JPS63180566A - Electric type power steering device - Google Patents

Electric type power steering device

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Publication number
JPS63180566A
JPS63180566A JP62013756A JP1375687A JPS63180566A JP S63180566 A JPS63180566 A JP S63180566A JP 62013756 A JP62013756 A JP 62013756A JP 1375687 A JP1375687 A JP 1375687A JP S63180566 A JPS63180566 A JP S63180566A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
steering
torque
output
torque sensor
sensor
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
JP62013756A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiko Kido
木戸 彰彦
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 JP62013756A priority Critical patent/JPS63180566A/en
Publication of JPS63180566A publication Critical patent/JPS63180566A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To make the assist increased in the steering withholding time than in the steering time, by furnishing a torque sensor on the delivery way of the steering operation, power, and controlling the output of a power unit responding to the torque detected by the torque sensor. CONSTITUTION:A torque sensor 56 is installed at a steering shaft 12, and arranged to detect the torque inflicted to the steering shaft 12 and to output the data on the detected torque to a microcomputer 54 through an A/D converter 58. The microcomputer 54 has a CPU 60 and a memory 64, and arranged to output a control signal responding to the torque detected by the torque sensor 56 to a servo amplifier 66 through a D/A converter 64. The servo amplifier 66 outputs a control signal depending on the signal from an assist sensor 68 to an electrometer driving control unity 50, and controls the current fed to an electromotor 28.

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、自動車等の車輌に用いられる電気式パワース
テアリング装置に係り、特にステアリングトルク感応型
の電気式パワーステアリング装置に係る。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering device used in vehicles such as automobiles, and more particularly to a steering torque sensitive electric power steering device.

従来の技術 電動機の如き出力制御可能な動力源を有するパワーユニ
ットがステアリングホイールとステアリングギア装置と
の間のステアリング操作力伝達経路の途中に動力伝達関
係に接続され、前記ステアリングホイールに作用するト
ルクに応じて前記パワーユニットの出力を制御し、その
トルクに応じてステアリングアシスト力が生じるよう構
成された電気式パワーステアリング装置が既に提案され
ており、これは例えば特開昭59−70257号、特開
昭60−163766号の各公報に示されている。
BACKGROUND ART A power unit having a power source whose output can be controlled, such as an electric motor, is connected in a power transmission relationship in the middle of a steering operation force transmission path between a steering wheel and a steering gear device, and a power unit is connected in a power transmission relationship in the middle of a steering operation force transmission path between a steering wheel and a steering gear device, and a power unit is connected in a power transmission relationship in the middle of a steering operation force transmission path between a steering wheel and a steering gear device. An electric power steering device has already been proposed, which is configured to control the output of the power unit and generate a steering assist force in accordance with the torque. -163766.

発明が解決しようとする問題点 油圧式パワーステアリング装置に於ては、ステアリング
ホイールを切り戻す際にはギアボックス内の油圧バルブ
周辺の摩擦等によって発生油圧が大きくなり、ハンドル
操作が軽くなるような構造的なヒステリシス特性が生じ
るが、しかし上述の如き電気式パワーステアリング装置
に於ては、ヒステリシス特性が特に存在しないため、例
えばコ−ナリングの保舵時にはハンドル操作が重く感じ
ると云う不具合がある。
Problems to be Solved by the Invention In hydraulic power steering devices, when the steering wheel is turned back, the hydraulic pressure generated increases due to friction around the hydraulic valve in the gearbox, and the steering wheel operation becomes light. A structural hysteresis characteristic occurs, but in the electric power steering device as described above, there is no particular hysteresis characteristic, so there is a problem that, for example, when holding the steering wheel while cornering, the steering wheel feels heavy.

本発明は上述の如き不具合を解消した改良された電気式
パワーステアリング装置を提供することを目的としてい
る。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an improved electric power steering device that eliminates the above-mentioned problems.

問題点を解決するための手段 上述の如き目的は、本発明によれば、ステアリングホイ
ールとステアリングギア装置との間のステアリング操作
力伝達経路の途中に接続され前記ステアリング操作力伝
達経路にステアリングアシスト力を与えるパワーユニッ
トと、前記ステアリング操作力伝達経路のトルクを検出
するトルクセンサと、前記トルクセンサにより検出され
たトルクに応じて前記パワーユニットの出力を制御し保
舵時には操舵時に比して前記パワーユニットの出力を所
定量増大させる制御装置とを有する電気式パワーステア
リング装置によって達成される。
Means for Solving the Problems According to the present invention, a steering assist force is connected to the middle of a steering operation force transmission path between a steering wheel and a steering gear device, and a steering assist force is connected to the steering operation force transmission path between a steering wheel and a steering gear device. a torque sensor that detects the torque of the steering force transmission path; and a torque sensor that controls the output of the power unit according to the torque detected by the torque sensor so that the output of the power unit is lower when the steering is held than when steering. This is accomplished by an electric power steering system having a controller that increases the amount of power by a predetermined amount.

発明の作用及び効果 上述の如き構成によれば、保舵時には操舵時に比してス
テアリングアシスト力が増大し、保舵時にも良好なステ
アリングフィリングが得られるようになる。
Effects and Effects of the Invention According to the above-described configuration, the steering assist force increases when the steering is held as compared to when steering, and good steering filling can be obtained even when the steering is held.

実施例 以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will now be described in detail by way of embodiments with reference to the accompanying drawings.

図に於て、10はステアリングホイールを示しており、
ステアリングホイール10はステアリングシャフト12
、自在継手14、インタメゾイエイトシャフト16、自
在継手18を介してステアリングアシスト力付加用の減
速歯車装置20のピニオン軸22に駆動連結されている
。またピニオン軸22はステアリングギア装置30のピ
ニオン軸32に駆動連結されている。
In the figure, 10 indicates the steering wheel,
The steering wheel 10 is a steering shaft 12
, a universal joint 14, an intermezzo-eight shaft 16, and a universal joint 18. Further, the pinion shaft 22 is drivingly connected to a pinion shaft 32 of a steering gear device 30.

ステアリングギア装置30は、ラックアンドピニオン型
のステアリングギア装置であり、ピニオン軸32と一体
のピニオン34とビニオン34と噛合するラックパー3
6とを有し、ラックパー36はその両端にて各々タイロ
ッドエンド部材38及びナックルアーム40を介して操
舵車輪42に駆動連結されている。
The steering gear device 30 is a rack and pinion type steering gear device, and includes a pinion 34 integrated with a pinion shaft 32 and a rack par 3 that meshes with the pinion 34.
6, and the rack par 36 is drivingly connected to a steering wheel 42 at both ends thereof via a tie rod end member 38 and a knuckle arm 40, respectively.

減速歯車装置20は、出力軸としてのピニオン軸22に
連結された従動歯車24と、該従動歯車24と噛合する
駆動歯車26とを有し、駆動歯車26は電動機28の出
力軸29に固定連結されている。
The reduction gear device 20 includes a driven gear 24 connected to a pinion shaft 22 as an output shaft, and a drive gear 26 that meshes with the driven gear 24. The drive gear 26 is fixedly connected to an output shaft 29 of an electric motor 28. has been done.

電動機28は電動機駆動制御装置50によって電源52
によりの電力供給を制御されて回転方向と回転出力とを
制御されるようになっている。電動機駆動制御装置50
はサーボアンプ66よりの制御信号に基いて作動するよ
うになっている。
The electric motor 28 is connected to a power source 52 by a motor drive control device 50.
The rotational direction and rotational output are controlled by controlling the electric power supply by. Electric motor drive control device 50
is operated based on a control signal from a servo amplifier 66.

ステアリングシャフト12にはトルクセンサ56が取付
けられており、トルクセンサ56はステアリングシャフ
ト12に作用するトルクを検出してこれに関する情報を
A/Dコンバータ58を介してマイクロコンピュータ5
4へ出力するようになっている。
A torque sensor 56 is attached to the steering shaft 12, and the torque sensor 56 detects the torque acting on the steering shaft 12 and sends information regarding this to the microcomputer 5 via the A/D converter 58.
It is designed to output to 4.

マイクロコンピュータ54は、CPU60とメモリ62
とを有し、トルクセンサ56により検出されるトルクに
応じた電動機出力Tfllが得られるよう第3図に示さ
れている如き制御特性に従って制御信号をD/Aコンバ
ータ64を介してサーボアンプ66へ出力するようにな
っている。
The microcomputer 54 has a CPU 60 and a memory 62.
The control signal is sent to the servo amplifier 66 via the D/A converter 64 in accordance with the control characteristics shown in FIG. It is designed to be output.

サーボアンプ66は、アシストセンサ68よりアシスト
力に関する情報をフィードバック制御情報として取込み
、このアシスト力が制御目標電動機出力Tmと等価にな
るように制御信号を電動機駆動制御装置50へ出力し、
電動機28に与える電流を制御するようになっている。
The servo amplifier 66 takes in information regarding the assist force from the assist sensor 68 as feedback control information, and outputs a control signal to the motor drive control device 50 so that this assist force becomes equivalent to the control target motor output Tm.
The current applied to the electric motor 28 is controlled.

アシストセンサ68は、電動機28の電機子電流がその
出力トルクにほぼ比例することを利用して、この電流を
検出するシャント抵抗と信号増幅用増幅器との組合せ回
路であってよい。
The assist sensor 68 may be a combination circuit of a shunt resistor and a signal amplification amplifier that detects the armature current of the motor 28, which is approximately proportional to its output torque.

次に第2図に示されたフローチャートを参照して本発明
による電気式パワーステアリング装置の作動について説
明する。
Next, the operation of the electric power steering device according to the present invention will be explained with reference to the flowchart shown in FIG.

第2図に示されたフローチャートのルーチンは所定時間
毎に繰返し実行され、スタート時にはステップ10にて
初期化が行われ、次にステップ12へ進む。
The routine of the flowchart shown in FIG. 2 is repeatedly executed at predetermined time intervals, and at the start, initialization is performed in step 10, and then the process proceeds to step 12.

ステップ12に於ては、トルクセンサ5,6により検出
されたステアリングトルクTsを読込み、またこのステ
アリングトルクTsよりステアリング方向、即ちステア
リングホイール100回転方向を検出することが行われ
る。ステップ12の次はステップ14へ進む。
In step 12, the steering torque Ts detected by the torque sensors 5 and 6 is read, and the steering direction, that is, the direction of rotation of the steering wheel 100 is detected from this steering torque Ts. After step 12, the process advances to step 14.

ステップ14に於ては、ステップ12にて読込まれたス
テアリングトルクTsと一回前のステップ12にて読込
まれたステアリングトルクTsとの差からトルク変化率
ΔTsを算出することが行われる。ステップ14の次は
ステップ16へ進む。
In step 14, the torque change rate ΔTs is calculated from the difference between the steering torque Ts read in step 12 and the steering torque Ts read in the previous step 12. After step 14, the process advances to step 16.

ステップ16に於ては、トルク変化率ΔTsが予め定め
られたOに近い所定値ΔT 5set以上であるか否か
の判別が行われる。ΔTs >ΔT 5setである時
には操舵時であるとしてステップ18へ進み、これに対
しΔTs>ΔT 8Setでない時は保舵時としてステ
ップ20へ進む。
In step 16, it is determined whether the torque change rate ΔTs is equal to or greater than a predetermined value ΔT 5set close to a predetermined value O. When ΔTs > ΔT 5set, it is determined that steering is in progress and the process proceeds to step 18. On the other hand, when ΔTs>ΔT 8set is not satisfied, it is assumed that steering is being held and the process proceeds to step 20.

ステップ18に於ては、第3図に示されている如き操舵
時特性に従って電動機出力Tl11を決定することが行
われる。電動機出力Tl11は、第3図に示されている
如く、ステアリングトルクTsの増大に応じて増大すべ
く決定される。ステップ18の次はステップ22へ進む
In step 18, the motor output Tl11 is determined according to the steering characteristics as shown in FIG. As shown in FIG. 3, the motor output Tl11 is determined to increase as the steering torque Ts increases. After step 18, the process proceeds to step 22.

ステップ20に於ては、第3図に示されている如く、保
舵時特性に従って電動機出力Tmを決定することが行わ
れる。この時の電動機出力Tmは、第3図に示されてい
る如く、ステアリングトルクTsの増大に応じて増大す
べく決定され、その増加率は操舵時に比して大きい値に
設定されている。
In step 20, as shown in FIG. 3, the motor output Tm is determined according to the steering characteristics. As shown in FIG. 3, the motor output Tm at this time is determined to increase as the steering torque Ts increases, and the rate of increase is set to a larger value than during steering.

これにより保舵時には操舵時に比して電動機出力Tff
lが大きい値に決定されるようになる。ステップ20の
次はステップ22へ進む。
As a result, when the steering is held, the motor output Tff is lower than when steering.
l is determined to be a large value. After step 20, the process proceeds to step 22.

ステップ22に於ては、ステップ18或いはステップ2
2にて決定した電動機出力Tmの信号をサーボアンプ6
6へ出力することが行われる。
In step 22, step 18 or step 2
The signal of the motor output Tm determined in step 2 is sent to the servo amplifier 6.
6 is performed.

上述の如きフローチャートに従って制御が行われること
により、保舵時には操舵時に比して大きいステアリング
アシスト力が生じ、コーナリングの保舵時にハンドル操
作が重く感じることが回避され、保舵時に於ても良好な
ステアリングフィーリングが得られるようになる。
By performing control according to the flowchart as described above, a larger steering assist force is generated when the steering is held than when steering, which prevents the steering wheel from feeling heavy when the steering is held while cornering, and provides good steering even when the steering is held. You will be able to get better steering feel.

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本
発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当業
者にとって明らかであろう。
Although the present invention has been described in detail above with reference to specific embodiments, it is understood that the present invention is not limited thereto and that various embodiments are possible within the scope of the present invention. This will be obvious to businesses.

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

第1図は本発明による電気式パワーステアリング装置の
一つの実施例を示す概略構成図、第2図は本発明による
電気式パワーステアリング装置の作動を説明するフロー
チャート、第3図は本発明による電気式パワーステアリ
ング装置の電動機出力のステアリングトルクに対する制
御特性を示すグラフである。 10・・・ステアリングホイール、12・・・ステアリ
ングシャフト、14・・・自在継手、16・・・インタ
メゾイエイトシャフト、18・・・自在継手、20・・
・減速歯車装置、22・・・ビニオン軸、24・・・従
動歯車。 26・・・駆動歯車、28・・・電動機、29・・・出
力軸。 30・・・ステアリングギア装置、32・・・ピニオン
軸。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing one embodiment of the electric power steering device according to the present invention, FIG. 2 is a flowchart explaining the operation of the electric power steering device according to the present invention, and FIG. 3 is a graph showing the control characteristics of the electric motor output with respect to the steering torque of the power steering device. DESCRIPTION OF SYMBOLS 10... Steering wheel, 12... Steering shaft, 14... Universal joint, 16... Intermezzo eight shaft, 18... Universal joint, 20...
- Reduction gear device, 22... Binion shaft, 24... Driven gear. 26... Drive gear, 28... Electric motor, 29... Output shaft. 30... Steering gear device, 32... Pinion shaft.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] ステアリングホイールとステアリングギア装置との間の
ステアリング操作力伝達経路の途中に接続され前記ステ
アリング操作力伝達経路にステアリングアシスト力を与
えるパワーユニットと、前記ステアリング操作力伝達経
路のトルクを検出するトルクセンサと、前記トルクセン
サにより検出されたトルクに応じて前記パワーユニット
の出力を制御し保舵時には操舵時に比して前記パワーユ
ニットの出力を所定量増大させる制御装置とを有する電
気式パワーステアリング装置。
a power unit connected in the middle of a steering operation force transmission path between the steering wheel and the steering gear device and applying a steering assist force to the steering operation force transmission path; and a torque sensor that detects torque on the steering operation force transmission path; An electric power steering device comprising: a control device that controls the output of the power unit according to the torque detected by the torque sensor, and increases the output of the power unit by a predetermined amount when the steering is held compared to when the steering is being carried out.
JP62013756A 1987-01-23 1987-01-23 Electric type power steering device Pending JPS63180566A (en)

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JP (1) JPS63180566A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541841A (en) * 1992-10-19 1996-07-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle speed responsive power steering system with means for assisting steered state
JP2003175848A (en) * 2001-12-12 2003-06-24 Koyo Seiko Co Ltd Steering system for vehicle

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5541841A (en) * 1992-10-19 1996-07-30 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Vehicle speed responsive power steering system with means for assisting steered state
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