JP5412782B2 - Electric power steering device - Google Patents

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Description

本発明は、自動車等の車両に搭載され、運転者がステアリングホイールに付与する操舵トルクに応じてモータにより操舵補助力を生じさせ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 apparatus that is mounted on a vehicle such as an automobile and generates a steering assist force by a motor in accordance with a steering torque applied to a steering wheel by a driver.

車両の高速走行中に行う試験として、いわゆる手放し試験がある。この試験は、車両自身が不安定から安定に向かう能力を、どの程度備えているかを検証するために行われる。
この試験によって得られる特性(手放し特性)によって、通常走行時における横風、水たまり、連続したカーブ等での車両挙動の安定性、すなわち、不安定な挙動を車両自身が自律的に解消する能力の限界を知ることができる。
これは、運転者が車両を制御するとき、車両自身が、運転者の意図した操舵に対して外乱を抑えながら、与えられた操舵に対する車両挙動を、どの程度まで忠実に行えるかを示す重要な特性の一つである。
As a test performed while the vehicle is traveling at high speed, there is a so-called release test. This test is performed to verify how much the vehicle itself has the ability to go from unstable to stable.
Due to the characteristics (hand-off characteristics) obtained by this test, the stability of vehicle behavior in crosswinds, puddles, continuous curves, etc. during normal driving, that is, the ability of the vehicle itself to autonomously resolve unstable behavior Can know.
This is important when the driver controls the vehicle, and shows how faithfully the vehicle itself can perform the vehicle behavior for a given steering while suppressing disturbance to the steering intended by the driver. One of the characteristics.

一方、走行中操舵をすると、タイヤの路面と接地している接地部分には、車両の自重により、タイヤが前進する方向の力Ftと、操舵によって接地部分に生じた捻れを押し戻そうとする反力Fcとが働くことが知られている。Fcは一般にコーナリングフォース、タイヤ接地部分の捻れはスリップ角と呼ばれる。ここで、Fcはタイヤ形状等の影響によりタイヤ中心からずれた位置で生じるので、操舵によって生じたスリップ角を減少させるモーメント力を生む原因となる。このとき生じるモーメント力をセルフアライニングトルクという。よって、ステアリングホイールの操舵力には、サスペンションのキャスタ角等の設定により生じる、ステアリングホイールを元の位置に戻そうとする復元力と、上記セルフアライニングトルクとが加わる。運転者の操舵力に働いているこれらの力は、パワーアシストを行うことで軽減することができる。   On the other hand, when the vehicle is steered while traveling, the grounding portion that is in contact with the road surface of the tire tries to push back the force Ft in the direction in which the tire moves forward and the twist generated in the grounding portion by steering due to the weight of the vehicle. It is known that the reaction force Fc works. Fc is generally called a cornering force, and twisting of a tire ground contact portion is called a slip angle. Here, since Fc is generated at a position deviated from the center of the tire due to the influence of the tire shape or the like, it causes a moment force to reduce the slip angle generated by the steering. The moment force generated at this time is referred to as self-aligning torque. Therefore, the restoring force for returning the steering wheel to the original position, which is generated by setting the caster angle of the suspension, and the self-aligning torque are added to the steering force of the steering wheel. These forces acting on the driver's steering force can be reduced by performing power assist.

パワーアシストを行う電動パワーステアリング装置を搭載した車両であって、運転者が、右又は左への切り込み操舵を行った直後にステアリングホイールから手を放すと、セルフアライニングトルクや前述の復元力等によりステアリング装置を中立位置へ急激に戻そうとする特性の車両である場合には、電動モータの慣性モーメントのために、中立位置より行き過ぎては戻される、という振動が発生する(例えば、特許文献1参照。)。この振動は次第に減衰し、ステアリング装置は中立位置に収斂する。   If the vehicle is equipped with an electric power steering device that performs power assist, and the driver releases his / her hand from the steering wheel immediately after performing the right or left turning steering, the self-aligning torque, the restoring force described above, etc. In the case of a vehicle having a characteristic of suddenly returning the steering device to the neutral position due to the above, a vibration occurs that the vehicle is returned too far from the neutral position due to the moment of inertia of the electric motor (for example, patent document) 1). This vibration is gradually damped and the steering device converges to the neutral position.

特開2005−41279号公報JP 2005-41279 A

しかしながら、高速走行中に運転者が右又は左への切り込み操舵を行い、その直後にステアリングホイールから手を放すと、上述のような振動と共に、車両後部が左右にローリングすることがある。ローリングは操舵にも影響を与えるため、結果的に、振動が収斂しない、という問題点がある。
かかる従来の問題点に鑑み、本発明は、電動パワーステアリング装置において、運転者が、切り込み操舵を行った直後にステアリングホイールから手を放した場合の収斂性を向上させることを目的とする。
However, if the driver steers the vehicle to the right or left while driving at high speed and releases his hand from the steering wheel immediately after that, the rear portion of the vehicle may roll left and right together with the vibration described above. Since rolling also affects steering, there is a problem that vibrations do not converge as a result.
In view of such conventional problems, an object of the present invention is to improve the convergence of an electric power steering apparatus when a driver releases his / her hand from a steering wheel immediately after performing cutting steering.

本発明は、操舵トルクに応じてモータにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置であって、
操向車輪に付与する舵角を検出する舵角検出手段と、車両後部のローリングを検出する挙動検出手段と、中立位置への収斂時における前記舵角の左右振動に同期して、かつ、車両を上から見た場合の舵角の左右の変化方向と、車両後方から見た場合のローリングの左右の変化方向とが逆の関係で、所定量に達するローリングが発生している場合は、操舵補助力を失わせる制御手段とを備えたものである。
The present invention is an electric power steering device that generates a steering assist force by a motor according to a steering torque,
And the steering angle detecting means for detecting a steering angle to be applied to the steering wheel, a behavior detection means for detecting the rolling of the vehicle rear portion, in synchronization with the right and left vibration of the steering angle at the time of convergence to the neutral position, and the vehicle If the rolling direction reaches a predetermined amount due to the reverse relationship between the left / right direction of the steering angle when viewed from above and the left / right direction of rolling when viewed from the rear of the vehicle , And a control means for losing the auxiliary force.

上記のように構成された電動パワーステアリング装置において、中立位置への収斂時における舵角の左右振動に同期して、かつ、車両を上から見た場合の舵角の左右の変化方向と、車両後方から見た場合のローリングの左右の変化方向とが逆の関係で、所定量に達するローリングが発生している場合とは、舵角の向き(右又は左)とは逆方向(左方向又は右方向)に、車両後部のローリングが発生している場合である(いわゆるシーソー状態)。このような場合には、収斂が妨げられる。そこで、制御手段は、操舵補助力を失わせることによって、操舵補助がローリングに及ぼす影響を減殺させる。これにより、収斂を促進することができる。なお、前記「失わせる」は、「一時的に失わせる」ものであってもよい。 In the electric power steering apparatus configured as described above, the left and right direction of change of the steering angle when the vehicle is viewed from above in synchronization with the left and right vibration of the steering angle when converging to the neutral position, and the vehicle The direction in which the rolling changes to the right and left when viewed from behind is reversed, and when the rolling that reaches the predetermined amount occurs, the direction of the steering angle (right or left) is the opposite direction (left direction or This is a case where rolling of the rear part of the vehicle occurs in the right direction (so-called seesaw state). In such cases, convergence is hindered. Therefore, the control means reduces the influence of the steering assist on the rolling by losing the steering assist force. Thereby, convergence can be promoted. The “lost” may be “temporarily lost”.

また、前記電動パワーステアリング装置において、挙動検出手段は、左右のリアサスペンション装置についてそれぞれ設けられ、当該リアサスペンション装置が所定の状態まで圧縮されているか否かを検出する変位検出装置であり、制御手段は、左右の前記変位検出装置が交互に検出の状態となることにより、所定量に達するローリングが発生しているとするものであってもよい。
この場合、所定量に達するローリングを、リアサスペンション装置の変位によって簡単かつ確実に検出することができる。
Further, in the electric power steering apparatus, the behavior detection means is a displacement detection apparatus that is provided for each of the left and right rear suspension devices and detects whether or not the rear suspension device is compressed to a predetermined state. May be that rolling that reaches a predetermined amount occurs due to the left and right displacement detection devices being alternately detected.
In this case, the rolling that reaches a predetermined amount can be detected easily and reliably by the displacement of the rear suspension device.

また、前記電動パワーステアリング装置は、車速を検出する車速センサを備え、制御手段は、車速が所定値に達している場合にのみ、操舵補助力を失わせる制御を行うものであってもよい。
この場合、車速が所定値に満たないときは、制御を行わないので、車両が、いわゆるシーソー状態となる可能性の低い速度領域で無用な制御が行われることを、防止できる。
The electric power steering device may include a vehicle speed sensor that detects a vehicle speed, and the control means may perform control to lose the steering assist force only when the vehicle speed reaches a predetermined value.
In this case, since the control is not performed when the vehicle speed is less than the predetermined value, it is possible to prevent the vehicle from performing unnecessary control in a speed region where there is a low possibility of being in a so-called seesaw state.

本発明の電動パワーステアリング装置によれば、操舵補助力を失わせることによって収斂を促進することができるので、運転者が、切り込み操舵を行った直後にステアリングホイールから手を放した場合の収斂性を向上させることができる。 According to the electric power steering apparatus of the present invention, the convergence can be promoted by losing the steering assist force . Therefore, the convergence when the driver releases his / her hand from the steering wheel immediately after the turning steering is performed. Can be improved.

また、本発明の電動パワーステアリング装置によれば、いわゆるシーソー状態でのローリングを収束させることができ、不安定な車両挙動を、安定な方向へ収束・復帰させることができる。これにより、ステアリングホイールを握った状態で、通常走行時における横風、水たまり、連続したカーブ等での、車両が不安定になることを効果的に抑制することができるので、運転者の意図した操舵に対する安定した車両挙動を実現し易くなる。   Further, according to the electric power steering apparatus of the present invention, rolling in a so-called seesaw state can be converged, and unstable vehicle behavior can be converged and returned in a stable direction. As a result, it is possible to effectively prevent the vehicle from becoming unstable due to crosswinds, puddles, continuous curves, etc. during normal driving while holding the steering wheel. It is easy to realize a stable vehicle behavior against the vehicle.

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の概略構成を示す図である。図において、ステアリングホイール1は、第1ステアリングシャフト2と接続されている。第1ステアリングシャフト2は、トーションバー3を介して、第2ステアリングシャフト4と接続されている。第2ステアリングシャフト4には、モータ5の回転によるトルクを付与することができる。第2ステアリングシャフト4の下端にはピニオン6が形成されており、このピニオン6が、ラック7と噛み合う。ラック7がその軸方向(図の横方向)に動くことにより、操向車輪(一般には前輪)8に舵角を付与することができる。   FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. In the figure, the steering wheel 1 is connected to a first steering shaft 2. The first steering shaft 2 is connected to the second steering shaft 4 via a torsion bar 3. Torque due to rotation of the motor 5 can be applied to the second steering shaft 4. A pinion 6 is formed at the lower end of the second steering shaft 4, and the pinion 6 meshes with the rack 7. By moving the rack 7 in its axial direction (lateral direction in the figure), a steering angle can be given to the steered wheels (generally the front wheels) 8.

トルクセンサ9は、トーションバー3の捻れ、すなわち、第1ステアリングシャフト2と第2ステアリングシャフト4との相対回転角度差を、操舵トルクとして検出し、出力をECU(電子制御ユニット)10に送る。このECU10は、電動パワーステアリング装置のためのユニットである。舵角センサ11は、操向車輪8の舵角に相当する第2ステアリングシャフト4の回転変位を検出して、その出力をECU10に送る。すなわち、舵角センサ11は、操向車輪8に付与する舵角を検出する舵角検出手段の一例を構成するものである。ECU10には、車速センサ12から車速信号が入力される。また、ECU10は、操舵トルクや車速に基づいて必要な操舵補助力を生じさせるべく、モータ5を駆動する。   The torque sensor 9 detects the twist of the torsion bar 3, that is, the relative rotational angle difference between the first steering shaft 2 and the second steering shaft 4 as a steering torque, and sends the output to an ECU (electronic control unit) 10. The ECU 10 is a unit for an electric power steering device. The steering angle sensor 11 detects the rotational displacement of the second steering shaft 4 corresponding to the steering angle of the steered wheels 8 and sends the output to the ECU 10. That is, the rudder angle sensor 11 constitutes an example of a rudder angle detection unit that detects a rudder angle to be given to the steered wheels 8. A vehicle speed signal is input from the vehicle speed sensor 12 to the ECU 10. Further, the ECU 10 drives the motor 5 to generate a necessary steering assist force based on the steering torque and the vehicle speed.

一方、車両の左右の後輪13は、それぞれ、リアサスペンション装置14によって懸架されている。このリアサスペンション装置14を構成するコイルばね14sの近傍には、リードスイッチ15が設けられ、その出力はECU10に送られる。
図2は、上記コイルばね14sと、その近傍に設けられたリードスイッチ15との位置関係を示す概略図である。図2の(a)において、コイルばね14sの所定部位には磁石16が固着されている。車両が水平で、路面が平坦であれば、コイルばね14sは(a)に示す状態にあり、磁石16は、リードスイッチ15の正面に位置していない。このとき、リードスイッチ15は磁石16の磁界を検出せず、従って、出力はオフ(非検出)である。
On the other hand, the left and right rear wheels 13 of the vehicle are respectively suspended by a rear suspension device 14. A reed switch 15 is provided in the vicinity of the coil spring 14 s constituting the rear suspension device 14, and its output is sent to the ECU 10.
FIG. 2 is a schematic diagram showing the positional relationship between the coil spring 14s and the reed switch 15 provided in the vicinity thereof. In FIG. 2A, a magnet 16 is fixed to a predetermined portion of the coil spring 14s. If the vehicle is horizontal and the road surface is flat, the coil spring 14s is in the state shown in (a), and the magnet 16 is not located in front of the reed switch 15. At this time, the reed switch 15 does not detect the magnetic field of the magnet 16, and therefore the output is off (not detected).

車両後部が左右いずれかにローリングして所定量沈み込むと、コイルばね14sは圧縮され、(b)に示す状態となる。このとき、磁石16は、リードスイッチ15の正面の検知エリア内に位置している。従って、リードスイッチ15は磁石16の磁界を検出し、出力はオン(検出)となる。これにより、車両の後方から見て左側のリードスイッチ15がオンで右側のリードスイッチ15がオフであれば、車両後部は左方向にローリングしている。逆に、右側のリードスイッチ15がオンで左側のリードスイッチ15がオフであれば、車両後部は右方向にローリングしている。   When the rear part of the vehicle rolls left or right and sinks a predetermined amount, the coil spring 14s is compressed, and the state shown in FIG. At this time, the magnet 16 is located in the detection area in front of the reed switch 15. Accordingly, the reed switch 15 detects the magnetic field of the magnet 16 and the output is turned on (detected). Thus, when the left reed switch 15 is on and the right reed switch 15 is off as viewed from the rear of the vehicle, the rear of the vehicle is rolling leftward. Conversely, if the right reed switch 15 is on and the left reed switch 15 is off, the rear of the vehicle is rolling in the right direction.

このように、リアサスペンション装置14に設けた磁石16とリードスイッチ15とは、リアサスペンション装置14のコイルばね14sが所定の状態まで圧縮されたか否かを検出する変位検出装置17を構成している。また、このような変位検出装置17は、車両後部のローリングを検出する挙動検出手段の一例を構成するものである。
このような挙動検出手段の構成によれば、車両のローリングを、リアサスペンション装置14の変位によって簡単かつ確実に検出することができる。
Thus, the magnet 16 and the reed switch 15 provided in the rear suspension device 14 constitute a displacement detection device 17 that detects whether or not the coil spring 14s of the rear suspension device 14 has been compressed to a predetermined state. . Such a displacement detection device 17 constitutes an example of behavior detection means for detecting rolling at the rear of the vehicle.
According to such a configuration of the behavior detecting means, the rolling of the vehicle can be easily and reliably detected by the displacement of the rear suspension device 14.

上記のように構成された電動パワーステアリング装置(図1)において、運転者がステアリングホイール1を回転させると、操舵トルクがトーションバー3の捻れにより検出され、ECU10に送られる。ECU10は、この操舵トルク及び車速に基づいて、モータ5により、必要な操舵補助力を生じさせる。   In the electric power steering apparatus (FIG. 1) configured as described above, when the driver rotates the steering wheel 1, the steering torque is detected by twisting the torsion bar 3 and sent to the ECU 10. The ECU 10 generates a necessary steering assist force by the motor 5 based on the steering torque and the vehicle speed.

次に、運転者が、切り込み操舵を行った直後にステアリングホイール1から手を放した場合の収斂性に関して説明する。
図5は、操向車輪8の動きと、車両後部の挙動のうちローリングに着目した場合のその概略動作とを示す図である。(a)は、直進時の4輪を示す略図であり、(d)はそのときの車両を後方から見た略図である。このとき、左右のリアサスペンション装置14におけるコイルばね14sの長さは左右均等である。
Next, the convergence when the driver releases his hand from the steering wheel 1 immediately after performing the turning steering will be described.
FIG. 5 is a diagram showing the movement of the steering wheel 8 and the schematic operation when focusing on rolling among the behavior of the rear part of the vehicle. (A) is the schematic which shows four wheels at the time of a straight drive, (d) is the schematic which looked at the vehicle at that time from back. At this time, the lengths of the coil springs 14s in the left and right rear suspension devices 14 are equal to each other on the left and right.

高速走行中(例えば時速100km)において運転者が切り込み操舵を行い、その直後にステアリングホイールから手を放した場合、電動パワーステアリング装置の機能により舵角の振動(舵角の収斂時の振動)が発生する。(b)、(c)は当該振動による舵角を、誇張して示した略図である。また、(e)、(f)は、それぞれ、(b)、(c)の舵角に起因して発生する車両の挙動(ローリング)を後方から見た略図である。   When the driver performs turning steering while driving at high speed (for example, 100 km / h) and releases his hand from the steering wheel immediately thereafter, the steering angle vibration (vibration when the steering angle converges) is caused by the function of the electric power steering device. Occur. (B), (c) is the schematic which exaggerated and showed the steering angle by the said vibration. (E) and (f) are schematic views of the vehicle behavior (rolling) that occurs due to the steering angles of (b) and (c), respectively, as seen from the rear.

(b)の場合、収斂時の振動によって操向車輪8には、右への舵角が生じている。このとき、(e)に示すように、車両後部が左方向にローリングする。このローリングによって左側のコイルばね14sは短くなり、逆に、右側のコイルばね14sは長くなる。左側のコイルばね14sが所定量圧縮されると、リードスイッチ15(図1,図2)がオンとなる。
(c)の場合、収斂時の振動によって操向車輪8には、左への舵角が生じている。このとき、(f)に示すように、車両後部が右方向にローリングする。このローリングによって右側のコイルばね14sは短くなり、逆に、左側のコイルばね14sは長くなる。右側のコイルばね14sが所定量圧縮されると、リードスイッチ15(図1,図2)がオンとなる。
In the case of (b), the steering wheel 8 has a steering angle to the right due to vibration during convergence. At this time, as shown in (e), the rear part of the vehicle rolls leftward. This rolling shortens the left coil spring 14s, and conversely lengthens the right coil spring 14s. When the left coil spring 14s is compressed by a predetermined amount, the reed switch 15 (FIGS. 1 and 2) is turned on.
In the case of (c), the steering wheel 8 has a steered angle to the left due to vibration during convergence. At this time, as shown in (f), the rear part of the vehicle rolls in the right direction. This rolling shortens the right coil spring 14s, and conversely lengthens the left coil spring 14s. When the right coil spring 14s is compressed by a predetermined amount, the reed switch 15 (FIGS. 1 and 2) is turned on.

操向車輪8の舵角の変化と、車両後部のローリングとの間の時間的な関係は、例えば、
(1)タイミングがずれる場合(非同期)
(2)タイミングが一致し(同期)、位相が同一の場合
(3)タイミングが一致し、位相が逆の場合
がある。ここで、(1)、(2)の場合は特に問題はないが、(3)は収斂を妨げる好ましくない状態である。
The temporal relationship between the change in the steering angle of the steering wheel 8 and the rolling at the rear of the vehicle is, for example,
(1) When timing is off (asynchronous)
(2) Timing coincides (synchronization) and phase is the same (3) Timing coincides and phase is reversed. Here, in the cases (1) and (2), there is no particular problem, but (3) is an unfavorable state that prevents convergence.

図3は、上記(3)の場合の、舵角とリードスイッチのオン・オフ動作との関係を示す図である。中立位置への収斂時における振動による舵角の変化が、図示のようなsin波形であるとき、舵角のピーク値の前後の所定範囲でリードスイッチがオンになる。すなわち、各リードスイッチがオンになるタイミングは舵角の振動と同期している。但し、舵角とリードスイッチのオン動作とは互いに逆位相の関係にあり、舵角が右であれば、左方向へローリングし、オンになるリードスイッチは車両後方から見て左側である。また、舵角が左であれば、右方向へローリングし、オンになるリードスイッチは車両後方から見て右側である。   FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the steering angle and the on / off operation of the reed switch in the case of (3) above. When the change in the steering angle due to vibration at the time of convergence to the neutral position is a sin waveform as shown in the figure, the reed switch is turned on within a predetermined range before and after the peak value of the steering angle. That is, the timing at which each reed switch is turned on is synchronized with the steering angle vibration. However, the steering angle and the ON operation of the reed switch are in opposite phase to each other. If the steering angle is right, the reed switch that rolls to the left and turns on is the left side when viewed from the rear of the vehicle. If the rudder angle is left, the reed switch that rolls to the right and turns on is the right side when viewed from the rear of the vehicle.

このように、中立位置への収斂時における舵角の左右振動に同期して、かつ、逆位相の関係で、所定量に達するローリングが発生している場合、収斂が妨げられ、舵角の振動の振幅が容易に減衰しない(場合によっては振幅が増大する場合もある。)。これが、いわゆるシーソー状態である。
なお、上記の「同期」は、完全な同期以外にも、若干の誤差を伴う場合も含むものとしてもよい。例えば、リードスイッチのオン期間の中間が、舵角のピークと若干(例えば1周期の10%以下)ずれている場合も、実質的には同期であるとしてもよい。
In this way, when rolling that reaches a predetermined amount occurs in synchronism with the left and right vibration of the rudder angle at the time of convergence to the neutral position and due to the opposite phase, the convergence is hindered and the vibration of the rudder angle is prevented. Does not attenuate easily (in some cases, the amplitude may increase). This is a so-called seesaw state.
Note that the above “synchronization” may include a case where there is a slight error in addition to perfect synchronization. For example, even when the middle of the ON period of the reed switch slightly deviates from the peak of the steering angle (for example, 10% or less of one cycle), it may be substantially synchronized.

そこで、このような収斂を妨げる現象が発生したとき、収斂を促進する電動パワーステアリング装置の動作について説明する。
図4は、ECU10によって実行される制御の一例を示すフローチャートである。この制御は繰り返し実行される。まず、ステップS1において、ECU10は、運転者がステアリングホイールから手を放している手放し状態であるか否かの判断を行う。この判断は、例えば、操舵トルクが所定値以下(例えば1N以下)であれば手放し状態である、とすることができる。手放し状態ではないと判断したときは、ECU10は、通常のアシスト(操舵補助)制御を実行する(ステップS2)。
Therefore, the operation of the electric power steering apparatus that promotes convergence when such a phenomenon that prevents convergence will occur will be described.
FIG. 4 is a flowchart illustrating an example of control executed by the ECU 10. This control is repeatedly executed. First, in step S1, the ECU 10 determines whether or not the driver is in a released state where the driver releases his hand from the steering wheel. This determination may be, for example, a state where the steering torque is released if the steering torque is a predetermined value or less (for example, 1 N or less). When it is determined that it is not in the hand-off state, the ECU 10 executes normal assist (steering assist) control (step S2).

一方、手放し状態であると判断したときのECU10は、次に、車速が所定値(例えば時速100km)以上であるか否かを判断する(ステップS3)。ここで、車速が所定値に満たない場合には、通常のアシスト制御を実行する(ステップS2)。言い換えれば、車速が所定値に満たないときは、以後のステップS4〜S6の制御を行わない。これは、車速が所定値に満たないときは、収斂を妨げるシーソー状態が発生しにくいからである。すなわち、車両が、シーソー状態となる可能性の低い速度領域で無用な制御が行われることを、防止できる。但し、シーソー状態の発生の可能性が低い低速領域であっても、以後のステップS4〜S6の制御を行うようにしてもよい(その場合、ステップS3は不要である。)。   On the other hand, the ECU 10 when determining that it is in the hand-off state next determines whether or not the vehicle speed is equal to or higher than a predetermined value (for example, 100 km / h) (step S3). Here, when the vehicle speed is less than the predetermined value, normal assist control is executed (step S2). In other words, when the vehicle speed is less than the predetermined value, the subsequent steps S4 to S6 are not controlled. This is because when the vehicle speed is less than the predetermined value, a seesaw state that prevents convergence is unlikely to occur. That is, it is possible to prevent the vehicle from performing unnecessary control in a speed range where the possibility of entering the seesaw state is low. However, even in a low speed region where the possibility of the seesaw state is low, the subsequent steps S4 to S6 may be controlled (in this case, step S3 is unnecessary).

続いてECU10は、舵角センサ11及び一対のリードスイッチ15から送られてくる信号を読み取り(ステップS4)、シーソー状態であるか否かの判断を行う(ステップS5)。シーソー状態でなければ、ECU10は、通常のアシスト制御を実行する(ステップS2)。一方、シーソー状態であれば、ECU10は、アシストをオフにする(ステップS6)。ここで、アシストをオフにする、とは、モータ5への電力供給を断ち、モータ5を停止させることである。   Subsequently, the ECU 10 reads signals sent from the rudder angle sensor 11 and the pair of reed switches 15 (step S4), and determines whether or not the seesaw state is set (step S5). If it is not the seesaw state, the ECU 10 executes normal assist control (step S2). On the other hand, in the seesaw state, the ECU 10 turns off the assist (step S6). Here, turning off the assist means that the power supply to the motor 5 is cut off and the motor 5 is stopped.

アシストをオフにすることにより振動を維持するエネルギーが失われるので、舵角の左右振動は減衰し、セルフアライニングトルクによってステアリング装置は中立位置へ収斂しようとする。以後、収斂が完了するまでアシスト・オフの状態が続き、迅速な収斂が実現される。こうして、一時的に操舵補助力を失わせることで、電動パワーステアリング装置によるアシストがローリングに及ぼす影響を減殺させることができる。これにより、収斂を促進することができる。   Since the energy for maintaining the vibration is lost by turning off the assist, the left-right vibration of the steering angle is attenuated, and the steering device tries to converge to the neutral position by the self-aligning torque. Thereafter, the assist-off state continues until convergence is completed, and rapid convergence is realized. Thus, by temporarily losing the steering assist force, the influence of the assist by the electric power steering device on the rolling can be reduced. Thereby, convergence can be promoted.

なお、運転者が操舵を行った場合には、ECU10は、ステップS1からS2へ進み、再びアシスト制御を実行する。また、車速が低下するか又は、シーソー状態が解消したときも同様に、ECU10は、アシスト制御を実行する。   When the driver steers, the ECU 10 proceeds from step S1 to step S2, and again executes assist control. Similarly, when the vehicle speed decreases or the seesaw state is canceled, the ECU 10 executes assist control.

なお、上記実施形態ではアシスト・オフ(ステップS6)という処理を行ったが、「オフ」以外の手法でも、モータ5による操舵補助力を一時的に低下させることができる。例えば、操舵補助力を完全に失わせなくても、一時的に操舵補助力を大きく低減することで、舵角の振動に重荷を負わせれば、電動パワーステアリング装置によるアシストがローリングに及ぼす影響を減殺させることができる。   In the above-described embodiment, the process of assist-off (step S6) is performed. However, the steering assist force by the motor 5 can be temporarily reduced by methods other than “off”. For example, even if the steering assist force is not lost completely, if the steering assist force is temporarily reduced greatly, the burden of the rudder angle vibration will be burdened, and the influence of the assist by the electric power steering device on the rolling will be affected. Can be killed.

また、ブレーキ付きのモータを使用して、モータの回転にブレーキをかけて一時的に操舵補助力を低減することにより、同様な作用効果を得ることも可能である。
さらにまた、クラッチ付きのモータを使用して、モータの回転力の伝達経路を遮断して一時的に操舵補助力を失わせることにより、同様な作用効果を得ることも可能である。
Moreover, it is also possible to obtain the same effect by using a motor with a brake and applying a brake to the rotation of the motor to temporarily reduce the steering assist force.
Furthermore, it is possible to obtain a similar effect by using a motor with a clutch to interrupt the transmission path of the rotational force of the motor and temporarily lose the steering assist force.

また、上記実施形態ではローリングを検出する手段としてリアサスペンション装置の変位をリードスイッチで検出する構成を採用したが、これは一例に過ぎず、他の装置によってローリングを検出してもよい。例えば、リードスイッチの代わりに、近接スイッチや、光センサを用いてもよい。さらに、このような変位検出装置を、コイルばねの周辺ではなく、コイルばねの下端のダンパー装置(図示せず。)の内部に設けてもよい。
また、コイルばねを使用しない構造のサスペンション装置についても、車両後部の沈み込みを、弾性体の変位や、対地間の距離の変化によって同様に検出することができる。
さらにまた、変位を検出する構成のみならず、例えばジャイロセンサを搭載して、ローリングという挙動を直接検出してもよい。
In the above-described embodiment, the configuration in which the displacement of the rear suspension device is detected by a reed switch is used as a means for detecting rolling. However, this is merely an example, and rolling may be detected by another device. For example, a proximity switch or an optical sensor may be used instead of the reed switch. Further, such a displacement detection device may be provided not inside the coil spring but inside a damper device (not shown) at the lower end of the coil spring.
Further, also in a suspension device having a structure that does not use a coil spring, the sinking of the rear portion of the vehicle can be detected in the same manner by the displacement of the elastic body and the change in the distance between the ground.
Furthermore, not only the configuration for detecting the displacement, but also a gyro sensor, for example, may be mounted to directly detect the behavior called rolling.

なお、上記実施形態では、運転者が切り込み操舵を行った直後にステアリングホイールから手を放した場合の収斂性に関して説明したが、操舵補助力を一時的に低減する制御は、これ以外の場合にも有益である。例えば、高速道路での追い越し後のレーンチェンジなどで左右の操舵を操舵中立の状態を介して間欠的に繰り返す、特にスポーティな操舵(比較的速い操舵)で間欠的に繰り返されたときを考える。このような場合には、シーソー状態へ移行し易く、車両挙動が不安定な状態になる条件となり得る。
前記のような条件下であっても、操舵補助力を一時的に低減する制御を行うことにより、ローリングを収束させることができ、不安定な車両挙動を、安定な方向へ収束・復帰させることができる。すなわち、車両が不安定になることを効果的に抑制することができるので、運転者の意図した操舵に対する安定した車両挙動を実現し易くなる。
In the above-described embodiment, the convergence when the driver releases the hand immediately after performing the turning steering is described. However, the control for temporarily reducing the steering assist force is performed in other cases. Is also beneficial. For example, let us consider a case where left and right steering is repeated intermittently through a steering neutral state, such as a lane change after overtaking on an expressway, particularly when it is intermittently repeated with sporty steering (relatively fast steering). In such a case, it is easy to shift to the seesaw state, which may be a condition that makes the vehicle behavior unstable.
Rolling can be converged by performing control to temporarily reduce the steering assist force even under the above conditions, and unstable vehicle behavior can be converged and restored in a stable direction. Can do. That is, since the vehicle can be effectively prevented from becoming unstable, it is easy to realize a stable vehicle behavior with respect to steering intended by the driver.

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図である。It is a figure showing a schematic structure of an electric power steering device concerning one embodiment of the present invention. リアサスペンション装置のコイルばねと、その近傍に設けられたリードスイッチとの位置関係を示す概略図である。It is the schematic which shows the positional relationship of the coil spring of a rear suspension apparatus, and the reed switch provided in the vicinity. 舵角とリードスイッチのオン・オフ動作との関係の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the relationship between a steering angle and ON / OFF operation | movement of a reed switch. ECUによって実行される制御の一例を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows an example of the control performed by ECU. 操向車輪の動きと、車両後部の挙動のうちローリングに着目した場合のその概略動作とを示す図であり、(a)は、直進時の4輪を示す略図、(d)はそのときの車両を後方から見た略図である。また、(b)、(c)は振動による舵角を、誇張して示した略図であり、(e)、(f)は、それぞれ、(b)、(c)の舵角に起因して発生する車両の挙動(ローリング)を後方から見た略図である。It is a figure which shows the operation | movement of the steering wheel, and the outline operation | movement when paying attention to rolling among the behaviors of a vehicle rear part, (a) is a schematic diagram which shows four wheels at the time of a straight drive, (d) is at that time It is the schematic which looked at the vehicle from back. Also, (b) and (c) are schematic diagrams exaggerating the rudder angle due to vibration, and (e) and (f) are due to the rudder angles of (b) and (c), respectively. It is the schematic which looked at the behavior (rolling) of the vehicle which generate | occur | produced from back.

符号の説明Explanation of symbols

5 モータ
8 操向車輪
10 ECU(制御手段)
11 舵角センサ
12 車速センサ
14 リアサスペンション装置
15 リードスイッチ
17 変位検出装置
5 Motor 8 Steering wheel 10 ECU (control means)
11 Steering angle sensor 12 Vehicle speed sensor 14 Rear suspension device 15 Reed switch 17 Displacement detection device

Claims (4)

操舵トルクに応じてモータにより操舵補助力を生じさせる電動パワーステアリング装置であって、
操向車輪に付与する舵角を検出する舵角検出手段と、
車両後部のローリングを検出する挙動検出手段と、
中立位置への収斂時における前記舵角の左右振動に同期して、かつ、車両を上から見た場合の舵角の左右の変化方向と、車両後方から見た場合のローリングの左右の変化方向とが逆の関係で、所定量に達するローリングが発生している場合は、操舵補助力を失わせる制御手段と
を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
An electric power steering device for generating a steering assist force by a motor according to a steering torque,
Rudder angle detecting means for detecting the rudder angle applied to the steered wheels;
Behavior detecting means for detecting rolling at the rear of the vehicle;
Synchronized with the left-right vibration of the rudder angle when converging to the neutral position, and the left-right change direction of the rudder angle when the vehicle is viewed from above and the left-right change direction of the rolling when viewed from the rear of the vehicle And a control means for losing the steering assist force when rolling that reaches a predetermined amount occurs due to the reverse relationship .
前記挙動検出手段は、左右のリアサスペンション装置についてそれぞれ設けられ、当該リアサスペンション装置が所定の状態まで圧縮されているか否かを検出する変位検出装置であり、
前記制御手段は、左右の前記変位検出装置が交互に検出の状態となることにより、所定量に達するローリングが発生しているとする請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
The behavior detection means is a displacement detection device that is provided for each of the left and right rear suspension devices and detects whether the rear suspension device is compressed to a predetermined state,
The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the control means is configured such that rolling that reaches a predetermined amount is generated by alternately detecting the left and right displacement detection devices.
車速を検出する車速センサを備え、
前記制御手段は、車速が所定値に達している場合にのみ、操舵補助力を失わせる制御を行う請求項1又は2に記載の電動パワーステアリング装置。
It has a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed,
3. The electric power steering apparatus according to claim 1, wherein the control unit performs control to lose the steering assist force only when the vehicle speed reaches a predetermined value.
前記制御手段は、前記操舵補助力を失わせる場合、前記操舵補助力を一時的に失わせる請求項1乃至3のいずれか1項に記載の電動パワーステアリング装置。  The electric power steering apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the control means temporarily loses the steering assist force when the steering assist force is lost.
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