JP6279367B2 - Power steering device - Google Patents
Power steering device Download PDFInfo
- Publication number
- JP6279367B2 JP6279367B2 JP2014052873A JP2014052873A JP6279367B2 JP 6279367 B2 JP6279367 B2 JP 6279367B2 JP 2014052873 A JP2014052873 A JP 2014052873A JP 2014052873 A JP2014052873 A JP 2014052873A JP 6279367 B2 JP6279367 B2 JP 6279367B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- signal
- damping
- calculation unit
- shaft
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 35
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 9
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
- Power Steering Mechanism (AREA)
Description
本発明は、パワーステアリング装置のラックエンドストッパ制御に関する。 The present invention relates to rack end stopper control of a power steering apparatus.
電動パワーステアリング装置において、ラックエンドでの突き当て音を無くすため、ラックエンド付近で操舵アシスト力の出力制限を行うラックエンドストッパ制御の要求が高まっている。このラックエンドストッパ制御として、特許文献1が公開されている。 In the electric power steering apparatus, there is an increasing demand for rack end stopper control for limiting the output of the steering assist force in the vicinity of the rack end in order to eliminate the abutting sound at the rack end. As this rack end stopper control, Patent Literature 1 is disclosed.
特許文献1では、ラックエンド付近においてゲインを乗算したり、符号を反転したりして操舵アシスト力の逆方向に補助トルクを出力して舵角速度を減速させている。しかしながら、ラックエンドストッパ制御が開始されると、操舵アシスト力が減少しステアリングホイールの操舵に対して転舵輪の転舵が不足している状態となり、トーションバーの捻れ量が増大する。その結果、操舵アシスト力が増加し、想定しているほど舵角速度が減速されないことがある。 In Patent Document 1, the steering angular speed is reduced by multiplying a gain in the vicinity of the rack end or inverting the sign to output an auxiliary torque in a direction opposite to the steering assist force. However, when the rack end stopper control is started, the steering assist force decreases, and the turning of the steered wheels becomes insufficient with respect to the steering of the steering wheel, and the twist amount of the torsion bar increases. As a result, the steering assist force increases, and the steering angular speed may not be reduced as expected.
以上示したようなことから、パワーステアリング装置において、ラックエンド付近で効果的に舵角速度を低減させることが課題となる。 As described above, in the power steering apparatus, it is a problem to effectively reduce the steering angular velocity near the rack end.
本発明は、前記従来の問題に鑑み、案出されたもので、その一態様は、転舵角がラックエンド付近で、かつ、ステアリングホイールが切り込み方向へ操舵操作されているとき、舵角速度が大きいほど増大するようにダンピング信号を演算し、転舵角がラックエンド付近で、かつ、ステアリングホイールが切り込み方向へ操舵操作されているとき、切り込み方向への基本アシスト指令信号を維持または低下するようにリミッタ処理をすることを特徴とする。 The present invention has been devised in view of the above-described conventional problems. One aspect of the present invention is that when the turning angle is near the rack end and the steering wheel is steered in the cutting direction, the steering angular speed is The damping signal is calculated so as to increase as it increases, so that the basic assist command signal in the cutting direction is maintained or decreased when the turning angle is near the rack end and the steering wheel is steered in the cutting direction. A limiter process is performed.
本発明によれば、パワーステアリング装置において、ラックエンド付近で効果的に舵角速度を低減することが可能となる。 According to the present invention, in the power steering apparatus, the steering angular speed can be effectively reduced near the rack end.
以下、本発明に係るパワーステアリング装置の実施形態を図1〜図3に基づいて詳述する。 Hereinafter, an embodiment of a power steering device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
[実施形態]
図1は、本実施形態1におけるパワーステアリング装置を示す概略図である。図1に示すパワーステアリング装置は、ステアリングホイール1,ステアリングシャフト(操舵軸)2,ピニオン軸3,ラック軸4により基本的な操舵機構が構成されている。この操舵機構は、運転者によってステアリングホイール1が回転操作されると、そのステアリングホイール1の操舵トルクがステアリングシャフト2を介してピニオン軸3に伝達されると共に、ピニオン軸3の回転運動がラック軸4の直線運動に変換され、ラック軸4の両端に連結された左右の転舵輪(図示省略)が転舵するようになっている。つまり、ラック軸4には、ピニオン軸3が噛み合いするラック歯が形成されており、そのラック歯とピニオン軸3との噛合をもってステアリングシャフト2の回転を転舵動作に変換する変換機構が構成される。
[Embodiment]
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a power steering apparatus according to the first embodiment. In the power steering apparatus shown in FIG. 1, a basic steering mechanism is constituted by a steering wheel 1, a steering shaft (steering shaft) 2, a
また、ピニオン軸3にはステアリングホイール1の操舵角を検出する操舵トルクセンサTS(例えば、レゾルバ等)が設けられている。操舵トルクセンサTSの操舵トルク信号および電動モータMのロータの回転角を検出したモータ回転角センサ(例えばレゾルバやIC等)MASのモータ回転角信号,車速情報等に基づいて制御装置(以下、ECUと称する:図示省略)のモータ制御回路により電動モータMを駆動制御する。この電動モータMから減速器5を介してラック軸4に対して操舵アシスト力を付与するように構成されている。電動モータMには、その出力軸に減速器5が設けられ、電動モータMの回転が減速されながらラック軸4の直線運動に変換されるようになっている。
The
また、操舵機構には、舵角センサAS(例えば、MR素子やIC等)が設けられている。 In addition, the steering mechanism is provided with a steering angle sensor AS (for example, an MR element or an IC).
次に、図2に示すブロック図に基づいてECUの制御を説明する。 Next, the control of the ECU will be described based on the block diagram shown in FIG.
まず、操舵トルク演算部11は操舵トルクセンサTSの操舵トルク信号に基づいて操舵トルクを演算する。ステアリングシャフト2は、ステアリングホイール1側の入力軸とラック軸4側の出力軸とに軸方向で分割されている。入力軸と出力軸はトーションバー(図示省略)を介して互いに同軸連結されている。これにより、入力軸と出力軸とがトーションバーの捻れ変形を持って相対回転可能になっている。操舵トルクセンサTSは、入力軸側の回転角を検出する第1角度センサと、出力軸側の回転角を検出する第2角度センサと、を備え、第1角度センサと第2角度センサの出力信号に基づき、操舵トルク演算部11において、前記トーションバーの捻れ量を演算することにより操舵トルク信号を演算する。
First, the
また、舵角速度演算部13により、舵角センサASの舵角信号に基づいて、操舵軸の回転速度である舵角速度を演算する。ここで、操舵トルク信号,舵角速度信号はECU内、ECU外のどちらで演算してもよいが、ECU内には操舵トルク信号,舵角信号,舵角速度信号を受信する操舵トルク信号受信部,舵角信号受信部,舵角速度信号受信部があるものとする。
Further, the rudder angular
ダンピング信号演算部14において、前記舵角信号が予め設定された第1所定角以上で、かつ、前記ステアリングホイール1が切り込み方向へ操舵操作されているとき、切り込み方向への前記電動モータMの操舵力に対して減衰力となるダンピング信号を演算する。そして、このダンピング信号は、舵角速度演算部13で演算された舵角速度信号が大きいほど、増大するように演算される。
In the damping
ここで、ダンピング信号は例えば、PID制御により算出される。すなわち、舵角速度信号とダンピング信号演算部14に設定された各舵角毎の舵角速度設定値との偏差に基づいてPID演算を行い、ダンピング信号を演算する。これにより、操舵状況に応じたダンピングトルクを付与することができる。
Here, the damping signal is calculated by PID control, for example. That is, the PID calculation is performed based on the deviation between the steering angular velocity signal and the steering angular velocity setting value for each steering angle set in the damping
ダンピング信号演算部14におけるラックエンドストッパ制御の開始条件の一例を図3に示す。図3に示すように、横軸に舵角,縦軸に舵角速度をとり、破線がラックエンド,斜線部分がラックエンドストッパ制御範囲である。図3に示すように、舵角がラックエンドに近い程、低舵角速度でラックエンドストッパ制御が開始される。
An example of the start condition of the rack end stopper control in the damping
また、リミッタ処理部15により、舵角信号が予め設定された第2所定角以上と判断された場合、操舵トルク信号にリミッタ処理を行う。ここで、リミッタ処理は、操舵トルク信号の大きさを維持または漸減するように行われる。
In addition, when the
前記ダンピング信号演算部14に設定された第1所定角と、前記リミッタ処理部15に設定された第2所定角は同一であっても異なる値であってもよい。
The first predetermined angle set in the damping
基本アシスト指令信号演算部16では、リミッタ処理部15から出力された操舵トルク信号に基づいて、操舵アシスト力が演算される。
The basic assist command
位相補償演算部17は、ステアリングホイール1が回転操作されてから電動モータMにより操舵アシスト力が付与されるまでの位相差を補償し、EPSの応答性を向上させるものである。位相補償演算部17の制御は本願発明と直接関係ないため、詳細な説明は省略する。
The phase
ダンピング処理部18は、ステアリングホイール1戻し時において舵角速度が速い場合、ダンピング量を付与し、ステアリングホイール1が戻り過ぎて、車両が舵行するのを抑制するものである。ダンピング処理部18の制御も本願発明と直接関係ないため、詳細な説明は省略する。
When the steering angular velocity is high when the steering wheel 1 is returned, the
加算部19において、基本アシスト指令信号演算部16の出力と、位相補償演算部17の出力と、ダンピング信号演算部14の出力と、ダンピング処理部18の出力と、を加算する。そして、モータトルク指令演算部20において、加算部19で加算された信号に基づいて、モータトルクを演算する。
The
従来のラックエンドストッパ制御では、転舵輪の反力を利用しているため、摩擦係数μが低い路面では、充分に舵角速度が低減されないという問題が生じていた。本実施形態1におけるパワーステアリング装置によれば、ダンピング処理を舵角速度感応で行っているため、路面の摩擦係数μが小さい場合であっても、効果的にダンピングトルクを与え、舵角速度を低減することができ、ハンドルの突き当てショックを低減することがで きる。 In the conventional rack end stopper control, since the reaction force of the steered wheels is used, there is a problem that the rudder angular velocity is not sufficiently reduced on a road surface with a low friction coefficient μ. According to the power steering apparatus of the first embodiment, since the damping process is performed with sensitivity to the steering angular speed , even if the friction coefficient μ of the road surface is small, the damping torque is effectively applied and the steering angular speed is reduced. It is possible to reduce the butt shock of the handle.
また、転舵角に応じて基本アシスト指令信号にリミッタ処理を行うため、ラックエンド付近で舵角速度が低下し、それに伴いダンピング信号が低下した場合の切り込み方向への過剰アシストを抑制することができる。特に、ラックエンド付近ではトーションバーの振れ量が増大し、それに伴い基本アシスト指令信号が大きくなるため、この基本アシスト指令信号にリミッタ処理をかけることにより、上記過剰アシストを効果的に抑制することができる。 In addition, since the limiter process is performed on the basic assist command signal according to the turning angle, it is possible to suppress excessive assist in the cutting direction when the steering angular speed decreases near the rack end and the damping signal decreases accordingly. . In particular, the amount of shake of the torsion bar increases near the rack end, and the basic assist command signal increases accordingly. Therefore, by applying a limiter process to the basic assist command signal, the excessive assist can be effectively suppressed. it can.
さらに、ダンピング信号演算部14において、操舵状況に応じて前記ダンピング信号を基本アシスト指令信号よりも大きくなるように演算することにより、路面の摩擦係数μが非常に小さく、基本アシスト指令信号が非常に小さい場合であっても、効果的にダンピングトルクを付与し、ステアリングホイール1の突き当てショックを抑制することができる。
Further, the damping
また、リミッタ処理部15において、前記基本アシスト指令信号演算部16に入力される前の操舵トルク信号を低減させることにより、演算された基本アシスト指令信号にリミッタ処理により補正を加える場合に比べ、この補正量を小さくすることができる。その結果、補正制御によるハンチングを抑制することが可能となる。
Further, the
また、舵角に対して切り込み,切り戻し判定を設け、切り戻し方向に回転操作されているときは、ダンピング信号を付与しないこととすれば、切り戻し時のフィーリングを向上させることができる。 In addition, it is possible to improve the feeling at the time of switching back by providing cutting and switching back determination with respect to the rudder angle and not providing a damping signal when the steering is rotated in the switching back direction.
また、通常、車両には、ラックエンド付き当て時の衝突音を和らげるために緩衝材が設けられている。本実施形態によれば、ラックエンド付近で効果的に舵角速度を低減できるため、緩衝材の耐久性の向上、さらには緩衝材を省略しコストの削減を図ることができる。 Further, usually, the vehicle is provided with a cushioning material in order to soften the collision sound when the rack end is attached. According to this embodiment, the steering angular speed can be effectively reduced in the vicinity of the rack end, so that the durability of the buffer material can be improved, and further, the cost can be reduced by omitting the buffer material.
以上、本発明において、記載された具体例に対してのみ詳細に説明したが、本発明の技術思想の範囲で多彩な変形および修正が可能であることは、当業者にとって明白なことであり、このような変形および修正が特許請求の範囲に属することは当然のことである。 Although the present invention has been described in detail only for the specific examples described above, it is obvious to those skilled in the art that various changes and modifications are possible within the scope of the technical idea of the present invention. Such variations and modifications are naturally within the scope of the claims.
例えば、リミッタ処理は、上限値を設定して、その操舵トルク信号が上限値以上とならないようにしてもよく、操舵トルク信号にゲインを掛けて制限してもよく、またそれ以外の方法でもよい。 For example, the limiter process may set an upper limit value so that the steering torque signal does not exceed the upper limit value, may be limited by multiplying the steering torque signal by gain, or other methods may be used. .
ここで、上述した各実施形態から把握される技術的思想であって、特許請求の範囲に記載したもの以外のものについて、その効果とともに以下に記載する。 Here, it is the technical idea grasped | ascertained from each embodiment mentioned above, Comprising: It describes below with the effect about things other than what was described in the claim.
請求項1記載のパワーステアリング装置において、舵角に対して切り込み,切り戻し判定を設け、切り戻し方向に回転操作されているときは、ダンピング信号を付与しないことを特徴とするせパワーステアリング装置。 2. The power steering apparatus according to claim 1, wherein a cut / return determination is provided with respect to the rudder angle, and a damping signal is not given when the steering is rotated in the return direction.
この技術的思想によれば、切り戻し時のフィーリングを向上させることができる。 According to this technical idea, the feeling at the time of switching back can be improved.
1…ステアリングホイール
2…ステアリングシャフト(操舵軸)
3…ピニオン軸
4…ラック軸
M…電動モータ
AS…舵角センサ
TS…操舵トルクセンサ
MAS…モータ回転角センサ
14…ダンピング信号演算部
15…リミット処理部
1.
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記操舵機構に操舵力を付与する電動モータと、
前記電動モータを駆動制御する制御装置と、
前記制御装置に設けられ、前記操舵機構に生じる操舵トルク信号が入力される操舵トルク信号受信部と、
前記制御装置に設けられ、前記操舵軸の回転速度である舵角速度信号が入力される舵角速度信号受信部と、
前記制御装置に設けられ、前記操舵軸の舵角信号が入力される舵角信号受信部と、
前記制御装置に設けられ、前記操舵トルク信号に基づき前記電動モータヘの指令信号である基本アシスト指令信号を演算する基本アシスト指令信号演算部と、
前記制御装置に設けられ、前記ステアリングホイールが切り込み方向へ操舵操作され、前記舵角速度信号が、前記舵角信号がラックエンドに近いほど低舵角速度である制御開始閾値以上のとき、切り込み方向への前記電動モータの操舵力に対して減衰力となるダンピング信号を演算する演算部であって、前記舵角速度信号が大きいほど前記ダンピング信号が増大するように前記ダンピング信号を演算するダンピング信号演算部と、
前記制御装置に設けられ、前記舵角信号が第2所定角以上であって、前記ステアリングホイールが切り込み方向へ操舵操作されているとき、切り込み方向への前記基本アシスト指令信号が維持または低下するようにリミッタ処理をするリミッタ処理部と、
を有することを特徴とするパワーステアリング装置。 A steering shaft that rotates in accordance with a steering operation of the steering wheel, a pinion shaft provided on the steering shaft, a rack bar that has rack teeth that mesh with pinion teeth formed on the pinion shaft, and steers the steered wheels; A steering mechanism composed of
An electric motor for applying a steering force to the steering mechanism;
A control device for driving and controlling the electric motor;
A steering torque signal receiving unit provided in the control device, to which a steering torque signal generated in the steering mechanism is input;
A steering angular velocity signal receiving unit provided in the control device, to which a steering angular velocity signal that is a rotational speed of the steering shaft is input;
A steering angle signal receiving unit provided in the control device, to which a steering angle signal of the steering shaft is input;
A basic assist command signal calculation unit that is provided in the control device and calculates a basic assist command signal that is a command signal to the electric motor based on the steering torque signal;
Provided in the control device, the steering wheel is stroke steering operation direction, the steering angular velocity signal, wherein when the steering angle signal is equal to or higher than the control start threshold is a low steering angular speed closer to the rack end, in the cutting direction A calculation unit that calculates a damping signal that is a damping force with respect to the steering force of the electric motor, and a damping signal calculation unit that calculates the damping signal such that the damping signal increases as the steering angular velocity signal increases. ,
When the steering angle signal is not less than a second predetermined angle and the steering wheel is steered in the cutting direction, the basic assist command signal in the cutting direction is maintained or lowered. A limiter processing unit for performing a limiter process;
A power steering apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014052873A JP6279367B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Power steering device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014052873A JP6279367B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Power steering device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2015174565A JP2015174565A (en) | 2015-10-05 |
JP6279367B2 true JP6279367B2 (en) | 2018-02-14 |
Family
ID=54254127
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014052873A Active JP6279367B2 (en) | 2014-03-17 | 2014-03-17 | Power steering device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6279367B2 (en) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7099892B2 (en) * | 2018-07-09 | 2022-07-12 | 株式会社ジェイテクト | Steering control device |
JPWO2023149217A1 (en) * | 2022-02-02 | 2023-08-10 | ||
CN117163147A (en) * | 2022-05-25 | 2023-12-05 | 比亚迪股份有限公司 | Power-assisted motor control method, system, device and storage medium |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE60037258T2 (en) * | 1999-09-17 | 2008-10-02 | Delphi Technologies, Inc., Troy | SYSTEM FOR ADMINISTERING THE FINAL STOPPER |
JP3908144B2 (en) * | 2002-10-11 | 2007-04-25 | 株式会社ジェイテクト | Steering control device |
JP4189675B2 (en) * | 2004-03-09 | 2008-12-03 | 株式会社デンソー | Electric power steering device for vehicle |
JP4639861B2 (en) * | 2005-03-08 | 2011-02-23 | 日本精工株式会社 | Control device for electric power steering device |
JP2008049914A (en) * | 2006-08-25 | 2008-03-06 | Nsk Ltd | Control apparatus of electric power steering device |
-
2014
- 2014-03-17 JP JP2014052873A patent/JP6279367B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2015174565A (en) | 2015-10-05 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4984110B2 (en) | Electric power steering device | |
JP5962312B2 (en) | Electric power steering control device | |
JP6030459B2 (en) | Vehicle steering control device | |
JP6222063B2 (en) | Control device | |
JP7099892B2 (en) | Steering control device | |
JP6592067B2 (en) | Electric power steering device | |
JP6716782B2 (en) | Power steering device | |
EP1935757A1 (en) | Vehicle steering apparatus | |
EP3103703B1 (en) | Electric power steering device | |
JP5741394B2 (en) | Electric power steering control device | |
JP6740647B2 (en) | Steering control device | |
JP6539178B2 (en) | Electric power steering device | |
JP2017024520A (en) | Steering control device | |
EP3009332B1 (en) | Electric power steering device | |
JP2008183990A (en) | Electric power steering device | |
JP6279367B2 (en) | Power steering device | |
JP7404027B2 (en) | Steering control device | |
JP6313703B2 (en) | Electric power steering device | |
JP6220688B2 (en) | Electric power steering device | |
JP6131208B2 (en) | Electric power steering device | |
JP4434261B2 (en) | Steering device | |
WO2022085536A1 (en) | Steering device | |
JP4375558B2 (en) | Variable transmission ratio steering device | |
JP2020006832A (en) | Steering control device | |
KR101172098B1 (en) | Electric Power Steering System for Reducing Reaction in Active Front Steering |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A711 | Notification of change in applicant |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A712 Effective date: 20160516 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160915 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20170630 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20170704 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20170829 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20180109 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20180117 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6279367 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |