JPH0248271A - Motor operated power steering device - Google Patents

Motor operated power steering device

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JPH0248271A
JPH0248271A JP63198478A JP19847888A JPH0248271A JP H0248271 A JPH0248271 A JP H0248271A JP 63198478 A JP63198478 A JP 63198478A JP 19847888 A JP19847888 A JP 19847888A JP H0248271 A JPH0248271 A JP H0248271A
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steering
steering torque
electric current
drive
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Hideaki Nemoto
英明 根本
Masato Fukino
真人 吹野
Yasuo Noto
康雄 能登
Masayuki Kume
久米 正行
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Hitachi Ltd
Hitachi Automotive Systems Engineering Co Ltd
Nissan Motor Co Ltd
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Hitachi Automotive Engineering Co Ltd
Hitachi Ltd
Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

PURPOSE:To arrange so as to be able to respond immediately to the sudden change of a steering torque, by adding to a reference electric current value a corrected electric current value calculated according to a steering torque variation, and making its result the drive electric current value of a motor generating a steering supporting torque. CONSTITUTION:The size and direction of the steering torque of a steering system are detected by means of a steering torque detecting means, and a reference electric current value based upon these steering torque detection values, is determined by means of a reference electric current value determining means. And, at a reference electric current value limiting means, its size is limited so that the reference electric current value may not surpass a predetermined electric current value. Meanwhile, a steering torque variation detecting means detects the variation of the steering torque, and at the same time, a corrected electric current value which is in accordance with this steering torque variation detection value, is determined by a corrected electric current value determining means. And at a drive electric current value determining means, a drive electric current value is determined by the reference electric current value and the corrected electric current value being added or the like, and a drive means drives a motor according to this drive electric current value. As a result, a steering supporting torque is generated at the steering system, and the operation of steering can be conducted lightly.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] この発明は、電動機の出力によって操舵系に操舵補助ト
ルクを与える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ある。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an electric power steering device that applies steering assist torque to a steering system using the output of an electric motor, and in particular, is designed to provide a stable steering feeling. be.

〔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、例えば、
特開昭62−29465号公報に記載されたものが知ら
れている。
Examples of conventional electric power steering devices include:
The one described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-29465 is known.

この従来の技術は、操舵系に連結された電動機を、操舵
系の操舵トルクに基づいて算出される基準電流値と、操
舵トルクの微分値に基づいて算出される補正電流値とを
加算して求めた駆動電流値によって駆動させることによ
り、操舵系に操舵補助トルクを与えて操舵操作を軽く行
えるようにしたものである。
This conventional technology operates an electric motor connected to a steering system by adding a reference current value calculated based on the steering torque of the steering system and a corrected current value calculated based on the differential value of the steering torque. By driving with the determined drive current value, a steering assist torque is applied to the steering system so that the steering operation can be performed easily.

そして、操舵トルクに基づいた基準電流値に、操舵トル
クの微分値に基づく補正電流値を加算しているため、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
即応するから、操舵トルク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た。
Since a correction current value based on the differential value of the steering torque is added to the reference current value based on the steering torque, it can immediately respond to sudden changes in the steering torque due to disturbances at the start of steering or during steering. Torque fluctuations could be quickly stabilized to a steady state, and a stable steering feel could be obtained.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problem to be solved by the invention]

しかしながら、上記従来の技術にあっては、駆動電流値
の算出過程において電動機や電動機駆動回路の性能を考
慮していなかったため、電動機等の焼損が防止されるよ
うに、基準電流値と補正電流値とを加算して求めた駆動
電流値が、電動機や電動機駆動回路に対して印加可能な
最大電流値を越えないような制御を行う必要があった。
However, in the above conventional technology, the performance of the motor and motor drive circuit was not taken into consideration in the process of calculating the drive current value, so the standard current value and the corrected current value were It was necessary to perform control so that the drive current value obtained by adding the above does not exceed the maximum current value that can be applied to the motor or the motor drive circuit.

そのため、基準電流値が既に前記最大電流値を越えてい
るときに、操舵トルクが増加して補正電流値が正となっ
た場合や、操舵トルクが減少して補正電流値が負となっ
てもその大きさが基準電流値と最大電流値との差より小
さい場合には、駆動電流値(操舵補助トルク)に補正電
流値の効果は全く現れないし、また、基準電流値が最大
電流値を越えていないときであっても、基準電流値と補
正電流値との加算値が最大電流値を越えてしまつた場合
には、基準電流値が操舵トルクの変化に応じて正しく補
正されなかったので、実際の操舵トルク変動に即応した
操舵補助トルクを発生することができず、その結果、操
舵系に自動振動が発生し易くなり、操舵感覚が損なわれ
てしまうという未解決の課題があった。
Therefore, even if the reference current value has already exceeded the maximum current value and the steering torque increases and the corrected current value becomes positive, or if the steering torque decreases and the corrected current value becomes negative, If the magnitude is smaller than the difference between the reference current value and the maximum current value, the effect of the correction current value will not appear on the drive current value (steering assist torque), and the reference current value will exceed the maximum current value. Even when the current value is not corrected, if the sum of the reference current value and the correction current value exceeds the maximum current value, the reference current value was not corrected correctly according to the change in steering torque. There has been an unresolved problem in that it is not possible to generate a steering assist torque that immediately responds to actual steering torque fluctuations, and as a result, automatic vibrations are likely to occur in the steering system, impairing the steering feel.

この発明は、上記従来技術の未解決の課題に着目してな
されたものであり、電動機の焼損等の危険性が小さく、
且つ駆動電流値を実際の操舵トルクの変化に応じて正し
く補正することが可能な電動パワーステアリング装置を
提供することを目的とする。
This invention was made by focusing on the unresolved problems of the prior art described above, and has a low risk of burning out the electric motor.
Another object of the present invention is to provide an electric power steering device that can correctly correct a drive current value according to changes in actual steering torque.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

上記目的を達成するために、この発明の電動パワーステ
アリング装置は、第1図の基本構成図に示すように、操
舵系に操舵補助トルクを発生する電動機と、前記操舵系
の操舵トルクの方向及び大きさを検出する操舵トルク検
出手段と、この操舵トルク検出手段の操舵トルク検出値
に基づいて前記電動機の基準電流値を決定する基準電流
値決定手段と、前記操舵トルクの変化量を検出する操舵
トルク変化量検出手段と、この操舵トルク変化量検出手
段の操舵トルク変化量検出値に基づいて補正電流値を決
定する補正電流値決定手段と、前記基準電流値が所定電
流値を越えないように制限する基準電流値制限手段と、
この基準電流値制限手段で制限された基準電流値及び前
記補正電流値に基づいて前記電動機の駆動電流値を決定
する駆動電流値決定手段と、前記駆動電流値に応じて前
記電動機を駆動させる駆動手段とを備えた。
In order to achieve the above object, the electric power steering device of the present invention, as shown in the basic configuration diagram of FIG. a steering torque detecting means for detecting the magnitude of the steering torque; a reference current value determining means for determining a reference current value of the electric motor based on a steering torque detection value of the steering torque detecting means; and a steering torque detecting means for detecting the amount of change in the steering torque. torque change amount detection means; correction current value determination means for determining a correction current value based on the steering torque change amount detection value of the steering torque change amount detection means; a reference current value limiting means for limiting;
drive current value determining means for determining a drive current value of the motor based on the reference current value limited by the reference current value limiting means and the corrected current value; and a drive for driving the motor according to the drive current value. equipped with means.

〔作用] 操舵系の操舵トルクの方向及び大きさが操舵トルク検出
手段で検出され、この操舵トルク検出値に基づいた基準
電流値が基準電流値決定手段で決定される。そして、基
準電流値制限手段において、前記基準電流値が、所定電
流値(例えば、前記電動機に印加可能な最大電流値)を
越えないようにその大きさが制限される。
[Operation] The direction and magnitude of the steering torque of the steering system are detected by the steering torque detection means, and a reference current value based on the detected steering torque value is determined by the reference current value determination means. Then, in the reference current value limiting means, the magnitude of the reference current value is limited so that it does not exceed a predetermined current value (for example, a maximum current value that can be applied to the motor).

一方、操舵トルク変化量検出手段が操舵トルクの変化量
を検出すると共に、この操舵トルク変化量検出値に応じ
た補正電流値が補正電流値決定手段で決定される。
On the other hand, the steering torque change amount detection means detects the change amount of the steering torque, and the correction current value determination means determines a correction current value according to the steering torque change amount detection value.

そして、駆動電流値決定手段において、基準電流値制限
手段で大きさが制限された基準電流値と、補正電流値決
定手段で決定された補正電流値とが、例えば加算される
等して駆動電流値が決定され、この駆動電流値に応じて
駆動手段が電動機を駆動させるから、操舵系に操舵補助
トルクが発生して操舵操作を軽く行うことができる。
Then, in the drive current value determining means, the reference current value whose magnitude has been limited by the reference current value limiting means and the correction current value determined by the correction current value determining means are added, for example, to generate a drive current. Since the value is determined and the drive means drives the electric motor in accordance with this drive current value, a steering assist torque is generated in the steering system, making it possible to perform a light steering operation.

また、基準電流値制限手段において基準電流値が所定電
流値を越えないように制限されるから、駆動電流値決定
手段で決定される駆動電流値の大きさを更に制限する必
要がなくなるので、操舵トルク変化量に応じた補正電流
値の影響が駆動電流値に確実に現れる。すると、前記操
舵補助トルクが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するから、操舵トルク変動が迅速
に定常状態に整定される。
Furthermore, since the reference current value is limited by the reference current value limiting means so that it does not exceed a predetermined current value, there is no need to further limit the magnitude of the drive current value determined by the drive current value determining means. The influence of the correction current value according to the amount of torque change reliably appears on the drive current value. Then, since the steering assist torque immediately responds to sudden changes in the steering torque due to disturbances at the start of steering or during steering, fluctuations in the steering torque are quickly settled to a steady state.

この場合、駆動電流値が前記所定電流値を越えたとして
も、操舵トルク変化量に応じて瞬間的に越えるだけであ
るし、操舵トルク変化量が負になれば駆動電流値は即座
に所定電流値以下になるので、電動機が焼損する恐れは
殆どない。
In this case, even if the drive current value exceeds the predetermined current value, it will only momentarily exceed the predetermined current value according to the amount of change in steering torque, and if the amount of change in steering torque becomes negative, the drive current value will immediately change to the predetermined current value. Since the value is below this value, there is almost no risk of the motor burning out.

〔実施例〕〔Example〕

以下、この発明の実施例を図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第2図乃至第8図は本発明の一実施例を示したものであ
る。
FIGS. 2 to 8 show an embodiment of the present invention.

先ず、構成を説明すると、第2図において、自在継手2
を介して連結されたアッパシャフト1a及びロアシャフ
ト1bによってステアリングシャフトlが構成され、ア
ッパシャフト1aの上端には、ステアリングホイール3
が固定されていると共に、ロアシャフト1bの下端には
、自在継手4を介してピニオンシャフト5が連結されて
いる。
First, to explain the configuration, in Fig. 2, the universal joint 2
A steering shaft 1 is constituted by an upper shaft 1a and a lower shaft 1b connected via a steering wheel 3.
is fixed thereto, and a pinion shaft 5 is connected to the lower end of the lower shaft 1b via a universal joint 4.

さらに、このピニオンシャフト5の下端に設けたピニオ
ンがステアリングギヤボックス6の内部でランク軸7の
ラックと噛合していて、これらステアリングホイール3
.ステアリングシャフト1゜自在継手2,4.ピニオン
シャフト5及びランク軸7によって操舵系が構成されて
いる。
Furthermore, a pinion provided at the lower end of this pinion shaft 5 is engaged with a rack of a rank shaft 7 inside a steering gear box 6, and these steering wheels 3
.. Steering shaft 1° universal joint 2, 4. The pinion shaft 5 and the rank shaft 7 constitute a steering system.

上記ピニオンシャフト5は、減速ギヤ機構8を介して電
動機9の回転軸9aに連結している。この減速ギヤ機構
8は、ケーシング8a内で互いに噛合する駆動ギヤ8b
と従動ギヤ8cとからなり、従動ギヤ8Cがピニオンシ
ャフト5に固定されていると共に、駆動ギヤ8bが回転
軸9aに固定されている。電動機9は、例えば直流サー
ボ電動機で構成され、電磁クラッチ9b及び回転軸9a
を介して、その回転力が減速ギヤ機構8へと伝達される
The pinion shaft 5 is connected to a rotating shaft 9a of an electric motor 9 via a reduction gear mechanism 8. This reduction gear mechanism 8 includes drive gears 8b that mesh with each other within a casing 8a.
The driven gear 8C is fixed to the pinion shaft 5, and the drive gear 8b is fixed to the rotating shaft 9a. The electric motor 9 is composed of, for example, a DC servo motor, and includes an electromagnetic clutch 9b and a rotating shaft 9a.
The rotational force is transmitted to the reduction gear mechanism 8 via.

また、ステアリングシャフトlには、このステアリング
シャフトlに入力される操舵トルクの大きさ及び方向を
検出する、操舵トルク検出手段としての操舵トルクセン
サ10を設けている。この操舵トルクセンサ10は、例
えば、ステアリングシャフト1に固着したストレインゲ
ージで構成され、運転者がステアリングホイール3を転
舵操作することによってステアリングシャフト1に生じ
る捩じれの方向及び大きさに応じた操舵トルク検出信号
DTを出力するようになっている。
Further, the steering shaft l is provided with a steering torque sensor 10 as a steering torque detection means for detecting the magnitude and direction of the steering torque input to the steering shaft l. The steering torque sensor 10 is composed of, for example, a strain gauge fixed to the steering shaft 1, and is configured to measure the steering torque according to the direction and magnitude of twisting that occurs in the steering shaft 1 when the driver steers the steering wheel 3. It outputs a detection signal DT.

11は車速センサであり、例えば、変速機の出力軸の回
転数を検出し、これに対応した周期パルス信号からなる
車速検出信号DVを出力する。
A vehicle speed sensor 11 detects, for example, the rotational speed of an output shaft of a transmission, and outputs a vehicle speed detection signal DV consisting of a periodic pulse signal corresponding to the rotational speed.

19は制御装置であって、第3図に示す制御回路20及
び第4図に示す駆動回路30を備え、制御回路20は、
操舵トルクセンサ10及び車速センサ11からの各検出
信号DT、6vが供給され、これらに基づき前記電動機
9を制御する制御信号81〜S3及び電磁クラッチ9b
を制御する制御信号S4を出力し、駆動回路30は、前
記制御信号31〜S3が供給され、これに基づき電動機
9を駆動する。
Reference numeral 19 denotes a control device, which includes a control circuit 20 shown in FIG. 3 and a drive circuit 30 shown in FIG.
Each detection signal DT, 6v is supplied from the steering torque sensor 10 and the vehicle speed sensor 11, and control signals 81 to S3 and electromagnetic clutch 9b control the electric motor 9 based on these signals.
The drive circuit 30 is supplied with the control signals 31 to S3, and drives the electric motor 9 based on the control signals 31 to S3.

そして、制御回路20は、第3図に示すように、A/D
変換器21.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。
Then, the control circuit 20, as shown in FIG.
Converter 21. 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、演算処理装置2
2c及び記憶装置22dを少なくとも有し、入力回路2
2aに前記車速センサ11の車速検出信号DVが直接供
給されると共に、操舵トルクセンサ10の操舵トルク検
出信号DT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駆動
制御信号S1がD/A変換器23を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 includes an input circuit 22a as an interface circuit, an output circuit 22b, and an arithmetic processing unit 2.
2c and a storage device 22d, the input circuit 2
The vehicle speed detection signal DV of the vehicle speed sensor 11 is directly supplied to the vehicle speed sensor 2a, and the steering torque detection signal DT of the steering torque sensor 10 is supplied via the A/D converter 21, and the output circuit 22b outputs the steering assist torque. A corresponding motor drive control signal S1 is outputted via the D/A converter 23, and control signals 82 to S4 are outputted directly.

演算処理装置22cは、入力回路22aに供給される操
舵トルク検出信号DTに基づき、操舵トルクの大きさが
所定設定値α以上であるときに、所定の演算処理を実行
して駆動電流値I1.lを演算し、その演算結果に基づ
いて電動機9を制御するモータ駆動制御信号81〜S3
を出力し、一方、操舵トルクの大きさが所定設定値α未
満であるときには、電動機9による操舵補助トルクの発
生を停止させる。
Based on the steering torque detection signal DT supplied to the input circuit 22a, the arithmetic processing unit 22c executes predetermined arithmetic processing to determine the drive current value I1. Motor drive control signals 81 to S3 that calculate l and control the electric motor 9 based on the calculation result.
On the other hand, when the magnitude of the steering torque is less than the predetermined setting value α, generation of the steering assist torque by the electric motor 9 is 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や、例えば第6図及び第7図に
示すような種々の関係を表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の演算結果等を逐次記
憶する。
The storage device 22d stores processing programs necessary for the arithmetic processing of the arithmetic processing unit 22c, storage tables representing various relationships as shown in FIGS. 6 and 7, etc. 22C calculation results etc. are stored sequentially.

駆動回路30は、第4図に示すように、制御回路20か
ら出力されるモータ駆動制御信号S1と電動機9の負荷
電流を検出する電流検出器40からの電流フィードバッ
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S2.左回転信号S3とが供給されるAN
Dゲート34.35と、これらANDゲート34.35
の出力が供給されるスイッチングトランジスタ36.3
7と、これらを電動機9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38.39とから構
成され、スイッチングトランジスタ36.37のコレク
タが夫々電動機9の右回転用端子R及び左回転用端子り
に接続されて、モータ駆動電流をチョッパ制御する。
As shown in FIG. 4, the drive circuit 30 has an input side supplied with a motor drive control signal S1 outputted from the control circuit 20 and a current feedback signal from a current detector 40 that detects the load current of the electric motor 9. a differential amplifier 31, a comparator circuit 33 as a pulse width modulation circuit whose differential amplified output and the sawtooth wave signal from the sawtooth wave generation circuit 32 are supplied to the input side; Right rotation signal S2 from control circuit 20. AN to which the left rotation signal S3 is supplied
D gate 34.35 and these AND gates 34.35
switching transistor 36.3 supplied with an output of
7 and flywheel diodes 38 and 39 that protect these from the inductive energy accumulated in the electric motor 9, and the collectors of the switching transistors 36 and 37 are connected to the clockwise rotation terminal R and the counterclockwise rotation terminal of the electric motor 9, respectively. is connected to chopper control the motor drive current.

次に、上記実施例の動作を、マイクロコンピュータ22
内で実行される処理手順を示す第5図に従って説明する
Next, the operation of the above embodiment will be explained using the microcomputer 22.
This will be explained with reference to FIG. 5, which shows the processing procedure executed within the system.

この第5図に示す処理は、例えば、図示しない所定のメ
インプログラムに対して所定時間(例えば、10m5e
c)毎のタイマ割込処理として実行される。
The process shown in FIG. 5 is performed for a predetermined main program (not shown) for a predetermined time (for example,
c) is executed as a timer interrupt process every time.

先ず、ステップ■において、車速センサ11から供給さ
れる車速検出信号DVを読み込み、ステップ■に移行し
、前記ステップので読み込んだ車速検出信号DVの単位
時間当たりのパルス数又はパルス間隔を計測して車速検
出値■を求め、これを記憶装置22dの所定記憶領域に
記憶する。
First, in step (2), the vehicle speed detection signal DV supplied from the vehicle speed sensor 11 is read, and the process proceeds to step (2). The detected value ■ is determined and stored in a predetermined storage area of the storage device 22d.

次いで、ステップ■に移行して、操舵トルクセンサ17
から供給される操舵トルク検出信号DTを読み込み、ス
テップ■に移行し、前記ステップ■で読み込んだ操舵ト
ルク検出信号DTを操舵トルク検出値Tとして、記憶装
置22dの所定記憶領域に記憶する。
Next, the process moves to step (3), and the steering torque sensor 17
The steering torque detection signal DT supplied from the controller is read, and the process proceeds to step (2), where the steering torque detection signal DT read in step (2) is stored as the steering torque detection value T in a predetermined storage area of the storage device 22d.

次いで、ステップ■に移行して、前記ステップ■で求め
た操舵トルク検出値Tの大きさが、所定値αに達してい
るか否かを判定し、達していないと判定された場合には
、操舵補助トルクが必要ないと判断して、ステップ■に
移行する。
Next, the process proceeds to step (2), where it is determined whether the magnitude of the detected steering torque value T obtained in step (2) has reached a predetermined value α. Determine that auxiliary torque is not necessary and proceed to step (■).

ステップ■では、例えば論理値「0」の電磁クラッチ制
御信号S4を出力することにより、電動機9と出力軸9
aとの間に介在して回転力を伝える電磁クラッチ9bを
オフ状態とし、電動機9の回転力が操舵系に伝達されな
いようにする。
In step (2), for example, by outputting the electromagnetic clutch control signal S4 with a logical value of "0", the electric motor 9 and the output shaft 9 are
The electromagnetic clutch 9b that is interposed between the electric motor 9 and the electric motor 9 and transmits rotational force is turned off, so that the rotational force of the electric motor 9 is not transmitted to the steering system.

次いで、ステップ■に移行し、電動機9の回転方向を制
御する右回転信号S2及び左回転信号S3を論理値r□
、とし、ステップ■に移行してこれら制御信号S2及び
S3を出力して、電動機9を駆動不可能な状態にし、操
縦者の操舵操作によってのみ転舵が行われるようにする
Next, the process moves to step (2), where the right rotation signal S2 and the left rotation signal S3, which control the rotation direction of the electric motor 9, are set to a logical value r□.
, and then proceeds to step (3) where these control signals S2 and S3 are outputted to render the electric motor 9 in a state in which it cannot be driven, so that steering can only be performed by the driver's steering operation.

そして、ステップ■の処理を終えたら、この第5図の処
理を、再び前記ステップ■から繰り返し実行する。
After completing the process of step (2), the process of FIG. 5 is repeated again from step (2).

また、前記ステップ■の判断がrNOJの場合には、電
動機9による操舵補助トルクが必要であると判断し、ス
テップ■に移行して、例えば論理4fi ’ I Jの
電磁クラッチ制御信号S4を出力することにより、電磁
クラッチ9bをオン状態とし、電動機9の回転力が操舵
系に伝達されるようにする。
Further, if the determination in step (2) is rNOJ, it is determined that steering assist torque by the electric motor 9 is necessary, and the process proceeds to step (2), where the electromagnetic clutch control signal S4 of logic 4fi' I J is output, for example. As a result, the electromagnetic clutch 9b is turned on, and the rotational force of the electric motor 9 is transmitted to the steering system.

次いで、ステップ[相]に移行し、前記ステップ■で求
めた車速検出値■及び前記ステップ■で求めた操舵トル
ク検出値Tに基づいて、記憶装置22dに予め記憶しで
ある、例えば第6図のような、車速Vをパラメータとし
た操舵トルク検出値Tと電動機9に対する基準電流値■
。との関係を示す記憶テーブルを参照して、基準電流値
I。を算出する。
Next, the process moves to step [phase], and based on the vehicle speed detection value (2) obtained in step (2) and the steering torque detection value T obtained in step (2), the data is stored in advance in the storage device 22d, for example, as shown in FIG. Steering torque detection value T with vehicle speed V as a parameter and reference current value for electric motor 9 ■
. The reference current value I is determined by referring to a storage table showing the relationship between the reference current value I and the reference current value I. Calculate.

次いで、ステップ0に移行し、今回の処理における前記
ステップ■で求めた操舵トルクTから、所定回数前の処
理(例えば、前回の処理)で求められた操舵トルクT°
を減算して、操舵トルク変化量ΔTを算出する。なお、
この操舵トルク変化量ΔTと、割込時間及び前記所定回
数に基づく所定時間とによって数値微分を行い、その微
分値を操舵トルク変化量ΔTとしてもよい。
Next, the process moves to step 0, and the steering torque T° obtained in the process a predetermined number of times before (for example, the previous process) is calculated from the steering torque T obtained in step (2) in the current process.
is subtracted to calculate the steering torque change amount ΔT. In addition,
Numerical differentiation may be performed using this steering torque change amount ΔT and a predetermined time based on the interruption time and the predetermined number of times, and the differential value may be set as the steering torque change amount ΔT.

次いで、ステップ[相]に移行し、前記ステップ■で求
めた車速検出値■及び前記ステップ■で求めた操舵トル
ク変化量ΔTに基づいて、記憶装置22dに予め記憶し
である、例えば第7図のような車速■をパラメータとし
た操舵トルク変化量ΔTと補正電流値I、との関係を示
す記憶テーブルを参照して、補正電流値■、を算出する
Next, the process moves to step [phase], and based on the detected vehicle speed value (2) obtained in step (2) and the steering torque change amount ΔT obtained in step (2), the data is stored in advance in the storage device 22d, for example, as shown in FIG. The corrected current value (■) is calculated by referring to a storage table showing the relationship between the steering torque change amount ΔT and the corrected current value (I) using the vehicle speed (■) as a parameter.

次いで、ステップ0に移行し、前記ステップ[相]で求
めた基準電流値I。の絶対値が、所定電流値r 、4A
Xを越えているか否かを判定する。この場合の所定電流
値I□、は、性能上問題なく電動a9や駆動回路30に
印加可能な電流値に設定されていて、このステップ0の
判断がrYES、の場合には、ステップ[相]に移行し
、基準電流値I0を所定電流値1 、AXとする(但し
Iooが負の場合には10= INAXとする。)。ま
た、ステップ0の判断が「NO」の場合には、基準電流
値I。を変更する必要がないから、ステップ■の処理は
実行しない。
Next, the process moves to step 0, and the reference current value I obtained in the step [phase] is determined. The absolute value of is the predetermined current value r, 4A
Determine whether it exceeds X. In this case, the predetermined current value I Then, the reference current value I0 is set to the predetermined current value 1, AX (however, if Ioo is negative, 10=INAX). Further, if the determination in step 0 is "NO", the reference current value I. Since there is no need to change , the process in step (■) is not executed.

そして、ステップ■に移行し、前記ステップ[相]又は
前記ステップ■で設定した基準電流値■。と、前記ステ
ップ@で求めた補正電流値I、とを加算し、その演算結
果を電動機9の駆動電流値Iイとする。
Then, the process moves to step (2), and the reference current value (2) set in the step [phase] or the step (2) is set. and the corrected current value I obtained in step @ above, and the calculation result is set as the drive current value Ia of the motor 9.

次いで、ステップ[相]に移行し、前記ステップ[相]
で算出した駆動電流値■8の極性に基づいて、現在の操
舵方向が右切りであるか否かを判定し、右切りであると
判定された場合には、ステップOに移行して、右回転制
御信号S2を論理値「1」とすると共に左回転制御信号
S3を論理値「0」とし、また、左切りであると判定さ
れた場合には、ステップ[相]に移行して、右回転制御
信号S2を論理値「0」とすると共に左回転制御信号S
3を論理値「1」とする。
Next, the process moves to step [phase], and the step [phase]
Based on the polarity of the drive current value ■8 calculated in , it is determined whether or not the current steering direction is turning to the right. If it is determined that the steering direction is turning to the right, the process moves to step O and the steering direction is turned to the right. The rotation control signal S2 is set to the logical value "1", and the left rotation control signal S3 is set to the logical value "0", and if it is determined that the turning is to the left, the process moves to step [phase] and the turning is to the right. The rotation control signal S2 is set to logical value "0" and the left rotation control signal S
Let 3 be the logical value "1".

そして、ステップ@に移行し、前記ステップO又はステ
ップ@で設定された制御信号S2,33を出力し、電動
機9が所定の回転方向に駆動される状態とする。
Then, the process moves to step @, where the control signals S2 and 33 set in step O or step @ are output, and the electric motor 9 is driven in a predetermined rotational direction.

次いで、ステップ[相]に移行し、前記ステップ[相]
又は前記ステップ■で設定された駆動電流値■。
Next, the process moves to step [phase], and the step [phase]
Or the drive current value ■ set in step ■ above.

の絶対値を、モータ駆動制御信号S1として出力する。The absolute value of is output 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
れが駆動回路30に供給される。
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 drive circuit 30.

このため、駆動回路30では、電動機9が停止状態にあ
るものとすると、その負荷電流を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から供給される駆動電流値■、に応じた
比較的高レベルの差動増幅出力が出力される。このため
、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
ールを右切り(又は左切り)しているものとすると、出
力回路22bから論理値「1」の右回転信号S2(又は
左回転信号S3)が出力されているので、ANDゲート
34(又は35)からパルス変調信号に応じた出力が得
られ、これによ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9
が右(又は左)回転を開始し、その回転トルクが電磁ク
ラッチ9as減速ギヤ機構8を介して操舵系のピニオン
シャフト5に伝達される。
Therefore, in the drive circuit 30, if the electric motor 9 is in a stopped state, the detection signal of the load current detector 40 that detects the load current is zero, so the differential amplifier 31 supplies the signal from the control circuit 20. A comparatively high level differential amplification output is output according to the drive current value (2). Therefore, the comparison circuit 33 outputs a pulse modulation signal with a large duty ratio (the width of the on state is larger than the width of the off state), which is output from the AND gate 34.
35. At this time, assuming that the driver is turning the steering wheel to the right (or left), the output circuit 22b outputs a clockwise rotation signal S2 (or counterclockwise rotation signal S3) with a logic value of "1". An output corresponding to the pulse modulation signal is obtained from the AND gate 34 (or 35), and the switching transistor 34 (or 35) is thereby controlled to be turned on or off. As a result, the electric motor 9
starts rotating to the right (or left), and the rotational torque is transmitted to the pinion shaft 5 of the steering system via the electromagnetic clutch 9as and the reduction gear mechanism 8.

電動機9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、作動増幅器31の出力が
減少し、これに応じて比較回路33からのパルス幅変調
信号のデユーティ比も小さくなり、結局、電動機9が制
御回路20から出力される駆動電流値!イに対応した操
舵補助トルクを操舵系に付加するように回転駆動される
ので、操舵系に操舵補助トルクが発生して操舵操作を軽
く行うことができる。
When the electric motor 9 starts rotating, the load current detection value of the load current detector 40 increases, so the output of the operational amplifier 31 decreases, and the duty ratio of the pulse width modulation signal from the comparator circuit 33 also decreases accordingly. As a result, the drive current value of the motor 9 is output from the control circuit 20! Since the steering system is rotationally driven so as to add a steering assist torque corresponding to (a) to the steering system, the steering assist torque is generated in the steering system and the steering operation can be performed lightly.

ここで、前記ステップ[相]の処理及び第6図に示す記
憶テーブルが基準電流値決定手段に対応し、前記ステッ
プ■の処理が操舵トルク変化量検出手段に対応し、前記
ステップ@の処理及び第7図に示す記憶テーブルが補正
電流値決定手段に対応し、前記ステップ0及びステップ
■の処理が基準電流値制限手段に対応し、前記ステップ
[相]の処理が駆動電流値決定手段に対応し、前記ステ
ップ[相]乃至ステップ[相]の処理及び第4図に示す
駆動回路30が駆動手段に対応している。
Here, the processing of step [phase] and the memory table shown in FIG. 6 correspond to the reference current value determining means, the processing of step (2) corresponds to the steering torque change amount detection means, and the processing of step @ and the storage table shown in FIG. The memory table shown in FIG. 7 corresponds to the correction current value determining means, the processing of step 0 and step (2) corresponds to the reference current value limiting means, and the processing of step [phase] corresponds to the driving current value determining means. However, the processing of the steps [phase] to step [phase] and the drive circuit 30 shown in FIG. 4 correspond to the drive means.

このように、上記実施例では、操舵トルクTに応じて算
出された基準電流値I。が、所定電流値I NAXを越
えないように制限する処理を実行すると共に、操舵トル
ク変化量ΔTに応じて算出された補正電流値■、を前記
基準電流値■。に加算し、その加算結果を電動機9の駆
動電流値I1.Iとしている。
In this way, in the above embodiment, the reference current value I is calculated according to the steering torque T. The correction current value (■), which is calculated according to the steering torque change amount ΔT, is set as the reference current value (■). , and the addition result is the drive current value I1. of the electric motor 9. It is set as I.

そのため、駆動電流値1.に含まれる補正電流値I、の
作用により、操舵系に発生する操舵補助トルクが、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
応するから、操舵トルク変動が迅速に定常状態に整定す
るので、安定した操舵感覚を得ることができる。
Therefore, the drive current value 1. Due to the action of the correction current value I included in the steering system, the steering assist torque generated in the steering system immediately responds to sudden changes in steering torque due to disturbances at the start of steering or during steering, so steering torque fluctuations are quickly brought to a steady state. Since the steering angle is set to , a stable steering feeling can be obtained.

そして、基準電流値I。が所定電流値I。AXを越えな
いように制限する処理を実行するから、駆動電流値IN
の大きさを更に制限する必要がなくなる。すると、例え
ば第8図(a)に示すような操舵トルクTが検出され、
この操舵トルクTに応じて所定電流値I NAXを越え
る基準電流値I。(第8図(b)参照)が算出された場
合であっても、このときの基準電流値I0の大きさの上
限は所定電流値! 、AXに制限されるため、補正電流
値Is  (第8図(C)参照)を加算した駆動電流値
I、4(第8図(d)参照)には、この補正電流値■、
による補正効果が十分現れる。その結果、上記と同様に
、操舵トルク変動が迅速に定常状態に整定するので、自
励振動が発生することなく、安定した操舵感覚を得るこ
とができる。
And the reference current value I. is the predetermined current value I. The drive current value IN is executed to limit it so that it does not exceed AX.
There is no need to further limit the size of . Then, for example, a steering torque T as shown in FIG. 8(a) is detected,
In accordance with this steering torque T, a reference current value I exceeds a predetermined current value INAX. Even if (see FIG. 8(b)) is calculated, the upper limit of the reference current value I0 at this time is the predetermined current value! .
The correction effect is fully visible. As a result, similar to the above, the steering torque fluctuation quickly settles to a steady state, so that a stable steering feeling can be obtained without generating self-excited vibrations.

また、補正電流値l、は操舵トルク変化量ΔTに基づい
て決定されているため、駆動電流値INが所定電流値I
 NAXを越え電動機9や駆動回路30に所定電流値1
.4AX以上の大きな電流が流れるのは極短い時間であ
るし、操舵トルク変化量ΔTが負になれば駆動電流値I
Nは即座に所定電流値1□8以下になるので、電動機9
や駆動回路30が焼損する恐れは殆どない。
Further, since the correction current value l is determined based on the steering torque change amount ΔT, the drive current value IN is set to the predetermined current value I.
A predetermined current value 1 is applied to the motor 9 and drive circuit 30 beyond NAX.
.. A large current of 4AX or more flows for a very short time, and if the steering torque change amount ΔT becomes negative, the drive current value I
Since N immediately becomes less than the predetermined current value 1□8, the motor 9
There is almost no risk that the drive circuit 30 will be burnt out.

なお、上記実施例においては、減速ギヤ機構8を平歯車
列で構成した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、例えば、ウオームギヤとウオームホイ
ールで構成してもよいし、ベヘルギャ等を適用し得るこ
とも可能である。
In the above embodiment, a case has been described in which the reduction gear mechanism 8 is configured with a spur gear train, but it is not limited to this. For example, it may be configured with a worm gear and a worm wheel, or a beher gear etc. It is also possible to apply

また、上記実施例においては、制御回路2oとしてマイ
クロコンピュータ22を適用した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を組み合わせて構成するこ
ともできる。
Further, in the above embodiment, a case has been described in which the microcomputer 22 is applied as the control circuit 2o, but the invention is not limited to this. You can also.

さらに、上記実施例では、操舵トルクTがら基準電流値
I。を決定する場合及び操舵トルク変化量ΔTから補正
電流値■、を決定する場合に、予め設定された記憶テー
ブルを利用した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、例えば、それら各値の関係を表す関
数を設定しておき、その関数に従って上記決定を行うよ
うにしてもよい。
Furthermore, in the embodiment described above, the reference current value I is determined by the steering torque T. , and when determining the corrected current value ■ from the steering torque change amount ΔT, the case where a preset memory table is used has been described, but the present invention is not limited to this. A function representing the relationship between values may be set, and the above determination may be made in accordance with that function.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明の電動パワーステアリング
装置にあっては、操舵トルク検出値に応じて算出される
基準電流値が、所定電流値を越えないように制限する手
段を設けると共に、操舵トルク変化量に応じて算出され
た補正電流値を基準電流値に加算し、その加算結果を電
動機の駆動電流値としているため、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するから、操
舵トルク変動を迅速に定常状態に整定でき、安定した操
舵感覚を得ることができるし、駆動電流値の大きさを更
に制限する必要がなくなるので、基準電流値と補正電流
値との加算結果が所定電流値を越える場合であっても、
駆動電流値に補正効果を十分持たせることができて自動
振動を防止することができるという効果がある。
As explained above, in the electric power steering device of the present invention, a means is provided to limit the reference current value calculated according to the detected steering torque value so that it does not exceed a predetermined current value, and the steering torque The corrected current value calculated according to the amount of change is added to the reference current value, and the addition result is used as the motor drive current value, so it can immediately respond to sudden changes in steering torque due to disturbances at the start of steering or during steering. Therefore, it is possible to quickly settle the steering torque fluctuation to a steady state and obtain a stable steering feeling, and there is no need to further limit the magnitude of the drive current value, so the addition of the reference current value and the correction current value Even if the result exceeds the specified current value,
This has the effect that the drive current value can have a sufficient correction effect and automatic vibration can be prevented.

また、補正電流値は操舵トルク変化量に基づいて決定さ
れているため、駆動電流値が所定電流値を越えて、電動
機や駆動回路に所定電流値以上の大きな電流が流れるの
は極短い時間であるし、操舵トルク変化量が負になれば
駆動電流値は即座に所定電流値以下になるので、電動機
や駆動回路が焼損する恐れは殆どない。
In addition, since the correction current value is determined based on the amount of change in steering torque, the drive current value exceeds the predetermined current value and a large current greater than the predetermined current value flows through the motor or drive circuit in an extremely short period of time. Moreover, if the amount of change in steering torque becomes negative, the drive current value immediately falls below the predetermined current value, so there is almost no risk of burning out the motor or drive circuit.

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

第1図は本発明の基本構成を示すブロック図、第2図は
本発明の一実施例を示す構成図、第3図は本実施例で適
用した制御回路の構成を示すブロック図、第4図は本実
施例で適用した駆動回路を示すブロック図、第5図はマ
イクロコンピュータ内で実行される処理手順の一例を示
したフローチャート、第6図は車速をパラメータとした
操舵トルクと基準電流値との関係を示すグラフ、第7図
は操舵トルク変化量と補正電流値との関係を示したグラ
フ、第8図(al〜(d+は、操舵トルク、基準電流値
、補正電流値及び駆動電流値のそれぞれの関係を示した
タイムチャートである。 1・・・ステアリングシャフト、3・・・ステアリング
ホイール、5・・・ピニオンシャフト、7・・・ラック
軸、8・・・減速ギヤ機構、9・・・電動機、10・・
・操舵トルクセンサ(操舵トルク検出手段)、11・・
・車速センサ、19・・・制御装置、20・・・制御回
路、30・・・駆動回路。 第6図 第7図 <−〉
Fig. 1 is a block diagram showing the basic configuration of the present invention, Fig. 2 is a block diagram showing an embodiment of the invention, Fig. 3 is a block diagram showing the structure of the control circuit applied in this embodiment, and Fig. 4 The figure is a block diagram showing the drive circuit applied in this embodiment, Figure 5 is a flowchart showing an example of the processing procedure executed in the microcomputer, and Figure 6 is the steering torque and reference current value with vehicle speed as a parameter. 7 is a graph showing the relationship between the amount of change in steering torque and the corrected current value, and FIG. 8 is a graph showing the relationship between the steering torque change amount and the corrected current value. It is a time chart showing the relationship between values. 1... Steering shaft, 3... Steering wheel, 5... Pinion shaft, 7... Rack shaft, 8... Reduction gear mechanism, 9 ...Electric motor, 10...
・Steering torque sensor (steering torque detection means), 11...
-Vehicle speed sensor, 19...control device, 20...control circuit, 30...drive circuit. Figure 6 Figure 7 <->

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)操舵系に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の方向及び大きさを検出する操舵
トルク検出手段と、この操舵トルク検出手段の操舵トル
ク検出値に基づいて前記電動機の基準電流値を決定する
基準電流値決定手段と、前記操舵トルクの変化量を検出
する操舵トルク変化量検出手段と、この操舵トルク変化
量検出手段の操舵トルク変化量検出値に基づいて補正電
流値を決定する補正電流値決定手段と、前記基準電流値
が所定電流値を越えないように制限する基準電流値制限
手段と、この基準電流値制限手段で制限された基準電流
値及び前記補正電流値に基づいて前記電動機の駆動電流
値を決定する駆動電流値決定手段と、前記駆動電流値に
応じて前記電動機を駆動させる駆動手段と、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。
(1) an electric motor that generates a steering assist torque in a steering system; a steering torque detection means that detects the direction and magnitude of the steering torque of the steering system; a reference current value determining means for determining a reference current value; a steering torque change amount detecting means for detecting the amount of change in the steering torque; and a correction current value based on the steering torque change amount detection value of the steering torque change amount detecting means. a correction current value determining means for determining a value; a reference current value limiting means for limiting the reference current value so that it does not exceed a predetermined current value; and a reference current value limited by the reference current value limiting means and the correction current. An electric power steering device comprising: drive current value determining means for determining a drive current value of the electric motor based on the drive current value; and drive means for driving the electric motor according to the drive current value.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5977966A (en) * 1982-10-14 1984-05-04 Aisin Seiki Co Ltd Motor driven power steering device
JPS6229466A (en) * 1985-07-31 1987-02-07 Nissan Motor Co Ltd Motor driven power steering gear

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