JPH05213222A - Handle restoration control device for electric power steering device - Google Patents

Handle restoration control device for electric power steering device

Info

Publication number
JPH05213222A
JPH05213222A JP2016392A JP2016392A JPH05213222A JP H05213222 A JPH05213222 A JP H05213222A JP 2016392 A JP2016392 A JP 2016392A JP 2016392 A JP2016392 A JP 2016392A JP H05213222 A JPH05213222 A JP H05213222A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
torque
steering
steering wheel
electric motor
road surface
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.)
Pending
Application number
JP2016392A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Tsukasa Abe
司 安部
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.)
Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyota Motor Corp filed Critical Toyota Motor Corp
Priority to JP2016392A priority Critical patent/JPH05213222A/en
Publication of JPH05213222A publication Critical patent/JPH05213222A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Abstract

PURPOSE:To perform return operation of a handle at a constant feeling by a driver regardless of the magnitude of a road surface friction factor. CONSTITUTION:A torque sensor 31 detects torque exerted on a steering shaft 12 and an steering angle sensor 32 detects the steering angle of a handle 11. A microcomputer 33 decides reference self-aligning torque based on a detected steering angle. By comparing the reference self-aligning torque with detected torque (representing actual self-aligning torque from a road surface), the magnitude of a road surface friction factor is decide. When the road surface friction factor is low, output torque of an electric motor is widely controlled based on a decided result, and when the factor is high, the output torque is controlled in a narrow range. When the road surface friction factor is low and self-aligning torque exerted on a steering shaft is small, an assist force of an electric motor 22 to perform return operation of a handle is increased.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、電動モータの回転を伝
達機構を介して操舵機構に伝達してハンドルの回動操作
をアシストする電気式パワーステアリング装置に係り、
特にハンドルの中立位置への戻し時にハンドルを中立位
置へ戻す方向へ電動モータを回転させる電気式パワース
テアリング装置のハンドル復元制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device for transmitting the rotation of an electric motor to a steering mechanism via a transmission mechanism to assist the turning operation of a steering wheel.
In particular, the present invention relates to a steering wheel restoration control device for an electric power steering device that rotates an electric motor in a direction in which the steering wheel is returned to the neutral position when the steering wheel is returned to the neutral position.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の装置は、例えば特開平1
−175569号公報に示されているように、駆動輪と
従動輪との回転数差を利用して走行路面とタイヤとの間
の摩擦係数(以下、単に路面摩擦係数という)を検出
し、前記検出した路面摩擦係数が大きければ、ハンドル
の中立位置への戻し時に、ハンドルを中立位置へ戻す方
向であって大きな出力トルクを電動モータに発生させる
ための制御信号を同モータに対して出力するようにして
いる。また、前記検出した路面摩擦係数が小さければ、
小さな出力トルクを電動モータに発生させるための制御
信号を同モータに対して出力するようにしている。これ
により、路面摩擦係数が大きければ大きなアシスト力で
ハンドルが中立位置へ戻され、また路面摩擦係数が小さ
ければ小さなアシスト力でハンドルが中立位置へ戻され
るようになり、滑り易い路面を走行中の車両におけるハ
ンドルの戻り速度があまり大きくならないように対処し
ている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an apparatus of this type is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No.
As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 175569, a friction coefficient between a traveling road surface and a tire (hereinafter, simply referred to as road surface friction coefficient) is detected by utilizing a rotational speed difference between a driving wheel and a driven wheel, and If the detected road surface friction coefficient is large, when returning the steering wheel to the neutral position, a control signal for generating a large output torque in the direction of returning the steering wheel to the neutral position is output to the motor. I have to. If the detected road surface friction coefficient is small,
A control signal for causing the electric motor to generate a small output torque is output to the motor. With this, if the road surface friction coefficient is large, the steering wheel is returned to the neutral position with a large assist force, and if the road surface friction coefficient is small, the steering wheel is returned to the neutral position with a small assist force. We are taking measures to prevent the return speed of the steering wheel in the vehicle from becoming too high.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】一般的に、路面摩擦係
数が小さい場合には、操舵されている操向車輪のタイヤ
が路面から受けるセルフアライニングトルクは、路面摩
擦係数が大きい場合に比べて小さく、ハンドルが路面か
ら受ける復元力は小さなものとなる。しかし、上記従来
の装置においては、このような路面摩擦係数が小さい場
合に、電動モータによるアシスト力を小さくしているの
で、路面摩擦係数が大きい場合にはハンドルの戻し操作
が軽く感じられ、同摩擦係数が小さい場合にはハンドル
の戻し操作が重く感じられ、両場合における操舵フィー
リングに差が生じるので、運転者はハンドルの戻し操作
に違和感を感じる。本発明は上記問題に対処するために
なされたもので、その目的は、路面摩擦係数が大きくて
も小さくても、運転者が同等な操舵フィーリングでハン
ドルを戻し操作できる電気式パワーステアリング装置の
ハンドル復元制御装置を提供することにある。
Generally, when the road surface friction coefficient is small, the self-aligning torque received by the tire of the steered steering wheel from the road surface is larger than that when the road surface friction coefficient is large. It is small, and the restoring force that the steering wheel receives from the road surface is small. However, in the above-described conventional device, when the road surface friction coefficient is small, the assisting force by the electric motor is made small. Therefore, when the road surface friction coefficient is large, the handle returning operation is felt lightly. When the coefficient of friction is small, the steering wheel returning operation is felt to be heavy, and the steering feeling in both cases is different. Therefore, the driver feels uncomfortable in the steering wheel returning operation. The present invention has been made to address the above problems, and an object of the present invention is to provide an electric power steering device that enables a driver to return a steering wheel with an equivalent steering feeling regardless of whether the road surface friction coefficient is large or small. To provide a handle restoration control device.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の構成上の特徴は、入力制御信号によって出
力トルクの制御される電動モータを備え、ハンドルの回
動操作を操舵軸を介して操向車輪へ伝達して同車輪を操
舵する操舵機構に、電動モータの回転駆動力を付与して
ハンドルの回動操作をアシストする電気式パワーステア
リング装置に適用され、ハンドルの中立位置への戻し時
に電動モータへ制御信号を出力して同ハンドルを中立位
置へ戻す方向へ同電動モータを回転させるハンドル復元
制御装置において、操舵軸に作用するトルクを検出する
トルクセンサと、ハンドルの操舵角を検出する操舵角セ
ンサと、前記検出された操舵角に基づいて同操舵角と予
め決めた関係にある基準セルフアライニングトルクを決
定する基準セルフアライニングトルク決定手段と、前記
検出されたトルクの大きさを前記決定した基準セルフア
ライニングトルクを基準に判定して前記検出されたトル
クが小さいとき同トルクが大きいときに比べて電動モー
タの出力トルクを大きく制御する制御信号を同電動モー
タへ出力する制御信号出力手段とを設けたことにある。
In order to achieve the above object, a structural feature of the present invention is that an electric motor whose output torque is controlled by an input control signal is provided, and a steering shaft is used for turning a steering wheel. It is applied to an electric power steering device that applies the rotational driving force of an electric motor to assist the turning operation of the steering wheel, and transmits it to the steering wheel by steering to the steering wheel. In the steering wheel restoration control device that outputs a control signal to the electric motor to return the steering wheel to the neutral position when the steering wheel is returned, the torque sensor that detects the torque acting on the steering shaft and the steering angle of the steering wheel. And a reference self that determines a reference self-aligning torque that has a predetermined relationship with the steering angle based on the detected steering angle. Output torque of the electric motor when the detected torque is smaller than that when the detected torque is small by judging the magnitude of the detected torque based on the determined reference self-aligning torque. And a control signal output means for outputting a control signal for largely controlling the electric motor to the electric motor.

【0005】[0005]

【発明の作用・効果】上記のように構成した本発明にお
いては、トルクセンサが操舵軸に作用するトルクを検出
する。この場合、ハンドルが中立位置へ戻る状態にあれ
ば、操向車輪のタイヤが路面から受けるセルフアライニ
ングトルクが操舵軸に作用しており、前記検出トルクは
実際のセルフアライニングトルクを表すことになる。一
方、路面摩擦係数が所定の値(例えば、乾燥路に対応し
た路面摩擦係数値)に設定されれば、セルフアライニン
グトルクと操向車輪の操舵角との間には所定の関係があ
り、基準セルフアライニングトルク決定手段は、前記関
係を用いて、操舵角センサによって検出されたハンドル
の操舵角に基づいて基準セルフアライニングトルクを推
定する。そして、制御信号出力手段は、前記検出された
トルクの大きさを前記決定した基準セルフアライニング
トルクを基準に判定して、同判定結果に基づいて電動モ
ータの出力トルクの大きさを制御する。
In the present invention constructed as described above, the torque sensor detects the torque acting on the steering shaft. In this case, if the steering wheel is returned to the neutral position, the self-aligning torque that the tire of the steered wheel receives from the road surface acts on the steering shaft, and the detected torque represents the actual self-aligning torque. Become. On the other hand, if the road surface friction coefficient is set to a predetermined value (for example, the road surface friction coefficient value corresponding to a dry road), there is a predetermined relationship between the self-aligning torque and the steering angle of the steered wheels, The reference self-aligning torque determination means estimates the reference self-aligning torque based on the steering angle of the steering wheel detected by the steering angle sensor using the above relationship. Then, the control signal output means determines the magnitude of the detected torque on the basis of the determined reference self-aligning torque, and controls the magnitude of the output torque of the electric motor based on the determination result.

【0006】この場合、路面摩擦係数が大きければ、操
向車輪が路面から受ける実際のセルフアライニングトル
クは大きく、基準セルフアライニングトルクを基準にし
た前記検出トルクは大きいと判定されるので、制御信号
出力手段は電動モータの出力トルクを小さく制御する。
また、路面摩擦係数が小さければ、操向車輪が路面から
受ける実際のセルフアライニングトルクは小さく、基準
セルフアライニングトルクを基準にした前記検出トルク
は小さいと判定されるので、制御信号出力手段は電動モ
ータの出力トルクを大きく制御する。したがって、路面
摩擦係数が小さくて操向車輪が路面から受けるセルフア
ライニングトルクが小さくても、ハンドルには、路面摩
擦係数が大きい場合と同様な復元力が作用して、路面摩
擦係数が小さくても大きくても、ハンドルの戻し操作は
同等な力となるようにアシストされることになる。
In this case, if the road surface friction coefficient is large, the actual self-aligning torque that the steered wheels receive from the road surface is large, and it is determined that the detected torque based on the reference self-aligning torque is large. The signal output means controls the output torque of the electric motor to be small.
If the road surface friction coefficient is small, the actual self-aligning torque that the steered wheels receive from the road surface is small, and it is determined that the detected torque based on the reference self-aligning torque is small. Greatly controls the output torque of the electric motor. Therefore, even if the road surface friction coefficient is small and the self-aligning torque that the steered wheel receives from the road surface is small, the same restoring force as when the road surface friction coefficient is large acts on the steering wheel, and the road surface friction coefficient is small. Even if it is large, the steering wheel return operation will be assisted so that the force is equivalent.

【0007】その結果、本発明によれば、走行路面の路
面摩擦係数とは無関係に運転者は常に同等な操舵フィー
リングでハンドルを戻し操作できる。
As a result, according to the present invention, the driver can always return the steering wheel with the same steering feeling regardless of the road friction coefficient of the traveling road surface.

【0008】[0008]

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明
すると、図1は本発明に係る車両の電気式パワーステア
リング装置を概略的に示している。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows an electric power steering apparatus for a vehicle according to the present invention.

【0009】このパワーステアリング装置においては、
ハンドル11が操舵軸12、ピニオン13、ラックバー
14、タイロッド15a,15bおよびナックルアーム
16a,16bからなる操舵機構を介して操向車輪とし
ての前輪17a,17bに接続されている。操舵軸12
の中間部には、大歯車21が固定されており、同歯車2
1には電動モータ22の回転軸22aに固定された小歯
車23が噛合している。これらの大歯車21および小歯
車23は電動モータ22の回転を操舵軸12に減速して
伝達する伝達機構を構成している。電動モータ22は回
転方向および出力トルクが入力制御信号によって制御さ
れるブラシレスモータなどで構成されている。
In this power steering system,
The steering wheel 11 is connected to front wheels 17a and 17b as steering wheels via a steering mechanism including a steering shaft 12, a pinion 13, a rack bar 14, tie rods 15a and 15b, and knuckle arms 16a and 16b. Steering shaft 12
A large gear 21 is fixed to an intermediate portion of the gear 2
A small gear 23 fixed to a rotating shaft 22 a of an electric motor 22 is meshed with the gear 1. The large gear 21 and the small gear 23 form a transmission mechanism that decelerates and transmits the rotation of the electric motor 22 to the steering shaft 12. The electric motor 22 is composed of a brushless motor or the like whose rotation direction and output torque are controlled by an input control signal.

【0010】操舵軸12の中間部にはトルクセンサ31
が組み付けられ、電動モータ22には操舵角センサ32
が組み付けられている。トルクセンサ31は歪ゲージで
構成され、操舵軸12に作用する操舵トルクTs を検出
して同トルクTs を表す検出信号を出力する。操舵角セ
ンサ32は回転角センサで構成され、電動モータ22の
回転軸の回転角を測定することによってハンドル11の
操舵角θs (および前輪17a,17bの操舵角)を検
出して、同操舵角θs を表す検出信号を出力する。な
お、これらの操舵トルクTs および操舵角θs はハンド
ル11の右方向の回転を正で表し、左方向の回転を負で
表す。
A torque sensor 31 is provided at an intermediate portion of the steering shaft 12.
Is attached to the electric motor 22, and the steering angle sensor 32 is attached to the electric motor 22.
Is assembled. The torque sensor 31 is composed of a strain gauge, detects the steering torque Ts acting on the steering shaft 12, and outputs a detection signal representing the torque Ts. The steering angle sensor 32 is composed of a rotation angle sensor, and detects the steering angle θs of the steering wheel 11 (and the steering angles of the front wheels 17a and 17b) by measuring the rotation angle of the rotating shaft of the electric motor 22 to detect the steering angle. The detection signal that expresses θs is output. The steering torque Ts and the steering angle θs represent positive rotation of the steering wheel 11 in the right direction and negative rotation of the steering wheel 11 in the left direction.

【0011】これらのトルクセンサ31および操舵角セ
ンサ32はマイクロコンピュータ33に接続されてお
り、同コンピュータ33には車速センサ34も接続され
ている。マイクロコンピュータ33は、CPU,RO
M,RAM,I/Oなどから構成されており、図2に示
すフローチャートに対応したプログラムを実行して電動
モータ22の回転を制御する。また、マイクロコンピュ
ータ33のROM内には、図3〜7に示すような特性で
変化するアシストトルクTa、第1車速係数Kv1、戻し
トルクTr、第2車速係数Kv2および基準セルフアライ
ニングトルクTsaがマップの形で記憶されている。車速
センサ34は車速Vを検出して、同車速Vを表す検出信
号を出力する。
The torque sensor 31 and the steering angle sensor 32 are connected to a microcomputer 33, and a vehicle speed sensor 34 is also connected to the computer 33. The microcomputer 33 is a CPU, RO
It is composed of M, RAM, I / O, etc., and controls the rotation of the electric motor 22 by executing a program corresponding to the flowchart shown in FIG. Further, in the ROM of the microcomputer 33, the assist torque Ta, the first vehicle speed coefficient Kv1, the return torque Tr, the second vehicle speed coefficient Kv2, and the reference self-aligning torque Tsa which change with the characteristics shown in FIGS. It is stored in the form of a map. The vehicle speed sensor 34 detects the vehicle speed V and outputs a detection signal indicating the vehicle speed V.

【0012】次に、上記のように構成した実施例の動作
を説明する。イグニッションスイッチ(図示しない)が
投入されると、マイクロコンピュータ33は図2のステ
ップ40にてプログラムの実行を開始し、ステップ41
〜48,51〜57からなる循環処理を繰り返し実行す
る。この循環処理においては、ステップ41にてトルク
センサ31、操舵角センサ32および車速センサ34か
ら操舵トルクTs 、操舵角θs および車速Vが読み込ま
れ、ステップ42にて操舵角θs を微分演算(dθs/d
t) することによって操舵角速度θm が計算され、ステ
ップ43,44にてハンドル11が戻し状態にあるか否
かが判定される。
Next, the operation of the embodiment configured as described above will be described. When the ignition switch (not shown) is turned on, the microcomputer 33 starts executing the program in step 40 of FIG.
The circulation processing consisting of 48 to 51 to 57 is repeatedly executed. In this circulation processing, in step 41, the steering torque Ts, the steering angle θs, and the vehicle speed V are read from the torque sensor 31, the steering angle sensor 32, and the vehicle speed sensor 34, and in step 42, the steering angle θs is differentiated (dθs / d
The steering angular velocity θm is calculated by performing t), and it is determined in steps 43 and 44 whether the steering wheel 11 is in the returning state.

【0013】この場合、ハンドル11が中立位置へ戻し
状態にあることは、ステップ43,44の各処理にそれ
ぞれ対応した下記の条件によって判定される。 ハンドル11が中立位置に対して右回転位置にあるこ
とを操舵角θs が表し(θs>0) 、かつハンドル11
が右方向に移動していないことを操舵速度θm が表す
(θm≦0)。 ハンドル11が中立位置に対して左回転位置にあるこ
とを操舵角θs が表し(θs<0) 、かつハンドル11
が左方向に移動していないことを操舵速度θm が表す
(θm≧0)。
In this case, the fact that the handle 11 is returned to the neutral position is determined by the following conditions corresponding to the respective processes of steps 43 and 44. The steering angle θs indicates that the steering wheel 11 is in the right rotation position with respect to the neutral position (θs> 0), and the steering wheel 11 is
The steering speed .theta.m represents that the vehicle has not moved to the right (.theta.m.ltoreq.0). The steering angle θs indicates that the steering wheel 11 is in the left rotation position with respect to the neutral position (θs <0), and the steering wheel 11 is
Is not moving to the left as indicated by the steering speed θm (θm ≧ 0).

【0014】いま、ハンドル11が戻し状態になけれ
ば、すなわち前輪17a,17bを左右に操舵している
状態にあれば、ステップ43,44にて共に「NO」と
判定され、ステップ45にて前記検出された操舵トルク
Ts に基づいてアシストトルクTa のマップ(図3参
照)が参照されて同操舵トルクTs に対応したアシスト
トルクTa が決定され、ステップ46にて車速Vに基づ
いて第1車速係数Kv1のマップ(図4参照)が参照され
て同車速Vに対応した第1車速係数Kv1が決定される。
次に、ステップ47にて前記決定したアシストトルクT
a に前記決定した第1車速係数Kv1を乗算することによ
って出力トルク値T0( =Kv1・Ta)が計算される。そ
して、ステップ48にて前記計算した出力トルク値T0
を表す制御信号が電動モータ22へ出力される。電動モ
ータ22は前記制御信号により制御されて回転し、その
回転方向は前記出力トルク値T0 の正負に対応するとと
もに、その出力トルクの大きさは前記出力トルク値T0
の絶対値|T0|に対応する。
If the steering wheel 11 is not in the return state, that is, if the front wheels 17a and 17b are being steered to the left and right, it is determined to be "NO" in both steps 43 and 44, and in step 45, A map of the assist torque Ta (see FIG. 3) is referred to on the basis of the detected steering torque Ts to determine the assist torque Ta corresponding to the steering torque Ts, and at step 46, the first vehicle speed coefficient is determined based on the vehicle speed V. The first vehicle speed coefficient Kv1 corresponding to the vehicle speed V is determined by referring to the map of Kv1 (see FIG. 4).
Next, in step 47, the assist torque T determined above is determined.
The output torque value T0 (= Kv1 · Ta) is calculated by multiplying a by the determined first vehicle speed coefficient Kv1. Then, in step 48, the calculated output torque value T0 is obtained.
Is output to the electric motor 22. The electric motor 22 rotates under the control of the control signal, the rotation direction thereof corresponds to the positive or negative of the output torque value T0, and the magnitude of the output torque is the output torque value T0.
Corresponding to the absolute value | T0 |

【0015】この場合、図3からも明らかなように、ハ
ンドル11が右方向(または左方向)に回動されて操舵
軸12に右回転方向(または左回転方向)の操舵トルク
Tsが作用すれば、アシストトルクTa は正(または
負)となるとともに、同トルクTaの絶対値|Ta|は操
舵トルクTsの絶対値|Ts|の増加にしたがって大きく
なる。一方、このとき、第1車速係数Kv1は車速Vの増
加にしたがって小さくなる。したがって、これらの値T
a,Kv1を乗算した出力トルク値T0 に対応した制御信号
によって制御される電動モータ22は、操舵軸21をハ
ンドル11の回動方向に、操舵トルクTsの絶対値|Ts
|が大きいほど大きくかつ車速Vが大きいほど小さい駆
動トルクで回転させる。その結果、ハンドル11の回動
操作は常にその操作力に応じて適切にアシストされると
ともに、車両の低速走行時には前記回動操作が軽快にな
り、車両の高速走行時には回動操作が適度に重くなり前
輪17a,17bの直進性が増加して車両の走行安定性
が良好になる。
In this case, as is apparent from FIG. 3, the steering wheel 11 is rotated rightward (or leftward) so that the steering torque Ts in the rightward rotation direction (or leftward rotation direction) acts on the steering shaft 12. For example, the assist torque Ta becomes positive (or negative), and the absolute value | Ta | of the torque Ta increases as the absolute value | Ts | of the steering torque Ts increases. On the other hand, at this time, the first vehicle speed coefficient Kv1 becomes smaller as the vehicle speed V increases. Therefore, these values T
The electric motor 22 controlled by the control signal corresponding to the output torque value T0 multiplied by a, Kv1 moves the steering shaft 21 in the turning direction of the steering wheel 11 and the absolute value | Ts of the steering torque Ts.
The larger the |, the larger the rotation speed V, and the larger the vehicle speed V, the smaller the drive torque. As a result, the turning operation of the steering wheel 11 is always appropriately assisted according to the operating force, the turning operation becomes light when the vehicle runs at low speed, and the turning operation becomes moderately heavy when the vehicle runs at high speed. As a result, the straightness of the front wheels 17a, 17b is increased, and the running stability of the vehicle is improved.

【0016】一方、ハンドル11が戻し状態にあれば、
ステップ43,44のいずれかにて「YES」と判定さ
れ、ステップ51にて前記検出された操舵角θs に基づ
いて戻しトルクTr のマップ(図5参照)が参照されて
同操舵角θs に対応した戻しトルクTr が決定され、ス
テップ52にて車速Vに基づいて第2車速係数Kv2のマ
ップ(図6参照)が参照されて同車速Vに対応した第2
車速係数Kv2が決定される。
On the other hand, if the handle 11 is in the returned state,
It is determined to be “YES” in either step 43 or 44, and the map of the return torque Tr (see FIG. 5) is referred to based on the detected steering angle θs in step 51 to correspond to the same steering angle θs. The returned torque Tr is determined, and in step 52, the map of the second vehicle speed coefficient Kv2 (see FIG. 6) is referred to based on the vehicle speed V and the second vehicle speed V corresponding to the second vehicle speed V
The vehicle speed coefficient Kv2 is determined.

【0017】次に、ステップ53にて操舵角θs に基づ
いて基準セルフアライニングトルクTsaのマップ(図7
参照)が参照されて同操舵角θs に対応した基準セルフ
アライニングトルクTsaが決定される。このマップは、
路面摩擦係数が大きな乾燥路上に前輪17a,17bが
あることを条件に、操舵角θs を変化させながら、路面
から前輪17a,17bのタイヤに与えられるセルフア
ライニングトルクを操舵軸12に作用するトルクとして
実験的に測定した結果を基に作成したものであり、基準
セルフアライニングトルクTsaは前記測定結果より若干
小さな値に設定されている。この基準セルフアライニン
グトルクTsaの決定後、ステップ54にて前記決定した
基準セルフアライニングトルクTsaの絶対値|Tsa|と
前記ステップ41の処理によりトルクセンサ31から入
力した検出トルクTsの絶対値|Ts|とが比較される。
Next, at step 53, a map of the reference self-aligning torque Tsa based on the steering angle θs (FIG. 7).
The reference self-aligning torque Tsa corresponding to the steering angle .theta.s is determined by referring to the reference. This map is
On the condition that the front wheels 17a, 17b are on a dry road having a large road surface friction coefficient, the self-aligning torque given to the tires of the front wheels 17a, 17b from the road is applied to the steering shaft 12 while changing the steering angle θs. The reference self-aligning torque Tsa is set to a value slightly smaller than the measurement result. After the determination of the reference self-aligning torque Tsa, the absolute value | Tsa | of the reference self-aligning torque Tsa determined in step 54 and the absolute value of the detected torque Ts input from the torque sensor 31 by the processing of step 41 described above. Ts | is compared.

【0018】この場合、前記検出トルクTs は、前輪1
7a,17bのタイヤが路面から受けて操舵軸に作用し
ている実際のセルフアライニングトルクを表しているの
で、走行路面の路面摩擦係数が大きければ、検出トルク
Tsの絶対値|Ts|は前記決定基準セルフアライニング
トルクTsaの絶対値|Tsa|以上であり、ステップ54
にて「NO」と判定されて、ステップ55にてトルク係
数Kt は「1.0」 に設定される。また、走行路面の路面
摩擦係数が小さければ、検出トルクTs の絶対値|Ts
|は前記決定基準セルフアライニングトルクTsa の絶
対値|Tsa|未満になり、ステップ54にて「YES」
と判定されて、ステップ56にてトルク係数Kt は「1.
5」 に設定される。
In this case, the detected torque Ts is equal to the front wheel 1
Since the tires 7a and 17b represent the actual self-aligning torque acting on the steering shaft by being received from the road surface, if the road surface friction coefficient is large, the absolute value | Ts | of the detected torque Ts is The absolute value of the determination criterion self-aligning torque Tsa is | Tsa |
At step 55, the torque coefficient Kt is set to "1.0". If the road surface friction coefficient is small, the absolute value of the detected torque Ts | Ts
| Is less than the absolute value | Tsa | of the determination reference self-aligning torque Tsa, and “YES” is determined in step 54.
It is determined that the torque coefficient Kt is "1.
It is set to "5".

【0019】これらのステップ55,56の処理後、ス
テップ57にて前記決定した戻しトルクTr に前記決定
した第2車速係数Kv2およびトルク係数Kt を乗算する
ことによって出力トルク値T0( =−Kt・Kv2・Tr)が
計算される。なお、前記出力トルク値T0 の計算におい
て、負号(−)を付したのは、ハンドル11の回転位置
と反対方向の回転トルクを操舵軸12に付与するためで
ある。そして、ステップ48にて、上記場合と同様にし
て、前記計算した出力トルク値T0 を表す制御信号が電
動モータ22へ出力される。電動モータ22も上記場合
と同様に回転駆動される。その結果、ハンドル11には
電動モータ22からの前記出力トルク値T0 に対応した
駆動力が付与されて、ハンドル11は同出力トルク値T
0 の絶対値|T0|に対応した力で中立位置へ付勢され
る。
After these steps 55 and 56, the output torque value T0 (= -Kt.multidot. = (-Kt.multidot.t) is multiplied by the return torque Tr determined in step 57 and the determined second vehicle speed coefficient Kv2 and torque coefficient Kt. Kv2 · Tr) is calculated. In the calculation of the output torque value T0, the negative sign (-) is added in order to apply the rotational torque in the opposite direction to the rotational position of the steering wheel 11 to the steering shaft 12. Then, in step 48, similarly to the above case, the control signal representing the calculated output torque value T0 is output to the electric motor 22. The electric motor 22 is also rotationally driven as in the above case. As a result, a driving force corresponding to the output torque value T0 from the electric motor 22 is applied to the steering wheel 11, so that the steering wheel 11 outputs the same output torque value T0.
The force corresponding to the absolute value | T0 | of 0 is urged to the neutral position.

【0020】この場合、図5に示すように、操舵角θs
が20〜100度にある範囲において、戻しトルクTr
は大きな値となるので、大きな駆動力が電動モータ22
からハンドル11に付与される。これは、この領域で
は、通常、路面から前輪17a,17bに与えられる操
舵反力が小さく、ナックルアーム16a,16b、タイ
ロッド15a,15b、ラックバー14およびピニオン
13を介して操舵軸12に逆行する前記反力が小さいた
めに、ハンドル11が前記機械連結によって自然に復元
する力が小さいことを補正するためである。また、図6
に示すように、第2車速係数Kv1は、車速Vが増加する
にしたがって小さくなるようになっている。これは、車
両が高速走行中に、電動モータ22による大きな駆動力
でハンドル11を中立位置に復帰させると、この中立位
置への復帰時にハンドル11の回転がオーバーシュート
として、車両の走行を不安定にするおそれがあるためで
ある。
In this case, as shown in FIG. 5, the steering angle θs
Return torque Tr in the range of 20 to 100 degrees
Has a large value, a large driving force is applied to the electric motor 22.
To the handle 11. This is because in this region, the steering reaction force applied to the front wheels 17a, 17b from the road surface is usually small, and the steering shaft 12 goes backward via the knuckle arms 16a, 16b, the tie rods 15a, 15b, the rack bar 14 and the pinion 13. This is because the reaction force is small and the force that the handle 11 naturally restores by the mechanical connection is small. In addition, FIG.
As shown in, the second vehicle speed coefficient Kv1 decreases as the vehicle speed V increases. This is because if the steering wheel 11 is returned to the neutral position by a large driving force of the electric motor 22 while the vehicle is traveling at high speed, the rotation of the steering wheel 11 becomes an overshoot when the steering wheel 11 is returned to the neutral position and the traveling of the vehicle becomes unstable. This is because there is a risk that

【0021】また、前述のように、路面摩擦係数が大き
い場合にはトルク係数Ktは「1.0」に設定されていると
ともに、同係数が小さい場合にはトルク係数Ktは「1.
5」に設定されているので、路面摩擦係数が小さいとき
には、電動モータ22は、同係数が大きい場合に比べて
大きな出力トルクを発生する。これにより、路面摩擦係
数が小さいために、路面から前輪17a,17bに付与
されるセルフアライニングトルクが小さくて操舵軸12
に作用するセルフアライニングトルクが小さくても、操
舵軸12に路面および電動モータ22から付与される合
成駆動トルクは、路面摩擦係数が大きい場合と同等とな
り、路面摩擦係数が大きくても小さくても、ハンドル1
1の戻し操作は同等な力となるようにアシストされる。
Further, as described above, the torque coefficient Kt is set to "1.0" when the road surface friction coefficient is large, and the torque coefficient Kt is "1.
Since it is set to "5", when the road surface friction coefficient is small, the electric motor 22 produces a larger output torque than when the coefficient is large. As a result, since the road surface friction coefficient is small, the self-aligning torque applied from the road surface to the front wheels 17a, 17b is small and the steering shaft 12
Even if the self-aligning torque that acts on the steering shaft 12 is small, the combined drive torque applied to the steering shaft 12 from the road surface and the electric motor 22 is the same as when the road surface friction coefficient is large, and the road surface friction coefficient is large or small. , Handle 1
The return operation of 1 is assisted so as to have the same force.

【0022】その結果、上記実施例によれば、運転者
は、前輪17a,17bの操舵状態および車両の走行状
態に応じた適切な力でハンドル11を中立位置に戻し操
作できるとともに、走行路面の摩擦係数が大きくても小
さくても同等な操舵フィーリングでハンドル11を戻し
操作できる。
As a result, according to the above embodiment, the driver can return the steering wheel 11 to the neutral position with an appropriate force according to the steering state of the front wheels 17a and 17b and the traveling state of the vehicle, and the traveling road surface The steering wheel 11 can be returned and operated with an equivalent steering feeling regardless of whether the friction coefficient is large or small.

【0023】なお、上記実施例においては、路面摩擦係
数を大小の2種に判別して同判別結果に応じて電動モー
タ22の出力トルクの大きさを大小の2種に制御した
が、路面摩擦係数が小さくなるにしたがって前記出力ト
ルクを徐々に大きく変化させるように制御してもよい。
この場合、基準セルフアライニングトルクTsaのマップ
(図7参照)を路面摩擦係数が最大にある状態の測定結
果を基に作成しておき、上記ステップ54〜56の処理
に代えて、決定基準セルフアライニングトルクTsaの絶
対値|Tsa|から検出トルクTsの絶対値|Ts|を減算
し、同減算結果|Tsa|−|Ts| に比例して増加する
トルク係数Kt を決定するようにすればよい。
In the above embodiment, the road surface friction coefficient is discriminated into two types, large and small, and the magnitude of the output torque of the electric motor 22 is controlled into the large and small types according to the discrimination result. The output torque may be controlled so as to gradually change as the coefficient decreases.
In this case, a map of the reference self-aligning torque Tsa (see FIG. 7) is created based on the measurement result in the state where the road surface friction coefficient is maximum, and instead of the processing of steps 54 to 56, the determination reference self If the absolute value | Ts | of the detected torque Ts is subtracted from the absolute value | Tsa | of the aligning torque Tsa, and the torque coefficient Kt that increases in proportion to the subtraction result | Tsa |-| Ts | is determined. Good.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】 本発明の一実施例を示す電気式パワーステア
リング装置の全体概略図である。
FIG. 1 is an overall schematic view of an electric power steering device showing an embodiment of the present invention.

【図2】 図1のマイクロコンピュータにて実行される
プログラムのフローチャートである。
2 is a flowchart of a program executed by the microcomputer of FIG.

【図3】 操舵トルクTs に対するアシストトルクTa
の変化特性グラフである。
[FIG. 3] Assist torque Ta with respect to steering torque Ts
3 is a change characteristic graph of FIG.

【図4】 車速Vに対する第1車速係数Kv1の変化特性
グラフである。
FIG. 4 is a change characteristic graph of a first vehicle speed coefficient Kv1 with respect to a vehicle speed V.

【図5】 操舵角θs に対する戻しトルクTr の変化特
性グラフである。
FIG. 5 is a change characteristic graph of the return torque Tr with respect to the steering angle θs.

【図6】 車速Vに対する第2車速係数Kv2の変化特性
グラフである。
FIG. 6 is a change characteristic graph of a second vehicle speed coefficient Kv2 with respect to a vehicle speed V.

【図7】 操舵角θs に対する基準セルフアライニング
トルクTsaの変化特性グラフである。
FIG. 7 is a change characteristic graph of the reference self-aligning torque Tsa with respect to the steering angle θs.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

11…ハンドル、12…操舵軸、14…ラックバー、1
7a,17b…前輪、21…大歯車、22…電動モー
タ、23…小歯車、31…トルクセンサ、32…操舵角
センサ、33…マイクロコンピュータ、34…車速セン
サ。
11 ... Steering wheel, 12 ... Steering shaft, 14 ... Rack bar, 1
7a, 17b ... Front wheel, 21 ... Large gear, 22 ... Electric motor, 23 ... Small gear, 31 ... Torque sensor, 32 ... Steering angle sensor, 33 ... Microcomputer, 34 ... Vehicle speed sensor.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 入力制御信号によって出力トルクの制御
される電動モータを備え、ハンドルの回動操作を操舵軸
を介して操向車輪へ伝達して同車輪を操舵する操舵機構
に、前記電動モータの回転駆動力を付与してハンドルの
回動操作をアシストする電気式パワーステアリング装置
に適用され、ハンドルの中立位置への戻し時に前記電動
モータへ制御信号を出力して同ハンドルを中立位置へ戻
す方向へ同電動モータを回転させるハンドル復元制御装
置において、操舵軸に作用するトルクを検出するトルク
センサと、ハンドルの操舵角を検出する操舵角センサ
と、前記検出された操舵角に基づいて同操舵角と予め決
めた関係にある基準セルフアライニングトルクを決定す
る基準セルフアライニングトルク決定手段と、前記検出
されたトルクの大きさを前記決定した基準セルフアライ
ニングトルクを基準に判定して前記検出されたトルクが
小さいとき同トルクが大きいときに比べて前記電動モー
タの出力トルクを大きく制御する制御信号を同電動モー
タへ出力する制御信号出力手段とを設けたことを特徴と
する電気式パワーステアリング装置のハンドル復元制御
装置。
1. A steering mechanism, comprising: an electric motor whose output torque is controlled by an input control signal, wherein a steering operation for transmitting a turning operation of a steering wheel to a steered wheel through a steering shaft to steer the wheel is performed by the electric motor. It is applied to an electric power steering device that applies a rotational driving force to assist the turning operation of the steering wheel, and outputs a control signal to the electric motor when returning the steering wheel to the neutral position to return the steering wheel to the neutral position. In a steering wheel restoration control device for rotating the electric motor in a direction, a torque sensor for detecting a torque acting on a steering shaft, a steering angle sensor for detecting a steering angle of a steering wheel, and a steering wheel for steering the steering wheel based on the detected steering angle. Reference self-aligning torque determining means for determining a reference self-aligning torque having a predetermined relationship with the angle, and the magnitude of the detected torque Is determined based on the determined reference self-aligning torque, and when the detected torque is small, a control signal for controlling the output torque of the electric motor to be larger than when the detected torque is large is output to the electric motor. A steering wheel restoration control device for an electric power steering device, comprising: a control signal output means.
JP2016392A 1992-02-05 1992-02-05 Handle restoration control device for electric power steering device Pending JPH05213222A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016392A JPH05213222A (en) 1992-02-05 1992-02-05 Handle restoration control device for electric power steering device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016392A JPH05213222A (en) 1992-02-05 1992-02-05 Handle restoration control device for electric power steering device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH05213222A true JPH05213222A (en) 1993-08-24

Family

ID=12019492

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016392A Pending JPH05213222A (en) 1992-02-05 1992-02-05 Handle restoration control device for electric power steering device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH05213222A (en)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2943441A1 (en) * 1979-10-26 1981-04-30 Repa Feinstanzwerk Gmbh, 7071 Alfdorf BELT TAPE BRAKE DEVICE FOR SAFETY BELT SYSTEMS
EP1077171A2 (en) 1999-08-19 2001-02-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering controller and control method thereof
KR100351410B1 (en) * 1997-12-26 2002-10-19 주식회사 만도 Steering system for vehicle
JP2005313770A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Toyota Motor Corp Steering control device
WO2006075775A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Nsk Ltd. Electric power steering device controller
JP2006205996A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Nsk Ltd Control device for electric power steering system
JP2007314005A (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Nsk Ltd Control device of electric power steering system
JP2008201168A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Honda Motor Co Ltd Steering system
JP2009274662A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Honda Motor Co Ltd Electric power steering device

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2943441A1 (en) * 1979-10-26 1981-04-30 Repa Feinstanzwerk Gmbh, 7071 Alfdorf BELT TAPE BRAKE DEVICE FOR SAFETY BELT SYSTEMS
KR100351410B1 (en) * 1997-12-26 2002-10-19 주식회사 만도 Steering system for vehicle
EP1077171A2 (en) 1999-08-19 2001-02-21 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering controller and control method thereof
US6450287B1 (en) 1999-08-19 2002-09-17 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Electric power steering controller and control method thereof
JP2005313770A (en) * 2004-04-28 2005-11-10 Toyota Motor Corp Steering control device
US7873453B2 (en) 2005-01-14 2011-01-18 Nsk Ltd. Control apparatus for electric power steering apparatus
WO2006075775A1 (en) * 2005-01-14 2006-07-20 Nsk Ltd. Electric power steering device controller
US8005594B2 (en) 2005-01-14 2011-08-23 Nsk Ltd. Control apparatus for electric power steering apparatus
US7983816B2 (en) 2005-01-14 2011-07-19 Nsk Ltd. Control apparatus for electric power steering apparatus
JP2006205996A (en) * 2005-01-31 2006-08-10 Nsk Ltd Control device for electric power steering system
JP4696572B2 (en) * 2005-01-31 2011-06-08 日本精工株式会社 Control device for electric power steering device
JP2007314005A (en) * 2006-05-25 2007-12-06 Nsk Ltd Control device of electric power steering system
JP4495739B2 (en) * 2007-02-16 2010-07-07 本田技研工業株式会社 Steering system
JP2008201168A (en) * 2007-02-16 2008-09-04 Honda Motor Co Ltd Steering system
JP2009274662A (en) * 2008-05-16 2009-11-26 Honda Motor Co Ltd Electric power steering device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4248739B2 (en) Electric power steering control device and control method thereof
JP3493568B2 (en) Car steering system
JP3966274B2 (en) Steering control device
EP1880921A2 (en) Controller for electric power steering apparatus
JPH1081247A (en) Counter steer judging device
JP4211366B2 (en) Steering state detection device
JP3649007B2 (en) Vehicle reverse determination method and vehicle control apparatus
JPH05213222A (en) Handle restoration control device for electric power steering device
JP5034765B2 (en) Control device for electric power steering device
JP5401875B2 (en) Steering angle detection device for vehicle and electric power steering device using the same
JPH05229445A (en) Steering wheel restoration control device for electric power steering
JP2005306184A (en) Steering device of vehicle
JP2003175838A (en) Electric power steering control device
JP3555126B2 (en) Steering control device
JP3564612B2 (en) Control method of rear wheel steering device
JP2008254602A (en) Control device of electric power steering device
JP2002104218A (en) Control device of motor-driven power steering device
JP4333399B2 (en) Vehicle steering device
JP2002274406A (en) Electric power steering device
JP2000289639A (en) Motor-driven power steering device
JPH04176781A (en) Steering device for vehicle
JPH06312666A (en) Power steering device
JP3260206B2 (en) Power steering control device
JP3775978B2 (en) Electric power steering device
JP3013640B2 (en) Electric motor driven four-wheel steering system