JPH08282522A - Electric power steering device - Google Patents

Electric power steering device

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Publication number
JPH08282522A
JPH08282522A JP10814495A JP10814495A JPH08282522A JP H08282522 A JPH08282522 A JP H08282522A JP 10814495 A JP10814495 A JP 10814495A JP 10814495 A JP10814495 A JP 10814495A JP H08282522 A JPH08282522 A JP H08282522A
Authority
JP
Japan
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gap width
steering
torque
force
electric power
Prior art date
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Pending
Application number
JP10814495A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masahiro Kubota
正博 久保田
Moritsune Nakada
守恒 中田
Yuichi Fukuyama
雄一 福山
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
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Publication of JPH08282522A publication Critical patent/JPH08282522A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE: To materialize the sufficient maximum torque and the maximum revolution speed, and concurrently make the device small in size and light in weight by determining a gap width based on information on a steering condition or a vehicle running condition. CONSTITUTION: When detected values from a steering force sensor 12, a steering speed sensor 14 and a vehicle speed sensor 13 are received by a controller 7, the controller 7 informs a gap width control section 16 only of the detected value from the steering force sensor 12. The gap width control section 16 obtains a gap width command value based on the detected value by the steering force sensor 12, and gives it to an actuator. In this case, when a great assist force is required, namely, when steering force for a steering wheel is great, the maximum torque is made great with the gap width of an assist motor 8 narrowed. On the other hand, when the assist force is not required so much, namely, when a steering force for the steering wheel 1 is small, the maximum torque is made small with the gap width of the assist motor 8 widened.

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、車両の操舵にかかる操
舵力を、電動モータの回転出力により補助する電動式パ
ワーステアリング装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering apparatus for assisting a steering force applied to steering a vehicle with a rotation output of an electric motor.

【0002】[0002]

【従来技術】車両のパワーステアリング装置は、運転者
が操舵ハンドルを回転させるために必要な操舵力を補助
し、運転者にかかる負担を軽減することを目的とする装
置である。
2. Description of the Related Art A power steering device for a vehicle is a device for assisting a steering force necessary for a driver to rotate a steering wheel and reducing a burden on the driver.

【0003】従来、パワーステアリング装置は、油圧式
のものが一般的であったが、小型・軽量化、低コスト化
等を図ることが困難であるという点から、電動モータを
利用したものが実用化されるようになってきている。
Conventionally, the power steering device is generally of a hydraulic type, but it is difficult to reduce the size, weight and cost of the power steering device. It is becoming more and more popular.

【0004】電動式パワーステアリングは、操舵ハンド
ルに接続された入力軸と、車輪を転向させる作動部にピ
ニオンギヤ等を介して接続される出力軸とをトーション
バー等の弾性部材を介して接続している。さらに、電動
式パワーステアリング装置は、出力軸の回転力を補助す
る電動モータと、入力軸の回転方向に応じて電動モータ
の回転方向を切り換えるスイッチ回路とを備えている。
In an electric power steering system, an input shaft connected to a steering wheel and an output shaft connected to an operating portion for turning a wheel via a pinion gear or the like are connected via an elastic member such as a torsion bar. There is. Further, the electric power steering apparatus includes an electric motor that assists the rotational force of the output shaft, and a switch circuit that switches the rotational direction of the electric motor according to the rotational direction of the input shaft.

【0005】ここで、パワーステアリング装置に用いら
れる電動モータは、回転トルクが大きく、且つ許容回転
数が高いものが好ましい。つまり、停車時の据え切り、
低速の車庫入れ等の場合には、アシストトルクが大きけ
れば、運転者は小さな力で操舵を行える。また、急操舵
を行う場合に、電動モータの許容最高回転数が高けれ
ば、ひっかかり感を覚えずにスムースに操舵を行える。
Here, it is preferable that the electric motor used in the power steering device has a large rotational torque and a high allowable rotational speed. In other words, when the vehicle is stationary,
In the case of low-speed garage entry, if the assist torque is large, the driver can steer with a small force. Further, when the steered steering is performed, if the maximum allowable rotation speed of the electric motor is high, the steering can be smoothly performed without feeling a catch.

【0006】この要求を満たすために、モータ及びステ
アリング機械系の慣性、粘性、摩擦等を考慮してモータ
出力の回転位置制御、速度制御、加速度制御を行う装置
がある。この従来例として、特開昭62−34846号
公報や特開昭61−11947号公報に記載された装置
がある。
In order to meet this requirement, there is a device for controlling the rotational position, speed control and acceleration control of the motor output in consideration of inertia, viscosity, friction, etc. of the motor and steering mechanical system. As a conventional example, there are the devices described in JP-A-62-34846 and JP-A-61-11947.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記した従
来の装置では、最大トルクが大きく且つ許容最高回転数
が高い電動モータを必要とする。
By the way, the above-mentioned conventional apparatus requires an electric motor having a large maximum torque and a high maximum allowable rotation speed.

【0008】ここで、電動モータの等価回路を図8に示
す。同図に基づいて電動モータの特性を数式で表すと以
下のようになる。 VBatt=RI+VBackBack=ke・N (VBatt;バッテリ電圧、R;モータ内部抵抗、I;モ
ータ電流、VBack;逆起電力、ke;逆起電力係数、
N;モータ回転数) 図9は、上記の式に基づいたモータ特性を表したもので
ある。同図に示すように、電動モータは、回転数が高く
なると逆起電力が大きくなりトルクが減少する。一方、
回転数が低くなると逆起電力が小さくなりトルクが増加
する。さらに、電動モータの容量を大きくすると、最大
トルクが大きくなり、許容最高回転数も高くすることが
できる。
FIG. 8 shows an equivalent circuit of the electric motor. The characteristic of the electric motor can be expressed by a mathematical expression based on FIG. V Batt = RI + V Back V Back = k e · N (V Batt; battery voltage, R; motor internal resistance, I; motor current, V Back; counter electromotive force, k e; back electromotive force coefficient,
N: Motor rotation speed) FIG. 9 shows the motor characteristics based on the above equation. As shown in the figure, in the electric motor, the counter electromotive force increases and the torque decreases as the rotation speed increases. on the other hand,
As the rotation speed decreases, the counter electromotive force decreases and the torque increases. Further, when the capacity of the electric motor is increased, the maximum torque is increased and the maximum allowable rotation speed can be increased.

【0009】また、電動モータは、ロータとステータと
を備えており、これらのギャップ幅と最大トルク及び許
容最高回転数との関係を図10に示す。同図に示す様
に、電動モータは、ギャップ幅を広くすると許容最高回
転数が高くなり、逆にギャップ幅を狭くすると最大トル
クが大きくなるという特性を有している。このため、ギ
ャップ幅が一定な電動モータでは、許容最高回転数と最
大トルクとは一義的に決定されてしまう。そして、前述
の従来例のように、ギャップ幅固定の電動モータを用い
て十分な最大トルクと許容最高回転数とを得るために
は、電動モータの容量を大きくしなければならず、装置
全体が大型化すると共に重量がかさむという問題があ
る。
The electric motor is provided with a rotor and a stator, and the relationship between the gap width, the maximum torque, and the maximum allowable rotation speed is shown in FIG. As shown in the figure, the electric motor has a characteristic that the maximum allowable rotation speed increases when the gap width is widened and the maximum torque increases when the gap width is narrowed. Therefore, in an electric motor having a constant gap width, the maximum allowable rotation speed and the maximum torque are uniquely determined. Then, in order to obtain sufficient maximum torque and maximum allowable rotation speed by using an electric motor with a fixed gap width, as in the above-mentioned conventional example, the capacity of the electric motor must be increased, and the entire device is There is a problem that the size becomes large and the weight becomes heavy.

【0010】さらに、電動モータは、磁極構造を採用し
ているため、ロータが一回転する間にトルク変動(コギ
ングトルク)が発生し、そのコギングトルクが減速比分
増幅されて人間に伝わり、滑らかな操舵感を損ねる原因
になるという問題がある。このコギングトルクは、モー
タの構造(磁極数、磁極配置等)に依存するが、特にギ
ャップ幅に依存している。ここで、コギングトルクとギ
ャップ幅の関係を図11に示す。同図に示す様に、コギ
ングトルクの大きさはギャップ幅の広さに反比例し、ギ
ャップ幅固定の電動モータではコギングトルクの大きさ
が一義的に決まってしまい、減少させるのが困難であっ
た。
Further, since the electric motor adopts the magnetic pole structure, torque fluctuation (cogging torque) occurs during one rotation of the rotor, and the cogging torque is amplified by the reduction ratio and transmitted to human beings, which is smooth. There is a problem that it causes a loss of steering feeling. The cogging torque depends on the structure of the motor (number of magnetic poles, arrangement of magnetic poles, etc.), and particularly depends on the gap width. Here, the relationship between the cogging torque and the gap width is shown in FIG. As shown in the figure, the magnitude of the cogging torque is inversely proportional to the width of the gap width, and the magnitude of the cogging torque is uniquely determined in an electric motor with a fixed gap width, which is difficult to reduce. .

【0011】そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてな
されたものであり、操舵状態に応じてギャップ幅を変更
する技術を提供し、十分な最大トルクと最高回転数を実
現すると同時に装置の小型・軽量化を図ることを課題と
する。さらに、ギャップ幅を制御してコギングトルクの
発生を抑制し、操舵感の向上を図ることを課題とする
Therefore, the present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and provides a technique for changing the gap width according to the steering state to realize a sufficient maximum torque and maximum rotation speed, and at the same time, to realize the apparatus. The challenge is to reduce the size and weight. Furthermore, it is an object to control the gap width and suppress the generation of cogging torque to improve the steering feeling.

【0012】。[0012]

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下のような構成とした。 (1)本発明の電動式パワーステアリング装置は、車両
の車輪を転向する操舵力を補助する電動モータと、操舵
ハンドルの操舵状態に関する情報に基づいて前記電動モ
ータを駆動する制御手段とを備えた電動式パワーステア
リング装置において、前記電動モータのロータとステー
タとのギャップ幅を変更する可変ギャップ機構と、前記
操舵状態または前記車両の走行状態に関する情報に基づ
いてギャップ幅を決定し、このギャップ幅に従って前記
可変ギャップ機構を駆動させるギャップ幅制御手段とを
備えることを特徴とする(請求項1に対応)。
The present invention has the following structure in order to solve the above problems. (1) The electric power steering apparatus of the present invention includes an electric motor that assists the steering force that turns the wheels of the vehicle, and a control unit that drives the electric motor based on information about the steering state of the steering wheel. In an electric power steering apparatus, a variable gap mechanism that changes a gap width between a rotor and a stator of the electric motor and a gap width is determined based on information about the steering state or the traveling state of the vehicle, and the gap width is determined according to the gap width. Gap width control means for driving the variable gap mechanism is provided (corresponding to claim 1).

【0013】(2)また、前記ギャップ幅制御手段は、
操舵ハンドルの操舵力に基づいてギャップ幅を決定する
ものであり、前記操舵ハンドルの操舵力が大きいほどギ
ャップ幅を狭くするようにしてもよい(請求項2に対
応)。
(2) Further, the gap width control means is
The gap width is determined based on the steering force of the steering wheel, and the larger the steering force of the steering wheel, the narrower the gap width may be (corresponding to claim 2).

【0014】(3)さらに、前記ギャップ幅制御手段
は、操舵ハンドルの転舵速度に基づいて前記ギャップ幅
を決定するものであり、前記操舵ハンドルの転舵速度が
高いほどギャップ幅を広くするようにしてもよい(請求
項3に対応)。
(3) Further, the gap width control means determines the gap width on the basis of the turning speed of the steering wheel. The higher the turning speed of the steering wheel, the wider the gap width. (Corresponding to claim 3).

【0015】(4)また、前記ギャップ幅制御手段は、
前記車両の車速に基づいて前記ギャップ幅を決定するも
のであり、前記車両の車速が高いほどギャップ幅を広く
するようにしてもよい(請求項4に対応)。
(4) Further, the gap width control means is
The gap width is determined based on the vehicle speed of the vehicle, and the higher the vehicle speed of the vehicle, the wider the gap width (corresponding to claim 4).

【0016】(5)さらに、前記ギャップ幅制御手段
は、操舵ハンドルの操舵力を微分した値に基づいて前記
ギャップ幅を決定するものであり、前記操舵力の微分値
が大きいほどギャップ幅を狭くするようにしてもよい
(請求項5に対応)。
(5) Further, the gap width control means determines the gap width based on a value obtained by differentiating the steering force of the steering wheel. The larger the differential value of the steering force, the narrower the gap width. You may make it perform (corresponding to Claim 5).

【0017】(6)また、前記ギャップ幅制御手段は、
操舵ハンドルの転舵加速度に基づいて前記ギャップ幅を
決定するものであり、前記操舵ハンドルの転舵加速度が
大きいほどギャップ幅を狭くするようにしてもよい(請
求項6に対応)。
(6) Further, the gap width control means is
The gap width is determined based on the turning acceleration of the steering wheel, and the gap width may be narrowed as the turning acceleration of the steering wheel increases (corresponding to claim 6).

【0018】[0018]

【作用】本発明の電動式パワーステアリング装置によれ
ば、ギャップ幅制御手段は、操舵ハンドルに関する情報
に基づいて電動モータのギャップ幅を決定する。そし
て、ギャップ幅制御手段は、決定したギャップ幅に対応
する指令値を可変ギャップ機構へ通知する。
According to the electric power steering apparatus of the present invention, the gap width control means determines the gap width of the electric motor based on the information regarding the steering wheel. Then, the gap width control means notifies the variable gap mechanism of the command value corresponding to the determined gap width.

【0019】可変ギャップ機構は、ギャップ幅制御手段
からの指令値に従ってロータとステータとのギャップ幅
を変更する。ここで、ギャップ幅制御手段は、アシスト
トルクを大きくする場合にはギャップ幅を狭くして電動
モータの発生トルクを大きくし、操舵ハンドルの迅速な
操舵が必要な場合にはギャップ幅を広くして電動モータ
の許容最高回転数を高めるようにする。
The variable gap mechanism changes the gap width between the rotor and the stator according to the command value from the gap width control means. Here, the gap width control means narrows the gap width to increase the torque generated by the electric motor when increasing the assist torque, and widens the gap width when rapid steering of the steering wheel is required. Increase the maximum permissible speed of the electric motor.

【0020】例えば、操舵ハンドルの操舵力に基づいて
ギャップ幅を決定する場合には、ギャップ幅制御手段
は、操舵力の大きさとギャップ幅の広さとが反比例する
ようにする。つまり、ギャップ幅制御手段は、操舵力が
大きいほどギャップ幅を狭くさせる。このとき、電動モ
ータの発生トルクは大きくなる。また、ギャップ幅制御
手段は、操舵力が小さいほどギャップ幅を広くさせる。
このとき、電動モータの発生トルクは小さくなり、コギ
ングトルクも低下する。
For example, when determining the gap width based on the steering force of the steering wheel, the gap width control means makes the magnitude of the steering force and the width of the gap width inversely proportional. That is, the gap width control means narrows the gap width as the steering force increases. At this time, the torque generated by the electric motor increases. Further, the gap width control means widens the gap width as the steering force becomes smaller.
At this time, the torque generated by the electric motor is reduced and the cogging torque is also reduced.

【0021】また、転舵速度に基づいてギャップ幅を決
定する場合には、ギャップ幅制御手段は、転舵速度の高
さとギャップ幅の広さとが比例するようにする。つま
り、ギャップ幅制御手段は、転舵速度が高いほどギャッ
プ幅を広くさせる。このとき、電動モータの許容最高回
転数は高くなる。また、ギャップ幅制御手段は、転舵速
度が低いほどギャップ幅を狭くする。このとき、電動モ
ータの発生トルクは大きくなる。
When the gap width is determined based on the turning speed, the gap width control means makes the height of the turning speed proportional to the width of the gap width. That is, the gap width control means widens the gap width as the turning speed increases. At this time, the maximum allowable rotation speed of the electric motor becomes high. Further, the gap width control means narrows the gap width as the turning speed becomes lower. At this time, the torque generated by the electric motor increases.

【0022】さらに、車速に基づいてギャップ幅を決定
する場合には、ギャップ幅制御手段は、ギャップ幅の広
さと車速の高さとが比例するようにする。つまり、ギャ
ップ幅制御手段は、車速が高いほどギャップ幅を広くす
る。このとき、電動モータの発生トルクは小さくなり、
コギングトルクも低下する。また、ギャップ幅制御手段
は、車速が低いほどギャップ幅を狭くする。このとき、
電動モータの発生トルクが大きくなる。
Further, when the gap width is determined based on the vehicle speed, the gap width control means makes the width of the gap width and the height of the vehicle speed proportional. That is, the gap width control means widens the gap width as the vehicle speed increases. At this time, the torque generated by the electric motor becomes small,
Cogging torque also decreases. Further, the gap width control means narrows the gap width as the vehicle speed decreases. At this time,
The torque generated by the electric motor increases.

【0023】また、操舵トルクの微分値に基づいてギャ
ップ幅を決定する場合には、ギャップ幅制御手段は、ギ
ャップ幅の広さと操舵力の微分値の大きさとが反比例す
るようにする。つまり、ギャップ幅制御手段は、操舵力
の微分値が大きいほどギャップ幅を狭くさせる。このと
き、電動モータの発生トルクは大きくなる。また、ギャ
ップ幅制御手段は、操舵力の微分値が小さいほどギャッ
プ幅を広くさせる。このとき、電動モータの発生トルク
は小さくなり、コギングトルクも低下する。
When determining the gap width based on the differential value of the steering torque, the gap width control means makes the width of the gap width and the magnitude of the differential value of the steering force inversely proportional. That is, the gap width control means narrows the gap width as the differential value of the steering force increases. At this time, the torque generated by the electric motor increases. Further, the gap width control means widens the gap width as the differential value of the steering force is smaller. At this time, the torque generated by the electric motor is reduced and the cogging torque is also reduced.

【0024】さらに、転舵速度を微分して得られる転舵
加速度に基づいてギャップ幅を決定する場合には、ギャ
ップ幅制御手段は、ギャップ幅の広さと転舵加速度とが
反比例するようにする。つまり、ギャップ幅制御手段
は、転舵加速度が大きいほどギャップ幅を狭くさせる。
このとき、電動モータの発生トルクは大きくなる。ま
た、ギャップ幅制御手段は、転舵加速度が小さいほどギ
ャップ幅を広くする。このとき、電動モータの発生トル
クが小さくなり、コギングトルクも低下する。
Further, when the gap width is determined based on the turning acceleration obtained by differentiating the turning speed, the gap width control means makes the width of the gap width and the turning acceleration inversely proportional. . That is, the gap width control means narrows the gap width as the turning acceleration increases.
At this time, the torque generated by the electric motor increases. Further, the gap width control means widens the gap width as the turning acceleration becomes smaller. At this time, the torque generated by the electric motor is reduced and the cogging torque is also reduced.

【0025】[0025]

【実施例】【Example】

【実施例1】図1は、本発明の電動式パワーステアリン
グ装置を適用する車両のステアリング機構の一例を示す
図面である。
Embodiment 1 FIG. 1 is a drawing showing an example of a steering mechanism of a vehicle to which an electric power steering device of the present invention is applied.

【0026】このステアリング機構は、ハンドル軸2の
一端に操舵ハンドル1が取り付けられており、ハンドル
軸2の他端にはピニオンギヤ3が取り付けられ、このピ
ニオンギヤ3は、左右の車輪6L・6Rのナックルアー
ム5を稼働させるラック4と噛み合っている。
In this steering mechanism, a steering wheel 1 is attached to one end of a handle shaft 2, and a pinion gear 3 is attached to the other end of the handle shaft 2. The pinion gear 3 is a knuckle of left and right wheels 6L and 6R. It meshes with the rack 4 that operates the arm 5.

【0027】この構成において、操舵ハンドル1の回転
力は、トーションバー等を介してピニオンギヤ3へ伝達
され、ピニオンギヤ3の回転力は、ラック4へ伝達され
る。このとき、ピニオンギヤ3の回転運動はラック4の
直線運動へ変換されて左右のナックルアーム5を稼働
し、左右の車輪6L・6Rを転向するようになってい
る。 また、ハンドル軸2の途中には、リングギヤ11
が取り付けられており、このリングギヤ11はアシスト
モータ8のモータ軸9に取り付けられたウォームギヤ1
0と噛み合っている。そして、アシストモータ8の回転
力は、ウォームギヤ10及びリングギヤ11へ伝達さ
れ、ハンドル軸2の回転力を補助するようになってい
る。
In this structure, the rotational force of the steering wheel 1 is transmitted to the pinion gear 3 via a torsion bar or the like, and the rotational force of the pinion gear 3 is transmitted to the rack 4. At this time, the rotational movement of the pinion gear 3 is converted into the linear movement of the rack 4, the left and right knuckle arms 5 are operated, and the left and right wheels 6L and 6R are turned. A ring gear 11 is provided in the middle of the handle shaft 2.
Is attached to the worm gear 1 which is attached to the motor shaft 9 of the assist motor 8.
It meshes with 0. Then, the rotational force of the assist motor 8 is transmitted to the worm gear 10 and the ring gear 11 to assist the rotational force of the handle shaft 2.

【0028】さらに、ハンドル軸2の途中には、操舵ハ
ンドル1の操舵力を検出する操舵力センサ12と、操舵
ハンドル1の転舵速度を検出する転舵速センサ14とが
取り付けられている。これらの操舵力センサ12と転舵
速センサ14との出力は、コントローラ7へ接続されて
いる。このコントローラ7には、車体に取り付けられた
車速センサ13の出力も接続されている。さらに、コン
トローラ7の入力端子は、バッテリ15の正負端子と接
続されていると共に、コントローラ7の出力端子は、ア
シストモータ8の正負端子と接続されている。
Further, a steering force sensor 12 for detecting the steering force of the steering handle 1 and a steering speed sensor 14 for detecting the steering speed of the steering handle 1 are attached in the middle of the steering shaft 2. The outputs of the steering force sensor 12 and the steering speed sensor 14 are connected to the controller 7. The controller 7 is also connected to the output of the vehicle speed sensor 13 attached to the vehicle body. Furthermore, the input terminal of the controller 7 is connected to the positive / negative terminals of the battery 15, and the output terminal of the controller 7 is connected to the positive / negative terminals of the assist motor 8.

【0029】また、コントローラ7には、ギャップ幅制
御部16が取り付けられている。ここで、コントローラ
7は、操舵力センサ12、転舵速センサ14、及び車速
センサ13からの信号を入力し、これらの信号に基づい
てバッテリ15からアシストモータ8へ供給する電流値
を決定する。このコントローラ7は、電流検出器、電圧
検出器、アシストモータ8を駆動させる駆動回路、アシ
ストモータ8の全体的な制御を管理するマイクロプロセ
ッサ、メモリ、及び上記各装置とのインターフェイス回
路等から構成される。
A gap width control unit 16 is attached to the controller 7. Here, the controller 7 inputs signals from the steering force sensor 12, the turning speed sensor 14, and the vehicle speed sensor 13, and determines a current value supplied from the battery 15 to the assist motor 8 based on these signals. The controller 7 includes a current detector, a voltage detector, a drive circuit that drives the assist motor 8, a microprocessor that manages the overall control of the assist motor 8, a memory, an interface circuit with each of the above devices, and the like. It

【0030】アシストモータ8は、ロータとステータと
のギャップ幅を変更自在な可変ギャップ機構17を備え
たモータである。ギャップ幅制御部16は、コントロー
ラ7から操舵力センサ12の検出値を入力し、この検出
値に基づいてアシストモータ8のギャップ幅を決定する
ものであり、後述の可変ギャップ機構17を駆動する駆
動回路、可変ギャップ機構17に対するギャップ幅指令
値を決定するマイクロコンピュータ、メモリ、及び入出
力インターフェイス回路等から構成される。
The assist motor 8 is a motor provided with a variable gap mechanism 17 capable of changing the gap width between the rotor and the stator. The gap width control unit 16 inputs the detection value of the steering force sensor 12 from the controller 7 and determines the gap width of the assist motor 8 based on this detection value. The gap width control unit 16 drives the variable gap mechanism 17 described later. The circuit, a microcomputer for determining a gap width command value for the variable gap mechanism 17, a memory, an input / output interface circuit, and the like.

【0031】ここで、図2に、アシストモータ8の一例
を示す。同図において、アシストモータ8は、円筒形の
外筒21の両端面に、円盤状のフランジ18A・18B
を取り付けている。フランジ18A・18Bの周縁部に
は、凸部19が設けられ、外筒21の内面に設けられた
凹部22と勘合するようになっている。これらの凸部1
9と凹部22との嵌合により、外筒21は、フランジ1
8A・18Bに対して、周方向に回転不能であり、且つ
軸方向に摺動自在になっている。尚、フランジ18A・
18Bは、車体に固定されているものとする。
FIG. 2 shows an example of the assist motor 8. In the figure, the assist motor 8 has a disk-shaped flange 18A, 18B on both end surfaces of a cylindrical outer cylinder 21.
Is installed. A convex portion 19 is provided on the peripheral edge portion of the flanges 18 </ b> A and 18 </ b> B so as to fit with a concave portion 22 provided on the inner surface of the outer cylinder 21. These ridges 1
The outer cylinder 21 is fitted with the flange 1 by the fitting of the groove 9 and the recess 22.
8A and 18B cannot rotate in the circumferential direction and can slide in the axial direction. The flange 18A
18B is assumed to be fixed to the vehicle body.

【0032】さらに、フランジ18A・18Bの中心部
には、モータ軸9が貫通している。このモータ軸9は、
フランジ18A・18Bにベアリング20A・20Bを
介して保持され、回転自在にされている。
Further, the motor shaft 9 penetrates through the central portions of the flanges 18A and 18B. This motor shaft 9
The flanges 18A and 18B are held via bearings 20A and 20B so as to be rotatable.

【0033】また、外筒内部に位置するモータ軸9に
は、外周が円錐形状をなす回転子が固定されており、こ
の回転子は円錐形状の鉄芯24とこの鉄芯24のスロッ
トに通されたコイル25とから構成されている。さら
に、回転子の頂点部分にはコミュテータ28が取り付け
られ、このコミュテータ28と鉄芯24及びコイル25
とは電気的に接続されている。
A rotor having a conical outer periphery is fixed to the motor shaft 9 located inside the outer cylinder, and the rotor passes through a conical iron core 24 and a slot of the iron core 24. And the coil 25 that is formed. Further, a commutator 28 is attached to the apex portion of the rotor, and the commutator 28, the iron core 24 and the coil 25 are attached.
And are electrically connected to.

【0034】一方、外筒21の内周面には、回転子を包
囲する磁石23が固定されている。この磁石23の内周
面は、回転子の外周面と平行になるようにしている。ま
た、一方のフランジ18Aには、スプリング27を介し
てブラシ26が取り付けられており、このブラシ26は
上記スプリング27によりコミュテータ28に押し付け
られている。
On the other hand, a magnet 23 surrounding the rotor is fixed to the inner peripheral surface of the outer cylinder 21. The inner peripheral surface of the magnet 23 is made parallel to the outer peripheral surface of the rotor. A brush 26 is attached to one of the flanges 18A via a spring 27, and the brush 26 is pressed against the commutator 28 by the spring 27.

【0035】ここで、バッテリ15からの電流は、図示
していない配線を通してブラシ26に伝達され、さらに
ブラシ26からコミュテータ28へ伝達されてコイル2
5に通電されるようになっている。
Here, the current from the battery 15 is transmitted to the brush 26 through a wire (not shown), and further transmitted from the brush 26 to the commutator 28 so that the coil 2
5 is energized.

【0036】さらに、アシストモータ8の外筒21に
は、可変ギャップ機構17が取り付けられている。この
可変ギャップ機構17は、リンク機構30とアクチュエ
ータ29とストロークセンサ31とから構成されてい
る。
Further, a variable gap mechanism 17 is attached to the outer cylinder 21 of the assist motor 8. The variable gap mechanism 17 includes a link mechanism 30, an actuator 29, and a stroke sensor 31.

【0037】リンク機構30は、外筒21を軸方向へ摺
動させるものである。ストロークセンサ31は、外筒2
1の移動量を検出するものである。アクチュエータ29
は、ギャップ幅制御部16からのギャップ幅指令値を受
けたときに、このギャップ幅指令値とストロークセンサ
31の検出値とが一致するようにリンク機構30を駆動
させる。
The link mechanism 30 slides the outer cylinder 21 in the axial direction. The stroke sensor 31 is the outer cylinder 2
The amount of movement of 1 is detected. Actuator 29
When receiving the gap width command value from the gap width control unit 16, drives the link mechanism 30 so that the gap width command value and the detection value of the stroke sensor 31 match.

【0038】ここで、ギャップ幅制御部16の制御手順
について説明する。先ず、ギャップ幅制御部16のメモ
リには、操舵力とギャップ幅指令値との関係を示すマッ
プ、あるいは操舵力の値を変数としてギャップ幅指令値
を算出する計算式を登録している。ここで、操舵力とギ
ャップ幅指令値k1との関係を図3に示す。同図に示す
様に、ギャップ幅制御部16は、操舵力が大きいほどギ
ャップ幅指令値k1を小さくしてギャップ幅を小さくさ
せる。一方、操舵力が小さいほどギャップ幅指令値k1
を大きくしてギャップ幅を大きくさせている。これは、
運転者が操舵力の小さいときほど操舵ハンドル1に伝わ
るトルク変動を感じやすいため、操舵力が小さい場合に
はギャップ幅を広げてアシストモータ8の発生トルクを
小さくさせるためである。
Here, the control procedure of the gap width control section 16 will be described. First, in the memory of the gap width control unit 16, a map showing the relationship between the steering force and the gap width command value, or a calculation formula for calculating the gap width command value using the value of the steering force as a variable is registered. Here, the relationship between the steering force and the gap width command value k 1 is shown in FIG. As shown in the figure, the gap width control unit 16 decreases the gap width command value k 1 to decrease the gap width as the steering force increases. On the other hand, the smaller the steering force, the gap width command value k 1
To increase the gap width. this is,
This is because the driver is more likely to feel the torque fluctuation transmitted to the steering wheel 1 as the steering force is smaller. Therefore, when the steering force is small, the gap width is widened to reduce the torque generated by the assist motor 8.

【0039】以下、本実施例の作用・効果について説明
する。コントローラ7は、操舵力センサ12、転舵速セ
ンサ14、及び車速センサ13から検出値を入力する
と、操舵力センサ12の検出値のみをギャップ幅制御部
16へ通知する。
The operation and effect of this embodiment will be described below. When the controller 7 receives the detection values from the steering force sensor 12, the turning speed sensor 14, and the vehicle speed sensor 13, the controller 7 notifies the gap width control unit 16 of only the detection values of the steering force sensor 12.

【0040】ギャップ幅制御部16のマイクロコンピュ
ータは、操舵力センサ12の検出値に基づいてメモリへ
アクセスし、マップあるいは計算式を利用してギャップ
幅指令値k1を求める。そして、ギャップ幅制御部16
は、求めたギャップ幅指令値k1をアクチュエータ29
へ通知する。
The microcomputer of the gap width control unit 16 accesses the memory based on the detection value of the steering force sensor 12 and obtains the gap width command value k 1 by using a map or a calculation formula. Then, the gap width control unit 16
Is the calculated gap width command value k 1 for the actuator 29
Notify to

【0041】アクチュエータ29は、ストロークセンサ
31の検出値とギャップ幅指令値k1とを比較しながら
リンク機構30を駆動する。リンク機構30は、アクチ
ュエータ29からの駆動力によりアシストモータ8の外
筒21を軸方向へ移動させる。ここで、アクチュエータ
29は、ストロークセンサ31の検出値とギャップ幅指
令値k1とが一致すると、リンク機構30の駆動を停止
する。
The actuator 29 drives the link mechanism 30 while comparing the detection value of the stroke sensor 31 and the gap width command value k 1 . The link mechanism 30 moves the outer cylinder 21 of the assist motor 8 in the axial direction by the driving force from the actuator 29. Here, the actuator 29 stops the driving of the link mechanism 30 when the detection value of the stroke sensor 31 and the gap width command value k 1 match.

【0042】ここで、電動式パワーステアリング装置
は、大きなアシスト力が必要な時、すなわち操舵ハンド
ル1の操舵力が大きい場合には、アシストモータ8のギ
ャップ幅を狭めて最大トルクを大きくする。これによ
り、運転者は、操舵ハンドル1を少ない力で操舵するこ
とができる。一方、アシストトルクがあまり必要ない
時、すなわち操舵ハンドル1の操舵力が小さい場合に
は、アシストモータ8のギャップ幅を広げて最大トルク
を小さくする。これにより、コギングトルクの発生を抑
制し、操舵感を向上させることができる。
Here, the electric power steering device narrows the gap width of the assist motor 8 to increase the maximum torque when a large assist force is required, that is, when the steering force of the steering wheel 1 is large. This allows the driver to steer the steering wheel 1 with a small force. On the other hand, when the assist torque is not required so much, that is, when the steering force of the steering wheel 1 is small, the gap width of the assist motor 8 is widened to reduce the maximum torque. As a result, the generation of cogging torque can be suppressed and the steering feeling can be improved.

【0043】従って、本実施例の電動式パワーステアリ
ング装置によれば、発生トルクの必要性に応じてギャッ
プ幅を変更することにより、アシストモータの容量を大
型化することなく、最大トルクの向上とコギングトルク
の抑制を図ることができると共に、装置の小型化を図る
ことが出来る。
Therefore, according to the electric power steering apparatus of the present embodiment, the maximum torque can be improved without increasing the capacity of the assist motor by changing the gap width according to the necessity of the generated torque. The cogging torque can be suppressed and the device can be downsized.

【0044】[0044]

【実施例2】実施例2における電動式パワーステアリン
グ装置では、ギャップ幅制御部16は、前述の実施例1
に対して、転舵速に基づいてアクチュエータ29に対す
るギャップ幅指令値を決定するようにしている。
Second Embodiment In the electric power steering apparatus according to the second embodiment, the gap width control unit 16 has the above-described first embodiment.
On the other hand, the gap width command value for the actuator 29 is determined based on the turning speed.

【0045】一般に、電動式パワーステアリング装置で
は、転舵速が速い場合にはアシストモータの最高回転数
を高めて操舵ハンドル1の回転に対するアシストモータ
8の回転遅れを防止し、転舵速度が遅い場合にはアシス
トモータ8の最大トルクを大きくするようにしている。
これに対応して、ギャップ幅制御部16は、図4に示す
様な制御を行う様にした。同図は、ギャップ幅指令値k
2と転舵速度との関係を示したものである。転舵速度が
速い場合には、アシストモータ8の最高回転数を高める
ために、ギャップ幅指令値k2を大きくしてギャップ幅
が広くなるようにしている。一方、転舵速度が遅い場合
には、アシストモータ8の最大トルクを大きくするため
に、ギャップ幅指令値k2を小さくしてギャップ幅が小
さくなるようにしている。これらギャップ幅指令値k2
と転舵速度との関係は、マップとしてメモリに格納して
もよく、転舵速度の値を変数としてギャップ幅指令値k
2を算出する計算式をメモリに格納するようにしてもよ
い。
Generally, in the electric power steering apparatus, when the turning speed is high, the maximum rotation speed of the assist motor is increased to prevent the rotation delay of the assist motor 8 with respect to the rotation of the steering wheel 1, and the turning speed is slow. In this case, the maximum torque of the assist motor 8 is increased.
In response to this, the gap width control unit 16 is configured to perform control as shown in FIG. The figure shows the gap width command value k
It shows the relationship between 2 and the turning speed. When the steering speed is high, the gap width command value k 2 is increased to widen the gap width in order to increase the maximum rotation speed of the assist motor 8. On the other hand, when the steered speed is slow, the gap width command value k 2 is made smaller to make the gap width smaller in order to increase the maximum torque of the assist motor 8. These gap width command values k 2
The relationship between the steering speed and the steering speed may be stored in a memory as a map, and the gap width command value k may be stored with the steering speed value as a variable.
A calculation formula for calculating 2 may be stored in the memory.

【0046】その他の構成は、前述の実施例1と同様で
あり、説明は省略する。以下、本実施例2の作用・効果
について述べる。本実施例2の電動式パワーステアリン
グ装置によれば、素早い操舵を必要とするとき、すなわ
ち転舵速度が速い場合には、アシストモータ8のギャッ
プ幅を広げて最高回転数を高める。これにより、操舵ハ
ンドル1の回転に対するアシストモータ8の回転遅れを
防止し、操舵中の引っかかり感を抑制することが出来
る。一方、素早い操舵を必要としない場合、すなわち転
舵速度が遅い場合には、大きな操舵力が必要となるので
アシストモータ8のギャップ幅を狭くして最大トルクを
大きくする。これにより、運転者は、操舵ハンドル1を
ゆっくり操舵する場合に、少ない操舵力で操舵を行える
ようになる。
The other structure is the same as that of the first embodiment, and the description thereof will be omitted. The operation and effect of the second embodiment will be described below. According to the electric power steering apparatus of the second embodiment, when quick steering is required, that is, when the turning speed is high, the gap width of the assist motor 8 is widened to increase the maximum rotation speed. As a result, the rotation delay of the assist motor 8 with respect to the rotation of the steering wheel 1 can be prevented, and the feeling of being caught during steering can be suppressed. On the other hand, when quick steering is not required, that is, when the turning speed is slow, a large steering force is required, so the gap width of the assist motor 8 is narrowed to increase the maximum torque. As a result, the driver can perform steering with a small steering force when slowly steering the steering wheel 1.

【0047】従って、本実施例によれば、最高回転数の
必要性に応じてギャップ幅を変更することにより、アシ
ストモータの容量を大型化することなく、最高回転数の
向上を図ることが出来ると共に、装置の小型化を図るこ
とが出来る。
Therefore, according to the present embodiment, by changing the gap width according to the necessity of the maximum rotation speed, it is possible to improve the maximum rotation speed without increasing the capacity of the assist motor. At the same time, the size of the device can be reduced.

【0048】[0048]

【実施例3】本実施例3における電動式パワーステアリ
ング装置では、ギャップ幅制御部16は、前述の実施例
1に対して、操舵力センサ12の検出値の変わりに車速
センサ13の検出値に基づいてアクチュエータ29に対
するギャップ幅指令値を決定するようにしている。
Third Embodiment In the electric power steering apparatus according to the third embodiment, the gap width control unit 16 uses the detection value of the vehicle speed sensor 13 instead of the detection value of the steering force sensor 12 as compared with the first embodiment. Based on this, the gap width command value for the actuator 29 is determined.

【0049】一般に、電動式パワーステアリング装置で
は、車両の操縦安定性をたかめるために、車速が高い場
合にはアシストトルクを抑え、車速が低い場合にはアシ
ストトルクを大きくするようにしている。これに対応し
て、ギャップ幅制御部16は、図5に示す様な制御を行
うようにした。同図は、ギャップ幅指令値k3と車速と
の関係を示している。車速が高い場合には、アシストモ
ータ8の最大トルクを小さくするために、ギャップ幅指
令値k3を大きくしてギャップ幅が広くなるようにして
いる。一方、車速が低い場合には、アシストモータ8の
最大トルクを大きくするために、ギャップ幅指令値k3
を小さくしてギャップ幅が小さくなるようにしている。
これらギャップ幅指令値k3と車速との関係は、マップ
としてメモリに格納してもよく、車速の値を変数として
ギャップ幅指令値k3を算出する計算式をメモリに格納
するようにしてもよい。
Generally, in the electric power steering apparatus, in order to enhance the steering stability of the vehicle, the assist torque is suppressed when the vehicle speed is high, and the assist torque is increased when the vehicle speed is low. In response to this, the gap width control unit 16 is configured to perform control as shown in FIG. This figure shows the relationship between the gap width command value k 3 and the vehicle speed. When the vehicle speed is high, in order to reduce the maximum torque of the assist motor 8, the gap width command value k 3 is increased to widen the gap width. On the other hand, when the vehicle speed is low, the gap width command value k 3 is increased in order to increase the maximum torque of the assist motor 8.
To make the gap width smaller.
The relationship between the gap width command value k 3 and the vehicle speed may be stored in the memory as a map, or the formula for calculating the gap width command value k 3 may be stored in the memory using the vehicle speed value as a variable. Good.

【0050】尚、その他の構成は、前述の実施例1と同
様であり説明は省略する。以下、本実施例3の作用・効
果について述べる。本実施例3の電動式パワーステアリ
ング装置によれば、大きなアシストトルクを必要としな
いとき、すなわち車速が高い場合には、アシストモータ
8のギャップ幅を広げて最大トルクを小さくしている。
これにより、コギングトルクの発生を抑制し、操舵感を
向上させることができる。一方、大きなアシストトルク
を必要とするとき、すなわち車速が低い場合には、アシ
ストモータ8のギャップ幅を狭くして最大トルクを大き
くする。これにより、運転者は、低速時の車庫入れや停
車時の据え切り等において少ない操舵力で操舵をおこな
うことができる。
The rest of the configuration is similar to that of the first embodiment described above, and a description thereof will be omitted. The operation and effect of the third embodiment will be described below. According to the electric power steering apparatus of the third embodiment, when a large assist torque is not required, that is, when the vehicle speed is high, the gap width of the assist motor 8 is widened to reduce the maximum torque.
As a result, the generation of cogging torque can be suppressed and the steering feeling can be improved. On the other hand, when a large assist torque is required, that is, when the vehicle speed is low, the gap width of the assist motor 8 is narrowed to increase the maximum torque. As a result, the driver can perform steering with a small steering force when entering the garage at low speeds or when stationary with the vehicle stopped.

【0051】従って、本実施例によれば、最大トルクの
必要性に応じてギャップ幅を変更することにより、アシ
ストモータの容量を大型化することなく、最大トルクの
向上を図ると共に、装置の小型化を図ることが出来る。
Therefore, according to the present embodiment, by changing the gap width according to the need for the maximum torque, the maximum torque can be improved without increasing the capacity of the assist motor and the size of the device can be reduced. Can be promoted.

【0052】[0052]

【実施例4】本実施例4における電動式パワーステアリ
ング装置では、ギャップ幅制御部16は、前述の実施例
1に対して、操舵力の代わりに操舵力の微分値に基づい
てギャップ幅指令値を決定するようにしている。
Fourth Embodiment In the electric power steering apparatus according to the fourth embodiment, the gap width control unit 16 differs from the above-described first embodiment in that the gap width command value is based on the differential value of the steering force instead of the steering force. I am trying to decide.

【0053】一般に、電動式パワーステアリング装置で
は、操舵応答性を高めるために操舵力の微分値が小さい
場合にはアシストトルクを小さくし、操舵力の微分値が
大きい場合にはアシストトルクを大きくしている。これ
に対応して、ギャップ幅制御部16は、図6に示す様な
制御を行うようにした。同図は、ギャップ幅指令値k4
と操舵力微分値との関係を示している。ギャップ幅制御
部16は、操舵力微分値が小さい場合には、アシストモ
ータ8の最大トルクを小さくするためにギャップ幅指令
値k4を大きくしてギャップ幅が広がるようにしてい
る。一方、操舵力微分値が大きい場合には、アシストモ
ータ8の最大トルクを大きくするためにギャップ幅指令
値k4を小さくしてギャップ幅が狭くなるようにしてい
る。これらギャップ幅指令値k4と操舵力微分値との関
係は、マップとしてメモリに格納してもよく、操舵力微
分値を変数としてギャップ幅指令値k4を算出する計算
式をメモリに格納するようにしてもよい。
Generally, in an electric power steering system, the assist torque is reduced when the differential value of the steering force is small and the assist torque is increased when the differential value of the steering force is large in order to improve the steering response. ing. In response to this, the gap width control unit 16 performs control as shown in FIG. The figure shows the gap width command value k 4
And the steering force differential value are shown. When the steering force differential value is small, the gap width control unit 16 enlarges the gap width command value k 4 so as to widen the gap width in order to reduce the maximum torque of the assist motor 8. On the other hand, when the steering force differential value is large, the gap width command value k 4 is made small to narrow the gap width in order to increase the maximum torque of the assist motor 8. The relationship between the gap width command value k 4 and the steering force differential value may be stored in a memory as a map, and a calculation formula for calculating the gap width command value k 4 using the steering force differential value as a variable is stored in the memory. You may do it.

【0054】尚、その他の構成は、前述の実施例1と同
様であり説明は省略する。以下、本実施例の作用・効果
について述べる。本実施例4の電動式パワーステアリン
グ装置によれば、大きなアシストトルクを必要としない
とき、すなわち操舵力微分値が小さい場合には、アシス
トモータ8のギャップ幅を広げて最大トルクを小さくす
る。これにより、コギングトルクの発生を抑制し、操舵
感の向上を図ることができる。一方、大きなアシストト
ルクを必要とするとき、すなわち操舵力微分値が大きい
場合には、アシストモータ8のギャップ幅を狭くして最
大トルクを大きくする。これにより、運転者は、少ない
操舵力で操舵を行うことが出来る。
The rest of the structure is the same as that of the first embodiment described above, and the description thereof is omitted. The operation and effect of this embodiment will be described below. According to the electric power steering apparatus of the fourth embodiment, when a large assist torque is not required, that is, when the steering force differential value is small, the gap width of the assist motor 8 is widened to reduce the maximum torque. As a result, the generation of cogging torque can be suppressed, and the steering feeling can be improved. On the other hand, when a large assist torque is required, that is, when the steering force differential value is large, the gap width of the assist motor 8 is narrowed to increase the maximum torque. As a result, the driver can perform steering with a small steering force.

【0055】従って、本実施例によれば、最大トルクの
必要性に応じてギャップ幅を変更することにより、アシ
ストモータの容量を大型化することなく、最大トルクの
向上を図ると共に、装置の小型化を図ることが出来る。
Therefore, according to the present embodiment, by changing the gap width according to the need for the maximum torque, the maximum torque can be improved without increasing the capacity of the assist motor, and the size of the apparatus can be reduced. Can be promoted.

【0056】[0056]

【実施例5】本実施例5における電動式パワーステアリ
ング装置では、ギャップ幅制御部16は、前述の実施例
1に対して、転舵速センサ14の検出値を微分して転舵
加速度を算出し、この転舵加速度に基づいてギャップ幅
指令値を決定するようにしている。
Fifth Embodiment In the electric power steering apparatus according to the fifth embodiment, the gap width control unit 16 differentiates the detection value of the steering speed sensor 14 from the first embodiment to calculate the steering acceleration. However, the gap width command value is determined based on this steering acceleration.

【0057】一般に、電動式パワーステアリング装置で
は、操舵応答性を高めるために操舵加速度が小さい場合
にはアシストトルクを小さくし、総高速度が大きい場合
には、アシストトルクを大きくしている。これに対応し
て、ギャップ幅制御部16は、図6に示す様な制御を行
うようにした。同図は、ギャップ幅指令値k5と転舵加
速度との関係を示している。ギャップ幅制御部16は、
転舵加速度が小さい場合には、アシストモータ8の最大
トルクを小さくするためにギャップ幅指令値k5を大き
くしてギャップ幅が広がるようにしている。一方、転舵
加速度が大きい場合には、アシストモータ8の最大トル
クを大きくするためにギャップ幅指令値k5を小さくし
てギャップ幅が狭くなるようにしている。これらギャッ
プ幅指令値k5と転舵加速度との関係は、マップとして
メモリに格納してもよく、転舵加速度を変数としてギャ
ップ幅指令値k5を算出する計算式をメモリに格納する
ようにしてもよい。
Generally, in the electric power steering apparatus, the assist torque is made small when the steering acceleration is small and the assist torque is made large when the total high speed is large in order to improve the steering response. In response to this, the gap width control unit 16 performs control as shown in FIG. This figure shows the relationship between the gap width command value k 5 and the turning acceleration. The gap width control unit 16
When the turning acceleration is small, the gap width command value k 5 is increased to widen the gap width in order to reduce the maximum torque of the assist motor 8. On the other hand, when the turning acceleration is large, the gap width command value k 5 is made small to make the gap width narrow in order to increase the maximum torque of the assist motor 8. The relationship between the gap width command value k 5 and the turning acceleration may be stored in the memory as a map, and the formula for calculating the gap width command value k 5 using the turning acceleration as a variable may be stored in the memory. May be.

【0058】尚、その他の構成は、前述の実施例1と同
様であり、説明は省略する。以下、本実施例の作用・効
果について述べる。本実施例5の電動式パワーステアリ
ング装置によれば、大きなアシストトルクを必要としな
いとき、すなわち転舵加速度が小さい場合にはアシスト
モータ8のギャップ幅を広げて最大トルクを小さくす
る。これにより、コギングトルクの発生を抑制し、操舵
感を向上させることができる。一方、大きなアシストト
ルクを必要とするとき、すなわち転舵加速度が大きい場
合には、アシストモータ8のギャップ幅を狭くして最大
トルクを大きくする。これにより、運転者は、少ない操
舵力で操舵を行うことが出来る。
The rest of the configuration is similar to that of the first embodiment described above, and the description thereof is omitted. The operation and effect of this embodiment will be described below. According to the electric power steering apparatus of the fifth embodiment, when a large assist torque is not required, that is, when the steering acceleration is small, the gap width of the assist motor 8 is widened to reduce the maximum torque. As a result, the generation of cogging torque can be suppressed and the steering feeling can be improved. On the other hand, when a large assist torque is required, that is, when the steering acceleration is large, the gap width of the assist motor 8 is narrowed to increase the maximum torque. As a result, the driver can perform steering with a small steering force.

【0059】従って、本実施例によれば、最大トルクの
必要性に応じてギャップ幅を変更することにより、アシ
ストモータの容量を大型化することなく、最大トルクの
向上を図ると共に、装置の小型化を図ることが出来る。
Therefore, according to the present embodiment, by changing the gap width according to the need for the maximum torque, the maximum torque can be improved without increasing the capacity of the assist motor, and the size of the device can be reduced. Can be promoted.

【0060】尚、実施例1から実施例5は、それぞれ単
一の要素に基づいてギャップ幅指令値を決定している
が、任意に選択した複数の要素に基づいてギャップ幅指
令値を決定するようにしてもよい。
In each of the first to fifth embodiments, the gap width command value is determined based on a single element, but the gap width command value is determined based on a plurality of arbitrarily selected elements. You may do it.

【0061】[0061]

【発明の効果】本発明の電動式パワーステアリング装置
によれば、電動モータのギャップ幅を可変とすることに
より、従来のモータ寸法で最大トルクを増加、あるいは
許容最高回転数を上昇させることができ、装置の小型化
を図ることが出来る(請求項1に対応)。
According to the electric power steering apparatus of the present invention, by varying the gap width of the electric motor, it is possible to increase the maximum torque or the maximum permissible rotation speed with the conventional motor size. The device can be downsized (corresponding to claim 1).

【0062】また、操舵力に基づいてギャップ幅を決定
することにより、大きな操舵力を必要とする場合には、
電動モータの容量を大型化せずに電動モータの発生トル
クを大きくすることが出来る。そして、操舵力が小さ
く、コギングトルクを感じやすい場合には、電動モータ
の発生トルクを小さくしてコギングトルクの発生を抑制
して操舵感の向上を図ることが出来る(請求項2に対
応)。
When a large steering force is required by determining the gap width based on the steering force,
The torque generated by the electric motor can be increased without increasing the capacity of the electric motor. When the steering force is small and the cogging torque is easily felt, the generated torque of the electric motor can be reduced to suppress the generation of the cogging torque to improve the steering feeling (corresponding to claim 2).

【0063】さらに、転舵速度に基づいてギャップ幅を
決定することにより、素早い操舵が必要な場合には、電
動モータの容量を大型化せずに電動モータの最高回転数
を高めることができる(請求項3に対応)。
Furthermore, by determining the gap width based on the turning speed, when quick steering is required, the maximum rotation speed of the electric motor can be increased without increasing the capacity of the electric motor ( (Corresponding to claim 3).

【0064】また、車速に基づいてギャップ幅を決定す
ることにより、低速時の車庫入れ等のように大きな操舵
トルクが必要な場合には、電動モータの容量を大型化す
ることなく電動モータの発生トルクを大きくすることが
できる(請求項4に対応)。
Further, by determining the gap width based on the vehicle speed, when a large steering torque is required, such as when the vehicle is moving at a low speed, the electric motor can be generated without increasing the capacity of the electric motor. The torque can be increased (corresponding to claim 4).

【0065】さらに、操舵力の微分値に基づいてギャッ
プ幅を決定することにより、大きな操舵力が必要な場合
には、電動モータの容量を大型化することなく電動モー
タの発生トルクを大きくすることが出来る。そして、操
舵力微分値が小さく、コギングトルクを感じやすい場合
には、電動モータの発生トルクを小さくしてコギングト
ルクの発生を抑制することが出来る(請求項5に対
応)。
Further, by determining the gap width based on the differential value of the steering force, when the large steering force is required, the torque generated by the electric motor can be increased without increasing the capacity of the electric motor. Can be done. When the steering force differential value is small and the cogging torque is easily felt, the generation torque of the electric motor can be reduced to suppress the generation of the cogging torque (corresponding to claim 5).

【0066】また、転舵加速度に基づいてギャップ幅を
決定することにより、転舵加速度が小さく、大きな操舵
トルクを必要とする場合には、電動モータを大型化する
ことなく、最大トルクの向上を図ることが出来る(請求
項6に対応)。
Further, by determining the gap width based on the turning acceleration, when the turning acceleration is small and a large steering torque is required, the maximum torque can be improved without increasing the size of the electric motor. It can be achieved (corresponding to claim 6).

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

【図1】電動式パワーステアリング装置の概略構成図FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering device.

【図2】アシストモータの構成を示す図FIG. 2 is a diagram showing a configuration of an assist motor.

【図3】操舵力とギャップ幅指令値との関係を示す図FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a steering force and a gap width command value.

【図4】転舵速度とギャップ幅指令値との関係を示す図FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a steering speed and a gap width command value.

【図5】車即とギャップ幅指令値との関係を示す図FIG. 5 is a diagram showing a relationship between a vehicle immediate and a gap width command value.

【図6】操舵力微分値とギャップ幅指令値との関係を示
す図
FIG. 6 is a diagram showing a relationship between a steering force differential value and a gap width command value.

【図7】転舵加速度とギャップ幅指令値との関係を示す
FIG. 7 is a diagram showing a relationship between a steering acceleration and a gap width command value.

【図8】電動モータの等価回路FIG. 8: Equivalent circuit of electric motor

【図9】モータ容量と最大トルク及び許容最高回転数と
の関係を示す図
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the motor capacity, the maximum torque, and the maximum allowable rotation speed

【図10】ギャップ幅と最大トルク及び許容最高回転数
との関係を示す図
FIG. 10 is a diagram showing the relationship between the gap width, the maximum torque, and the maximum allowable rotation speed.

【図11】コギングトルクとギャップ幅との関係を示す
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between cogging torque and gap width.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・操舵ハンドル 2・・ハンドル軸 3・・ピニオンギヤ 4・・ラック 5・・ナックルアーム 6・・車輪(6L・・左車輪、6R・・右車輪) 7・・コントローラ 8・・アシストモータ 9・・モータ軸 10・・ウォームギヤ 11・・リングギヤ 12・・操舵力センサ 13・・車速センサ 14・・転舵速センサ 15・・バッテリ 16・・ギャップ幅制御部 17・・可変ギャップ機構 18・・フランジ 19・・凸部 20・・ベアリング 21・・外筒 22・・凹部 23・・磁石 24・・鉄芯 25・・コイル 26・・ブラシ 27・・スプリング 28・・コミュテータ 29・・アクチュエータ 30・・リンク機構 31・・ストロークセンサ 1 ... Steering handle 2 ... Steering shaft 3 ... Pinion gear 4 ... Rack 5 ... Knuckle arm 6 ... Wheels (6L ... left wheel, 6R ... right wheel) 7 ... Controller 8 ... Assist motor 9・ ・ Motor shaft 10 ・ ・ Worm gear 11 ・ ・ Ring gear 12 ・ ・ Steering force sensor 13 ・ ・ Vehicle speed sensor 14 ・ ・ Steering speed sensor 15 ・ ・ Battery 16 ・ ・ Gap width controller 17 ・ ・ Variable gap mechanism 18 ・ ・Flange 19 ・ Convex portion 20 ・ Bearing 21 ・ Outer tube 22 ・ ・ Concave portion 23 ・ ・ Magnet 24 ・ ・ Iron core 25 ・ ・ Coil 26 ・ ・ Brush 27 ・ ・ Spring 28 ・ ・ Commutator 29 ・ ・ Actuator 30 ・.Link mechanism 31..Stroke sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B62D 137:00 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location B62D 137: 00

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 車両の車輪を転向する操舵力を補助する
電動モータと、 操舵ハンドルの操舵状態に関する情報に基づいて前記電
動モータを駆動する制御手段とを備えた電動式パワース
テアリング装置において、 前記電動モータのロータとステータとのギャップ幅を変
更する可変ギャップ機構と、 前記操舵状態または前記車両の走行状態に関する情報に
基づいてギャップ幅を決定し、このギャップ幅に従って
前記可変ギャップ機構を駆動させるギャップ幅制御手段
とを備えることを特徴とする電動式パワーテアリング装
置。
1. An electric power steering apparatus comprising: an electric motor for assisting a steering force for turning a vehicle wheel; and a control means for driving the electric motor based on information about a steering state of a steering wheel. A variable gap mechanism that changes a gap width between a rotor and a stator of an electric motor, a gap width that is determined based on information about the steering state or the traveling state of the vehicle, and a gap that drives the variable gap mechanism according to the gap width. An electric power tearing device comprising: width control means.
【請求項2】 前記ギャップ幅制御手段は、操舵ハンド
ルの操舵力に基づいてギャップ幅を決定するものであ
り、 前記操舵ハンドルの操舵力が大きくなるほどギャップ幅
を狭くすることを特徴とする請求項1記載の電動式パワ
ーステアリング装置。
2. The gap width control means determines the gap width based on the steering force of the steering wheel, and the gap width is narrowed as the steering force of the steering wheel increases. 1. The electric power steering device according to 1.
【請求項3】 前記ギャップ幅制御手段は、操舵ハンド
ルの転舵速度に基づいて前記ギャップ幅を決定するもの
であり、 前記操舵ハンドルの転舵速度が高いほどギャップ幅を広
くすることを特徴とする請求項1記載の電動式パワース
テアリング装置。
3. The gap width control means determines the gap width based on the turning speed of the steering handle, and the gap width is widened as the turning speed of the steering handle increases. The electric power steering device according to claim 1.
【請求項4】 前記ギャップ幅制御手段は、前記車両の
車速に基づいて前記ギャップ幅を決定するものであり、 前記車両の車速が高いほどギャップ幅を広くすることを
特徴とする請求項1記載の電動式パワーステアリング装
置。
4. The gap width control means determines the gap width based on the vehicle speed of the vehicle, and the gap width is increased as the vehicle speed of the vehicle is increased. Electric power steering device.
【請求項5】 前記ギャップ幅制御手段は、操舵ハンド
ルの操舵力を微分した値に基づいて前記ギャップ幅を決
定するものであり、 前記操舵力の微分値が大きいほどギャップ幅を狭くする
ことを特徴とする請求項1記載の電動式パワーステアリ
ング装置。
5. The gap width control means determines the gap width based on a value obtained by differentiating the steering force of the steering wheel, and the gap width is narrowed as the differential value of the steering force is increased. The electric power steering apparatus according to claim 1, which is characterized in that.
【請求項6】 前記ギャップ幅制御手段は、操舵ハンド
ルの転舵加速度に基づいて前記ギャップ幅を決定するも
のであり、 前記操舵ハンドルの転舵加速度が大きいほどギャップ幅
を狭くすることを特徴とする請求項1記載の電動式パワ
ーステアリング装置。
6. The gap width control means determines the gap width based on the turning acceleration of the steering handle, and the gap width is narrowed as the turning acceleration of the steering handle increases. The electric power steering device according to claim 1.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002122197A (en) * 2000-10-17 2002-04-26 Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd Rotation transmission device with intersecting axes and power steering device
US7129102B2 (en) 2001-07-03 2006-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, method of manufacturing a light-emitting device, and electronic equipment
JP2009148146A (en) * 2007-11-22 2009-07-02 Seiko Epson Corp Electric motor device

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002122197A (en) * 2000-10-17 2002-04-26 Yutaka Seimitsu Kogyo Ltd Rotation transmission device with intersecting axes and power steering device
US7129102B2 (en) 2001-07-03 2006-10-31 Semiconductor Energy Laboratory Co., Ltd. Light-emitting device, method of manufacturing a light-emitting device, and electronic equipment
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