備えている。
The pinion shaft 9 is divided into an input shaft 15 and an output shaft 16. These input / output shafts 15 and 16 are connected to each other on the same axis via a torsion bar 17.
The steering assist mechanism 3 includes an electric motor 19 having a rotation shaft 18 (see FIG. 2), a conversion mechanism 20 for converting rotation of the rotation shaft 18 into axial movement of the rack shaft 12, and rotation of the rotation shaft 18. A reduction mechanism 21 as a transmission mechanism for decelerating and transmitting to the conversion mechanism 20 is provided.

電動モータ19は、ECU22(Electronic Control Unit:電子制御ユニット)によって制御されるようになっている。電動モータ19の回転軸18の回転速度は、電動モータ19に内蔵されたレゾレルバ等の回転速度センサ23によって検出されるようになっている。
また、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール4の操舵角度を検出する操舵角センサ24と、トーションバー17を介する入、出力軸15,16間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ25と、車両の速度を検出する車速センサ26とをさらに備えている。操舵角センサ24およびトルクセンサ25は、ピニオン軸9の周囲に配置されている。上記回転速度センサ23を含むこれらのセンサ24,25,26が検出した値は、ECU22に入力されるようになっている。
The electric motor 19 is controlled by an ECU 22 (Electronic Control Unit). The rotational speed of the rotary shaft 18 of the electric motor 19 is detected by a rotational speed sensor 23 such as a resolver bar built in the electric motor 19.
Further, the electric power steering apparatus 1 includes a steering angle sensor 24 that detects the steering angle of the steering wheel 4 and a torque sensor that detects a steering torque based on a relative rotational displacement amount between the input and output shafts 15 and 16 via the torsion bar 17. 25 and a vehicle speed sensor 26 for detecting the speed of the vehicle. The steering angle sensor 24 and the torque sensor 25 are arranged around the pinion shaft 9. Values detected by these sensors 24, 25, and 26 including the rotational speed sensor 23 are input to the ECU 22.

ECU22は入力された操舵トルクや車速等に基づいてステアリング機構2に付与するアシストトルクを決定し、このアシストトルクに基づいて電動モータ19を制御する。また、ECU22は、入力された各種の値に基づいて車両の異常を判定し、ECU22に接続された異常報知部27によって運転者に異常を報知させる。異常報知部27は、例えば、ブザーや異常報知ランプの点灯により上記異常を運転者に報知することができるようになっている。   The ECU 22 determines an assist torque to be applied to the steering mechanism 2 based on the input steering torque, vehicle speed, and the like, and controls the electric motor 19 based on the assist torque. Further, the ECU 22 determines an abnormality of the vehicle based on various input values, and notifies the driver of the abnormality by the abnormality notifying unit 27 connected to the ECU 22. The abnormality notification unit 27 can notify the driver of the abnormality by, for example, lighting a buzzer or an abnormality notification lamp.

図2は、操舵補助機構3の要部拡大図である。図2を参照して、電動モータ19は、上記回転軸18および回転速度センサ23と、モータハウジング28とを有しており、回転軸18がラック軸12に平行になるように配置されている。モータハウジング28は、筒状の第1ハウジング29を介して、ラック軸12を収容する筒状の第2ハウジング30に固定されている。回転軸18には、継手31を介して入力軸32が連結されている。入力軸32は、その各端部に配置された軸受33,34を介して第1ハウジング29に回転自在に保持されている。   FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the steering assist mechanism 3. Referring to FIG. 2, the electric motor 19 includes the rotation shaft 18, the rotation speed sensor 23, and a motor housing 28, and the rotation shaft 18 is disposed so as to be parallel to the rack shaft 12. . The motor housing 28 is fixed to a cylindrical second housing 30 that accommodates the rack shaft 12 via a cylindrical first housing 29. An input shaft 32 is connected to the rotary shaft 18 via a joint 31. The input shaft 32 is rotatably held by the first housing 29 via bearings 33 and 34 disposed at each end thereof.

減速機構21は、ベルト・プーリ機構からなる減速機構であり、歯付の入力プーリ35と、入力プーリ35よりも大径である歯付の出力プーリ36と、入・出力プーリ35,36間に掛け渡された歯付のベルト37とを備えている。入力プーリ35は、入力軸32の軸方向中間部に一体回転可能に連結されている。出力プーリ36は、操舵軸としてのラック軸12の周囲を取り囲んで配置されている。   The speed reduction mechanism 21 is a speed reduction mechanism including a belt / pulley mechanism, and includes a toothed input pulley 35, a toothed output pulley 36 having a larger diameter than the input pulley 35, and input / output pulleys 35, 36. And a toothed belt 37 stretched over. The input pulley 35 is connected to an intermediate portion in the axial direction of the input shaft 32 so as to be integrally rotatable. The output pulley 36 is disposed so as to surround the rack shaft 12 as a steering shaft.

変換機構20は、ボールねじ機構からなる変換機構であり、ラック軸12の周囲を取り囲む回転筒としてのボールナット38を備えている。ボールナット38は、ラック軸12の外周に形成されたボールねじ溝39にボール40を介して螺合している。ボールナット38は、軸受41を介して第2ハウジング30に回転自在に支持されている。また、ボールナット38の外周には上記出力プーリ36が一体回転可能に嵌め合わされている。具体的には、ボールナット38の外周に形成された段部42と、ボールナット38の外周に形成されたねじ部43にねじ込まれた固定ねじ44とによって出力プーリ36が挟持され、ボールナット38に固定されている。   The conversion mechanism 20 is a conversion mechanism including a ball screw mechanism, and includes a ball nut 38 as a rotating cylinder surrounding the rack shaft 12. The ball nut 38 is screwed into a ball screw groove 39 formed on the outer periphery of the rack shaft 12 via a ball 40. The ball nut 38 is rotatably supported by the second housing 30 via a bearing 41. The output pulley 36 is fitted on the outer periphery of the ball nut 38 so as to be integrally rotatable. Specifically, the output pulley 36 is sandwiched between a step portion 42 formed on the outer periphery of the ball nut 38 and a fixing screw 44 screwed into a screw portion 43 formed on the outer periphery of the ball nut 38. It is fixed to.

電動モータ19の回転軸18が回転すると、これに伴って、入力軸32および入力プーリ35が回転する。そして、入力軸32および入力プーリ35の回転はベルト37を介して出力プーリ36に伝達され、出力プーリ36およびボールナット38が入力軸32および入力プーリ35の回転よりも低速で回転する。ボールナット38の回転は、ボール40を介してラック軸12の軸方向移動に変換される。これにより、操向輪14の転舵が補助される。   When the rotating shaft 18 of the electric motor 19 rotates, the input shaft 32 and the input pulley 35 rotate accordingly. The rotation of the input shaft 32 and the input pulley 35 is transmitted to the output pulley 36 through the belt 37, and the output pulley 36 and the ball nut 38 rotate at a lower speed than the rotation of the input shaft 32 and the input pulley 35. The rotation of the ball nut 38 is converted into an axial movement of the rack shaft 12 via the ball 40. Thereby, steering of the steering wheel 14 is assisted.

図3は、電動パワーステアリング装置1の電気的構成の一例を説明するためのブロック図である。また、図4は、上記電気的構成の一例における処理の流れを示すフローチャートであり、図5は、操舵速度と基準回転速度との関係を示す図である。
図3を参照して、ECU22は、操舵トルクや車速等に基づいて予め記憶された制御マップを用いてアシストトルクを決定するアシストトルク決定部45と、決定されたアシストトルクに基づいて電動モータ19への供給電流の目標値を決定する目標電流決定部46と、供給電流が目標値となるように出力電流を制御する出力電流制御部47と、電動モータ19を例えばPWM(Pulse Width Modulation)制御によって駆動するモータ駆動回路48と、供給電流を検出するモータ電流検出回路49とを有している。
FIG. 3 is a block diagram for explaining an example of the electrical configuration of the electric power steering apparatus 1. FIG. 4 is a flowchart showing the flow of processing in one example of the electrical configuration, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the steering speed and the reference rotation speed.
Referring to FIG. 3, the ECU 22 determines an assist torque using a control map stored in advance based on the steering torque, the vehicle speed, and the like, and an electric motor 19 based on the determined assist torque. A target current determining unit 46 for determining a target value of the supply current to the output, an output current control unit 47 for controlling the output current so that the supply current becomes a target value, and PWM (Pulse Width Modulation) control of the electric motor 19, for example. And a motor current detection circuit 49 for detecting a supply current.

トルクセンサ25で検出された操舵トルクおよび車速センサ26で検出された車速は、アシストトルク決定部45に入力されるようになっている。モータ電流検出回路49が検出した電流値は、フィードバックされ、供給電流が目標値となるように制御される。
また、ECU22は、ステアリングホイール4の操舵速度と電動モータ19の回転軸18の回転速度との比較に基づいてベルト37のスリップ率を演算するスリップ率演算部50と、スリップ率演算部50により演算されたスリップ率と所定の閾値との比較に基づいて伝達機構の異常(ベルト37の異常すべり)を判定する異常判定部51と、異常判定部51によって異常と判定されたときに異常報知部27に異常を報知させるための信号を出力する信号出力部52とをさらに有している。
The steering torque detected by the torque sensor 25 and the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 26 are input to the assist torque determination unit 45. The current value detected by the motor current detection circuit 49 is fed back and controlled so that the supplied current becomes the target value.
The ECU 22 calculates the slip ratio of the belt 37 based on the comparison between the steering speed of the steering wheel 4 and the rotational speed of the rotating shaft 18 of the electric motor 19, and the slip ratio calculating section 50 calculates the slip ratio. An abnormality determination unit 51 that determines an abnormality of the transmission mechanism (abnormal slip of the belt 37) based on a comparison between the slip ratio thus made and a predetermined threshold, and an abnormality notification unit 27 when the abnormality determination unit 51 determines that an abnormality has occurred. And a signal output unit 52 for outputting a signal for notifying the abnormality.

操舵角センサ24で検出された操舵角度は、ECU22に設けられた操舵速度演算部53に入力される。操舵速度演算部53は、入力された操舵角度を演算(微分)して操舵速度を求める。そして、操舵速度演算部53で求められた操舵速度は、スリップ率演算部50に入力される。また、モータ回転速度センサ23で検出された回転軸18の回転速度は、スリップ率演算部50に入力される。   The steering angle detected by the steering angle sensor 24 is input to a steering speed calculation unit 53 provided in the ECU 22. The steering speed calculator 53 calculates (differentiates) the input steering angle to obtain the steering speed. Then, the steering speed obtained by the steering speed calculator 53 is input to the slip ratio calculator 50. Further, the rotational speed of the rotary shaft 18 detected by the motor rotational speed sensor 23 is input to the slip ratio calculation unit 50.

図4および図5を参照して、ECU22では、図4のフローチャートに示す処理が所定の周期で行われる。すなわち、ステップS1において、ステアリングホイール4の操舵角度と回転軸18の回転速度とが入力される。次に、ステップS2において、操舵角度を微分して操舵速度Aを求め、操舵速度と回転軸18の基準回転速度の関係が予め記憶されたマップ(図5参照)を用いて、上記求められた操舵速度Aに対応する基準回転速度Cを求める。その基準回転速度Cと上記入力された回転速度Bとの差分(B−C)を求め、基準回転速度Cに対する上記差分(B−C)の割合に相当するスリップ率Dを求める。すなわち、D=(B−C)/Cとなる。   Referring to FIGS. 4 and 5, ECU 22 performs the process shown in the flowchart of FIG. 4 at a predetermined cycle. That is, in step S1, the steering angle of the steering wheel 4 and the rotational speed of the rotary shaft 18 are input. Next, in step S2, the steering angle A is differentiated to obtain the steering speed A, and the relationship between the steering speed and the reference rotational speed of the rotary shaft 18 is obtained using a map (see FIG. 5) stored in advance. A reference rotational speed C corresponding to the steering speed A is obtained. A difference (BC) between the reference rotation speed C and the input rotation speed B is obtained, and a slip ratio D corresponding to the ratio of the difference (BC) to the reference rotation speed C is obtained. That is, D = (BC) / C.

次いで、求められたスリップ率Dが、所定の閾値D1を越えているか否かが判定され(ステップS3)、求められたスリップ率Dが閾値D1を越えている場合(D>D1)には、異常と判定される(ステップS4)。そして、ステップS5において、異常報知部27に異常を報知させるための信号を出力する。一方、ステップS3において、スリップ率Dが閾値D1よりも小さい場合(D<D1)には、再びステップS2に戻り、所定の周期で入力される操舵角度と回転速度とに基づいてスリップ率を演算する。   Next, it is determined whether or not the determined slip ratio D exceeds a predetermined threshold D1 (step S3). When the determined slip ratio D exceeds the threshold D1 (D> D1), It is determined that there is an abnormality (step S4). In step S5, a signal for informing the abnormality notifying unit 27 of the abnormality is output. On the other hand, when the slip ratio D is smaller than the threshold value D1 in step S3 (D <D1), the process returns to step S2 again, and the slip ratio is calculated based on the steering angle and the rotational speed input at a predetermined cycle. To do.

以上のように本実施形態では、ステアリングホイール4の操舵速度と、電動モータ19の回転軸18の回転速度との比較に基づいて、減速機構21の異常を判定し、異常と判定された場合には、運転者に対してその異常を報知することができる。これにより、減速機構21の異常を運転者に早期に報知して、減速機構21を正常な状態に復帰させるように促すことができる。   As described above, in the present embodiment, the abnormality of the speed reduction mechanism 21 is determined based on the comparison between the steering speed of the steering wheel 4 and the rotation speed of the rotating shaft 18 of the electric motor 19. Can notify the driver of the abnormality. As a result, it is possible to notify the driver of the abnormality of the speed reduction mechanism 21 at an early stage and prompt the speed reduction mechanism 21 to return to a normal state.

また、減速機構21の異常を判定するための新たな構成を設けることなく、既存の構成(電動モータ19、ECU22および操舵角センサ24)によって、上記異常を判定することができる。
図6は、電動パワーステアリング装置1の電気的構成の他例を説明するためのブロック図である。また、図7は、上記電気的構成の他例における処理の流れを示すフローチャートである。この図6および図7において、上述の図3および図4に示された各部と同等の構成部分については、図3および図4と同一の参照符号を付してその説明を省略する。
Further, the abnormality can be determined by the existing configuration (the electric motor 19, the ECU 22, and the steering angle sensor 24) without providing a new configuration for determining the abnormality of the speed reduction mechanism 21.
FIG. 6 is a block diagram for explaining another example of the electrical configuration of the electric power steering apparatus 1. FIG. 7 is a flowchart showing the flow of processing in another example of the electrical configuration. 6 and FIG. 7, the same components as those shown in FIG. 3 and FIG. 4 described above are denoted by the same reference numerals as those in FIG. 3 and FIG.

この図6における電気的構成が、図3における電気的構成と主に相違するのは、ECU22にトルク補正部54が設けられており、アシストトルク決定部45で決定されたアシストトルクがトルク補正部54に入力されることにある。異常判定部51において異常と判定された場合には、異常判定部51からトルク補正部54にアシストトルクを補正して減少させるための信号が入力され、補正されたアシストトルクが目標電流決定部46に入力される。また、異常判定部51において異常と判定されなかった場合には、トルク補正部54に入力されたアシストトルクは、補正されずにそのまま目標電流決定部46に入力される。   The electrical configuration in FIG. 6 is mainly different from the electrical configuration in FIG. 3 in that the ECU 22 is provided with a torque correction unit 54, and the assist torque determined by the assist torque determination unit 45 is the torque correction unit. 54 to be input. When the abnormality determination unit 51 determines that there is an abnormality, a signal for correcting and decreasing the assist torque is input from the abnormality determination unit 51 to the torque correction unit 54, and the corrected assist torque is the target current determination unit 46. Is input. If the abnormality determination unit 51 does not determine that there is an abnormality, the assist torque input to the torque correction unit 54 is input to the target current determination unit 46 without being corrected.

ECU22内では、図7のフローチャートに示す処理が所定の周期で行われる。すなわち、ステップS10において、アシストトルク決定部45に操舵トルクと車速とが入力される。次に、ステップS11において、入力された操舵トルクおよび車速等に基づいてアシストトルクが決定される。
一方、操舵速度および回転速度は、ステップS12において、スリップ率演算部50に入力され、ステップS13において、スリップ率が演算される。そして、ステップS14において、演算されたスリップ率が閾値を超えているか否かが判定される。
In the ECU 22, the process shown in the flowchart of FIG. 7 is performed at a predetermined cycle. That is, in step S10, the steering torque and the vehicle speed are input to the assist torque determination unit 45. Next, in step S11, assist torque is determined based on the input steering torque, vehicle speed, and the like.
On the other hand, the steering speed and the rotational speed are input to the slip ratio calculation unit 50 in step S12, and the slip ratio is calculated in step S13. In step S14, it is determined whether or not the calculated slip ratio exceeds a threshold value.

ステップS14において演算されたスリップ率が閾値よりも小さい場合(Noの場合)には、ステップS15において、ステップS11で決定されたアシストトルクが目標電流決定部46に入力され、目標電流が決定される。そして、ステップ16において、電動モータ19が駆動制御され、ステップS11で決定されたアシストトルクがステアリング機構2に付与される。   When the slip ratio calculated in step S14 is smaller than the threshold (in the case of No), in step S15, the assist torque determined in step S11 is input to the target current determination unit 46, and the target current is determined. . In step 16, the electric motor 19 is driven and controlled, and the assist torque determined in step S <b> 11 is applied to the steering mechanism 2.

一方、ステップS14において演算されたスリップ率が閾値を超えている場合(Yesの場合)には、ステップS17において、ステップS11で決定されたアシストトルクが所定値(ゼロを含む)まで低下させられる。次に、ステップ15において、ステップS17で補正されたアシストトルクが目標電流決定部46に入力され、目標電流が決定される。そして、ステップ16において、電動モータ19が駆動制御され、ステップS17で補正されたアシストトルクがステアリング機構2に付与される。   On the other hand, when the slip ratio calculated in step S14 exceeds the threshold value (in the case of Yes), in step S17, the assist torque determined in step S11 is reduced to a predetermined value (including zero). Next, in step 15, the assist torque corrected in step S17 is input to the target current determination unit 46, and the target current is determined. In step 16, the electric motor 19 is driven and controlled, and the assist torque corrected in step S <b> 17 is applied to the steering mechanism 2.

このとき、ステアリング機構2に付与されるアシストトルクは、ステップS11で決定されたアシストトルクよりも減少している。したがって、運転者の操舵に違和感が生じることになる。すなわち、異常判定部51で減速機構21に異常が生じていると判定された場合には、アシストトルクを本来の値よりも減少させて運転者の操舵に違和感を生じさせることにより、異常を運転者に伝えることができる。   At this time, the assist torque applied to the steering mechanism 2 is smaller than the assist torque determined in step S11. Therefore, the driver feels uncomfortable in steering. That is, when the abnormality determination unit 51 determines that an abnormality has occurred in the speed reduction mechanism 21, the assist torque is decreased from the original value to cause the driver to feel uncomfortable, thereby driving the abnormality. Can tell.

この発明は、以上の実施形態の内容に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上述の実施形態では、操舵角センサ24によって、ステアリングホイール4の操舵角度を検出する例について説明したが、上述のように、入・出力軸15,16間の相対回転変位量に基づいて操舵トルクを検出するトルクセンサ25の場合には、図8に示すように、当該トルクセンサ25から出力される操舵角度に関連する信号を用いてステアリングホイール4の操舵速度を求めてもよい。   The present invention is not limited to the contents of the above embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. For example, in the above-described embodiment, the example in which the steering angle of the steering wheel 4 is detected by the steering angle sensor 24 has been described. However, as described above, based on the relative rotational displacement amount between the input / output shafts 15 and 16. In the case of the torque sensor 25 that detects the steering torque, the steering speed of the steering wheel 4 may be obtained using a signal related to the steering angle output from the torque sensor 25 as shown in FIG.

また、上述の実施形態では、減速機構21がベルト・プーリ機構からなるものである場合について説明したが、図9に示すように、互いに噛み合う一対の歯車55,56を含む減速機構21aを用いてもよい。この場合、ステアリングホイール4の操舵速度と、電動モータ19の回転軸18の回転速度との比較に基づいて、各歯車55,56の歯欠けなどの異常をECU22が判定し、この異常を運転者に伝えることができる。   In the above-described embodiment, the case where the speed reduction mechanism 21 is composed of a belt / pulley mechanism has been described. However, as shown in FIG. 9, the speed reduction mechanism 21a including a pair of gears 55 and 56 that mesh with each other is used. Also good. In this case, based on a comparison between the steering speed of the steering wheel 4 and the rotational speed of the rotary shaft 18 of the electric motor 19, the ECU 22 determines an abnormality such as a missing tooth of the gears 55 and 56, and this abnormality is determined by the driver. Can tell.

本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。It is a mimetic diagram showing a schematic structure of an electric power steering device concerning one embodiment of the present invention. 操舵補助機構の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of a steering assist mechanism. 電動パワーステアリング装置の電気的構成の一例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating an example of the electrical constitution of an electric power steering device. 上記電気的構成の一例における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in an example of the said electrical structure. 操舵速度と基準回転速度との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between a steering speed and a reference | standard rotation speed. 電動パワーステアリング装置の電気的構成の他例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating the other example of the electric structure of an electric power steering apparatus. 上記電気的構成の他例における処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the process in the other example of the said electric structure. 電動パワーステアリング装置の電気的構成の別の他例を説明するためのブロック図である。It is a block diagram for demonstrating another example of the electric constitution of an electric power steering device. 本発明の他の実施形態に係る操舵補助機構の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of the steering assist mechanism which concerns on other embodiment of this invention.

符号の説明Explanation of symbols

1・・・電動パワーステアリング装置、12・・・ラック軸(操舵軸)、18・・・回転軸、19・・・電動モータ、21,21a・・・減速機構(伝達機構)、23・・・回転速度センサ(回転速度検出手段)、24・・・操舵角センサ(センサ)、25・・・トルクセンサ(センサ)、27・・・異常報知部(異常報知手段)、35・・・入力プーリ(歯付きプーリ)、36・・・出力プーリ(歯付きプーリ)、37・・・ベルト(歯付ベルト)、53・・・操舵速度演算部(操舵速度検出手段)、55・・・歯車、56・・・歯車
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering apparatus, 12 ... Rack axis | shaft (steering axis), 18 ... Rotation axis, 19 ... Electric motor, 21, 21a ... Deceleration mechanism (transmission mechanism), 23 ... Rotational speed sensor (rotational speed detection means) 24 ... steering angle sensor ( sensor ) 25 ... torque sensor ( sensor ) 27 ... abnormality notification unit (abnormality notification means) 35 ... input Pulley (toothed pulley), 36 ... output pulley (toothed pulley), 37 ... belt (toothed belt), 53 ... steering speed calculation unit (steering speed detecting means), 55 ... gear 56 ... gears

Claims (5)

操舵部材の操舵角度または操舵部材に入力された操舵トルクを検出するセンサと、
上記センサの検出値を用いて操舵速度を検出する操舵速度検出手段と、
回転軸を有する操舵補助用の電動モータと、
電動モータの出力回転を操舵軸に伝達する伝達機構と、
電動モータの回転軸の回転速度を検出する回転速度検出手段と、
操舵速度検出手段により検出された操舵速度と回転速度検出手段により検出された回転速度との比較に基づいて、伝達機構の異常を判定する制御手段とを備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
A sensor for detecting a steering angle of the steering member or a steering torque input to the steering member;
Steering speed detection means for detecting the steering speed using the detection value of the sensor ;
An electric motor for steering assistance having a rotating shaft;
A transmission mechanism for transmitting the output rotation of the electric motor to the steering shaft;
A rotational speed detecting means for detecting the rotational speed of the rotating shaft of the electric motor;
An electric power steering apparatus comprising: control means for determining abnormality of the transmission mechanism based on a comparison between the steering speed detected by the steering speed detecting means and the rotational speed detected by the rotational speed detecting means.
請求項1において、異常報知手段を備え、制御手段は、異常と判定したときに、異常報知手段に異常を報知させるための信号を出力することを特徴とする電動パワーステアリング装置。   2. The electric power steering apparatus according to claim 1, further comprising an abnormality notifying unit, wherein the control unit outputs a signal for notifying the abnormality notifying unit of the abnormality when it is determined to be abnormal. 請求項1または2において、上記制御手段は、異常と判定したときに、電動モータの出力を所定値(ゼロを含む)まで低下させることを特徴とする電動パワーステアリング装置。   3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the control means reduces the output of the electric motor to a predetermined value (including zero) when it is determined as abnormal. 請求項1〜3において、上記伝達機構は、一対の歯付きプーリと、一対の歯付きプーリ間を連結する歯付ベルトとを含むことを特徴とする電動パワーステアリング装置。 4. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the transmission mechanism includes a pair of toothed pulleys and a toothed belt connecting the pair of toothed pulleys. 請求項1〜3において、上記伝達機構は、互いに噛み合う一対の歯車を含むことを特徴と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 transmission mechanism includes a pair of gears that mesh with each other.
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