JPH01119472A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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Publication number
JPH01119472A
JPH01119472A JP62277981A JP27798187A JPH01119472A JP H01119472 A JPH01119472 A JP H01119472A JP 62277981 A JP62277981 A JP 62277981A JP 27798187 A JP27798187 A JP 27798187A JP H01119472 A JPH01119472 A JP H01119472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
torque
value
speed
assist torque
Prior art date
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Pending
Application number
JP62277981A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Moritsune Nakada
中田 守恒
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Nissan Motor Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Nissan Motor Co Ltd filed Critical Nissan Motor Co Ltd
Priority to JP62277981A priority Critical patent/JPH01119472A/en
Publication of JPH01119472A publication Critical patent/JPH01119472A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To quickly smooth the fluctuation of steering torque by adding correction torque obtained by subtracting steering speed correction torque from the differential value of the variation of normal steering auxiliary torque to the value of the normal steering auxiliary torque to correct the steering auxiliary torque. CONSTITUTION:A direct current servomotor 15 to supply steering auxiliary torque to a steering system 10 is connected to the steering system 10 through an electromagnetic clutch 15a and a worm gear 12b fixed to its output shaft. A steering torque sensor 17 functioning as a steering torque detecting means is composed of a strain gauge, and output analog voltage according to the magnitude and direction of torsion of a steering shaft. A steering angle sensor 18 outputs a steering angle detecting signal according to the direction and number of revolution of the steering shaft. A control device 19 outputs signals to control the servomotor 15 and the electromagnetic clutch 15a on a signal issued from each of the sensors 16-18 to control them.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、電動機の出力で操舵力を補助するようにし
た電動パワーステアリング装置に関し、特に、安定した
操舵感覚が得られるようにしたものでおる。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electric power steering device in which steering force is assisted by the output of an electric motor, and in particular, it is designed to provide a stable steering feeling. is.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来の電動パワーステアリング装置としては、的えば特
開昭62−29466号公報に記載されているものがる
る。このものは、操舵補助トルク全出力する電動損金減
速ギヤ機構金倉して操舵系に連結し、その電動機の出力
トルク金操舵トルク検出手段の検出トルクに応じて制御
するにhfcv、目標補助トルク値の算出においてトル
クの微分値にLv補正を行うようにした電動パワーステ
アリング装置であって、操舵トルク検出手段の出力に基
づき、基準操舵補助トルクを算出すると共に、更に、そ
の基準操舵補助トルク値全微分して補正値t−算出し、
その両算出値を操舵補助トルク算出手段で加算して実際
の操舵補助トルクを求めて、電動機に印加する電力を制
御するように構成されている。
An example of a conventional electric power steering device is the one described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-29466. This is an electric loss reduction gear mechanism that outputs the full amount of steering assist torque and is connected to the steering system, and controls the output torque of the electric motor according to the detected torque of the steering torque detection means. An electric power steering device that performs Lv correction on the differential value of torque during calculation, which calculates a reference steering assist torque based on the output of a steering torque detection means, and further calculates the total differential value of the reference steering assist torque value. and calculate the correction value t,
Both calculated values are added by a steering assist torque calculation means to obtain an actual steering assist torque, and the electric power applied to the electric motor is controlled.

〔発明が解決しようとする問題点〕[Problem that the invention seeks to solve]

しかしながら、このような従来の電動パワーステアリン
グ装置にろっては、供給すべき補助トルク(アシストト
ルク)Tmの値を求めるのに、前記検出操舵トルク値T
sに対し予め定常的に定められた一定の係数(車速等の
車両走行条件に基づき決定される)を掛けて算出される
基準操舵補助トルクの算出値に時間差分としての基準操
舵補助トルクの微分値を加えて補正することにより、実
際のトルク変動に即応して操舵補助トルクを増減し定常
状態に復帰せしめるようにしているものの操舵補助トル
クに発生したトルク変動全定常状態に整定される迄に時
間がかかつ几り、場合に−ってはいつ迄も持続しそれが
操舵力の不安定感として運転者に伝わるという問題点が
めった。
However, in such a conventional electric power steering device, the detected steering torque value T is used to determine the value of the assist torque Tm to be supplied.
Differentiation of the standard steering assist torque as a time difference to the calculated value of the standard steering assist torque, which is calculated by multiplying s by a constant constant coefficient (determined based on vehicle running conditions such as vehicle speed). By adding and correcting the value, the steering assist torque can be increased or decreased in immediate response to actual torque fluctuations to return to a steady state. A problem has arisen in that it takes time to cool down, and in some cases it lasts forever, which is conveyed to the driver as a feeling of instability in the steering force.

この発明は、上記従来例の問題点に着目してなされ友も
のであり、操舵補助トルクを時間差分としての基準操舵
補助トルクの微分値から転舵速度に応じて算出された転
舵速度補正トルクを減算し比値を補正トルクとして、基
準操舵補助トルクに加えて補正することにより実際のト
ルク変動に即応して操舵補助トルク金迅速に定常状態に
復帰せしめ、上記問題点を解決することを目的としてい
る。
This invention was made by focusing on the problems of the conventional example, and provides a steering speed correction torque that is calculated according to the steering speed from the differential value of the standard steering assist torque with the steering assist torque as a time difference. By subtracting the ratio value and using it as a correction torque, and correcting it in addition to the reference steering assist torque, the purpose is to quickly respond to actual torque fluctuations and quickly return the steering assist torque to a steady state, thereby solving the above problem. It is said that

〔問題点全解決する几めの手段〕[Elaborate means to solve all problems]

上記目的を達成するために、この発明は第1図の基本構
成に示すように、操舵系に連結式れ九操舵補助トルクを
発生する電動機と、前記操舵系の操舵トルクを検出する
操舵トルク検出手段と、前記操舵トルク検出手段の操舵
トルク検出値に基づき基準操舵補助トルク全算出する基
準操舵補助トルク算出手段と、該基準操舵補助トルク算
出手段からの基準操舵補助トルクめ微分値に基づいて微
分補正値を算出する微分補正値算出手段と、前記操舵系
の操舵角を検出する操舵角検出手段と、該操舵角検出手
段の操舵角検出値に基づき転舵速度を算出する転舵速度
算出手段と、該転舵速度算出手段より算出された転舵速
度に基づき転舵速度補正トルク全算出−rる転舵速度補
正トルク算出手段と、前記微分補正値算出手段の算出結
果から前記転舵速度補正トルク算出手段の算出結果を減
算して補正トルク全算出する補正トルク算出手段と、前
記基準操舵補助トルク算出手段の算出結果と前記補正ト
ルク算出手段の算出結果と全加算して実際の操舵補助ト
ルクを算出する操舵補助トルク算出手段と、該操舵補助
トルク算出手段の算出結果を前記電動機の駆動電流値に
変換して当該電動機に出力する駆動手段と全備えたこと
全特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention, as shown in the basic configuration of FIG. means, a reference steering assist torque calculating means for calculating the entire reference steering assist torque based on the steering torque detection value of the steering torque detecting means, and differentiation based on a differential value of the reference steering assist torque from the reference steering assist torque calculating means. A differential correction value calculation means for calculating a correction value, a steering angle detection means for detecting a steering angle of the steering system, and a steering speed calculation means for calculating a turning speed based on a steering angle detection value of the steering angle detection means. and a steering speed correction torque calculation means that calculates the total turning speed correction torque based on the turning speed calculated by the turning speed calculation means, and a turning speed correction torque calculation means that calculates the turning speed from the calculation result of the differential correction value calculation means. A correction torque calculation means that calculates the total correction torque by subtracting the calculation result of the correction torque calculation means, and a correction torque calculation means that calculates the total correction torque by subtracting the calculation result of the correction torque calculation means, and adds the calculation result of the reference steering assist torque calculation means and the calculation result of the correction torque calculation means to calculate the actual steering assistance. The present invention is characterized in that it is equipped with a steering assist torque calculating means for calculating torque, and a driving means for converting the calculation result of the steering assist torque calculating means into a drive current value for the electric motor and outputting it to the electric motor.

〔作用〕[Effect]

この発明においては、操舵補助トルク全出力する電動機
を減速ギヤ機構金倉して操舵系に連結し、その電動機の
出力トルクを操舵トルク検出手段の検出トルクに応じて
制御するにめ友り、目標補助トルク値の算出においてト
ルクの微分値と転舵速度により補正全行うようにし几電
動パワーステアリング装置で6って、操舵トルク検出手
段の出力に基づき、基準操舵補助トルクを算出すると共
に、更に、その基準操舵補助トルク値を微分して算出し
た微分補正値から転舵速度より算出された転舵速度補正
トルク全減算して算出し次補正トルクを操舵補助トルク
算出手段で加算して実際の操舵補助トルクを求めて、電
動機に印加する電力を制御することに=ジ、操舵トルク
変動を迅速に定常状態に復し、操舵の不安定感を解消す
る。
In this invention, the electric motor that outputs the full amount of steering assist torque is connected to the steering system through a reduction gear mechanism, and the output torque of the electric motor is controlled in accordance with the detected torque of the steering torque detecting means. In calculating the torque value, all corrections are made using the differential value of the torque and the steering speed.The electric power steering device calculates the standard steering assist torque based on the output of the steering torque detection means, and also calculates the reference steering assist torque based on the output of the steering torque detection means. The steering speed correction torque calculated from the steering speed is calculated by subtracting the entire steering speed correction torque calculated from the steering speed from the differential correction value calculated by differentiating the reference steering assist torque value, and the next correction torque is added by the steering assist torque calculating means to calculate the actual steering assist. By determining the torque and controlling the electric power applied to the electric motor, the steering torque fluctuations are quickly returned to a steady state and the feeling of instability in steering is eliminated.

〔実施列〕[Implementation row]

以下、この発明の実施11FI図面に基づいて説明する
Hereinafter, the present invention will be explained based on the 11th FI drawing.

第2図乃至第7図は、この発明の一実施例を示す図でめ
る。
FIGS. 2 to 7 are diagrams showing one embodiment of the present invention.

第2図において、10は操舵系の構成部分であり、11
は図示しないステアリングシャフトと連結して一体回転
するス、タブシャフト、12はスタックギフトIIK取
付けたウオームホイール12aとこれに噛合するウオー
ムギヤ12bとからなる減速ギヤ機構、13はスタツフ
でフト11の端部に形成されたピニオンギヤであり、こ
のピニオンギヤ13がこれに噛合するランク14全介し
さらに図示しない舵取リンク機構を介して車輪に連結し
ている。
In FIG. 2, 10 is a component of the steering system, and 11
12 is a reduction gear mechanism consisting of a worm wheel 12a attached to a stack gift IIK and a worm gear 12b meshing with the worm wheel 12a; 13 is a staff at the end of the shaft 11; The pinion gear 13 is connected to the wheels through the entire rank 14 that meshes therewith, and further through a steering link mechanism (not shown).

15は操舵系10に操舵補助トルクを付加する直流サー
ボ寛動機であり、電磁クラクチ15aとその出力軸に固
着され友、ウオームギヤ12b ?介して前記操舵系1
0に連結されている。
Reference numeral 15 denotes a DC servo relaxer that adds steering assist torque to the steering system 10, and is fixed to an electromagnetic clutch 15a and its output shaft, and a worm gear 12b? via the steering system 1
Connected to 0.

16は車速検出手段としての車速センサでロク、ガえば
変速機の出力軸の回転数を検出しこれに対応し次周期の
パルス信号を出力する。
Reference numeral 16 denotes a vehicle speed sensor serving as a vehicle speed detecting means, which detects the rotational speed of the output shaft of the transmission and outputs a pulse signal for the next cycle in response to this.

17は操舵トルク検出手段としての操舵トルクセンサで
6って、例えばステアリングシャツ)K固着したストレ
インゲージで構成され、操縦者がステアリングホイール
を転舵操作することによりステアリングシャフトに生じ
る捩れの大きさと方向に応じ友アナログ電圧を出力する
Reference numeral 17 denotes a steering torque sensor as a means for detecting steering torque; 6 (for example, a steering shirt) is composed of a fixed strain gauge; Outputs analog voltage accordingly.

18は操舵角度を検出する操舵角検出手段としての操舵
角センサでおって、ステアリングシャフトに装着された
スリット付円板とそのスリットに対向して2組の検出子
を有するフォトカプラとからなる回転検出器で構成され
、ステアリングシャフトの回転方向及び回転数に応じた
パルス1g号でなる操舵角検出信号を出力する。
Reference numeral 18 denotes a steering angle sensor as a steering angle detection means for detecting a steering angle, which is a rotating sensor consisting of a disc with a slit attached to the steering shaft and a photocoupler having two sets of detectors facing the slit. It is composed of a detector and outputs a steering angle detection signal consisting of a pulse number 1g corresponding to the rotation direction and rotation speed of the steering shaft.

の各検出信号か′供給され、これらに基づき前記電動機
15vi−制御する制御信号S1〜S3及び電磁クラッ
チ15aを制御する制御信号54t−出力する制御回路
20と、その制御信号81〜S3が供給されこれに基づ
き電動機1st−駆動する駆動回路30とから構成され
ている。
Based on these detection signals, the control circuit 20 outputs control signals S1 to S3 for controlling the electric motor 15vi and a control signal 54t for controlling the electromagnetic clutch 15a, and its control signals 81 to S3 are supplied. Based on this, the drive circuit 30 is configured to drive the electric motor 1st.

制御回路20は、第3図に示す工うに、A/D変換i2
1.マイクロコンピュータ22及びD/A変換器23を
備えている。
The control circuit 20 has an A/D conversion i2 as shown in FIG.
1. It includes a microcomputer 22 and a D/A converter 23.

マイクロコンピュータ22は、インタフェース回路とし
ての入力回路22a、出力回路22b、演算供給される
と共に、センサ17の検出信号がA/D変換器21を介
して供給され、且つ出力回路22bから操舵補助トルク
に応じたモータ電流制御信号S1がD/A変換器23t
−介して出力されると共に、制御信号82〜S4が直接
出力される。
The microcomputer 22 is supplied with an input circuit 22a as an interface circuit, an output circuit 22b, calculations, a detection signal of the sensor 17 via the A/D converter 21, and a steering assist torque from the output circuit 22b. The corresponding motor current control signal S1 is sent to the D/A converter 23t.
- and the control signals 82 to S4 are directly output.

演算処理袋[22Cは、入力回路22aに供給される操
舵トルク検出信号Tsに基づきこれが所定設定値α以上
であるときに、所定の演算処理を実行して基準操舵補助
トルクTMk演算すると共に、更にその基準操舵補助ト
ルク検出値Tmt−微分して微分補正値ΔTmt−演算
する。ま念、入力回路22aに供給でれる操舵角検出信
号θ3より転舵速度δt1算し、演算され九転舵速度a
、に基づき所定の演算処理を実行して転舵速度補正トル
ク−訛演算する。
The arithmetic processing bag [22C executes predetermined arithmetic processing to calculate the reference steering assist torque TMk based on the steering torque detection signal Ts supplied to the input circuit 22a when the detected signal Ts is equal to or greater than a predetermined set value α, and further calculates the reference steering assist torque TMk. The reference steering assist torque detection value Tmt is differentiated and a differential correction value ΔTmt is calculated. Just in case, the steering speed δt1 is calculated from the steering angle detection signal θ3 supplied to the input circuit 22a, and the calculated nine steering speed a is calculated.
A predetermined calculation process is executed based on , to calculate the steering speed correction torque-accuracy.

微分補正値ΔTmから転舵速度補正トルクを減算して算
出され几補正トルクTmlと基準操舵補助トルクに基づ
き実際の操舵補助トルクTM−全演算し、これによって
電動器1st制御するモータ制御信号Slk出力し、一
方、操舵トルク検出信号が所定設定値α未満でめるとき
には、電動v&15による操舵補助トルクの発生全停止
させる。
The actual steering assist torque TM is calculated by subtracting the steering speed correction torque from the differential correction value ΔTm and is calculated based on the correction torque Tml and the reference steering assist torque, thereby outputting a motor control signal Slk for controlling the electric motor 1st. On the other hand, when the steering torque detection signal is less than the predetermined set value α, the generation of steering assist torque by the electric V&15 is completely stopped.

記憶装置22dは、上記演算処理装置22cの演算処理
に必要な処理プログラム、重速v2パラメータとして操
舵トルクT、と基準操舵補助トルクTmとの関係全表わ
す記憶テーブル、転舵速度δS と転舵速補正トルクT
Vとの関係ヲ嚢わ丁記憶テーブル、モータ出力トルクと
モータ駆動電流との関係を表わす記憶テーブル等を記憶
していると共に、演算処理装置22cの演算結果等全逐
次記憶する。
The storage device 22d stores a processing program necessary for the arithmetic processing of the arithmetic processing device 22c, a storage table showing the entire relationship between the steering torque T as the heavy speed v2 parameter and the reference steering assist torque Tm, and the steering speed δS and the steering speed. Correction torque T
It stores a storage table showing the relationship between the motor output torque and the motor drive current, a storage table showing the relationship between the motor output torque and the motor drive current, etc., and also sequentially stores all the calculation results of the calculation processing unit 22c.

モータ駆動回路30は、第4図に示すようK、制御回路
20から出力されるモータ電流制御信号$1と電動機1
5の負荷を流を検出する電流検出器40からのt流フィ
ードバック信号とが入力側に供給される差動増幅器31
と、その差動増幅出力と、鋸歯状波発生回路32からの
鋸歯状波信号とが入力側に供給されるパルス幅変調回路
としての比較回路33と、その比較出力と前記制御回路
20からの右回転信号82.左回転信号S3とが供給て
れるANDグー)34.35と、これらANDゲー)3
4.35の出力が供給されたスイッチングトランジスタ
36.37と、これらV!−電動機15.に蓄積された
誘導エネルギから保護するフライホイールダイオード3
8.39とから構成され、スイッチングトランジスタ3
6.37のコレクタが夫々tMJ機15C右回転用端子
B及び左回転用端子LK接続されて、モータ駆動を流t
チョッパ制御する◎ 次に上記実施列の動作上、演算処理装置22cでの処理
手順を示す第5図を伴って説明する。
The motor drive circuit 30, as shown in FIG.
a differential amplifier 31 whose input side is supplied with a current feedback signal from a current detector 40 for detecting current through a load of 5;
, a comparison circuit 33 as a pulse width modulation circuit to which the differential amplification output thereof and the sawtooth wave signal from the sawtooth wave generation circuit 32 are supplied to the input side, and a comparison circuit 33 which is a pulse width modulation circuit to which the differential amplification output thereof and the sawtooth wave signal from the sawtooth wave generation circuit 32 are supplied. Right rotation signal 82. The left rotation signal S3 is supplied with AND game) 34.35 and these AND game) 3
switching transistors 36.37 supplied with an output of 4.35 and these V! -Electric motor 15. Flywheel diode 3 protects from inductive energy stored in
8.39, and the switching transistor 3
6.37 collectors are connected to terminal B for right rotation and terminal LK for left rotation of tMJ machine 15C, respectively, and the motor drive is carried out.
Chopper control ◎ Next, the operation of the above-mentioned implementation train will be explained with reference to FIG. 5 showing the processing procedure in the arithmetic processing unit 22c.

この第5図は、例えば所定のメインプログラムK対して
所定時間間隔(飼えば20−pssce )  毎にタ
イマ割込処理として実行嘔れる。
5 is executed as a timer interrupt process for a predetermined main program K at predetermined time intervals (eg, 20-pssce).

まず、ステップ■で車速センサ16からの車速検出信号
を読込み、単位時間当たりのパルス数又はパルス間階上
計測して車速を算出し、これを車速検出値Vとして記憶
装置22d (D所定記憶領域に一時記憶する。
First, in step (2), the vehicle speed detection signal from the vehicle speed sensor 16 is read, the number of pulses per unit time or the pulse interval is measured to calculate the vehicle speed, and this is set as the vehicle speed detection value V in the storage device 22d (D predetermined storage area temporarily memorized.

次いで、ステップ■に移行して、操舵トルクセンサ17
からの操舵トルク検出信号を読込み、これを操舵トルク
検出値T8として記憶装置22dの所定記憶領域に一時
記憶する。
Next, the process moves to step (3), and the steering torque sensor 17
The steering torque detection signal is read in and temporarily stored in a predetermined storage area of the storage device 22d as the steering torque detection value T8.

次いで、ステップ■に移行して、操舵角上ンサ18から
の操舵角検出信号を読込み、その操舵方向と操舵角度と
を判別してこれら全操舵方向検出値り及び操舵角検出値
θ3として記憶装置22dの所定記憶領域に夫々−時記
憶する。
Next, the process moves to step (3), where the steering angle detection signal from the steering angle sensor 18 is read, the steering direction and steering angle are determined, and all these steering direction detection values and steering angle detection value θ3 are stored in the storage device. Each time is stored in a predetermined storage area of 22d.

次いで、ステップ■に移行して、前記ステップ■で記憶
した操舵角検出値θ8に基づきこれ全微分して転舵速度
全算出し、転舵速度検出値θ8 として記憶装置22d
の所定記憶領域に更新記憶する。
Next, the process moves to step (2), and the steering angle detection value θ8 stored in step (2) is completely differentiated to calculate the entire steering speed, and the steering angle detection value θ8 is stored in the storage device 22d.
is updated and stored in a predetermined storage area.

次いで、ステップ■に移行して、ステップ■で記憶した
操舵トルク検出値T、が所定設定値α未満でわるか否か
を判定する。この場合の判定は、操舵系10に電動機1
5による操舵補助トルクを作用させるか否かを判定する
ものでめった、Ts<αでめるときには、操舵補助トル
クが不要でめるものと判定してステップ■に移行する。
Next, the process moves to step (2), and it is determined whether or not the detected steering torque value T stored in step (2) is less than a predetermined set value α. The determination in this case is that the steering system 10 has an electric motor 1.
When determining whether or not to apply the steering assist torque according to step 5, if it is rarely found that Ts<α, it is determined that the steering assist torque is unnecessary and can be applied, and the process moves to step (3).

このステップ■では、出力回路22bからのクラッチ1
5a t−オフ状態とする論理値″0′″の制御信号8
4にクラッチ15&に出力すると共に、論理値′0″の
操舵方向制御信号S2.S3’tモ一タ駆動回路30に
出力してから割込処理全終了する。
In this step (2), the clutch 1 from the output circuit 22b is
5a Control signal 8 with logic value "0" to set t-off state
4, the steering direction control signal S2.S3't is outputted to the clutch 15&, and the steering direction control signal S2.S3't of logical value '0' is outputted to the motor drive circuit 30, and then the interrupt processing is completely completed.

このように、クラッチ15aに論理値″0″の制御信号
S4が供給されると、クラッチ15mオフ状態となって
、電動機15と操舵系10の減速ギヤ12との間の連結
状態が解放され、操舵系10K。
In this way, when the control signal S4 with the logical value "0" is supplied to the clutch 15a, the clutch 15m is turned off, and the connection state between the electric motor 15 and the reduction gear 12 of the steering system 10 is released. Steering system 10K.

対する電動機15による操舵補助トルクが非伝達状態と
なり、操縦者によるステアリングホイールを操舵する操
舵力のみによって車輪が転舵される。
On the other hand, the steering assist torque by the electric motor 15 is not transmitted, and the wheels are steered only by the steering force of the driver steering the steering wheel.

このとき、モータ駆動回路30では、操舵方向制御信号
82.83が論理値″0′″でめるので、そのANDゲ
ート34.35の出力が論理値“0″金維持し、このt
や、スイッチングトランジスタ36.37がオフ状態を
維持するので、電動機15の電流供給回路が遮断状態と
なり、電動機15は停止状態に保持される。
At this time, in the motor drive circuit 30, since the steering direction control signal 82.83 is set to the logical value "0", the output of the AND gate 34.35 maintains the logical value "0", and this t
Since the switching transistors 36 and 37 are maintained in the off state, the current supply circuit of the motor 15 is cut off, and the motor 15 is maintained in the stopped state.

一方、ステップ■の判定結果がTs≧α(すなわちTs
−a≧0)であるときには、電動機15による操舵補助
トルクが必要であると判定されてステップ■に移行する
On the other hand, the determination result of step ■ is Ts≧α (that is, Ts
-a≧0), it is determined that the steering assist torque by the electric motor 15 is necessary, and the process proceeds to step (2).

このステップ■では、論理値“1′の制御信号S4をク
ラッチ15a IC供給する。これKよジ、クラクチ1
5aがオン状態となって、電動機15と操舵系10とが
連結状態となシ、操舵系10に電動機15による操舵補
助トルクが付加される。
In this step (2), a control signal S4 with a logical value of "1" is supplied to the clutch 15a IC.
5a is turned on, the electric motor 15 and the steering system 10 are connected, and a steering assist torque by the electric motor 15 is applied to the steering system 10.

次いで、ステップ■に移行して、操舵が右切りでめるか
左切りでめるかを判定する。このとき、右切りでめると
きKは、ステップ■に移行して、出力回路22bからの
右回転制御信号82を論理値“工”とし、左切りでめる
ときKは、ステップ0に移行して、左回転制御信号53
t−論理値“1″とする。
Next, the process moves to step (2), where it is determined whether the steering can be turned to the right or to the left. At this time, when the right turn is completed, K moves to step 2, and the right rotation control signal 82 from the output circuit 22b is set to the logical value "engine", and when the left turn is completed, K moves to step 0. Then, the left rotation control signal 53
t-logical value “1”.

そして、ステップ■又はステップ0からステップ◎に移
行して、ステップ■で記憶した車速検出値V及びステッ
プ■で記憶した操舵トルク検出値Tsに基づき、車速V
全パラメータとし九所要操舵トルクと操舵補助トルクと
の関係(記憶装置22dに予め記憶されている)を示す
記憶テーブルを参照して、ゲインKs t−決定する。
Then, the process moves from step ■ or step 0 to step ◎, and the vehicle speed V is determined based on the detected vehicle speed value V stored in step ■ and the detected steering torque value Ts stored in step ■.
The gain Ks t is determined by referring to a storage table showing the relationship between the nine required steering torques and the steering assist torque (stored in advance in the storage device 22d) for all parameters.

次いで、ステップOに移行して、操舵トルク検出値Ts
、ゲインに、 %操舵補助開始トルクの設定値αに基づ
き基準操舵補助トルクTm =に+ (Ts−α)を算
出し、これを記憶装置22dの所定記憶領域に一時記憶
する。
Next, proceeding to step O, the steering torque detection value Ts
, for the gain, %Based on the set value α of the steering assist start torque, a standard steering assist torque Tm=+(Ts−α) is calculated, and this is temporarily stored in a predetermined storage area of the storage device 22d.

次いで、ステップ0に移行して、上記ステップ0で算出
した基準操舵補助トルクTmの単位時間当たりの変化分
、すなわち微分値ΔTmヲ補正項として算出する。これ
は現時点の基準操舵補助トルク算出値Tmと一定時間前
の基準操舵補助トルク値Tmoとの差分に微分係数に、
を乗算することによりΔTm= Kt (Tm  Tm
o )として演算される。
Next, the process moves to step 0, and the change per unit time of the reference steering assist torque Tm calculated in step 0, that is, the differential value ΔTm, is calculated as a correction term. This is the differential coefficient of the difference between the current reference steering assist torque value Tm and the reference steering assist torque value Tmo a certain period of time ago.
By multiplying ΔTm=Kt (Tm Tm
o ).

次いで、スラップ0に移行して、上記ステップ■で算出
した転舵速度札に基づいて、転舵速度δ、と転舵速度補
正トルクとの関係金示す記憶テーブルを参照して(記憶
装置22d K予め記憶されている)転舵速度補正トル
クTwを算出し、これを記憶装置22dの所定記憶領に
一時記憶する。
Next, shift to slap 0, and based on the steering speed tag calculated in step (3) above, refer to a storage table showing the relationship between the steering speed δ and the steering speed correction torque (storage device 22d K The steering speed correction torque Tw (stored in advance) is calculated and temporarily stored in a predetermined storage area of the storage device 22d.

次いで、ステップ@に移行して、上記ステップ0で算出
した微分補正値ΔTmとステップ0で算出した転舵速度
補正トルクTwとに基づき補正トルクTmt−Δ’I’
m−’rwとして算出し、これを記憶装置22dの所定
記憶領域九−時記憶する。
Next, the process moves to step @, and the correction torque Tmt-Δ'I' is calculated based on the differential correction value ΔTm calculated in step 0 and the steering speed correction torque Tw calculated in step 0.
This is calculated as m-'rw and stored in a predetermined storage area 9-o of the storage device 22d.

次いで、ステップ0に移行し、上記ステップ◎で算出し
た補正トルクTmlとステップ◎で算出した基準操舵補
助トルクTmに基づき、実際に操舵系に加えるべき操舵
補助トルクTM t” TM=Tm + Tmxとして
算出し、これを記憶装置22dの所定記憶領域に一時記
憶する。
Next, the process moves to step 0, and based on the correction torque Tml calculated in step ◎ above and the reference steering assist torque Tm calculated in step ◎, the steering assist torque TM t'' to be actually applied to the steering system is calculated as TM=Tm + Tmx. This is calculated and temporarily stored in a predetermined storage area of the storage device 22d.

次いで、ステップ◎に移行して、予め記憶装置22dに
記憶した第6図に示すような操舵補助トルクTMとモー
タ駆動電流値IMとの関係を表わす記憶、テーブルを参
照してモータ駆動電流値工Mt−算出し、これを記憶装
置22dの所定記憶領域に一時記憶する。
Next, the process moves to step ◎, and the motor drive current value is calculated by referring to a table stored in advance in the storage device 22d, which represents the relationship between the steering assist torque TM and the motor drive current value IM, as shown in FIG. Mt- is calculated and temporarily stored in a predetermined storage area of the storage device 22d.

次いで、ステップ0に移行して、モータ駆動電流値Ix
’rモータ駆動制御信号S1として出力回路22bから
D/A変換器23に出力する。
Next, proceeding to step 0, the motor drive current value Ix
'r is outputted from the output circuit 22b to the D/A converter 23 as the motor drive control signal S1.

このように、モータ駆動制御信号S1が出力されると、
これがD/A変換器23でアナログ電流に変換され、こ
れがモータ駆動回路30に供給される。このため、モー
タ駆動回路30では、電動機15が停止状態にあるもの
とすると、その負荷電流全検出する負荷電流検出器40
の検出信号が零であるので、差動増幅器31からは制御
回路20から供給されるモータ駆動電流値IMに応じた
比較的高レベルの差動増幅出力が出力される。この友め
、比較回路33からは、デユーティ比の大きい(オン状
態の幅がオフ状態の幅に比較して大きい)パルス変調信
号が出力されることになり、これがANDゲート34.
35に供給される。このとき、操縦者がステアリングホ
イールを右切!ll(又左切り)しているものとすると
、出力回路22bから右回転制御信号S2(又は左回転
制御信号83)が出力されているので、ANDゲート3
4(又は35)からパルス変調信号に応じ九出力が得ら
れ、これに2ってスイッチングトランジスタ34(又は
35)がオン・オフ制御される。その結果、電動機15
が右(又は左)回転を開始し、その回転トルクがクラッ
チ15a、減速ギヤ機構12を介して操舵系10のスタ
ブシャフト11に伝達される。
In this way, when the motor drive control signal S1 is output,
This is converted into an analog current by the D/A converter 23, and this is supplied to the motor drive circuit 30. Therefore, in the motor drive circuit 30, if the electric motor 15 is in a stopped state, the load current detector 40 detects the entire load current.
Since the detection signal is zero, the differential amplifier 31 outputs a relatively high level differential amplification output corresponding to the motor drive current value IM supplied from the control circuit 20. A pulse modulation signal with a large duty ratio (the width of the on state is larger than the width of the off state) is output from the comparator circuit 33, and this is output from the AND gate 34.
35. At this time, the pilot turned the steering wheel to the right! ll (also turning left), since the right rotation control signal S2 (or left rotation control signal 83) is output from the output circuit 22b, the AND gate 3
Nine outputs are obtained from 4 (or 35) according to the pulse modulation signal, and the switching transistor 34 (or 35) is controlled on/off by this. As a result, the electric motor 15
starts rotating to the right (or left), and the rotational torque is transmitted to the stub shaft 11 of the steering system 10 via the clutch 15a and the reduction gear mechanism 12.

電動機15が回転を開始すると、負荷電流検出器40の
負荷電流検出値が増加するので、差動増幅器31の出力
が減少し、これに応じて比較回路33からのパルス変調
信号のデユーティ比も小さくなり、結局、電動機15が
制御回路20から出力される操舵補助トルクTMに対応
し友操舵補助トルクを操舵系10に、付加するように回
転駆動される。
When the motor 15 starts rotating, the load current detection value of the load current detector 40 increases, so the output of the differential amplifier 31 decreases, and the duty ratio of the pulse modulation signal from the comparison circuit 33 also decreases accordingly. As a result, the electric motor 15 is rotationally driven so as to apply a companion steering assist torque to the steering system 10 in response to the steering assist torque TM output from the control circuit 20.

なお、ステップ0及びステップ0の処理が基準操舵補助
トルク算出手段に対応し、ステップ◎の処理が微分補正
値算出手段に対応し、ステップ◎の処理が転舵速度補正
トルク算出手段に対応し、ステップ@の処理が補正トル
ク算出手段に対応しステップ0の処理が操舵補助トルク
算出手段に対応し、ステップ◎、0の処理及びモータ駆
動回路30で駆動手段忙対応している。
Note that the processing in steps 0 and 0 corresponds to the reference steering assist torque calculation means, the processing in step ◎ corresponds to the differential correction value calculation means, the processing in step ◎ corresponds to the turning speed correction torque calculation means, The processing in step @ corresponds to the correction torque calculation means, the processing in step 0 corresponds to the steering assist torque calculation means, and the processing in steps ◎ and 0 and the motor drive circuit 30 correspond to the drive means busy.

第7図は前記転舵速度補正トルク算出の他の実施例を示
し次ものでるる。これは、前記転舵速度算用手段からの
転舵速度如車速に応じた関数でなる係数全乗算して、前
記転舵速度補正トルクt−算出する工うに構成し几もの
でおる。
FIG. 7 shows another embodiment of the steering speed correction torque calculation. This is a sophisticated method in which the steering speed correction torque t- is calculated by multiplying the steering speed from the steering speed calculating means by a coefficient which is a function according to the vehicle speed.

車速かゼロ時には係数に−0とし、所定車速V1までは
係数に’に徐々に増加δせ、所定I&j速v速攻1以上
係数に=に、の一定値となるようKしたものでろる。
When the vehicle speed is zero, the coefficient is set to -0, and up to a predetermined vehicle speed V1, the coefficient is gradually increased by δ, and K is set to a constant value of the predetermined I&j speed v haste 1 or more coefficient =.

これは、据切り時や極低速時での操舵力が重くなるのを
軽減するためでるる。
This is done to reduce the need for heavy steering force when the vehicle is stationary or at extremely low speeds.

以上実施例で説明してき次ように、転舵速度に応じて操
舵補助トルク金補正するようにしたため、操舵トルク変
動にダンピング作用が加えられることになり、すみやか
にトルク変動が整定され、滑らかな操舵が可能となる。
As explained in the embodiments above, since the steering assist torque is corrected according to the steering speed, a damping effect is added to the steering torque fluctuation, and the torque fluctuation is quickly stabilized, resulting in smooth steering. becomes possible.

従って、走行時はハンドルの取回しが容易で楽な運転が
出来ると共に手放し安定性もすぐれている。
Therefore, when driving, it is easy to turn the steering wheel and drive comfortably, and the steering wheel is stable when you let go.

なお、上記実施例において、減速ギヤ機構としてウオー
ムギヤとウオームホイールと全適用し次場合について説
明したが、これに限定されるものではなく、他のベベル
ギヤ等の減速ギヤ全適用し得ること勿論でめる。
In the above embodiment, the following case was explained in which the worm gear and the worm wheel were all applied as the reduction gear mechanism, but the invention is not limited to this, and it is of course possible to apply all the reduction gears such as other bevel gears. Ru.

te、上記実施例においては、制御回路20として實イ
クロコンピュータ22全適用し几場合について説明した
が、これに限定されるものではなく、論理回路、比較回
路、関数発生器等の電子回路全組み合わせて構成子・る
こともできる。
In the above embodiment, the case where the entire microcomputer 22 is actually applied as the control circuit 20 has been described, but the invention is not limited to this, and all combinations of electronic circuits such as logic circuits, comparison circuits, function generators, etc. It can also be a constructor.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明し友ように、この発明釦工れば、操舵トルク検
出値に車速等の走行条件にぶって決定される定数を乗算
して求め念基準操舵補助トルク値に、基M操舵補助トル
ク変化の時間差分としての微分値から転舵速度補正トル
クを減算した補正トルクを加算することに工p、操舵補
助トルクを補正するものとし几ため、車速等の走行状態
の変化にかかわらず、常に操舵開始時や操舵中の外乱に
よる操舵トルクの急変化にも即応し、操舵トル゛り変動
を迅速に定常状態に整定できて、安定した操舵感覚を得
ることができるという効果が得られる。
As explained above, with this invention, the detected steering torque value is multiplied by a constant determined depending on the driving conditions such as vehicle speed, and the calculated standard steering assist torque value is calculated based on the basic M steering assist torque change. The steering assist torque is corrected by adding the correction torque obtained by subtracting the steering speed correction torque from the differential value as the time difference of It is possible to immediately respond to sudden changes in steering torque due to disturbances at the time of starting or during steering, and to quickly settle fluctuations in steering torque to a steady state, resulting in the effect that a stable steering feeling can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図はこの発明の概要を示す基本構成図、第2図はこ
の発明の一実施例を示すブロック図、第3図は制御回路
の一列を示すブロック図、第4図はモータ駆動回路の一
列を示すブロック図、第5図は演算処理装置の処理手順
の−gAUTh示す流れ図、第6図はモータ出力トルク
とモータ電流との関係?示すグラフ、第7図は転舵速度
補正トルクを求めるための他の実施pt+ を示すグラ
フでめる0図中、10は操舵系、11はスタブシャフト
、13はピニオンギヤ、14はラック、15はt動機、
  15aは電磁クラッチ、16ii卓速センサ、17
は操舵トルクセンサ、18は操舵角センサ、19は制御
装置(制御手段)、20は制御回路、22はマイクロコ
ンピュータ、3(Itモータ駆動回路でめる。 特許 出願人 日産自動車株式会社 第3図 第4図 第6図 第7図
Fig. 1 is a basic configuration diagram showing an overview of the invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the invention, Fig. 3 is a block diagram showing one row of control circuits, and Fig. 4 is a block diagram showing a motor drive circuit. FIG. 5 is a flowchart showing -gAUTh of the processing procedure of the arithmetic processing unit, and FIG. 6 is the relationship between motor output torque and motor current? 7 is a graph showing another implementation pt+ for determining the steering speed correction torque. In FIG. 0, 10 is the steering system, 11 is the stub shaft, 13 is the pinion gear, 14 is the rack, and 15 is the graph shown in FIG. t motive,
15a is an electromagnetic clutch, 16ii desk speed sensor, 17
18 is a steering torque sensor, 18 is a steering angle sensor, 19 is a control device (control means), 20 is a control circuit, 22 is a microcomputer, and 3 (it motor drive circuit). Patent Applicant: Nissan Motor Co., Ltd. FIG. Figure 4 Figure 6 Figure 7

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1)操舵系に連結された操舵補助トルクを発生する電動
機と、前記操舵系の操舵トルクを検出する操舵トルク検
出手段と、前記操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値
に基づき、基準操舵補助トルクを算出する基準操舵補助
トルク算出手段と、該基準操舵補助トルク算出手段から
の基準操舵補助トルクの微分値に基づいて微分補正値を
算出する微分補正値算出手段と、前記操舵系の操舵角を
検出する操舵角検出手段と、該操舵角検出手段の操舵角
検出値に基づき、転舵速度を算出する転舵速度算出手段
と、該転舵速度算出手段より算出された転舵速度に基づ
き転舵速度補正トルクを算出する転舵速度補正トルク算
出手段と、前記微分補正値算出手段の算出結果から前 記転舵速度補正トルク算出手段の算出結果を減算して補
正トルクを算出する補正トルク算出手段と、前記基準操
舵補助トルク算出手段の算出結果と前記補正トルク算出
手段の算出結果とを加算して実際の操舵補助トルクを算
出する操舵補助トルク算出手段と、該操舵補トルク算出
手段の算出結果を前記電動機の駆動電流値に変換して当
該電動機に出力する駆動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。 2)前記転舵速度補正トルク算出手段は、転舵速度算出
手段からの転舵速度に車速に応じた関数でなる係数を乗
算して転舵速度補正トルクを算出するように構成されて
いる特許請求の範囲1項記載の電動パワーステアリング
装置。
[Scope of Claims] 1) An electric motor connected to a steering system that generates a steering assist torque, a steering torque detection means for detecting the steering torque of the steering system, and a steering torque detection means based on a steering torque detection value of the steering torque detection means. , a reference steering assist torque calculating means for calculating a reference steering assist torque; a differential correction value calculating means for calculating a differential correction value based on a differential value of the reference steering assist torque from the reference steering assist torque calculating means; a steering angle detection means for detecting a steering angle of the system; a turning speed calculation means for calculating a steering speed based on a steering angle detection value of the steering angle detection means; A steering speed correction torque calculation means that calculates a steering speed correction torque based on the rudder speed, and a correction torque is calculated by subtracting the calculation result of the steering speed correction torque calculation means from the calculation result of the differential correction value calculation means. a correction torque calculation means for calculating an actual steering assist torque by adding the calculation result of the reference steering assist torque calculation means and the calculation result of the correction torque calculation means, and the steering assist torque calculation means for calculating an actual steering assist torque; An electric power steering device characterized by comprising: drive means for converting the calculation result of the calculation means into a drive current value for the electric motor and outputting the same to the electric motor. 2) The steering speed correction torque calculation means is configured to calculate the steering speed correction torque by multiplying the turning speed from the steering speed calculation means by a coefficient that is a function according to the vehicle speed. An electric power steering device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPH10278814A (en) * 1997-04-03 1998-10-20 Honda Motor Co Ltd Electric power steering device
JP2006131191A (en) * 2004-11-09 2006-05-25 Favess Co Ltd Electric power steering device
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