JP5915164B2 - Steering control device - Google Patents

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Description

本発明は、ステアリングホイールのチルト角を変更するチルト機構と、このチルト機構を駆動する電動モーターとを有するステアリング装置のための制御装置であり、電動モーターの供給電流を制御するステアリング制御装置に関する。   The present invention relates to a steering control device for a steering device having a tilt mechanism that changes a tilt angle of a steering wheel and an electric motor that drives the tilt mechanism, and relates to a steering control device that controls a supply current of the electric motor.

特許文献1に記載のステアリング制御装置は、チルトスイッチの操作に応じて電動モーターを駆動することによりチルト角を変更する。   The steering control device described in Patent Document 1 changes a tilt angle by driving an electric motor in accordance with an operation of a tilt switch.

特開2010−840号公報JP 2010-840

電動モーターの回転に伴いチルト機構に作用する力の大きさは、チルト角に応じて変化する。このため、運転者の要求に応じてチルト角を変更し始めたときのチルト機構の動作速度と、その後のチルト角の変更過程におけるチルト機構の動作速度とを比較したとき、前者と後者とは必ずしも等しくならない。   As the electric motor rotates, the magnitude of the force acting on the tilt mechanism changes according to the tilt angle. For this reason, when comparing the operation speed of the tilt mechanism when the tilt angle starts to be changed according to the driver's request with the operation speed of the tilt mechanism in the process of changing the tilt angle, the former and the latter are Not necessarily equal.

一方、運転者はチルト角を変更するとき、自身が要求するチルト角に達したときにチルト角の変更指示を停止する。しかし、上記のようにチルト機構の動作速度が増加する場合には、チルト角が要求する位置に達したタイミングでチルト角の変更指示を停止することが難しくなる。   On the other hand, when changing the tilt angle, the driver stops the instruction to change the tilt angle when the tilt angle requested by the driver is reached. However, when the operation speed of the tilt mechanism increases as described above, it is difficult to stop the tilt angle change instruction at the timing when the tilt angle reaches the required position.

本発明は、上記課題を解決するため、チルト角を調整するときの操作性が高いステアリング制御装置を提供することを目的とする。   In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a steering control device having high operability when adjusting a tilt angle.

(1)第1の手段は、請求項1に記載の発明すなわち、ステアリングホイールのチルト角を変更するチルト機構と、このチルト機構を駆動する電動モーターとを有するステアリング装置のための制御装置であり、前記電動モーターの供給電流を制御するステアリング制御装置において、前記チルト角と前記電動モーターの供給電流との関係が予め規定された演算手段を備え、この演算手段を用いて前記電動モーターの供給電流を制御し、前記演算手段は、前記チルト角および前記電動モーターの供給電流の関係が定められたマップを含み、前記マップは、前記チルト角を増加させるときに用いられる第1モーター電流マップ、および、前記チルト角を減少させるときに用いられる第2モーター電流マップを含み、前記第2モーター電流マップに基づき定められる前記電動モーターの供給電流は、前記第1モーター電流マップに基づき定められる前記電動モーターの供給電流よりも小さいことを要旨とする。 (1) A first means is a control device for a steering device having the invention according to claim 1, that is, a tilt mechanism that changes a tilt angle of a steering wheel and an electric motor that drives the tilt mechanism. In the steering control device that controls the supply current of the electric motor, the steering control device includes a calculation unit in which a relationship between the tilt angle and the supply current of the electric motor is defined in advance, and the supply current of the electric motor is calculated using the calculation unit The calculation means includes a map in which a relationship between the tilt angle and a supply current of the electric motor is defined, and the map is a first motor current map used when increasing the tilt angle, and A second motor current map for use in reducing the tilt angle, the second motor current map Supply current of the electric motor is determined based is summarized as smaller than the supply current of said electric motor to be determined based on the first motor current map.

この発明によれば、予め定められたチルト角と電動モーターの供給電流との関係を用いて電動モーターの供給電流を制御するため、チルト機構の動作速度をチルト角に応じて制御することができる。このため、チルト角の調整が困難となるチルト機構の動作速度の変化が生じないように上記関係を定めることにより、チルト角を調整するときの操作性を高めることができる。また、予め定められた関係を用いて電動モーターの供給電流を制御するため、フィードバック制御により電動モーターの供給電流を制御する構成と比較して、制御装置の演算負荷が小さくなる。また、その時々のチルト角をマップに適用することにより電動モーターの供給電流を算出することができる。このため、演算式を用いて電動モーターの供給電流を算出する構成と比較して、制御装置の演算負荷が小さくなる。 According to this invention, since the supply current of the electric motor is controlled using the relationship between the predetermined tilt angle and the supply current of the electric motor, the operating speed of the tilt mechanism can be controlled according to the tilt angle. . For this reason, the operability when adjusting the tilt angle can be improved by defining the above relationship so as not to cause a change in the operating speed of the tilt mechanism that makes it difficult to adjust the tilt angle. In addition, since the supply current of the electric motor is controlled using a predetermined relationship, the calculation load of the control device is reduced compared to a configuration in which the supply current of the electric motor is controlled by feedback control. In addition, the current supplied to the electric motor can be calculated by applying the tilt angle at that time to the map. For this reason, compared with the structure which calculates the supply current of an electric motor using a computing equation, the calculation load of a control apparatus becomes small.

)第の手段は、請求項に記載の発明すなわち、前記演算手段は、前記チルト角に基づいて前記電動モーターの供給電流を算出するための演算式を含む請求項1に記載のステアリング制御装置であることを要旨とする。 (2) second means, the invention i.e. according to claim 2, wherein the computing means according to claim 1 comprising an arithmetic expression for calculating the supply current of the electric motor on the basis of the tilt angle The gist of the present invention is a steering control device.

この発明によれば、その時々のチルト角を演算式に適用することにより電動モーターの供給電流を算出することができる。このため、マップを予め記憶して電動モーターの供給電流を算出する構成と比較して、制御装置に必要とされる記憶容量が小さくなる。   According to the present invention, the supply current of the electric motor can be calculated by applying the tilt angle at that time to the arithmetic expression. For this reason, the storage capacity required for the control device is smaller than the configuration in which the map is stored in advance and the supply current of the electric motor is calculated.

)第の手段は、請求項に記載の発明すなわち、前記ステアリング装置は、前記ステアリングホイールを支持する支持部材と、この支持部材の回転角度である前記チルト角の変更可能範囲を定める規制部材とを備えるものであり、前記ステアリング制御装置は、前記チルト角の変更可能範囲における両端の角度をそれぞれ第1限界角および第2限界角とし、前記チルト角と前記第1限界角または前記第2限界角との差が所定角以下となる範囲を限界付近範囲とし、前記変更可能範囲のうちの前記限界付近範囲以外の範囲を通常範囲とするものであり、前記演算手段は、前記チルト角が前記限界付近範囲内にあるときの前記チルト機構の動作速度を動作速度VAとし、前記チルト角が前記通常範囲内にあるときの前記チルト機構の動作速度を動作速度VBとして、前記動作速度VAが前記動作速度VB未満となるように予め規定された前記チルト角および前記電動モーターの供給電流の関係を有するものである請求項1または2に記載のステアリング制御装置であることを要旨とする。 ( 3 ) The third means is the invention according to claim 3 , that is, the steering device defines a support member that supports the steering wheel and a changeable range of the tilt angle that is a rotation angle of the support member. The steering control device includes a first limit angle and a second limit angle as angles at both ends in the changeable range of the tilt angle, respectively, and the tilt angle and the first limit angle or the A range in which the difference from the second limit angle is equal to or less than a predetermined angle is a near limit range, and a range other than the near limit range of the changeable range is a normal range. The operation speed of the tilt mechanism when the angle is within the limit range is the operation speed VA, and the operation of the tilt mechanism when the tilt angle is within the normal range. As degree of operating speed VB, the operating speed VA is according to claim 1 or 2 relationship and has a supply current of predefined the tilt angle and the electric motor so that the operating speed lower than VB The gist of the present invention is a steering control device.

チルト機構の動作速度が大きい状態で支持部材の回転が規制部材により規制されるとき、支持部材と規制部材の接触に伴いこれら部材の一方または両方が変形する恐れがある。上記発明ではこの点に着目し、チルト角が限界付近範囲内にあるときのチルト機構の動作速度を小さくしている。このため、支持部材および規制部材の少なくとも一方が変形するおそれが小さくなる。   When the rotation of the support member is restricted by the restriction member while the operation speed of the tilt mechanism is high, one or both of these members may be deformed due to the contact between the support member and the restriction member. The above-described invention focuses on this point and reduces the operation speed of the tilt mechanism when the tilt angle is in the vicinity of the limit. For this reason, a possibility that at least one of a support member and a control member will change becomes small.

)第の手段は、請求項に記載の発明すなわち、前記電動モーターに電流を供給しているとき、かつ前記チルト角が変化しない期間が所定期間を超えて継続されているとき、そのときのチルト角を基準チルト角として学習する請求項1〜のいずれか一項に記載のステアリング制御装置であることを要旨とする。 ( 4 ) The fourth means is the invention according to claim 4 , that is, when a current is supplied to the electric motor and a period during which the tilt angle does not change is continued beyond a predetermined period, The gist of the steering control device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the tilt angle at that time is learned as a reference tilt angle.

ステアリング装置においては、チルト機構におけるずれの積算や経年劣化などに起因して、制御装置が認識するチルト角が実際のチルト角からずれることもある。一方、チルト機構の動作が他の部材との接触により規制されているときには、電動モーターに電流を供給してもチルト角が変化しない状態が継続される。上記発明ではこれらの点に着目し、基準チルト角を学習している。このため、制御装置が認識するチルト角と実際のチルト角とのずれが解消される可能性が高くなる。   In the steering device, the tilt angle recognized by the control device may deviate from the actual tilt angle due to the accumulation of displacement in the tilt mechanism or aging degradation. On the other hand, when the operation of the tilt mechanism is restricted by contact with another member, the state in which the tilt angle does not change is continued even when current is supplied to the electric motor. The above-described invention focuses on these points to learn the reference tilt angle. For this reason, there is a high possibility that the deviation between the tilt angle recognized by the control device and the actual tilt angle is eliminated.

)第の手段は、請求項に記載の発明すなわち、前記電動モーターの誘起電圧に基づいて前記チルト角を推定する請求項1〜のいずれか一項に記載のステアリング制御装置であることを要旨とする。 ( 5 ) The steering means according to any one of claims 1 to 4 , wherein the fifth means estimates the tilt angle based on the invention according to claim 5 , that is, the induced voltage of the electric motor. It is a summary.

この発明では、電動モーターの誘起電圧に基づいてチルト角を算出するため、チルト角を測定するセンサが設けられていないステアリング装置において、電動モーターへの供給電流をチルト角に応じて決定することができる。   In the present invention, since the tilt angle is calculated based on the induced voltage of the electric motor, in a steering apparatus that is not provided with a sensor that measures the tilt angle, the supply current to the electric motor can be determined according to the tilt angle. it can.

本発明は、チルト角を調整するときの操作性が高いステアリング制御装置を提供する。   The present invention provides a steering control device having high operability when adjusting a tilt angle.

本発明の一実施形態の電子制御装置について、同電子制御装置を含むステアリング装置の構造を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure of the steering device containing the electronic control apparatus about the electronic control apparatus of one Embodiment of this invention. 実施形態のステアリング装置について、(a)はチルト角が下限角のときのチルトスクリュー軸力の分力を示す模式図、(b)はチルト角が上限角のときのチルトスクリュー軸力の分力を示す模式図。In the steering device of the embodiment, (a) is a schematic diagram showing the component force of the tilt screw axial force when the tilt angle is the lower limit angle, and (b) is the component force of the tilt screw axial force when the tilt angle is the upper limit angle. FIG. 実施形態のステアリング装置について、チルトスクリュー軸力の鉛直分力とチルト角との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between the vertical component force of a tilt screw axial force, and a tilt angle about the steering device of embodiment. 実施形態のステアリング装置について、チルト角とその動作速度との関係を示すグラフ。The graph which shows the relationship between a tilt angle and its operation speed about the steering device of embodiment. 実施形態の電子制御装置に記憶されているチルト角とモーター電流との関係を示すマップ。The map which shows the relationship between the tilt angle memorize | stored in the electronic controller of embodiment, and a motor current. 実施形態の電子制御装置により実行されるモーター電流決定処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the motor current determination process performed by the electronic controller of embodiment. 実施形態の電子制御装置により実行される基準回転角学習処理の手順を示すフローチャート。The flowchart which shows the procedure of the reference | standard rotation angle learning process performed by the electronic controller of embodiment. 本発明のその他の実施形態について、(a)は電子制御装置に記憶されているチルト角とモーター電流との関係を示すマップ、(b)はステアリング装置におけるチルト角とその動作速度との関係を示すグラフ。Regarding other embodiments of the present invention, (a) is a map showing the relationship between the tilt angle stored in the electronic control device and the motor current, and (b) is the relationship between the tilt angle in the steering device and its operating speed. Graph showing.

図1を参照して、ステアリング装置1の全体構成について説明する。
ステアリング装置1には、ステアリングホイール2、ステアリングシャフト11、コラムチューブ12、コラムブラケット13、保持部材21、およびチルトスクリュー軸22が設けられている。またステアリング装置1には、チルトスクリューナット23、回転角センサ24、フレキシブルシャフト25、伝達機構26、電動モーター31、減速機構32、電子制御装置33、および操作部34が設けられている。
With reference to FIG. 1, the whole structure of the steering apparatus 1 is demonstrated.
The steering device 1 is provided with a steering wheel 2, a steering shaft 11, a column tube 12, a column bracket 13, a holding member 21, and a tilt screw shaft 22. The steering device 1 includes a tilt screw nut 23, a rotation angle sensor 24, a flexible shaft 25, a transmission mechanism 26, an electric motor 31, a speed reduction mechanism 32, an electronic control device 33, and an operation unit 34.

ステアリングホイール2は、ステアリングシャフト11の一端に連結されている。ステアリングシャフト11は、コラムチューブ12に挿通されている。コラムチューブ12は、その長手方向の中心軸Ta周りに回転可能にステアリングシャフト11を支持している。ステアリングシャフト11のステアリングホイール2側に対する他方側は、転舵機構(図示略)に連結されている。転舵機構は、ステアリングホイール2の操作に応じて転舵輪の方向を変更する。   The steering wheel 2 is connected to one end of the steering shaft 11. The steering shaft 11 is inserted through the column tube 12. The column tube 12 supports the steering shaft 11 so as to be rotatable around a central axis Ta in the longitudinal direction. The other side of the steering shaft 11 with respect to the steering wheel 2 is connected to a turning mechanism (not shown). The steered mechanism changes the direction of the steered wheels according to the operation of the steering wheel 2.

コラムチューブ12には、径方向外側に突出した第1コラムリブ17が車両前方側の外面に設けられている。コラムチューブ12は、第1コラムリブ17を介して車両の取り付けリブ16に対してチルト中心軸Pを中心として回転可能に連結される。また、コラムチューブ12には、中心軸Taを中心として第1コラムリブ17と略正対する外面上に径方向外側に突出した第2コラムリブ18が設けられている。また、コラムチューブ12には、第2コラムリブ18が設けられている位置から中心軸Taに平行な車両後方側の位置に、コラムチューブ12の径方向外側に突出した第3コラムリブ19が設けられている。   The column tube 12 is provided with a first column rib 17 protruding outward in the radial direction on the outer surface of the vehicle front side. The column tube 12 is connected to the mounting rib 16 of the vehicle via the first column rib 17 so as to be rotatable about the tilt center axis P. Further, the column tube 12 is provided with a second column rib 18 protruding outward in the radial direction on an outer surface substantially facing the first column rib 17 with the central axis Ta as a center. In addition, the column tube 12 is provided with a third column rib 19 protruding outward in the radial direction of the column tube 12 at a position on the rear side of the vehicle parallel to the central axis Ta from a position where the second column rib 18 is provided. Yes.

なお、図1の符号Qは、チルト中心軸Pを通る中心軸Taの垂線と、この中心軸Taとの交点を示す。また、以下では、コラムチューブ12のステアリングホイール2側の一端がチルト中心軸Pを中心として重力方向上側を向くように回転したときにチルト角θtが増加し、重力方向下側を向くように回転したときにチルト角θtが減少するものとして説明を続ける。   1 indicates the intersection between the perpendicular of the central axis Ta passing through the tilt central axis P and the central axis Ta. In the following, the tilt angle θt increases when one end of the column tube 12 on the steering wheel 2 side rotates about the tilt central axis P so as to face the upper side in the gravitational direction, and rotates so as to face the lower side in the gravitational direction. The description will be continued assuming that the tilt angle θt decreases.

コラムブラケット13の天板は、取り付けボルト14により車両の取り付けステー15に固定されている。コラムブラケット13の下端には、チルト中心軸Pと平行な中心軸S周りに回転可能に保持部材21が取り付けられる。保持部材21は、チルトスクリュー軸22の挿通口が設けられている。また、チルトスクリューナット23および回転角センサ24が、保持部材21の内部に保持される。   The top plate of the column bracket 13 is fixed to a mounting stay 15 of the vehicle by mounting bolts 14. A holding member 21 is attached to the lower end of the column bracket 13 so as to be rotatable around a central axis S parallel to the tilt central axis P. The holding member 21 is provided with an insertion port for the tilt screw shaft 22. Further, the tilt screw nut 23 and the rotation angle sensor 24 are held inside the holding member 21.

チルトスクリュー軸22の円筒面上には螺旋状の溝が形成されている。チルトスクリュー軸22の溝は、一端側から他端側の端部の直前まで形成されている。したがって、チルトスクリュー軸22は、溝が形成されている第1円筒部と、溝が形成されていない第2円筒部とを有する。第1円筒部は、チルトスクリューナット23に挿入される。第1円筒部の端部には、かさ歯車が取り付けられている。第1円筒部のかさ歯車が、伝達機構26に挿入されている。チルトスクリュー軸22の溝の向きは、正回転することによって保持部材21からコラムブラケット13に近づく向きである。チルトスクリュー軸22が正回転するときとは、その長手方向の中心軸Tbに沿ってコラムチューブ12側から平面視したときに時計回りに回転しているときである。また、チルトスクリュー軸22が逆回転するときとは、中心軸Tbに沿ってコラムチューブ12側から平面視したときに反時計回りに回転しているときである。チルトスクリュー軸22の溝は、チルトスクリュー軸22の軸方向の移動量と、軸方向周りの回転角θk(以下、単に回転角θkと称する)の変化量との比(以下、単に回転移動比と称する)が所定値になるように形成されている。なお、図1の符号Rは、チルトスクリュー軸22の長手方向の中心軸Tbと、中心軸Taとの交点を示す。   A spiral groove is formed on the cylindrical surface of the tilt screw shaft 22. The groove of the tilt screw shaft 22 is formed from one end side to immediately before the end portion on the other end side. Therefore, the tilt screw shaft 22 has a first cylindrical portion in which a groove is formed and a second cylindrical portion in which no groove is formed. The first cylindrical portion is inserted into the tilt screw nut 23. A bevel gear is attached to the end of the first cylindrical portion. A bevel gear of the first cylindrical portion is inserted into the transmission mechanism 26. The direction of the groove of the tilt screw shaft 22 is a direction approaching the column bracket 13 from the holding member 21 by forward rotation. The time when the tilt screw shaft 22 rotates forward is when the tilt screw shaft 22 rotates clockwise when viewed from the side of the column tube 12 along the longitudinal center axis Tb. The tilt screw shaft 22 rotates in the reverse direction when it rotates counterclockwise when viewed from the column tube 12 side along the central axis Tb. The groove of the tilt screw shaft 22 is a ratio (hereinafter simply referred to as a rotational movement ratio) between an amount of movement of the tilt screw shaft 22 in the axial direction and a change amount of a rotational angle θk (hereinafter simply referred to as a rotational angle θk) around the axial direction. Is set to a predetermined value. 1 indicates an intersection between the central axis Tb in the longitudinal direction of the tilt screw shaft 22 and the central axis Ta.

チルトスクリューナット23は、チルトスクリュー軸22の溝と噛み合う溝が内面に形成されている。
回転角センサ24は、チルトスクリュー軸22の中心軸Tb周りの回転角を0°〜359°の範囲で回転角θkとして検出する。
The tilt screw nut 23 has a groove on the inner surface that meshes with the groove of the tilt screw shaft 22.
The rotation angle sensor 24 detects the rotation angle around the central axis Tb of the tilt screw shaft 22 as a rotation angle θk in the range of 0 ° to 359 °.

フレキシブルシャフト25は、チルトスクリュー軸22に取り付けられているかさ歯車と噛み合うかさ歯車が一端に取り付けられている。
伝達機構26は、チルト中心軸Pと平行な軸(図示略)周りに回転可能にコラムブラケット13に取り付けられている。伝達機構26には、チルトスクリュー軸22のかさ歯車およびフレキシブルシャフト25のかさ歯車が挿入される。伝達機構26の内部において、チルトスクリュー軸22およびフレキシブルシャフト25は、それぞれのかさ歯車が互いに直角に噛み合い、回転可能なように図示しない軸受けにより支持されている。
The flexible shaft 25 has a bevel gear that meshes with a bevel gear that is attached to the tilt screw shaft 22 at one end.
The transmission mechanism 26 is attached to the column bracket 13 so as to be rotatable about an axis (not shown) parallel to the tilt center axis P. A bevel gear of the tilt screw shaft 22 and a bevel gear of the flexible shaft 25 are inserted into the transmission mechanism 26. Inside the transmission mechanism 26, the tilt screw shaft 22 and the flexible shaft 25 are supported by bearings (not shown) so that the bevel gears mesh with each other at right angles and can rotate.

電動モーター31は、フレキシブルシャフト25の電動モーター31側の端部の中心軸と、この電動モーター31のローターの回転中心軸が垂直に交わるように第2コラムリブ18に取り付けられている。電動モーター31は、減速機構32を介して第2コラムリブ18に取り付けられている。減速機構32は、電動モーター31の回転トルクτをフレキシブルシャフト25に伝達する。   The electric motor 31 is attached to the second column rib 18 so that the central axis of the end of the flexible shaft 25 on the electric motor 31 side and the rotation central axis of the rotor of the electric motor 31 intersect perpendicularly. The electric motor 31 is attached to the second column rib 18 via the speed reduction mechanism 32. The speed reduction mechanism 32 transmits the rotational torque τ of the electric motor 31 to the flexible shaft 25.

操作部34には、チルト角θtの増加を指示するための増加ボタンおよび減少を指示するための減少ボタンが設けられている。増加ボタンが使用者によって押されたときに、チルト角θtを増加する指示を示す指示信号Ssが操作部34によって生成される。一方、減少ボタンが使用者によって押下されたときに、チルト角θtを減少する指示を示す指示信号Ssが操作部34によって生成される。   The operation unit 34 is provided with an increase button for instructing an increase in the tilt angle θt and a decrease button for instructing a decrease. When the increase button is pressed by the user, an instruction signal Ss indicating an instruction to increase the tilt angle θt is generated by the operation unit 34. On the other hand, when the decrease button is pressed by the user, an instruction signal Ss indicating an instruction to decrease the tilt angle θt is generated by the operation unit 34.

電子制御装置33は、第2コラムリブ18に取り付けられている。電子制御装置33は、操作部34および回転角センサ24から出力される信号に基づいて電動モーター31を制御する。また、電子制御装置33は各種情報を記憶する記憶部(図示略)を有している。なお、図1に示す符号PQ〜RSは、符号P〜符号Sをそれぞれ結ぶ実線であり、ステアリング装置1に設けられた実在する部材ではない。   The electronic control device 33 is attached to the second column rib 18. The electronic control device 33 controls the electric motor 31 based on signals output from the operation unit 34 and the rotation angle sensor 24. Further, the electronic control device 33 has a storage unit (not shown) for storing various information. Note that reference signs PQ to RS shown in FIG. 1 are solid lines connecting the reference signs P to S, respectively, and are not actual members provided in the steering device 1.

ステアリング装置1の動作について説明する。
使用者が操作部34を操作することによりチルト角θtを増加させる指示を示す指示信号Ssが生成されたとき、電子制御装置33は、正のモーター電流Imを電動モーター31に供給する。一方、使用者が操作部34を操作することによりチルト角θtを減少させる指示を示す指示信号Ssが生成されたとき、負のモーター電流Imを電動モーター31に供給する。
The operation of the steering device 1 will be described.
When an instruction signal Ss indicating an instruction to increase the tilt angle θt is generated by operating the operation unit 34 by the user, the electronic control unit 33 supplies a positive motor current Im to the electric motor 31. On the other hand, a negative motor current Im is supplied to the electric motor 31 when an instruction signal Ss indicating an instruction to reduce the tilt angle θt is generated by operating the operation unit 34 by the user.

電動モーター31は、正のモーター電流Imが供給されているときに正回転し、負のモーター電流Imが供給されているときに逆回転する。電動モーター31の回転トルクτは、減速機構32、フレキシブルシャフト25、および伝達機構26を介して、チルトスクリュー軸22に伝達される。電動モーター31が正回転しているときにチルトスクリュー軸22は正回転し、電動モーター31が逆回転しているときにチルトスクリュー軸22は逆回転する。チルトスクリュー軸22がチルトスクリューナット23に対して回転することにより、電動モーター31の回転トルクτが、チルトスクリュー軸22の軸力Jf(以下、チルトスクリュー軸力Jfと称する)に変換される。   The electric motor 31 rotates forward when the positive motor current Im is supplied, and rotates reversely when the negative motor current Im is supplied. The rotational torque τ of the electric motor 31 is transmitted to the tilt screw shaft 22 via the speed reduction mechanism 32, the flexible shaft 25, and the transmission mechanism 26. When the electric motor 31 is rotating forward, the tilt screw shaft 22 rotates forward, and when the electric motor 31 is rotating backward, the tilt screw shaft 22 rotates backward. As the tilt screw shaft 22 rotates with respect to the tilt screw nut 23, the rotational torque τ of the electric motor 31 is converted into an axial force Jf of the tilt screw shaft 22 (hereinafter referred to as a tilt screw axial force Jf).

チルトスクリュー軸力Jfは、チルトスクリュー軸22を軸線方向に移動させる。チルトスクリュー軸22が移動することにより、伝達機構26、第2コラムリブ18、コラムチューブ12、ステアリングシャフト11、およびステアリングホイール2が一体となってチルト中心軸Pを中心として回転し、チルト角θtが変更される。チルトスクリュー軸22の軸線方向の移動量とチルト角θtとの幾何的な関係(以下、幾何関係と称する)は所定の演算式で示される。そして、チルトスクリュー軸22が正回転することにより、チルト角θtが増加する。チルトスクリュー軸22が逆回転することにより、チルト角θtが減少する。なお、以下では、チルトスクリュー軸22が軸線方向に下降することにより伝達機構26が保持部材21に接触し、下限に達しているときのチルト角θtを0°の基準チルト角θtsとする。   The tilt screw axial force Jf moves the tilt screw shaft 22 in the axial direction. As the tilt screw shaft 22 moves, the transmission mechanism 26, the second column rib 18, the column tube 12, the steering shaft 11, and the steering wheel 2 are integrally rotated about the tilt center axis P, and the tilt angle θt is increased. Be changed. A geometric relationship (hereinafter referred to as a geometric relationship) between the amount of movement of the tilt screw shaft 22 in the axial direction and the tilt angle θt is expressed by a predetermined arithmetic expression. Then, when the tilt screw shaft 22 rotates forward, the tilt angle θt increases. As the tilt screw shaft 22 rotates in the reverse direction, the tilt angle θt decreases. Hereinafter, the tilt angle θt when the tilt screw shaft 22 is lowered in the axial direction and the transmission mechanism 26 contacts the holding member 21 and reaches the lower limit is defined as a reference tilt angle θts of 0 °.

図2および図3を参照して、チルトスクリュー軸力Jfの鉛直方向の分力Ef(以下、鉛直分力Efと称する)とチルト角θtとの関係について説明する。図2(a)および図2(b)の符号P〜Sは、それぞれ図1に示す符号P〜Sに対応する。また、図2(a)および図2(b)の符号PQ〜RSは、それぞれ図1に示す符号PQ〜RSに対応する。また、図2(a)および図2(b)に示す軸Kjは、基準チルト角θtsを示す。また、図2(a)および図2(b)に示す符号Sjは、水平方向の軸(以下、水平軸Sjと称する)を示す。   With reference to FIG. 2 and FIG. 3, the relationship between the vertical component force Ef of the tilt screw axial force Jf (hereinafter referred to as the vertical component force Ef) and the tilt angle θt will be described. Reference signs P to S in FIGS. 2A and 2B respectively correspond to reference signs P to S shown in FIG. Moreover, the codes PQ to RS in FIGS. 2A and 2B respectively correspond to the codes PQ to RS shown in FIG. Also, the axis Kj shown in FIGS. 2A and 2B represents the reference tilt angle θts. Moreover, the code | symbol Sj shown to Fig.2 (a) and FIG.2 (b) shows the axis | shaft of a horizontal direction (henceforth the horizontal axis Sj).

図2(a)は、伝達機構26がチルトスクリューナット23に接触してチルト角θtが基準チルト角θtsとなっている状態を示す。図2(b)は、図2(a)に示す状態からチルト角θtが増加し、チルトスクリュー軸22の第2円筒部がチルトスクリューナット23の溝に接触することにより上限に達した状態を示す。チルト角θtが増加すると、図2(b)に示すように、チルトスクリュー軸力Jfが水平軸Sjに対してなす角度θf(以下、単にチルトスクリュー軸角度θfと称する)が増加するため、鉛直分力Efは増加する。すなわち、チルト角θtが増加するにしたがって、チルトスクリュー軸力Jfに占める鉛直分力Efの割合は図3に示すように大きくなる。このため、チルト角θtが増加するにしたがって、チルトスクリュー軸力Jfを減少させると、鉛直分力Efの変化は小さくなる。   FIG. 2A shows a state where the transmission mechanism 26 contacts the tilt screw nut 23 and the tilt angle θt becomes the reference tilt angle θts. FIG. 2B shows a state in which the tilt angle θt is increased from the state shown in FIG. 2A and the upper limit is reached by the second cylindrical portion of the tilt screw shaft 22 contacting the groove of the tilt screw nut 23. Show. As the tilt angle θt increases, as shown in FIG. 2B, the angle θf (hereinafter simply referred to as the tilt screw shaft angle θf) formed by the tilt screw axial force Jf with respect to the horizontal axis Sj increases. The component force Ef increases. That is, as the tilt angle θt increases, the ratio of the vertical component force Ef to the tilt screw axial force Jf increases as shown in FIG. For this reason, when the tilt screw axial force Jf is decreased as the tilt angle θt increases, the change in the vertical component force Ef becomes smaller.

また、チルト角θtを減少させるときのチルトスクリュー軸力Jfには、チルトスクリュー軸22によって支持される部材の重さによる重力方向の降下力Kfが寄与する。このため、チルト角θtを減少させるときのチルトスクリュー軸力Jfを、チルト角θtを増加させるときよりも小さくすると、チルト角θtを増加させる動作および減少させる動作を切り替えるときの鉛直分力Efの変化は小さくなる。   Further, the downward force Kf in the gravity direction due to the weight of the member supported by the tilt screw shaft 22 contributes to the tilt screw axial force Jf when the tilt angle θt is decreased. For this reason, if the tilt screw axial force Jf when decreasing the tilt angle θt is made smaller than when increasing the tilt angle θt, the vertical component force Ef when switching between the operation for increasing the tilt angle θt and the operation for decreasing it is changed. Change is smaller.

図4および図5を参照して、モーター電流マップについて説明する。
電子制御装置33には、チルト角θtに対して鉛直分力Efを一定にし、図4に示すようにチルト角θtに対して動作速度Vが一定となるように、モーター電流をチルト角θtに応じて図5に示すように予め定めた第1モーター電流マップIp1および第2モーター電流マップIp2が記憶部に記憶されている。第1モーター電流マップIp1は、チルト角θtを増加させるときに用いられるモーター電流マップであり、第2モーター電流マップIp2は、チルト角θtを減少させるときに用いられるモーター電流マップである。図5に示すように、第2モーター電流マップIp2によって定められるモーター電流Imは、第1モーター電流マップIp1によって定められるモーター電流Imよりも小さい。
The motor current map will be described with reference to FIGS. 4 and 5.
In the electronic control unit 33, the motor current is set to the tilt angle θt so that the vertical component force Ef is constant with respect to the tilt angle θt and the operation speed V is constant with respect to the tilt angle θt as shown in FIG. Accordingly, as shown in FIG. 5, a predetermined first motor current map Ip1 and second motor current map Ip2 are stored in the storage unit. The first motor current map Ip1 is a motor current map used when increasing the tilt angle θt, and the second motor current map Ip2 is a motor current map used when decreasing the tilt angle θt. As shown in FIG. 5, the motor current Im determined by the second motor current map Ip2 is smaller than the motor current Im determined by the first motor current map Ip1.

図1を参照して、電子制御装置33の動作について説明する。
電子制御装置33は、操作部34から指示信号Ssを取得する。また、電子制御装置33は、回転角センサ24から回転角θkを取得する。電子制御装置33は、チルトスクリュー軸22が正回転するときの回転角θkの変化量を正の変化量とする。また、電子制御装置33は、チルトスクリュー軸22が逆回転するときの回転角θkの変化量を負の変化量とする。電子制御装置33の記憶部には、下限のチルト角θtに対応する回転角θkが基準回転角θsとして記憶されている。電子制御装置33は、基準回転角θsの回転角θkからの正の変化量または負の変化量の合計値を計算することによってチルトスクリュー軸22の中心軸Tb周りの総回転角度θdを計算する。
The operation of the electronic control device 33 will be described with reference to FIG.
The electronic control device 33 acquires the instruction signal Ss from the operation unit 34. Further, the electronic control unit 33 acquires the rotation angle θk from the rotation angle sensor 24. The electronic control unit 33 sets the amount of change in the rotation angle θk when the tilt screw shaft 22 rotates in the positive direction as a positive amount of change. Further, the electronic control unit 33 sets the amount of change in the rotation angle θk when the tilt screw shaft 22 rotates in the reverse direction as a negative amount of change. In the storage unit of the electronic control unit 33, the rotation angle θk corresponding to the lower limit tilt angle θt is stored as the reference rotation angle θs. The electronic control unit 33 calculates the total rotation angle θd around the center axis Tb of the tilt screw shaft 22 by calculating the total value of the positive change amount or the negative change amount from the rotation angle θk of the reference rotation angle θs. .

電子制御装置33は、回転移動比および総回転角度θdに基づいてチルトスクリュー軸22の軸線方向の移動量を計算する。そして、チルトスクリュー軸22の軸線方向の移動量および幾何関係に基づいてチルト角θtを測定する。操作部34から取得した指示信号Ssに基づいて、第1モーター電流マップIp1および第2モーター電流マップIp2のいずれかが電子制御装置33によって選択される。選択されたモーター電流マップにおいて、チルト角θtの測定値に対応するモーター電流Imが、電動モーター31に供給する電流として、電子制御装置33により決定される。   The electronic control unit 33 calculates the amount of movement of the tilt screw shaft 22 in the axial direction based on the rotational movement ratio and the total rotational angle θd. Then, the tilt angle θt is measured based on the amount of movement of the tilt screw shaft 22 in the axial direction and the geometric relationship. One of the first motor current map Ip1 and the second motor current map Ip2 is selected by the electronic control unit 33 based on the instruction signal Ss acquired from the operation unit 34. In the selected motor current map, the motor current Im corresponding to the measured value of the tilt angle θt is determined by the electronic control unit 33 as the current supplied to the electric motor 31.

また、電子制御装置33は、モーター電流Imを決定する動作と平行して、電動モーター31に負のモーター電流Imを供給し、チルト角θtを減少させる変更を開始してから回転角θkが変化しない期間が所定期間txを超えたとき、この回転角θkを基準回転角θsとして学習する動作も行う。   In parallel with the operation of determining the motor current Im, the electronic control device 33 supplies the negative motor current Im to the electric motor 31 and starts the change to decrease the tilt angle θt, and then the rotation angle θk changes. When the non-period exceeds the predetermined period tx, an operation of learning the rotation angle θk as the reference rotation angle θs is also performed.

図6を参照して、電子制御装置33のモーター電流決定処理の流れについて具体的に説明する。電子制御装置33は図6のモーター電流決定処理を所定の周期で繰り返し実行する。   With reference to FIG. 6, the flow of the motor current determination process of the electronic control unit 33 will be specifically described. The electronic control unit 33 repeatedly executes the motor current determination process of FIG. 6 at a predetermined cycle.

ステップS11では、操作部34によって指示信号Ssが生成されたか否かを判定する。ステップS11において否定判定した場合、モーター電流決定処理を終了する。一方、ステップS11において肯定判定した場合、ステップS12では、回転角センサ24によって検出された回転角θkに基づいて、チルト角θtを測定する。   In step S11, it is determined whether or not the instruction signal Ss is generated by the operation unit 34. If a negative determination is made in step S11, the motor current determination process ends. On the other hand, when an affirmative determination is made in step S11, in step S12, the tilt angle θt is measured based on the rotation angle θk detected by the rotation angle sensor 24.

ステップS13では、ステップS12におけるチルト角θtの測定値に対応するモーター電流Imを、指示信号Ssに応じて選択したモーター電流マップを参照して決定する。
ステップS14では、ステップS13において決定したモーター電流Imを電動モーター31に供給する。
In step S13, the motor current Im corresponding to the measured value of the tilt angle θt in step S12 is determined with reference to the motor current map selected according to the instruction signal Ss.
In step S 14, the motor current Im determined in step S 13 is supplied to the electric motor 31.

図7を参照して、電子制御装置33の基準回転角学習処理の流れについて具体的に説明する。電子制御装置33は図7の基準回転角学習処理を、モーター電流決定処理と平行して所定の周期で繰り返し実行する。   With reference to FIG. 7, the flow of the reference rotation angle learning process of the electronic control unit 33 will be specifically described. The electronic control unit 33 repeatedly executes the reference rotation angle learning process of FIG. 7 in a predetermined cycle in parallel with the motor current determination process.

ステップS21では、モーター電流Imの供給を開始してから回転角θkが変化しない期間が所定期間txを超えるか否かを判定する。ステップS21において否定判定した場合、基準回転角学習処理を終了する。   In step S21, it is determined whether or not the period during which the rotation angle θk does not change after the start of the supply of the motor current Im exceeds the predetermined period tx. If a negative determination is made in step S21, the reference rotation angle learning process is terminated.

ステップS21において肯定判定した場合、ステップS22では、回転角θkが変化しない期間が所定期間txを超えたのが、チルト角θtの減少を開始してからか否かを判定する。ステップS22において肯定判定した場合、ステップS23では回転角センサ24によって検出された回転角θkを基準回転角θsに再設定する。ステップS22において否定判定した場合、ステップS24の処理へ進む。ステップS24では、モーター電流Imの供給を停止する。   If an affirmative determination is made in step S21, it is determined in step S22 whether or not the period during which the rotation angle θk does not change exceeds the predetermined period tx since the start of the decrease in the tilt angle θt. If an affirmative determination is made in step S22, the rotation angle θk detected by the rotation angle sensor 24 is reset to the reference rotation angle θs in step S23. If a negative determination is made in step S22, the process proceeds to step S24. In step S24, the supply of the motor current Im is stopped.

(実施形態の効果)
本実施形態のステアリング装置1によれば以下の効果が得られる。
(1)ステアリング装置1は、チルト角θtと電動モーター31のモーター電流Imとの関係が予め規定された電子制御装置33を備え、この電子制御装置33を用いて電動モーター31のモーター電流Imを制御する。
(Effect of embodiment)
According to the steering device 1 of the present embodiment, the following effects can be obtained.
(1) The steering device 1 includes an electronic control device 33 in which the relationship between the tilt angle θt and the motor current Im of the electric motor 31 is defined in advance, and the motor current Im of the electric motor 31 is calculated using the electronic control device 33. Control.

この構成によれば、予め定められたチルト角θtと電動モーター31のモーター電流Im(供給電流)との関係を用いて電動モーター31のモーター電流Imを制御するため、チルト機構の動作速度Vをチルト角θtに応じて制御することができる。このため、チルト角θtの調整が困難となるチルト機構の動作速度Vの変化が生じないように上記関係を定めることにより、チルト角θtを調整するときの操作性を高めることができる。また、予め定められた関係を用いて電動モーター31のモーター電流Imを制御するため、フィードバック制御により電動モーター31のモーター電流Imを制御する構成と比較して、電子制御装置33の演算負荷が小さくなる。   According to this configuration, since the motor current Im of the electric motor 31 is controlled using the relationship between the predetermined tilt angle θt and the motor current Im (supply current) of the electric motor 31, the operating speed V of the tilt mechanism is It can be controlled according to the tilt angle θt. For this reason, the operability when adjusting the tilt angle θt can be improved by defining the above relationship so as not to cause a change in the operating speed V of the tilt mechanism that makes it difficult to adjust the tilt angle θt. In addition, since the motor current Im of the electric motor 31 is controlled using a predetermined relationship, the calculation load of the electronic control device 33 is smaller than the configuration in which the motor current Im of the electric motor 31 is controlled by feedback control. Become.

(2)電子制御装置33は、チルト角θtおよび電動モーター31のモーター電流Imの関係が定められたマップを含む。
この構成によれば、その時々のチルト角θtをモーター電流マップに適用することにより電動モーター31のモーター電流Imを算出することができる。このため、演算式を用いて電動モーター31のモーター電流Imを算出する構成と比較して、電子制御装置33の演算負荷が小さくなる。
(2) The electronic control unit 33 includes a map in which the relationship between the tilt angle θt and the motor current Im of the electric motor 31 is determined.
According to this configuration, the motor current Im of the electric motor 31 can be calculated by applying the tilt angle θt at that time to the motor current map. For this reason, compared with the structure which calculates the motor current Im of the electric motor 31 using an arithmetic formula, the calculation load of the electronic control apparatus 33 becomes small.

(3)電子制御装置33は、チルト角θtが減少するように電動モーター31にモーター電流Imを供給しているとき、かつチルト角θtが変化しない期間が所定期間txを超えて継続されているとき、そのときの回転角θkを基準回転角θsとして学習する。   (3) When the electronic control unit 33 supplies the motor current Im to the electric motor 31 so that the tilt angle θt decreases, the period in which the tilt angle θt does not change continues beyond the predetermined period tx. Then, the rotation angle θk at that time is learned as the reference rotation angle θs.

ステアリング装置においては、チルト機構におけるずれの積算や経年劣化などに起因して、電子制御装置33が認識するチルト角θtが実際のチルト角θtからずれることもある。一方、チルト機構の動作が他の部材との接触により規制されているときには、電動モーター31にモーター電流Imを供給してもチルト角θtが変化しない状態が継続される。上記構成ではこれらの点に着目し、基準回転角θsを学習している。このため、電子制御装置33が基準回転角θsに基づいて認識するチルト角θtと実際のチルト角θtとのずれが解消される可能性が高くなる。   In the steering device, the tilt angle θt recognized by the electronic control device 33 may deviate from the actual tilt angle θt due to accumulation of deviation in the tilt mechanism, aging deterioration, or the like. On the other hand, when the operation of the tilt mechanism is restricted by contact with another member, the state where the tilt angle θt does not change continues even if the motor current Im is supplied to the electric motor 31. The above configuration focuses on these points and learns the reference rotation angle θs. For this reason, there is a high possibility that the deviation between the tilt angle θt recognized by the electronic control unit 33 based on the reference rotation angle θs and the actual tilt angle θt is eliminated.

(4)電子制御装置33は、電動モーター31にモーター電流Imを供給してチルト角θtを変化させているとき、かつ回転角θkが変化しない期間が所定期間txを超えるときに、モーター電流Imの供給を停止する。   (4) The electronic control unit 33 supplies the motor current Im to the electric motor 31 to change the tilt angle θt, and when the period during which the rotation angle θk does not change exceeds the predetermined period tx, the motor current Im Stop supplying.

電動モーター31にモーター電流Imを供給して回転させているときに回転角θkが変化しない期間が所定期間txを超えるときとは、以下の2つの状態である可能性が高い。
(A)チルト角θtが減少するように電動モーター31を駆動しているが、伝達機構26が保持部材21に接触している。
(B)チルト角θtが増加するように電動モーター31を駆動しているが、チルトスクリューナット23の内面に形成された溝が、第2円筒部に接触している。
When the motor current Im is supplied to the electric motor 31 for rotation and the period during which the rotation angle θk does not change exceeds the predetermined period tx, there is a high possibility of being in the following two states.
(A) The electric motor 31 is driven so that the tilt angle θt decreases, but the transmission mechanism 26 is in contact with the holding member 21.
(B) Although the electric motor 31 is driven so that the tilt angle θt increases, the groove formed on the inner surface of the tilt screw nut 23 is in contact with the second cylindrical portion.

上記構成によれば、上記(A)または(B)の場合に電動モーター31を停止させ、伝達機構26、チルトスクリュー軸22、およびチルトスクリューナット23が接触してから変形することを抑制することができる。   According to the above configuration, the electric motor 31 is stopped in the case of (A) or (B), and the deformation after the transmission mechanism 26, the tilt screw shaft 22, and the tilt screw nut 23 come into contact with each other is suppressed. Can do.

本発明は、上記実施形態以外の実施形態を含む。以下、本発明のその他の実施形態としての上記実施形態の変形例を示す。なお、以下の各変形例は、互いに組み合わせることもできる。   The present invention includes embodiments other than the above-described embodiment. Hereinafter, the modification of the said embodiment as other embodiment of this invention is shown. The following modifications can be combined with each other.

・上記実施形態(図6)では、チルト角θtに応じたモーター電流Imをモーター電流マップを参照することにより決定した。しかし、電子制御装置33は、チルト角θtに基づいて電動モーター31のモーター電流Imを算出するための演算式を記憶することもできる。これにより、その時々のチルト角θtを演算式に適用することにより電動モーター31のモーター電流Imを算出することができる。このため、モーター電流マップを予め記憶して電動モーター31のモーター電流Imを算出する構成と比較して、電子制御装置33に必要とされる記憶容量が小さくなる。   In the above embodiment (FIG. 6), the motor current Im corresponding to the tilt angle θt is determined by referring to the motor current map. However, the electronic control unit 33 can also store an arithmetic expression for calculating the motor current Im of the electric motor 31 based on the tilt angle θt. Thus, the motor current Im of the electric motor 31 can be calculated by applying the tilt angle θt at that time to the arithmetic expression. For this reason, the storage capacity required for the electronic control unit 33 is reduced as compared with the configuration in which the motor current map is stored in advance and the motor current Im of the electric motor 31 is calculated.

・上記実施形態(図1)では、1つのモーター電流マップを用いてモーター電流Imを決定した。また、伝達機構26およびチルトスクリューナット23のそれぞれを、チルトスクリュー軸22の回転を規制し、チルト角θtの変更可能範囲を定める規制部材とした。また、チルトスクリュー軸22を、伝達機構26、コラムチューブ12、ステアリングシャフト11、およびステアリングホイール2を支持する支持部材とした。しかし、図8(a)および図8(b)に示すように、チルト角θtの変更可能範囲における両端の角度をそれぞれ第1限界角および第2限界角とし、チルト角θtと第1限界角または第2限界角との差が所定角以下となる範囲を限界付近範囲とし、変更可能範囲のうちの限界付近範囲以外の範囲を通常範囲とすることもできる。この場合、電子制御装置33は、図8(b)に示すようにチルト角θtが限界付近範囲内にあるときのチルト機構の動作速度Vを動作速度VAとし、チルト角θtが通常範囲内にあるときのチルト機構の動作速度Vを動作速度VBとする。そして、動作速度VAが動作速度VB未満となるように予め規定されたチルト角θtおよび電動モーター31のモーター電流Imの関係を示す図8(a)に示すようなモーター電流マップを記憶する。チルト機構の動作速度Vが大きい状態で上記支持部材の回転が上記規制部材により規制されるとき、支持部材と規制部材の接触に伴いこれら部材の一方または両方が変形するおそれがある。この構成ではこの点に着目し、チルト角θtが限界付近範囲内にあるときのチルト機構の動作速度Vを小さくしているため、支持部材および規制部材の少なくとも一方が変形する恐れが小さくなる。   In the above embodiment (FIG. 1), the motor current Im is determined using one motor current map. Further, each of the transmission mechanism 26 and the tilt screw nut 23 is a restricting member that restricts the rotation of the tilt screw shaft 22 and determines the changeable range of the tilt angle θt. The tilt screw shaft 22 is a support member that supports the transmission mechanism 26, the column tube 12, the steering shaft 11, and the steering wheel 2. However, as shown in FIGS. 8A and 8B, the angles at both ends in the changeable range of the tilt angle θt are respectively the first limit angle and the second limit angle, and the tilt angle θt and the first limit angle are set. Alternatively, a range in which the difference from the second limit angle is equal to or less than a predetermined angle can be set as the near limit range, and a range other than the near limit range in the changeable range can be set as the normal range. In this case, as shown in FIG. 8B, the electronic control unit 33 sets the operation speed V of the tilt mechanism when the tilt angle θt is within the limit range as the operation speed VA, and the tilt angle θt is within the normal range. The operation speed V of the tilt mechanism at a certain time is defined as an operation speed VB. Then, a motor current map as shown in FIG. 8A showing the relationship between the tilt angle θt defined in advance so that the operating speed VA is less than the operating speed VB and the motor current Im of the electric motor 31 is stored. When rotation of the support member is restricted by the restriction member in a state where the operation speed V of the tilt mechanism is high, one or both of these members may be deformed due to contact between the support member and the restriction member. In this configuration, paying attention to this point, since the operating speed V of the tilt mechanism when the tilt angle θt is in the range near the limit is reduced, the possibility that at least one of the support member and the regulating member is deformed is reduced.

・上記実施形態(図6)では、チルト角θtが減少するように電動モーター31にモーター電流Imを供給しているとき、かつチルト角θtが変化しない期間が所定期間txを超えて継続されているときに、そのときのチルト角θtを基準チルト角θtsとして学習する。しかし、チルト角θtが増加するように電動モーター31にモーター電流Imを供給しているとき、かつチルト角θtが変化しない期間が所定期間を超えて継続されているときに、そのときの回転角θkを基準回転角θsとして学習することもできる。   In the above embodiment (FIG. 6), when the motor current Im is supplied to the electric motor 31 so that the tilt angle θt decreases, the period in which the tilt angle θt does not change continues beyond the predetermined period tx. When the user is in the middle of learning, the current tilt angle θt is learned as the reference tilt angle θts. However, when the motor current Im is supplied to the electric motor 31 so as to increase the tilt angle θt, and when the period during which the tilt angle θt does not change exceeds the predetermined period, the rotation angle at that time It is also possible to learn θk as the reference rotation angle θs.

この構成によれば、上記実施形態と同様に、電子制御装置33が認識するチルト角θtと実際のチルト角θtとのずれが解消される可能性が高くなる。
・上記実施形態(図7)では、使用者による操作に応じてチルト角θtを調整しているときに基準回転角θsを学習したが、使用者の車両への搭乗を容易にするためにチルト角θtを自動的に上限まで上昇させ、ステアリングホイール2が使用者の搭乗動作の妨げとならないように待避させたときに、基準回転角θsを学習してもよい。
According to this configuration, similarly to the above-described embodiment, there is a high possibility that the deviation between the tilt angle θt recognized by the electronic control device 33 and the actual tilt angle θt is eliminated.
In the above embodiment (FIG. 7), the reference rotation angle θs is learned when the tilt angle θt is adjusted in accordance with the operation by the user. However, the tilting is performed in order to make it easier for the user to board the vehicle. The reference rotation angle θs may be learned when the angle θt is automatically raised to the upper limit and the steering wheel 2 is retracted so as not to hinder the user's riding operation.

・上記実施形態(図1)では、チルトスクリュー軸22の回転角θkを検出したが、電動モーター31の各相の誘起電圧(逆起電圧)などに基づいてローターの回転角を推定し、この推定結果に基づいてチルト角θtを計算することもできる。これにより、チルト角θtを検出するためのセンサを用いなくとも、電動モーター31へ供給するモーター電流Imをチルト角θtに応じて決定することができる。   In the above embodiment (FIG. 1), the rotation angle θk of the tilt screw shaft 22 is detected, but the rotation angle of the rotor is estimated based on the induced voltage (counterelectromotive voltage) of each phase of the electric motor 31 and the like. The tilt angle θt can also be calculated based on the estimation result. Thus, the motor current Im supplied to the electric motor 31 can be determined according to the tilt angle θt without using a sensor for detecting the tilt angle θt.

・上記実施形態(図1)では、ステアリングシャフト11と転舵機構とが機械的に連結されたステアリング装置1とした。しかし、ステアリングシャフト11と転舵機構とが独立しており、電動モーターなどを動力源とする転舵機構をステアリングシャフト11の回転に応じて制御するステアバイワイヤ方式のステアリング装置にも本発明を適用することができる。   In the above embodiment (FIG. 1), the steering device 1 is configured in which the steering shaft 11 and the steering mechanism are mechanically coupled. However, the steering shaft 11 and the steering mechanism are independent, and the present invention is also applied to a steer-by-wire type steering apparatus that controls the steering mechanism using an electric motor or the like as a power source according to the rotation of the steering shaft 11. can do.

・上記実施形態(図1)では、チルトスクリュー軸22の回転角θkを回転量として検出することによりチルト角θtを測定したが、チルトスクリュー軸22の中心軸Tb方向の変位量を測定する位置センサを設け、この位置センサによって検出される変位量に基づいてチルト角θtを測定することもできる。   In the above embodiment (FIG. 1), the tilt angle θt is measured by detecting the rotation angle θk of the tilt screw shaft 22 as the rotation amount, but the position at which the displacement amount of the tilt screw shaft 22 in the central axis Tb direction is measured. It is also possible to provide a sensor and measure the tilt angle θt based on the amount of displacement detected by the position sensor.

・上記実施形態(図1)では、チルト角θtを調整することができるチルト機構のみを有するステアリング装置1であるものとしたが、ステアリングホイール2の中心軸Ta方向の位置を調整することができるテレスコピック機構をさらに有するステアリング装置にも本発明を適用することができる。   In the above embodiment (FIG. 1), the steering device 1 has only a tilt mechanism that can adjust the tilt angle θt, but the position of the steering wheel 2 in the direction of the central axis Ta can be adjusted. The present invention can also be applied to a steering apparatus that further includes a telescopic mechanism.

・上記実施形態(図1)では、チルト角θtを測定するための検出手段として回転角センサ24を用いたが、電動モーター31のローターの回転角を検出する回転角センサまたはチルト中心軸P周りの回転角度をチルト角θtとして直接検出する回転角センサを検出手段として用いることもできる。   In the above embodiment (FIG. 1), the rotation angle sensor 24 is used as the detection means for measuring the tilt angle θt. However, the rotation angle sensor that detects the rotation angle of the rotor of the electric motor 31 or around the tilt center axis P A rotation angle sensor that directly detects the rotation angle as the tilt angle θt can also be used as the detection means.

・上記実施形態(図7)では、基準回転角θsを学習したが、チルト角θtを直接検出する検出手段を用いる場合には、支持部材が規制部材に接触しているときの基準チルト角θtsを学習することもできる。   In the above embodiment (FIG. 7), the reference rotation angle θs is learned. However, in the case of using detection means that directly detects the tilt angle θt, the reference tilt angle θts when the support member is in contact with the regulating member. Can also learn.

・上記実施形態(図1)では、チルト角θtを変更するための支持部材としてチルトスクリュー軸22をチルトスクリューナット23に対して回転させることによりチルト角θtを変更した。しかし、ステアリングシャフト11を回転可能に支持するコラムチューブ12を支持部材として直接回転させることによって、チルト角θtを変更することもできる。   In the above embodiment (FIG. 1), the tilt angle θt is changed by rotating the tilt screw shaft 22 relative to the tilt screw nut 23 as a support member for changing the tilt angle θt. However, the tilt angle θt can also be changed by directly rotating the column tube 12 that rotatably supports the steering shaft 11 as a support member.

・上記実施形態(図1)では、チルトスクリュー軸22でコラムチューブ12を支持した。しかし、ラックアンドピニオン機構のラック軸でコラムチューブ12を支持し、ピニオンギアを回転部材として回転させることによりチルト角θtを変更することもできる。   In the above embodiment (FIG. 1), the column tube 12 is supported by the tilt screw shaft 22. However, the tilt angle θt can be changed by supporting the column tube 12 with the rack shaft of the rack and pinion mechanism and rotating the pinion gear as a rotating member.

・上記実施形態(図1)では、チルトスクリュー軸22が軸線方向に下降することにより伝達機構26が保持部材21に接触し、下限に達しているときのチルト角θtを0°の基準チルト角θtsとした。しかし、コラムチューブ12が水平方向に平行している状態のときのチルト角θtを0°の基準チルト角θtsとすることもできる。   In the above-described embodiment (FIG. 1), the transmission mechanism 26 contacts the holding member 21 as the tilt screw shaft 22 is lowered in the axial direction, and the tilt angle θt when reaching the lower limit is the reference tilt angle of 0 °. It was set as θts. However, the tilt angle θt when the column tube 12 is parallel to the horizontal direction can be set to a reference tilt angle θts of 0 °.

1…ステアリング装置、2…ステアリングホイール、11…ステアリングシャフト(支持部材)、12…コラムチューブ(支持部材)、13…コラムブラケット、14…取り付けボルト、15…取り付けステー、16…取り付けリブ、17…第1コラムリブ、18…第2コラムリブ、19…第3コラムリブ、21…保持部材(規制部材)、22…チルトスクリュー軸(支持部材)、23…チルトスクリューナット(規制部材)、24…回転角センサ(検出手段)、25…フレキシブルシャフト、26…伝達機構(規制部材)、31…電動モーター、32…減速機構、33…電子制御装置(ステアリング制御装置、演算手段)、34…操作部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 2 ... Steering wheel, 11 ... Steering shaft (support member), 12 ... Column tube (support member), 13 ... Column bracket, 14 ... Mounting bolt, 15 ... Mounting stay, 16 ... Mounting rib, 17 ... 1st column rib, 18 ... 2nd column rib, 19 ... 3rd column rib, 21 ... Holding member (regulation member), 22 ... Tilt screw shaft (support member), 23 ... Tilt screw nut (regulation member), 24 ... Rotation angle sensor (Detection means), 25 ... flexible shaft, 26 ... transmission mechanism (regulation member), 31 ... electric motor, 32 ... deceleration mechanism, 33 ... electronic control device (steering control device, calculation means), 34 ... operation unit.

Claims (5)

ステアリングホイールのチルト角を変更するチルト機構と、このチルト機構を駆動する電動モーターとを有するステアリング装置のための制御装置であり、前記電動モーターの供給電流を制御するステアリング制御装置において、
前記チルト角と前記電動モーターの供給電流との関係が予め規定された演算手段を備え、この演算手段を用いて前記電動モーターの供給電流を制御し、
前記演算手段は、前記チルト角および前記電動モーターの供給電流の関係が定められたマップを含み、
前記マップは、前記チルト角を増加させるときに用いられる第1モーター電流マップ、および、前記チルト角を減少させるときに用いられる第2モーター電流マップを含み、
前記第2モーター電流マップに基づき定められる前記電動モーターの供給電流は、前記第1モーター電流マップに基づき定められる前記電動モーターの供給電流よりも小さい
ステアリング制御装置。
A control device for a steering device having a tilt mechanism that changes a tilt angle of a steering wheel and an electric motor that drives the tilt mechanism, and a steering control device that controls a supply current of the electric motor,
Comprising computing means in which the relationship between the tilt angle and the supply current of the electric motor is defined in advance, the supply current of the electric motor is controlled using this computing means ,
The calculation means includes a map in which a relationship between the tilt angle and a supply current of the electric motor is defined,
The map includes a first motor current map used when increasing the tilt angle, and a second motor current map used when decreasing the tilt angle;
The steering control device , wherein a supply current of the electric motor determined based on the second motor current map is smaller than a supply current of the electric motor determined based on the first motor current map .
前記演算手段は、前記チルト角に基づいて前記電動モーターの供給電流を算出するための演算式を含む
請求項1に記載のステアリング制御装置。
The steering control device according to claim 1, wherein the calculation means includes an arithmetic expression for calculating a supply current of the electric motor based on the tilt angle.
前記ステアリング装置は、前記ステアリングホイールを支持する支持部材と、この支持部材の回転角度である前記チルト角の変更可能範囲を定める規制部材とを備えるものであり、
前記ステアリング制御装置は、前記チルト角の変更可能範囲における両端の角度をそれぞれ第1限界角および第2限界角とし、前記チルト角と前記第1限界角または前記第2限界角との差が所定角以下となる範囲を限界付近範囲とし、前記変更可能範囲のうちの前記限界付近範囲以外の範囲を通常範囲とするものであり、
前記演算手段は、前記チルト角が前記限界付近範囲内にあるときの前記チルト機構の動作速度を動作速度VAとし、前記チルト角が前記通常範囲内にあるときの前記チルト機構の動作速度を動作速度VBとして、前記動作速度VAが前記動作速度VB未満となるように予め規定された前記チルト角および前記電動モーターの供給電流の関係を有するものである
請求項1または2に記載のステアリング制御装置。
The steering device includes a support member that supports the steering wheel, and a regulating member that defines a changeable range of the tilt angle that is a rotation angle of the support member.
In the steering control device, the angles at both ends in the changeable range of the tilt angle are set as a first limit angle and a second limit angle, respectively, and a difference between the tilt angle and the first limit angle or the second limit angle is predetermined. A range that is equal to or less than an angle is a range near the limit, and a range other than the range near the limit of the changeable range is a normal range,
The calculation means sets the operation speed of the tilt mechanism when the tilt angle is in the range near the limit as the operation speed VA, and operates the operation speed of the tilt mechanism when the tilt angle is in the normal range. 3. The steering control device according to claim 1, wherein a speed VB has a relationship between the tilt angle and a supply current of the electric motor that are defined in advance so that the operation speed VA is less than the operation speed VB. 4. .
前記電動モーターに電流を供給しているとき、かつ前記チルト角が変化しない期間が所定期間を超えて継続されているとき、そのときのチルト角を基準チルト角として学習する
請求項1〜のいずれか一項に記載のステアリング制御装置。
When is supplying current to the electric motor, and when the period in which the tilt angle does not change is continued beyond a predetermined period, according to claim 1-3 to learn the tilt angle at that time as a reference tilt angle The steering control device according to any one of the above.
前記電動モーターの誘起電圧に基づいて前記チルト角を推定する
請求項1〜のいずれか一項に記載のステアリング制御装置。
The steering control device according to any one of claims 1 to 4 , wherein the tilt angle is estimated based on an induced voltage of the electric motor.
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