WO2014132916A1 - 電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法 - Google Patents

電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2014132916A1
WO2014132916A1 PCT/JP2014/054306 JP2014054306W WO2014132916A1 WO 2014132916 A1 WO2014132916 A1 WO 2014132916A1 JP 2014054306 W JP2014054306 W JP 2014054306W WO 2014132916 A1 WO2014132916 A1 WO 2014132916A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
output
torque
output signal
sensor
input torque
Prior art date
Application number
PCT/JP2014/054306
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
前原 秀雄
亮太 山田
Original Assignee
カヤバ工業株式会社
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 カヤバ工業株式会社 filed Critical カヤバ工業株式会社
Priority to DE112014001093.6T priority Critical patent/DE112014001093T5/de
Priority to CN201480011910.8A priority patent/CN105026907B/zh
Priority to US14/771,503 priority patent/US9725111B2/en
Publication of WO2014132916A1 publication Critical patent/WO2014132916A1/ja

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0421Electric motor acting on or near steering gear
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L25/00Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency
    • G01L25/003Testing or calibrating of apparatus for measuring force, torque, work, mechanical power, or mechanical efficiency for measuring torque
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L5/00Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes
    • G01L5/22Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers
    • G01L5/221Apparatus for, or methods of, measuring force, work, mechanical power, or torque, specially adapted for specific purposes for measuring the force applied to control members, e.g. control members of vehicles, triggers to steering wheels, e.g. for power assisted steering

Definitions

  • the present invention relates to an electric power steering device and an adjustment device and an adjustment method for the electric power steering device.
  • a torque sensor is provided so as to bring the steering force closer to the ideal value in accordance with the amount of deviation calculated based on the difference between the steering force measured by the steering force measuring device and the preset ideal value.
  • An adjustment device for an electric power steering device that adjusts output characteristics of a sensor circuit is disclosed.
  • the torque information based on the output signal of the torque sensor may be used for control other than assist control inside and outside the electric power steering apparatus.
  • the adjusting device described in JP2012-106673A corrects the output signal of the torque sensor, the output signal of the torque sensor does not correctly reflect the actual input torque. Therefore, when the corrected output signal is used for a control other than the assist control, the control accuracy other than the assist control may be lowered.
  • the present invention aims to improve the accuracy of both assist control and control other than assist control.
  • an electric power steering device a torque sensor that outputs an output signal corresponding to an input torque applied to an input shaft from a steering handle, and for transmitting the input torque to a wheel.
  • a steering mechanism an electric motor that applies assist torque to the steering mechanism; and a controller that controls an output of the electric motor in accordance with an output signal output from the torque sensor, the output signal of the torque sensor.
  • an adjustment device for an electric power steering device wherein the electric power steering device includes a torque sensor that outputs an output signal corresponding to an input torque applied to an input shaft from a steering handle; A steering mechanism for transmitting the input torque to the wheels, an electric motor for applying assist torque to the steering mechanism, and a controller for controlling the output of the electric motor in accordance with an output signal output from the torque sensor; And the output signal of the torque sensor includes a first output signal used for assist control and a second output signal used for control other than assist control.
  • An input torque measuring device that measures the input torque applied to the input shaft, and an output that measures the output torque output by the steering mechanism And a sensor output corrector that corrects an output signal of the torque sensor.
  • the sensor output corrector includes an input torque measured by the input torque measuring instrument and an output torque measuring instrument.
  • the first output signal is corrected so that the relationship with the measured output torque becomes a predetermined ideal characteristic, and the input torque detected by the torque sensor is measured by the input torque measuring instrument.
  • the second output signal is corrected so as to match the torque.
  • the electric power steering apparatus includes a torque sensor that outputs an output signal corresponding to an input torque applied to an input shaft from a steering handle; A steering mechanism for transmitting the input torque to the wheels, an electric motor for applying assist torque to the steering mechanism, and a controller for controlling the output of the electric motor in accordance with an output signal output from the torque sensor; And the output signal of the torque sensor includes a first output signal used for assist control and a second output signal used for control other than the assist control, and the adjustment method includes: An input torque measuring step for measuring an input torque applied to the input shaft; and an output torque output by the steering mechanism.
  • the first output signal so that the relationship between the output torque measuring step and the input torque measured in the input torque measuring step and the output torque measured in the output torque measuring step becomes a predetermined ideal characteristic.
  • a second sensor for correcting the second output signal so that the input torque detected by the torque sensor matches the input torque measured by the input torque measuring step.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an output characteristic diagram of the main sensor, showing the relationship between input torque and output voltage.
  • FIG. 4 is an output characteristic diagram of the sub sensor, and shows the relationship between the input torque and the output voltage.
  • FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the adjusting device for the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a flowchart showing the procedure of the adjustment method of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is an ideal thrust characteristic diagram of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an electric power steering apparatus according to a first embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional view of the electric power steering apparatus according to the first
  • FIG. 8A is a thrust characteristic diagram of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which a dotted line indicates a characteristic before correction, and a solid line indicates a characteristic after correction.
  • FIG. 8B is an output characteristic diagram of the torque sensor. In the main sensor, the dotted line is the characteristic before correction, and the solid line is the characteristic after correction.
  • FIG. 9A is a thrust characteristic diagram of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which a dotted line indicates a characteristic before correction, and a solid line indicates a characteristic after correction.
  • FIG. 9B is an output characteristic diagram of the torque sensor. In the main sensor, the dotted line is the characteristic before correction, and the solid line is the characteristic after correction.
  • FIG. 10A is a thrust characteristic diagram of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention, in which a dotted line indicates a characteristic before correction, and a solid line indicates a characteristic after correction.
  • FIG. 10B is an output characteristic diagram of the torque sensor. In the main sensor, the dotted line is the characteristic before correction, and the solid line is the characteristic after correction.
  • FIG. 11 is a system configuration diagram of the electric power steering apparatus according to the first embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a flowchart showing the procedure of the adjustment method of the electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a system configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the second embodiment of the present invention.
  • the electric power steering apparatus 100 includes a torque sensor 2 that outputs an output signal in accordance with an input torque applied to an input shaft 11 from a steering handle, a steering mechanism 3 for transmitting input torque to wheels, and a steering mechanism 3.
  • An electric motor 4 that applies assist torque and a controller 5 that controls the output of the electric motor 4 according to an output signal output from the torque sensor 2 are provided.
  • the steering mechanism 3 rotates the input shaft 11 and the output shaft 12 in accordance with the steering of the steering wheel by the driver, so that the rack 14 meshing with the pinion 17 formed on the output shaft 12 is axially (the left-right direction of the vehicle).
  • the wheel is steered through a tie rod (not shown) or the like that is moved and connected to the rack 14.
  • the steering mechanism 3 includes a worm wheel 15 connected to the output shaft 12 and a worm 16 that meshes with the worm wheel 15.
  • the electric motor 4 rotationally drives the worm 16 and applies assist torque to the output shaft 12 via the worm wheel 15.
  • the torque sensor 2 is a non-contact sensor that detects an input torque acting on a torsion bar 21 that connects the input shaft 11 and the output shaft 12.
  • the electric power steering device 100 and the torque sensor 2 will be described in detail with reference to FIG.
  • the input shaft 11 is rotatably supported by the housing 30 via a rolling bearing 37.
  • the output shaft 12 is rotatably supported by the housing 41 via a rolling bearing 38.
  • a sliding bearing 39 is interposed between the lower end side of the input shaft 11 and the upper end side of the output shaft 12.
  • the input shaft 11 and the output shaft 12 are supported by the housings 30 and 41 so as to be rotatable on the same axis.
  • the input shaft 11 is formed in a cylindrical shape, and a torsion bar 21 is accommodated coaxially inside the input shaft 11.
  • the upper end portion of the torsion bar 21 is connected to the upper end portion of the input shaft 11 via a pin 28.
  • a lower end portion of the torsion bar 21 protrudes from a lower end opening portion of the input shaft 11 and is connected to the output shaft 12 via a serration 29.
  • the torsion bar 21 transmits the input torque input to the input shaft 11 from the steering handle to the output shaft 12, and twists and deforms around the rotation axis O according to the input torque.
  • the torque sensor 2 includes a magnetic generator 22 that is fixed to the input shaft 11 and rotates with the input shaft 11, a rotating magnetic circuit unit 25 that is fixed to the output shaft 12 and rotates with the output shaft 12, and a fixed magnet that is fixed to the housing 30.
  • the circuit unit 31 and a magnetic sensor 48 that detects the magnetic flux density guided from the magnetism generating unit 22 to the fixed magnetic circuit unit 31 through the rotating magnetic circuit unit 25 in accordance with the torsional deformation of the torsion bar 21 are provided.
  • the torque sensor 2 detects the input torque acting on the torsion bar 21 based on the output of the magnetic sensor 48.
  • the magnetism generating unit 22 may be fixed to the output shaft 12 so as to rotate with the output shaft 12, and the rotating magnetic circuit unit 25 may be fixed to the input shaft 11 so as to rotate with the input shaft 11. .
  • the magnetism generator 22 includes an annular back yoke 24 that is press-fitted into the input shaft 11, and an annular ring magnet 23 that is coupled to the lower end surface of the back yoke 24.
  • the ring magnet 23 is an annular permanent magnet that generates magnetism in the direction of the rotation axis O of the input shaft 11.
  • the ring magnet 23 is a multipolar magnet formed by magnetizing a hard magnetic material in the direction of the rotation axis O, and has 12 magnetic poles formed with an equal width in the circumferential direction. That is, on the upper end surface and the lower end surface of the ring magnet 23, six N poles and six S poles are alternately arranged in the circumferential direction.
  • the number of magnetic poles formed on the end face of the ring magnet 23 is arbitrarily set within a range of 2 or more.
  • the upper end surface of the ring magnet 23 is fixed to the lower end surface of the back yoke 24 with an adhesive. Further, since the back yoke 24 is formed of a soft magnetic material, it is magnetized by the magnetic field exerted by the ring magnet 23 and is attracted to the ring magnet 23. Thus, the ring magnet 23 and the back yoke 24 are coupled by the adhesive force and magnetic force of the adhesive.
  • the rotating magnetic circuit unit 25 includes a first soft magnetic ring 26 and a second soft magnetic ring 27 to which a magnetic flux generated from the ring magnet 23 of the magnetism generating unit 22 is guided, an attachment member 70 attached to the output shaft 12, and an attachment member. 70 is provided with a mold resin 71 for fixing the first soft magnetic ring 26 and the second soft magnetic ring 27.
  • the first soft magnetic ring 26 and the second soft magnetic ring 27 include six magnetic path tip portions facing the lower end surface of the ring magnet 23, and six pieces extending from the magnetic path tip portions and extending away from each other. Each includes a magnetic path column portion and a magnetic path ring portion that extends in a ring shape connecting the magnetic path column portions.
  • the structure of the first soft magnetic ring 26 and the second soft magnetic ring 27 has been proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2009-244205 by the present applicant.
  • the fixed magnetic circuit unit 31 includes an annular first magnetism collecting ring 32 and second magnetism collecting ring 33 that are fixed to the housing 30, and a first magnetism collecting yoke 34 and a second magnetism collecting yoke 35 that are fixed to the sensor holder 40. And comprising.
  • the first magnetism collecting ring 32 and the second magnetism collecting ring 33 are arranged so that the inner peripheral surfaces thereof face the magnetic path ring portions of the first soft magnetic ring 26 and the second soft magnetic ring 27.
  • the first magnetism collecting yoke 34 and the second magnetism collecting yoke 35 are arranged opposite to the outer peripheral surfaces of the first magnetism collecting ring 32 and the second magnetism collecting ring 33, respectively.
  • a pair of magnetic gaps (air gaps) arranged in the circumferential direction are formed between the first magnetism collecting yoke 34 and the second magnetism collecting yoke 35.
  • main and sub magnetic sensors 48 are arranged side by side. Each magnetic sensor 48 is fixed to the sensor holder 40 via a resin mold.
  • the magnetic sensor 48 outputs a voltage corresponding to the magnitude and direction of the magnetic field of the magnetic gap through the substrate 47 and the terminal 44.
  • the terminal 44 is connected to the controller 5 via a wiring 49 (see FIG. 5) connected to the sensor holder 40.
  • the first magnetism collecting yoke 34, the second magnetism collecting yoke 35, the magnetic sensor 48, and the substrate 47 are fixed to the sensor holder 40 made of resin through a mold resin.
  • the sensor holder 40 is attached to the metal housing 30 via a bolt while the cylindrical portion 40a is fitted into the opening 30a of the housing 30.
  • the magnetic path tip portions of the first soft magnetic ring 26 and the second soft magnetic ring 27 face the north and south poles of the ring magnet 23 with the same area. Both are magnetically short-circuited. Therefore, the magnetic flux is not guided to the rotating magnetic circuit unit 25 and the fixed magnetic circuit unit 31.
  • the torsion bar 21 When an input torque in a specific direction acts on the torsion bar 21 by the steering wheel operation by the driver, the torsion bar 21 is twisted and deformed according to the direction of the input torque.
  • the tip of the magnetic path of the first soft magnetic ring 26 opposes the N pole with a larger area than the S pole, while the tip of the magnetic path of the second soft magnetic ring 27 starts from the N pole. Opposite the S pole with a large area.
  • the magnetic flux from the ring magnet 23 is guided to the fixed magnetic circuit unit 31 through the rotating magnetic circuit unit 25.
  • the first soft magnetic ring 26, the first magnetic flux collecting ring 32, the first magnetic flux collecting yoke 34, the second magnetic flux collecting yoke 35, the second magnetic flux collecting ring 33, and the second soft magnetic ring 27 are arranged from the N pole. This is a route that goes to the south pole.
  • the magnetic sensor 48 installed in the magnetic gap between the first magnetism collecting yoke 34 and the second magnetism collecting yoke 35 outputs a voltage value corresponding to the magnitude and direction of the magnetic flux.
  • the torsion bar 21 when an input torque in the opposite direction to the above acts on the torsion bar 21 by the operation of the steering handle by the driver, the torsion bar 21 is twisted and deformed in the opposite direction according to the direction of the input torque.
  • the tip of the magnetic path of the first soft magnetic ring 26 opposes the S pole with a larger area than the N pole, while the tip of the magnetic path of the second soft magnetic ring 27 starts from the S pole. Face the N pole with a large area.
  • the magnetic flux from the ring magnet 23 is guided to the fixed magnetic circuit unit 31 through the rotating magnetic circuit unit 25, and the path is opposite to the above.
  • the second soft magnetic ring 27, the second magnetic flux collecting ring 33, the second magnetic flux collecting yoke 35, the first magnetic flux collecting yoke 34, the first magnetic flux collecting ring 32, and the first soft magnetic ring 26 are arranged from the N pole. This is a route that goes to the south pole.
  • the magnetic sensor 48 installed in the magnetic gap between the first magnetism collecting yoke 34 and the second magnetism collecting yoke 35 outputs a voltage value corresponding to the magnitude and direction of the magnetic flux.
  • the output voltage increases. Therefore, the magnetic flux density guided to the magnetic sensor 48 can be increased by increasing the number of magnetic poles of the ring magnet 23.
  • the magnetic sensor 48 includes an output unit that outputs a voltage corresponding to the magnitude and direction of the magnetic field, and an adjustment unit that can adjust the output characteristics of the output voltage (output signal) output from the output unit.
  • the output unit is composed of a Hall element.
  • the adjustment unit of the magnetic sensor 48 includes an amplification unit that amplifies the output voltage output from the output unit based on the set output amplification factor (gain), and an offset that adds the set offset value to the output voltage output from the output unit.
  • gain set output amplification factor
  • offset adds the set offset value to the output voltage output from the output unit.
  • FIG. 3 and 4 are output characteristic diagrams of the main and sub magnetic sensors 48, respectively, showing the relationship between the input torque acting on the torsion bar 21 and the output voltage of the magnetic sensor 48.
  • the main magnetic sensor 48 is referred to as a “main sensor”
  • the sub magnetic sensor 48 is referred to as a “sub sensor”.
  • the main sensor has an output voltage (output signal) of zero when the steering wheel is not steered (when the input torque is zero), and the input torque increases when the steering wheel is steered in the left turn direction.
  • the output voltage decreases as the input torque increases.
  • the change rate (slope) of the output voltage can be changed, and the offset value set in the offset unit is changed.
  • the output voltage can be offset in the left turn direction or the right turn direction.
  • the main sensor and the sub sensor have output characteristics that are opposite to each other, and output voltage values that are opposite to each other with respect to the input torque acting on the torsion bar 21.
  • the output signal of the main sensor is used for assist control for assisting the steering of the steering wheel by the driver.
  • the controller 5 determines whether or not there is an abnormality in the magnetic sensor 48 by comparing the output voltages of the main sensor and the sub sensor with each other.
  • the sub sensor is provided to determine abnormality of the magnetic sensor 48.
  • the output signal of the sub sensor is also used for control other than assist control.
  • the control other than the assist control includes control for maintaining the running stability of the vehicle, flutter suppression control, and the like.
  • the thrust of the rack 14 that steers the wheels is caused by the left turn of the steering handle due to variations in output due to differences in the rotation direction of the electric motor 4 and variations in frictional force due to differences in the rotation direction of the steering mechanism 3. And has an asymmetry on the right.
  • the degree of asymmetry between the left turn and the right turn differs depending on the individual electric power steering apparatus 100. Therefore, in order to make the thrust of the rack 14 symmetrical with the left turn and the right turn, the output signal of the torque sensor 2 of each electric power steering apparatus 100 is corrected.
  • the output signal of the torque sensor 2 When the output signal of the torque sensor 2 is corrected so that the thrust of the rack 14 is symmetric between the left turn and the right turn, the output signal of the torque sensor 2 does not correctly reflect the actual input torque. . Therefore, in the control other than the assist control in which the control is performed using the torque information based on the output signal of the torque sensor 2, when the corrected output signal of the torque sensor 2 is used, the control accuracy may be lowered. is there. Therefore, the output signal of the main sensor used for assist control and the output signal of the sub sensor used for control other than assist control are subjected to different corrections according to the respective purposes.
  • the adjustment device 50 that adjusts the electric power steering device 100 by correcting the output signals of the main sensor and the sub sensor will be described.
  • the adjusting device 50 includes an actuator 51 that applies input torque to the input shaft 11, an actuator controller 60 that controls the operation of the actuator 51, and input torque applied to the input shaft 11 by the actuator 51.
  • the input torque measuring device 55 for measuring the output the output torque measuring device 52 for measuring the thrust (rack thrust) of the rack 14 in the steering mechanism 3, and the measurement of reading the measurement data of the input torque measuring device 55 and the output torque measuring device 52.
  • a data reader 53 and a sensor output corrector 54 that corrects the output signal of the torque sensor 2 in accordance with the measurement data read by the measurement data reader 53 are provided.
  • the adjusting device 50 includes an ammeter 56 that measures a motor driving current output from the controller 5 to the electric motor 4, a switch 57 that is interposed in a wiring 49 that connects the torque sensor 2 and the controller 5, and a torque sensor. 2 and a measurement data reader 53, and a switch 58 interposed in a wiring connecting the torque sensor 2 and the sensor output corrector 54.
  • step 1 an assembling process for assembling the electric power steering device 100 to the adjusting device 50 is performed.
  • the actuator 51 and the input torque measuring device 55 are attached to the input shaft 11, and the output torque measuring device 52 is attached to the rack 14.
  • a measurement data reader 53 and a sensor output corrector 54 are connected to the torque sensor 2.
  • step S2 a temporary sensor output setting process for temporarily setting output signals of the main sensor and the sub sensor is performed.
  • a temporary output voltage is set as an output signal corresponding to the input torque. That is, a temporary output characteristic is set.
  • a temporary output amplification factor and a temporary offset value are set in the amplification unit and the offset unit in the adjustment unit of the magnetic sensor 48, respectively.
  • the temporary output characteristics of the main sensor and the sub sensor set in the temporary sensor output setting step are set so as to be opposite to each other.
  • This temporary sensor output setting step may be performed prior to assembling the electric power steering device 100 to the adjustment device 50.
  • step 31 an input torque measuring step in which the input torque applied from the actuator 51 to the input shaft 11 is measured by the input torque measuring device 55, and an output torque output by the rack 14 is measured by the output torque measuring device 52. And a torque measuring step.
  • the input torque measurement process and the output torque measurement process will be described in detail.
  • the switch 57 is turned on and the switches 58 and 59 are turned off so that the output signal of the main sensor is input to the controller 5.
  • Actuator 51 is actuated by actuator controller 60, and input torque that continuously changes with a predetermined characteristic is applied to input shaft 11. Specifically, the actuator controller 60 controls the operation of the actuator 51 so that the input shaft 11 rotates in one direction (for example, the right turn direction) and then rotates in the other direction (for example, the left turn direction).
  • the actuator controller 60 controls the operation of the actuator 51 so that the input shaft 11 rotates in one direction (for example, the right turn direction) and then rotates in the other direction (for example, the left turn direction).
  • the electric power steering device 100 is activated by applying the input torque to the input shaft 11. Specifically, the torsion bar 21 is twisted according to the input torque applied to the input shaft 11, and the main sensor outputs an output signal based on a temporary output characteristic according to the input torque. Then, the controller 5 outputs a motor drive current to the electric motor 4 in accordance with the output signal output from the main sensor, and the electric motor 4 applies assist torque to the steering mechanism 3.
  • the input torque measuring device 55 measures the input torque applied to the input shaft 11 from the actuator 51
  • the output torque measuring device 52 measures the output torque of the rack 14, and the ammeter 56 Measure motor drive current.
  • the measurement data reader 53 includes measurement data of input torque of the input shaft 11 measured by the input torque measurement device 55, measurement data of output torque of the rack 14 measured by the output torque measurement device 52, and ammeter 56. Measurement data of the measured motor driving current is read and stored.
  • step 32 a sensor that corrects the output signal of the main sensor by the sensor output corrector 54 so that the relationship between the input torque and the output torque read by the measurement data reader 53 has a predetermined ideal characteristic.
  • An output correction process is performed. Specifically, at least one of the output amplification factor set in the amplification unit and the offset value set in the offset unit in the adjustment unit of the main sensor is corrected.
  • the switch 59 is turned ON and the switches 57 and 58 are turned OFF so that the signal output from the sensor output corrector 54 is input to the torque sensor 2.
  • FIG. 7 is an ideal thrust characteristic diagram showing the relationship between the input torque measured by the input torque measuring device 55 and the output torque measured by the output torque measuring device 52, and is stored in the sensor output corrector 54 in advance.
  • the ideal thrust characteristic is symmetrical with a left turn and a right turn about the neutral position of the steering wheel as shown in the figure.
  • the output torque has a hysteresis component on the turning side and the returning side of the steering wheel. This is because the output signal of the torque sensor 2 has a hysteresis component that increases and decreases according to the torsion angle of the torsion bar 21 on the cut side and the return side.
  • the sensor output corrector 54 creates measurement thrust characteristics indicated by dotted lines in FIGS. 8A, 9A, and 10A based on the input torque and output torque measurement data read by the measurement data reader 53, and the measurement thrust characteristics. And the ideal thrust characteristic stored in advance.
  • FIGS. 8A, 9A, and 10A show a case where there is a deviation between the measured thrust characteristic (dotted line) and the ideal thrust characteristic (solid line).
  • the measured thrust characteristics (dotted lines) shown in FIGS. 8A, 9A, and 10A are based on the temporary output characteristics of the main sensor indicated by the dotted lines in FIGS. 8B, 9B, and 10B temporarily set in the temporary sensor output setting step in step S2. This is the characteristic when the electric motor 4 applies assist torque to the steering mechanism 3.
  • FIG. 8A shows a state where the measured thrust characteristic (dotted line) is offset in the right-turn direction with respect to the ideal thrust characteristic (solid line).
  • FIG. 9A shows a state where the rate of change of the measured thrust characteristic (dotted line) is larger than the rate of change of the ideal thrust characteristic (solid line).
  • FIG. 10A shows that the measured thrust characteristic (dotted line) is offset to the right direction with respect to the ideal thrust characteristic (solid line), and the rate of change of the measured thrust characteristic (dotted line) is compared with the rate of change of the ideal thrust characteristic (solid line). Shows a large state.
  • the sensor output corrector 54 has an output amplification factor set in the amplification unit and an offset value set in the offset unit in the adjustment unit of the main sensor so that the measured thrust characteristic (dotted line) matches the ideal thrust characteristic (solid line). And make corrections. 8B, 9B, and 10B, the output characteristics of the corrected main sensor are indicated by solid lines. More specifically, in the case of FIG. 8A, as shown in FIG. 8B, the offset value set in the offset unit is corrected so that the output signal of the main sensor is offset in the left-turn direction. As a result, the characteristic indicated by the dotted line in FIG. 8A is switched to the characteristic indicated by the solid line, and the ideal characteristic shown in FIG. 7 is obtained. In the case of FIG. 9A, as shown in FIG.
  • the output amplification factor set in the amplifying unit is corrected so that the inclination of the output signal of the main sensor becomes small.
  • the characteristic shown by the dotted line in FIG. 9A is switched to the characteristic shown by the solid line, and the ideal characteristic shown in FIG. 7 is obtained.
  • the offset value set in the offset unit is corrected so that the output signal of the main sensor is offset in the left-turn direction, and the output signal of the main sensor is corrected.
  • the output amplification factor set in the amplifying unit is corrected so that the inclination becomes small.
  • the characteristic shown by the dotted line in FIG. 10A is switched to the characteristic shown by the solid line, and the ideal characteristic shown in FIG. 7 is obtained.
  • the output signal of the main sensor is corrected so that the relationship between the input torque measured by the input torque measuring device 55 and the output torque measured by the output torque measuring device 52 becomes an ideal characteristic. . Since the assist control is performed using the output signal of the main sensor corrected in this way, the control accuracy is improved.
  • step 41 the input torque applied from the actuator 51 to the input shaft 11 is measured by the input torque measuring device 55, and the sub sensor detects the input torque applied from the actuator 51 to the input shaft 11. And a sensor output measuring step for measuring the input torque to be performed.
  • the input torque measurement process and the sensor output measurement process will be described in detail.
  • the switch 58 is turned on and the switches 57 and 59 are turned off, so that the input torque detected by the torque sensor 2 is input to the measurement data reader 53.
  • Actuator 51 is actuated by actuator controller 60, and input torque that continuously changes with a predetermined characteristic is applied to input shaft 11. Specifically, the actuator controller 60 controls the operation of the actuator 51 so that the input shaft 11 rotates in one direction (for example, the right turn direction) and then rotates in the other direction (for example, the left turn direction).
  • the actuator controller 60 controls the operation of the actuator 51 so that the input shaft 11 rotates in one direction (for example, the right turn direction) and then rotates in the other direction (for example, the left turn direction).
  • the input torque measuring device 55 measures the input torque applied from the actuator 51 to the input shaft 11, and the sub sensor has a temporary output characteristic according to the input torque applied from the actuator 51 to the input shaft 11. Based output signal.
  • the measurement data reader 53 reads and stores the input torque measurement data of the input shaft 11 measured by the input torque measuring device 55 and the input torque detected based on the output signal of the sub sensor.
  • the switch 59 is turned ON and the switches 57 and 58 are turned OFF so that the signal output from the sensor output corrector 54 is input to the torque sensor 2.
  • the output signal of the sub sensor is corrected so that the input torque detected by the sub sensor matches the input torque measured by the input torque measuring device 55. Therefore, the output signal of the sub sensor correctly reflects the actual input torque. Since the control other than the assist control is performed using the output signal of the sub sensor corrected in this way, the control accuracy is improved.
  • the corrected output characteristics of the main sensor and the sub sensor obtained by the adjusting device 50 are recorded with a recognition number for each magnetic sensor 48. This recorded data is also used for output adjustment performed when the magnetic sensor 48 is replaced.
  • the main sensor used for assist control has its output signal corrected with reference to the output torque of the steering mechanism 3, and the sub sensor used for control other than assist control outputs with reference to the input torque applied to the input shaft 11. The signal is corrected.
  • the output signals of the main sensor and the sub sensor are corrected separately so as to be suitable for each control, the accuracy of both the assist control and the control other than the assist control can be improved.
  • the output signal of the main sensor corrected with reference to the output torque of the steering mechanism 3 and the output signal of the sub sensor corrected with reference to the input torque are input to the controller 5 via the main sensor I / F and the sub sensor I / F, respectively. Is done.
  • the output signal of the main sensor is output to the steering assist calculation unit 81.
  • the steering assist calculation unit 81 calculates an assist direction and an assist amount based on the output signal of the main sensor, and outputs a command signal to the motor control unit 82.
  • the motor control unit 82 controls the driving of the electric motor 4 based on the detection result of the rotation angle sensor 83 that detects the rotation angle of the motor. As described above, the assist control for assisting the steering of the steering wheel by the driver is performed based on the output signal of the main sensor.
  • the output signal of the sub sensor is output to the steering torque calculator 84.
  • the steering torque calculator 84 converts the output signal of the sub sensor into input torque information.
  • the input torque information is output to the EPS internal control unit 85 in the electric power steering device 100 and also output to the external system control unit 86 outside the electric power steering device 100 via the communication I / F.
  • the EPS internal control unit 85 performs control other than assist control, and performs, for example, flutter suppression control. In that case, the EPS internal control unit 85 calculates a control amount for suppressing the flutter phenomenon of the vehicle based on the input torque information from the steering torque calculation unit 84, and outputs it to the steering assist calculation unit 81.
  • the steering assist calculation unit 81 adds the control amount calculated based on the output signal of the sub sensor to the assist amount calculated based on the output signal of the main sensor, and sends a command signal to the motor control unit 82 based on the added value. Is output.
  • the external system control unit 86 performs control other than assist control, and performs control to maintain the running stability of the vehicle based on the input torque information from the steering torque calculation unit 84.
  • the failure detection determination unit 87 determines whether or not the main sensor has failed based on the comparison between the output signal of the main sensor and the output signal of the sub sensor, and outputs the determination result to the steering assist calculation unit 81.
  • the steering assist calculation unit 81 outputs a command signal to the motor control unit 82 to stop the assist control.
  • the failure detection determination unit 87 determines that the main sensor has failed when it is determined that the difference between the output signal of the main sensor and the output signal of the sub sensor is greater than or equal to a predetermined tolerance.
  • the output signal of the main sensor and the output signal of the sub sensor are corrected separately, they do not have output characteristics that are opposite to each other. Therefore, it is necessary to determine the tolerance in consideration of each correction amount.
  • the assist control is performed based on the output signal of the main sensor corrected with reference to the output torque of the steering mechanism 3, and the control other than the assist control is the output of the sub sensor corrected with reference to the input torque. This is done based on the signal.
  • the output signal of the main sensor used for assist control and the output signal of the sub sensor used for control other than assist control are corrected separately to suit each control, assist control and assist The accuracy of both controls other than control can be increased.
  • the output torque measuring device 52 has been described as measuring the thrust of the rack 14.
  • the thrust measured by the output torque measuring device 52 may be the thrust of any part of the steering mechanism 3 as long as the thrust after the assist torque is applied by the electric motor 4.
  • the thrust of the output shaft 12 may be measured.
  • the output signal of the main sensor is corrected based on the output torque of the steering mechanism 3.
  • the output signal of the main sensor may be corrected with reference to the input torque applied to the input shaft 11 as with the sub sensor, and then corrected with reference to the output torque of the steering mechanism 3. That is, the output signal of the main sensor may be corrected based on the output torque of the steering mechanism 3 finally.
  • Steps 1 and 2 are the same processing as in the first embodiment (FIG. 6).
  • Steps 51 and 52 are the same processes as steps 41 and 42 in the first embodiment (FIG. 6).
  • the difference from the first embodiment is that the steps 41 and 42 of the first embodiment are the processes of only the sub-sensor, whereas the steps 51 and 52 process both the main sensor and the sub-sensor. It is. That is, in steps 51 and 52, the output signal of the main sensor is corrected by the sensor output corrector 54 so that the input torque detected by the main sensor matches the input torque measured by the input torque measuring device 55. At the same time, the sensor output corrector 54 corrects the output signal of the sub sensor so that the input torque detected by the sub sensor matches the input torque measured by the input torque measuring device 55.
  • Step 53 is the same process as step 31 in the first embodiment (FIG. 6).
  • step 54 a correction value calculation step of calculating a correction value for correcting the output signal of the main sensor so that the relationship between the input torque and the output torque read by the measurement data reader 53 becomes a predetermined ideal characteristic.
  • the correction value is a value that amplifies and offsets the output signal of the main sensor.
  • the calculation method of the correction value is performed by the same method as step 32 in the first embodiment (FIG. 6).
  • the correction value may be calculated by the sensor output corrector 54 (FIG. 5) or the controller 5.
  • step 55 a correction value storing step of storing the correction value calculated in step 54 in the EEPROM 88 (see FIG. 13) as a correction value storage unit of the controller 5 is performed.
  • the EEPROM 88 is a non-volatile memory that retains memory even when power supply to the controller 5 is interrupted.
  • the amplification unit in the adjustment unit of the main sensor is configured so that the relationship between the input torque and the output torque read by the measurement data reader 53 has a predetermined ideal characteristic.
  • the correction was made between the set output gain and the offset value set in the offset section.
  • the correction for correcting the output signal of the main sensor so that the relationship between the input torque read by the measurement data reader 53 and the output torque has a predetermined ideal characteristic. The value is calculated, and the correction value is stored in the EEPROM 88 of the controller 5.
  • the output signal of the main sensor and the output signal of the sub sensor input to the controller 5 via the main sensor I / F and the sub sensor I / F are both signals corrected based on the input torque.
  • the output signal of the main sensor is corrected by the main sensor output signal correction unit 89.
  • the main sensor output signal correction unit 89 corrects the output signal of the main sensor using the correction value stored in the EEPROM 88 and outputs it to the steering assist calculation unit 81.
  • the output signal of the main sensor is corrected based on the correction value stored in the EEPROM 88 of the controller 5. Therefore, the output signal of the main sensor input to the steering assist calculation unit 81 is corrected with reference to the output torque of the steering mechanism 3.
  • the second embodiment differs from the first embodiment in that the correction of the output signal of the main sensor based on the output torque of the steering mechanism 3 is performed in the controller 5.
  • the failure detection determination unit 87 determines that the main sensor has failed when it is determined that the difference between the output signal of the main sensor and the output signal of the sub sensor is greater than or equal to a predetermined tolerance.
  • the output signal of the main sensor and the output signal of the sub sensor that are input to the failure detection determination unit 87 are both signals corrected with reference to the input torque, and have output characteristics that are opposite to each other. Have. Therefore, unlike the first embodiment, it is not necessary to determine the tolerance in consideration of the correction amount.

Abstract

 トルクセンサの出力信号として、アシスト制御に使用される第1出力信号と、アシスト制御以外の制御に使用される第2出力信号と、を有する。電動パワーステアリング装置の調整装置は、入力シャフトに付与された入力トルクを測定する入力トルク測定器と、操舵機構が出力する出力トルクを測定する出力トルク測定器と、トルクセンサの出力信号を補正するセンサ出力補正器と、を備える。センサ出力補正器は、入力トルク測定器にて測定された入力トルクと出力トルク測定器にて測定された出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように第1出力信号を補正し、トルクセンサにて検出された入力トルクが入力トルク測定器にて測定された入力トルクと一致するように第2出力信号を補正する。

Description

電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法
 本発明は、電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法に関するものである。
 JP2012-106673Aには、操舵力測定器によって測定される操舵力と予め設定される理想値との差に基づいて算出されるズレ量に応じて、操舵力を理想値に近づけるようにトルクセンサのセンサ回路の出力特性を調整する電動パワーステアリング装置の調整装置が開示されている。
 トルクセンサの出力信号に基づいたトルク情報は、電動パワーステアリング装置内外におけるアシスト制御以外の制御にも使用される場合がある。
 JP2012-106673Aに記載の調整装置はトルクセンサの出力信号を補正するものであるため、トルクセンサの出力信号は実際の入力トルクを正しく反映するものではない。したがって、補正された出力信号をアシスト制御以外の制御に使用した場合には、アシスト制御以外の制御精度が低下するおそれがある。
 本発明は、アシスト制御とアシスト制御以外の制御の双方の精度を高めることを目的とする。
 本発明のある態様によれば、電動パワーステアリング装置であって、操舵ハンドルから入力シャフトに付与された入力トルクに応じた出力信号を出力するトルクセンサと、前記入力トルクを車輪に伝達するための操舵機構と、前記操舵機構にアシストトルクを付与する電動モータと、前記トルクセンサから出力された出力信号に応じて前記電動モータの出力を制御するコントローラと、を備え、前記トルクセンサの前記出力信号として、アシスト制御に使用される第1出力信号と、アシスト制御以外の制御に使用される第2出力信号と、を有し、前記第1出力信号は、前記入力シャフトに付与された入力トルクを測定する入力トルク測定器にて測定された入力トルクと前記操舵機構が出力する出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように補正され、前記第2出力信号は、前記トルクセンサにて検出された入力トルクが前記入力トルク測定器にて測定された入力トルクと一致するように補正される。
 本発明の別の態様によれば、電動パワーステアリング装置の調整装置であって、前記電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルから入力シャフトに付与された入力トルクに応じた出力信号を出力するトルクセンサと、前記入力トルクを車輪に伝達するための操舵機構と、前記操舵機構にアシストトルクを付与する電動モータと、前記トルクセンサから出力された出力信号に応じて前記電動モータの出力を制御するコントローラと、を備え、前記トルクセンサの前記出力信号として、アシスト制御に使用される第1出力信号と、アシスト制御以外の制御に使用される第2出力信号と、を有し、前記調整装置は、前記入力シャフトに付与された入力トルクを測定する入力トルク測定器と、前記操舵機構が出力する出力トルクを測定する出力トルク測定器と、前記トルクセンサの出力信号を補正するセンサ出力補正器と、を備え、前記センサ出力補正器は、前記入力トルク測定器にて測定された入力トルクと前記出力トルク測定器にて測定された出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように前記第1出力信号を補正し、前記トルクセンサにて検出された入力トルクが前記入力トルク測定器にて測定された入力トルクと一致するように前記第2出力信号を補正する。
 本発明の別の態様によれば、電動パワーステアリング装置の調整方法であって、前記電動パワーステアリング装置は、操舵ハンドルから入力シャフトに付与された入力トルクに応じた出力信号を出力するトルクセンサと、前記入力トルクを車輪に伝達するための操舵機構と、前記操舵機構にアシストトルクを付与する電動モータと、前記トルクセンサから出力された出力信号に応じて前記電動モータの出力を制御するコントローラと、を備え、前記トルクセンサの前記出力信号として、アシスト制御に使用される第1出力信号と、前記アシスト制御以外の制御に使用される第2出力信号と、を有し、前記調整方法は、前記入力シャフトに付与された入力トルクを測定する入力トルク測定工程と、前記操舵機構が出力する出力トルクを測定する出力トルク測定工程と、前記入力トルク測定工程にて測定された入力トルクと前記出力トルク測定工程にて測定された出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように前記第1出力信号を補正する第1センサ出力補正工程と、前記トルクセンサにて検出された入力トルクが前記入力トルク測定工程にて測定された入力トルクと一致するように前記第2出力信号を補正する第2センサ出力補正工程と、を備える。
図1は、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の概略構成図である。 図2は、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の一部断面図である。 図3は、メインセンサの出力特性図であり、入力トルクと出力電圧との関係を示す。 図4は、サブセンサの出力特性図であり、入力トルクと出力電圧との関係を示す。 図5は、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の調整装置の概略構成図である。 図6は、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の調整方法の手順を示すフローチャートである。 図7は、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の理想の推力特性図である。 図8Aは、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の推力特性図であり、点線が補正前の特性、実線が補正後の特性である。 図8Bは、トルクセンサの出力特性図であり、メインセンサでは点線が補正前の特性、実線が補正後の特性である。 図9Aは、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の推力特性図であり、点線が補正前の特性、実線が補正後の特性である。 図9Bは、トルクセンサの出力特性図であり、メインセンサでは点線が補正前の特性、実線が補正後の特性である。 図10Aは、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置の推力特性図であり、点線が補正前の特性、実線が補正後の特性である。 図10Bは、トルクセンサの出力特性図であり、メインセンサでは点線が補正前の特性、実線が補正後の特性である。 図11は、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置のシステム構成図である。 図12は、本発明の第2実施形態に係る電動パワーステアリング装置の調整方法の手順を示すフローチャートである。 図13は、本発明の第2実施形態に係る電動パワーステアリング装置のシステム構成図である。
 以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。
 <第1実施形態>
 まず、図1を参照して、本発明の第1実施形態に係る電動パワーステアリング装置100について説明する。
 電動パワーステアリング装置100は、操舵ハンドルから入力シャフト11に付与された入力トルクに応じて出力信号を出力するトルクセンサ2と、入力トルクを車輪に伝達するための操舵機構3と、操舵機構3にアシストトルクを付与する電動モータ4と、トルクセンサ2から出力される出力信号に応じて電動モータ4の出力を制御するコントローラ5と、を備える。
 操舵機構3は、ドライバによる操舵ハンドルの操舵に伴って入力シャフト11と出力シャフト12が回転することで、出力シャフト12に形成されるピニオン17に噛み合うラック14を軸方向(車両の左右方向)に移動させ、ラック14に連結するタイロッド(図示せず)等を介して車輪を操舵するものである。
 操舵機構3は、出力シャフト12に連結されるウォームホイール15と、ウォームホイール15に噛み合うウォーム16と、を備える。電動モータ4は、ウォーム16を回転駆動し、ウォームホイール15を介して出力シャフト12にアシストトルクを付与する。
 トルクセンサ2は、入力シャフト11と出力シャフト12とを連結するトーションバー21に作用する入力トルクを検出する非接触式センサである。
 図2を参照して、電動パワーステアリング装置100及びトルクセンサ2について詳しく説明する。
 入力シャフト11は、転がり軸受37を介してハウジング30に回転自在に支持される。出力シャフト12は、転がり軸受38を介してハウジング41に回転自在に支持される。入力シャフト11の下端側と出力シャフト12の上端側との間には、滑り軸受39が介装される。入力シャフト11と出力シャフト12は、同一軸上で回転自在にハウジング30,41に支持される。
 入力シャフト11は円筒状に形成され、入力シャフト11の内部にはトーションバー21が同軸に収められる。トーションバー21の上端部は、ピン28を介して入力シャフト11の上端部に連結される。トーションバー21の下端部は、入力シャフト11の下端開口部より突出し、セレーション29を介して出力シャフト12に連結される。トーションバー21は、操舵ハンドルから入力シャフト11に入力される入力トルクを出力シャフト12に伝達し、その入力トルクに応じて回転軸Oを中心にねじれ変形する。
 トルクセンサ2は、入力シャフト11に固定され入力シャフト11と共に回転する磁気発生部22と、出力シャフト12に固定され出力シャフト12と共に回転する回転磁気回路部25と、ハウジング30に固定された固定磁気回路部31と、トーションバー21のねじれ変形に伴って磁気発生部22から回転磁気回路部25を通じて固定磁気回路部31に導かれる磁束密度を検出する磁気センサ48と、を備える。トルクセンサ2は、トーションバー21に作用する入力トルクを磁気センサ48の出力に基づいて検出する。
 上記構成に代え、磁気発生部22を出力シャフト12と共に回転するように出力シャフト12に固定し、回転磁気回路部25を入力シャフト11と共に回転するように入力シャフト11に固定するようにしてもよい。
 磁気発生部22は、入力シャフト11に圧入される環状のバックヨーク24と、バックヨーク24の下端面に結合される環状のリング磁石23と、を備える。
 リング磁石23は、入力シャフト11の回転軸O方向に磁気を発生する環状の永久磁石である。リング磁石23は、回転軸O方向へ向けて硬磁性体を着磁することによって形成される多極磁石であり、周方向に等しい幅で形成される12個の磁極を有する。つまり、リング磁石23の上端面及び下端面には、6個のN極と6個のS極が周方向に交互に配設される。リング磁石23の端面に形成される磁極数は、2個以上の範囲で任意に設定される。
 バックヨーク24は、その下端面にリング磁石23の上端面が接着剤を介して固定される。また、バックヨーク24は軟磁性体によって形成されるため、リング磁石23が及ぼす磁界によって磁化され、リング磁石23に吸着する。このように、リング磁石23とバックヨーク24は、接着剤の接着力と磁力とによって結合される。
 回転磁気回路部25は、磁気発生部22のリング磁石23から発生する磁束が導かれる第1軟磁性リング26及び第2軟磁性リング27と、出力シャフト12に取り付けられる取付部材70と、取付部材70に第1軟磁性リング26及び第2軟磁性リング27を固定するモールド樹脂71と、を備える。
 第1軟磁性リング26と第2軟磁性リング27は、リング磁石23の下端面に対峙する6個の磁路先端部と、この磁路先端部から曲折して互いに遠ざかる方向に延びる6個の磁路柱部と、この磁路柱部を結んで環状に延びる磁路環部と、をそれぞれ有する。第1軟磁性リング26及び第2軟磁性リング27の構造については、本出願人により特開2009-244205号公報の中で提案されている。
 固定磁気回路部31は、ハウジング30に固定される環状の第1集磁リング32及び第2集磁リング33と、センサホルダ40に固定される第1集磁ヨーク34及び第2集磁ヨーク35と、を備える。
 第1集磁リング32及び第2集磁リング33は、その内周面が第1軟磁性リング26及び第2軟磁性リング27の磁路環部に対峙するように配置される。
 第1集磁ヨーク34及び第2集磁ヨーク35は、それぞれ第1集磁リング32と第2集磁リング33の外周面に対峙して配置される。第1集磁ヨーク34と第2集磁ヨーク35との間には、周方向に並ぶ一対の磁気ギャップ(空隙)が形成される。一対の磁気ギャップ内には、それぞれメインとサブの磁気センサ48が並んで介装される。各磁気センサ48は、センサホルダ40に樹脂モールドを介して固定される。
 磁気センサ48は、磁気ギャップの磁場の大きさ及び方向に応じた電圧を、基板47及び端子44を通じて出力する。端子44は、センサホルダ40に接続される配線49(図5参照)を介してコントローラ5に接続される。
 第1集磁ヨーク34、第2集磁ヨーク35、磁気センサ48、及び基板47は、モールド樹脂を介して樹脂製のセンサホルダ40に固定される。センサホルダ40は、円筒部40aがハウジング30の開口部30aに嵌挿されると共に、ボルトを介して金属製のハウジング30に取り付けられる。
 次に、トルクセンサ2によるトーションバー21に作用する入力トルクの検出方法について説明する。
 トーションバー21に入力トルクが作用しない中立状態では、第1軟磁性リング26と第2軟磁性リング27の磁路先端部は、それぞれリング磁石23のN極及びS極に同一の面積で対峙して両者を磁気短絡する。そのため、磁束は回転磁気回路部25と固定磁気回路部31に導かれない。
 ドライバによる操舵ハンドルの操作によってトーションバー21に特定の方向の入力トルクが作用した場合には、この入力トルクの方向に応じてトーションバー21はねじれ変形する。トーションバー21がねじれ変形すると、第1軟磁性リング26の磁路先端部がS極よりN極に大きな面積を持って対峙する一方、第2軟磁性リング27の磁路先端部がN極よりS極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石23からの磁束は回転磁気回路部25を通じて固定磁気回路部31に導かれる。具体的には、N極から第1軟磁性リング26、第1集磁リング32、第1集磁ヨーク34、第2集磁ヨーク35、第2集磁リング33、第2軟磁性リング27を経由してS極に向かう経路である。第1集磁ヨーク34と第2集磁ヨーク35の間の磁気ギャップに設置された磁気センサ48は、磁束の大きさ及び方向に応じた電圧値を出力する。
 一方、ドライバによる操舵ハンドルの操作によってトーションバー21に上記とは逆方向の入力トルクが作用した場合には、この入力トルクの方向に応じてトーションバー21が逆方向にねじれ変形する。トーションバー21がねじれ変形すると、第1軟磁性リング26の磁路先端部がN極よりS極に大きな面積を持って対峙する一方、第2軟磁性リング27の磁路先端部がS極よりN極に大きな面積を持って対峙する。リング磁石23からの磁束は、回転磁気回路部25を通じて固定磁気回路部31に導かれ、その経路は上記とは逆となる。具体的には、N極から第2軟磁性リング27、第2集磁リング33、第2集磁ヨーク35、第1集磁ヨーク34、第1集磁リング32、第1軟磁性リング26を経由してS極に向かう経路である。第1集磁ヨーク34と第2集磁ヨーク35の間の磁気ギャップに設置された磁気センサ48は、磁束の大きさ及び方向に応じた電圧値を出力する。
 第1軟磁性リング26と第2軟磁性リング27の磁路先端部がリング磁石23のN極とS極に対峙する面積差が大きいほど磁気ギャップに誘導される磁束が大きくなり、磁気センサ48の出力電圧も増大する。したがって、リング磁石23の磁極数を増やすことにより、磁気センサ48に導かれる磁束密度を高めることができる。
 磁気センサ48は、磁場の大きさ及び方向に応じた電圧を出力する出力部と、出力部が出力する出力電圧(出力信号)の出力特性を調整可能な調整部と、を備える。出力部はホール素子にて構成される。
 磁気センサ48の調整部は、設定された出力増幅率(ゲイン)に基づいて出力部が出力する出力電圧を増幅させる増幅部と、設定されたオフセット値を出力部が出力する出力電圧に加えるオフセット部と、を備える。増幅部及びオフセット部の処理内容については、後に詳述する。
 図3及び4はそれぞれメインとサブの磁気センサ48の出力特性図であり、トーションバー21に作用する入力トルクと磁気センサ48の出力電圧との関係を示す。以下では、メインの磁気センサ48を「メインセンサ」と称し、サブの磁気センサ48を「サブセンサ」と称する。
 メインセンサは、操舵ハンドルが操舵されていない場合(入力トルクが零の場合)に出力電圧(出力信号)が零となり、操舵ハンドルが左切り方向に操舵される場合には、入力トルクが増大するのに伴って出力電圧が増大する一方、操舵ハンドルが右切り方向に操舵される場合には、入力トルクが増大するのに伴って出力電圧が減少する特性を有する。
 サブセンサは、操舵ハンドルが操舵されていない場合(入力トルクが零の場合)に出力電圧(出力信号)が零となり、操舵ハンドルが左切り方向に操舵される場合には、入力トルクが増大するのに伴って出力電圧が減少する一方、操舵ハンドルが右切り方向に操舵される場合には、入力トルクが増大するのに伴って出力電圧が増大する特性を有する。
 磁気センサ48の調整部における増幅部に設定された出力増幅率を変更することによって、出力電圧の変化率(傾き)を変更することができ、また、オフセット部に設定されたオフセット値を変更することによって、出力電圧を左切り方向又は右切り方向にオフセットさせることができる。
 図3及び図4からわかるように、メインセンサとサブセンサは、互いに逆特性となる出力特性を有し、トーションバー21に作用する入力トルクに対して互いに逆特性となる電圧値を出力する。メインセンサの出力信号は、ドライバによる操舵ハンドルの操舵を補助するためのアシスト制御に使用される。
 コントローラ5は、メインセンサとサブセンサの出力電圧を互いに比較することにより、磁気センサ48に異常があるか否かを判定する。このように、サブセンサは磁気センサ48の異常を判定するために設けられる。また、サブセンサの出力信号は、アシスト制御以外の制御にも使用される。アシスト制御以外の制御とは、具体的には、車両の走行安定性を保つ制御やフラッター抑制制御等である。
 ここで、電動モータ4の回転方向の違いによる出力のバラツキや、操舵機構3の回転方向の違いによる摩擦力のバラツキ等に起因して、車輪を操舵するラック14の推力は操舵ハンドルの左切りと右切りで非対称性を有する。左切りと右切りの非対称の度合は、個々の電動パワーステアリング装置100で異なる。そこで、左切りと右切りでラック14の推力を対称にするために、個々の電動パワーステアリング装置100のトルクセンサ2の出力信号の補正が行われる。
 トルクセンサ2の出力信号を、左切りと右切りでラック14の推力が対称となるように補正した場合には、トルクセンサ2の出力信号は実際の入力トルクを正しく反映するものとはならなくなる。したがって、トルクセンサ2の出力信号に基づくトルク情報を使用して制御が行われるアシスト制御以外の制御において、補正されたトルクセンサ2の出力信号を使用した場合には、制御精度が低下するおそれがある。そこで、アシスト制御に使用されるメインセンサの出力信号と、アシスト制御以外の制御に使用されるサブセンサの出力信号とは、それぞれの目的に応じて別々の補正が行われる。
 以下では、図5及び6を参照して、メインセンサとサブセンサの出力信号を補正して電動パワーステアリング装置100の調整を行う調整装置50について説明する。
 図5に示すように、調整装置50は、入力シャフト11に入力トルクを付与するアクチュエータ51と、アクチュエータ51の作動を制御するアクチュエータ制御器60と、アクチュエータ51によって入力シャフト11に付与された入力トルクを測定する入力トルク測定器55と、操舵機構3のうちラック14の推力(ラック推力)を測定する出力トルク測定器52と、入力トルク測定器55及び出力トルク測定器52の測定データを読み取る測定データ読取器53と、測定データ読取器53にて読み取られた測定データに応じてトルクセンサ2の出力信号を補正するセンサ出力補正器54と、を備える。
 また、調整装置50は、コントローラ5から電動モータ4に出力されるモータ駆動電流を測定する電流計56と、トルクセンサ2とコントローラ5とを結ぶ配線49に介装されるスイッチ57と、トルクセンサ2と測定データ読取器53とを結ぶ配線に介装されるスイッチ58と、トルクセンサ2とセンサ出力補正器54とを結ぶ配線に介装されるスイッチ59と、を備える。
 次に、図6を参照して、調整装置50による電動パワーステアリング装置100の調整方法について説明する。
 ステップ1では、電動パワーステアリング装置100を調整装置50に組み付ける組み付け工程が行われる。組み付け工程では、入力シャフト11にアクチュエータ51と入力トルク測定器55が取り付けられ、ラック14に出力トルク測定器52が取り付けられる。また、トルクセンサ2に測定データ読取器53とセンサ出力補正器54が接続される。
 ステップS2では、メインセンサ及びサブセンサの出力信号の仮設定を行う仮センサ出力設定工程が行われる。仮センサ出力設定工程では、入力トルクに応じた出力信号として仮の出力電圧を設定する。つまり、仮の出力特性を設定する。また、磁気センサ48の調整部における増幅部及びオフセット部に、それぞれ仮の出力増幅率及び仮のオフセット値を設定する。仮センサ出力設定工程で設定されたメインセンサ及びサブセンサの仮の出力特性は、互いに逆特性となるように設定される。この仮センサ出力設定工程は、電動パワーステアリング装置100を調整装置50に組み付けるのに先立って行うようにしてもよい。
 以降のステップでは、メインセンサとサブセンサで別の調整が行われる。まず、メインセンサの調整方法について説明する。
 ステップ31では、アクチュエータ51から入力シャフト11に付与された入力トルクを入力トルク測定器55にて測定する入力トルク測定工程と、ラック14が出力する出力トルクを出力トルク測定器52にて測定する出力トルク測定工程と、が行われる。以下、入力トルク測定工程及び出力トルク測定工程について詳しく説明する。
 スイッチ57をON、スイッチ58、59をOFFにして、メインセンサの出力信号がコントローラ5に入力される状態にする。
 アクチュエータ制御器60によってアクチュエータ51を作動させ、所定の特性で連続的に変化する入力トルクを入力シャフト11に付与する。具体的には、アクチュエータ制御器60は、入力シャフト11が一方向(例えば右切り方向)に回転した後、他方向(例えば左切り方向)に回転するように、アクチュエータ51の作動を制御する。
 入力シャフト11への入力トルクの付与によって、電動パワーステアリング装置100が作動する。具体的には、入力シャフト11に付与された入力トルクに応じてトーションバー21が捻れ、メインセンサは入力トルクに応じて仮の出力特性に基づく出力信号を出力する。そして、コントローラ5はメインセンサから出力された出力信号に応じてモータ駆動電流を電動モータ4に出力し、電動モータ4はアシストトルクを操舵機構3に付与する。
 電動パワーステアリング装置100の作動中、入力トルク測定器55はアクチュエータ51から入力シャフト11に付与された入力トルクを測定し、出力トルク測定器52はラック14の出力トルクを測定し、電流計56はモータ駆動電流を測定する。
 測定データ読取器53は、入力トルク測定器55によって測定された入力シャフト11の入力トルクの測定データと、出力トルク測定器52によって測定されたラック14の出力トルクの測定データと、電流計56によって測定されたモータ駆動電流の測定データと、をそれぞれ読み取って記憶する。
 ステップ32では、測定データ読取器53にて読み取られた入力トルクと出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように、センサ出力補正器54にてメインセンサの出力信号を補正するセンサ出力補正工程が行われる。具体的には、メインセンサの調整部における増幅部に設定された出力増幅率及びオフセット部に設定されたオフセット値の少なくとも一方の補正が行われる。センサ出力補正工程の際には、スイッチ59をON、スイッチ57、58をOFFにして、センサ出力補正器54が出力する信号がトルクセンサ2に入力される状態にする。
 図7~10を参照して、センサ出力補正工程について具体的に説明する。
 図7は、入力トルク測定器55にて測定された入力トルクと出力トルク測定器52にて測定された出力トルクとの関係を示す理想の推力特性図であり、予めセンサ出力補正器54に記憶されている。理想推力特性は、図示のように操舵ハンドルの中立位置を中心として左切りと右切りで対称性を有する。出力トルクは、図示のように操舵ハンドルの切り側と戻し側においてヒステリシス成分を持つ。これは、トルクセンサ2の出力信号は、切り側と戻し側においてトーションバー21の捩り角に応じて増減するヒステリシス成分を持つためである。
 センサ出力補正器54では、測定データ読取器53にて読み取られた入力トルクと出力トルクの測定データに基づいて図8A,9A,及び10Aに点線で示す測定推力特性を作成し、その測定推力特性と予め記憶されている理想推力特性とを対比する。
 図8A,9A,及び10Aは、測定推力特性(点線)と理想推力特性(実線)とに偏差がある場合を示す。図8A,9A,及び10Aに示す測定推力特性(点線)は、ステップS2の仮センサ出力設定工程にて仮設定された図8B,9B,及び10Bに点線で示すメインセンサの仮出力特性に基づいて電動モータ4が操舵機構3にアシストトルクを付与した場合の特性である。
 図8Aは、測定推力特性(点線)が理想推力特性(実線)に対して右切り方向にオフセットしている状態を示す。図9Aは、測定推力特性(点線)の変化率が理想推力特性(実線)の変化率と比較して大きい状態を示す。図10Aは、測定推力特性(点線)が理想推力特性(実線)に対して右切り方向にオフセットし、かつ測定推力特性(点線)の変化率が理想推力特性(実線)の変化率と比較して大きい状態を示す。
 センサ出力補正器54は、測定推力特性(点線)が理想推力特性(実線)に一致するように、メインセンサの調整部における増幅部に設定された出力増幅率とオフセット部に設定されたオフセット値との補正を行う。図8B、9B、及び10Bでは、補正後のメインセンサの出力特性を実線で示す。具体的に説明すると、図8Aの場合には、図8Bに示すように、メインセンサの出力信号が左切り方向へオフセットするように、オフセット部に設定されたオフセット値を補正する。これにより、図8Aに点線で示す特性から実線で示す特性に切り換わり、図7に示すような理想特性が得られる。また、図9Aの場合には、図9Bに示すように、メインセンサの出力信号の傾きが小さくなるように、増幅部に設定された出力増幅率を補正する。これにより、図9Aに点線で示す特性から実線で示す特性に切り換わり、図7に示すような理想特性が得られる。また、図10Aの場合には、図10Bに示すように、メインセンサの出力信号が左切り方向へオフセットするように、オフセット部に設定されたオフセット値を補正すると共に、メインセンサの出力信号の傾きが小さくなるように、増幅部に設定された出力増幅率を補正する。これにより、図10Aに点線で示す特性から実線で示す特性に切り換わり、図7に示すような理想特性が得られる。
 以上のように、メインセンサの出力信号は、入力トルク測定器55にて測定された入力トルクと出力トルク測定器52にて測定された出力トルクとの関係が理想特性となるように補正される。アシスト制御は、このように補正されたメインセンサの出力信号を使用して行われるため、制御精度が高められる。
 次に、図5及び6を参照して、サブセンサの調整方法について説明する。
 ステップ41では、アクチュエータ51から入力シャフト11に付与された入力トルクを入力トルク測定器55にて測定する入力トルク測定工程と、アクチュエータ51から入力シャフト11に付与された入力トルクに応じてサブセンサが検出する入力トルクを測定するセンサ出力測定工程と、が行われる。以下、入力トルク測定工程及びセンサ出力測定工程について詳しく説明する。
 スイッチ58をON、スイッチ57、59をOFFにして、トルクセンサ2が検出する入力トルクが測定データ読取器53に入力される状態にする。
 アクチュエータ制御器60によってアクチュエータ51を作動させ、所定の特性で連続的に変化する入力トルクを入力シャフト11に付与する。具体的には、アクチュエータ制御器60は、入力シャフト11が一方向(例えば右切り方向)に回転した後、他方向(例えば左切り方向)に回転するように、アクチュエータ51の作動を制御する。
 アクチュエータ51の作動中、入力トルク測定器55はアクチュエータ51から入力シャフト11に付与された入力トルクを測定し、サブセンサはアクチュエータ51から入力シャフト11に付与された入力トルクに応じて仮の出力特性に基づく出力信号を出力する。
 測定データ読取器53は、入力トルク測定器55によって測定された入力シャフト11の入力トルクの測定データと、サブセンサの出力信号に基づいて検出される入力トルクと、をそれぞれ読み取って記憶する。
 ステップ42では、サブセンサにて検出された入力トルクが入力トルク測定器55にて測定された入力トルクと一致するように、センサ出力補正器54にてサブセンサの出力信号を補正するセンサ出力補正工程が行われる。具体的には、サブセンサの調整部における増幅部に設定された出力増幅率及びオフセット部に設定されたオフセット値の少なくとも一方の補正が行われる。センサ出力補正工程の際には、スイッチ59をON、スイッチ57、58をOFFにして、センサ出力補正器54が出力する信号がトルクセンサ2に入力される状態にする。
 以上のように、サブセンサの出力信号は、サブセンサにて検出された入力トルクが入力トルク測定器55にて測定された入力トルクと一致するように補正される。したがって、サブセンサの出力信号は、実際の入力トルクを正しく反映したものとなる。アシスト制御以外の制御は、このように補正されたサブセンサの出力信号を使用して行われるため、制御精度が高められる。
 調整装置50によって得られたメインセンサ及びサブセンサの補正後の出力特性は、磁気センサ48毎に認識番号をつけて記録される。この記録されたデータは、磁気センサ48の交換時に行われる出力調整時にも用いられる。
 アシスト制御に使用されるメインセンサは、操舵機構3の出力トルクを基準として出力信号が補正され、アシスト制御以外の制御に使用されるサブセンサは、入力シャフト11に付与される入力トルクを基準として出力信号が補正される。このように、メインセンサとサブセンサの出力信号は、それぞれの制御に適するように別々に補正されるため、アシスト制御とアシスト制御以外の制御の双方の精度を高めることができる。
 次に、図11を参照して、メインセンサとサブセンサの出力信号を使用した電動パワーステアリング装置100の制御について説明する。
 操舵機構3の出力トルクを基準として補正されたメインセンサの出力信号及び入力トルクを基準として補正されたサブセンサの出力信号は、それぞれメインセンサI/F及びサブセンサI/Fを介してコントローラ5に入力される。
 メインセンサの出力信号は、操舵アシスト演算部81に出力される。操舵アシスト演算部81は、メインセンサの出力信号に基づいてアシストする方向とアシスト量を演算し、モータ制御部82に指令信号を出力する。モータ制御部82は、モータの回転角を検出する回転角センサ83の検出結果に基づいて、電動モータ4の駆動を制御する。このように、ドライバによる操舵ハンドルの操舵を補助するためのアシスト制御は、メインセンサの出力信号に基づいて行われる。
 サブセンサの出力信号は、操舵トルク演算部84に出力される。操舵トルク演算部84は、サブセンサの出力信号を入力トルク情報に変換する。そして、その入力トルク情報を、電動パワーステアリング装置100内のEPS内部制御部85に出力すると共に、通信I/Fを介して電動パワーステアリング装置100外の外部システム制御部86に出力する。EPS内部制御部85は、アシスト制御以外の制御を行うものであり、例えば、フラッター抑制制御を行うものである。その場合には、EPS内部制御部85は、操舵トルク演算部84からの入力トルク情報に基づいて車両のフラッター現象を抑制するための制御量を演算し、操舵アシスト演算部81に出力する。操舵アシスト演算部81は、メインセンサの出力信号に基づいて演算したアシスト量に、サブセンサの出力信号に基づいて演算した制御量を加算して、その加算値に基づいてモータ制御部82に指令信号を出力する。
 外部システム制御部86は、アシスト制御以外の制御を行うものであり、操舵トルク演算部84からの入力トルク情報に基づいて車両の走行安定性を保つ制御を行う。
 故障検出判定部87は、メインセンサの出力信号とサブセンサの出力信号との比較に基づいてメインセンサが故障しているか否かを判定し、判定結果を操舵アシスト演算部81に出力する。操舵アシスト演算部81は、故障検出判定部87からメインセンサが故障しているとの判定結果が入力された場合には、アシスト制御を停止するようモータ制御部82に指令信号を出力する。故障検出判定部87は、メインセンサの出力信号とサブセンサの出力信号との差が予め定められた許容差以上であると判断した場合には、メインセンサが故障していると判定する。ここで、メインセンサの出力信号とサブセンサの出力信号は、別々に補正されているため、互いに逆特性となる出力特性は有さない。したがって、それぞれの補正量を考慮して上記許容差を決定する必要がある。
 以上の実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
 以上のように、アシスト制御は、操舵機構3の出力トルクを基準として補正されたメインセンサの出力信号に基づいて行われ、アシスト制御以外の制御は、入力トルクを基準として補正されたサブセンサの出力信号に基づいて行われる。このように、アシスト制御に使用されるメインセンサの出力信号とアシスト制御以外の制御に使用されるサブセンサの出力信号とは、それぞれの制御に適するように別々に補正されるため、アシスト制御とアシスト制御以外の制御の双方の精度を高めることができる。
 以下に、上記第1実施形態の変形例を示す。
 (1)上記第1実施形態では、出力トルク測定器52はラック14の推力を測定するものとして説明した。しかし、出力トルク測定器52が測定する推力は、操舵機構3のうち電動モータ4によるアシストトルクが付与された以降の推力であれば、どの部位の推力であってもよい。例えば、出力シャフト12の推力を測定してもよい。
 (2)上記実施形態では、メインセンサの出力信号は、操舵機構3の出力トルクを基準として補正されると説明した。これに代え、メインセンサの出力信号を、サブセンサと同様に入力シャフト11に付与される入力トルクを基準として補正し、その後、操舵機構3の出力トルクを基準として補正するようにしてもよい。つまり、メインセンサの出力信号は、最終的に操舵機構3の出力トルクを基準として補正されていればよい。
 (3)上記実施形態では、アクチュエータを用いて入力シャフト11に入力トルクを付与する場合について説明した。これに代え、人力によって入力シャフト11に入力トルクを付与するようにしてもよい。
 <第2実施形態>
 次に、図12及び13を参照して、本発明の第2実施形態に係る電動パワーステアリング装置100について説明する。以下では、上記第1実施形態と異なる点について説明する。上記第1実施形態と同一の構成及び同一処理のステップには同一の符号及びステップ番号を付し、説明は省略する。
 図12を参照して、調整装置50による電動パワーステアリング装置200の調整方法について説明する。
 ステップ1及び2は、上記第1実施形態(図6)と同じ処理である。
 ステップ51及び52は、上記第1実施形態(図6)のステップ41及び42と同じ処理である。上記第1実施形態との違いは、上記第1実施形態のステップ41及び42は、サブセンサのみの処理であったのに対して、ステップ51及び52は、メインセンサとサブセンサの双方を処理する点である。つまり、ステップ51及び52では、メインセンサにて検出された入力トルクが入力トルク測定器55にて測定された入力トルクと一致するように、センサ出力補正器54にてメインセンサの出力信号が補正されると共に、サブセンサにて検出された入力トルクが入力トルク測定器55にて測定された入力トルクと一致するように、センサ出力補正器54にてサブセンサの出力信号が補正される。
 ステップ53は、上記第1実施形態(図6)のステップ31と同じ処理である。
 ステップ54では、測定データ読取器53にて読み取られた入力トルクと出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるようにメインセンサの出力信号を補正する補正値を算出する補正値算出工程が行われる。補正値としては、メインセンサの出力信号を増幅及びオフセットさせる値である。補正値の算出方法は、上記第1実施形態(図6)のステップ32と同様の方法で行う。補正値の算出は、センサ出力補正器54(図5)にて行ってもよいし、コントローラ5にて行ってもよい。
 ステップ55では、ステップ54で算出した補正値をコントローラ5の補正値記憶部としてのEEPROM88(図13参照)に格納する補正値格納工程が行われる。EEPROM88は、コントローラ5への電力の供給が遮断されても記憶を保持する不揮発性メモリである。
 このように、上記第1実施形態では、測定データ読取器53にて読み取られた入力トルクと出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように、メインセンサの調整部における増幅部に設定された出力増幅率とオフセット部に設定されたオフセット値との補正を行うものであった。これに対して、本第2実施形態では、測定データ読取器53にて読み取られた入力トルクと出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるようにメインセンサの出力信号を補正する補正値を算出し、その補正値をコントローラ5のEEPROM88に格納するものである。
 次に、図13を参照して、メインセンサとサブセンサの出力信号を使用した電動パワーステアリング装置200の制御について説明する。
 メインセンサI/F及びサブセンサI/Fを介してコントローラ5に入力されるメインセンサの出力信号とサブセンサの出力信号は、双方とも入力トルクを基準として補正された信号である。
 メインセンサの出力信号は、メインセンサ出力信号補正部89にて補正される。メインセンサ出力信号補正部89は、EEPROM88に記憶された補正値を用いてメインセンサの出力信号を補正し、操舵アシスト演算部81に出力する。このように、メインセンサの出力信号は、コントローラ5のEEPROM88に記憶された補正値に基づいて補正される。したがって、操舵アシスト演算部81に入力されるメインセンサの出力信号は、操舵機構3の出力トルクを基準として補正されたものとなる。
 このように、本第2実施形態では、操舵機構3の出力トルクを基準とするメインセンサの出力信号の補正は、コントローラ5内にて行われる点で、上記第1実施形態と異なる。
 故障検出判定部87は、メインセンサの出力信号とサブセンサの出力信号との差が予め定められた許容差以上であると判断した場合には、メインセンサが故障していると判定するものである。本第2実施形態では、故障検出判定部87に入力されるメインセンサの出力信号とサブセンサの出力信号は、双方とも入力トルクを基準として補正された信号であり、互いに逆特性となる出力特性を有する。したがって、上記第1実施形態と異なり、補正量を考慮して上記許容差を決定する必要がない。
 本第2実施形態においても、上記第1実施形態と同様の作用効果を奏する。
 以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一部を示したに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。
 本願は2013年3月1日に日本国特許庁に出願された特願2013-040969に基づく優先権を主張し、この出願の全ての内容は参照により本明細書に組み込まれる。
 
 

Claims (6)

  1.  電動パワーステアリング装置であって、
     操舵ハンドルから入力シャフトに付与された入力トルクに応じた出力信号を出力するトルクセンサと、
     前記入力トルクを車輪に伝達するための操舵機構と、
     前記操舵機構にアシストトルクを付与する電動モータと、
     前記トルクセンサから出力された出力信号に応じて前記電動モータの出力を制御するコントローラと、を備え、
     前記トルクセンサの前記出力信号として、アシスト制御に使用される第1出力信号と、アシスト制御以外の制御に使用される第2出力信号と、を有し、
     前記第1出力信号は、前記入力シャフトに付与された入力トルクを測定する入力トルク測定器にて測定された入力トルクと前記操舵機構が出力する出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように補正され、
     前記第2出力信号は、前記トルクセンサにて検出された入力トルクが前記入力トルク測定器にて測定された入力トルクと一致するように補正される
    電動パワーステアリング装置。
  2.  請求項1に記載の電動パワーステアリング装置であって、
     前記コントローラは、前記入力トルク測定器にて測定された入力トルクと前記操舵機構が出力する出力トルクとが前記理想特性となるように前記第1出力信号を補正する補正値が記憶された補正値記憶部を有し、
     前記第1出力信号は、前記補正値記憶部に記憶された前記補正値に基づいて補正される電動パワーステアリング装置。
  3.  請求項1に記載の電動パワーステアリング装置であって、
     前記トルクセンサは、その出力特性を調整可能な調整部を備え、
     前記調整部は、
     設定された出力増幅率に基づいて前記トルクセンサの出力信号を増幅させる増幅部と、
     設定されたオフセット値を前記トルクセンサの出力信号に加えるオフセット部と、を備え、
     前記第1出力信号は、前記出力増幅率及び前記オフセット値の少なくとも一方を補正することによって補正される電動パワーステアリング装置。
  4.  電動パワーステアリング装置の調整装置であって、
     前記電動パワーステアリング装置は、
     操舵ハンドルから入力シャフトに付与された入力トルクに応じた出力信号を出力するトルクセンサと、
     前記入力トルクを車輪に伝達するための操舵機構と、
     前記操舵機構にアシストトルクを付与する電動モータと、
     前記トルクセンサから出力された出力信号に応じて前記電動モータの出力を制御するコントローラと、を備え、
     前記トルクセンサの前記出力信号として、アシスト制御に使用される第1出力信号と、アシスト制御以外の制御に使用される第2出力信号と、を有し、
     前記調整装置は、
     前記入力シャフトに付与された入力トルクを測定する入力トルク測定器と、
     前記操舵機構が出力する出力トルクを測定する出力トルク測定器と、
     前記トルクセンサの出力信号を補正するセンサ出力補正器と、を備え、
     前記センサ出力補正器は、
     前記入力トルク測定器にて測定された入力トルクと前記出力トルク測定器にて測定された出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように前記第1出力信号を補正し、
     前記トルクセンサにて検出された入力トルクが前記入力トルク測定器にて測定された入力トルクと一致するように前記第2出力信号を補正する
    電動パワーステアリング装置の調整装置。
  5.  請求項4に記載の電動パワーステアリング装置の調整装置であって、
     前記トルクセンサは、その出力特性を調整可能な調整部を備え、
     前記調整部は、
     設定された出力増幅率に基づいて前記トルクセンサの出力信号を増幅させる増幅部と、
     設定されたオフセット値を前記トルクセンサの出力信号に加えるオフセット部と、を備え、
     前記センサ出力補正器は、前記出力増幅率及び前記オフセット値の少なくとも一方を補正することによって、前記第1出力信号を補正する電動パワーステアリング装置の調整装置。
  6.  電動パワーステアリング装置の調整方法であって、
     前記電動パワーステアリング装置は、
     操舵ハンドルから入力シャフトに付与された入力トルクに応じた出力信号を出力するトルクセンサと、
     前記入力トルクを車輪に伝達するための操舵機構と、
     前記操舵機構にアシストトルクを付与する電動モータと、
     前記トルクセンサから出力された出力信号に応じて前記電動モータの出力を制御するコントローラと、を備え、
     前記トルクセンサの前記出力信号として、アシスト制御に使用される第1出力信号と、前記アシスト制御以外の制御に使用される第2出力信号と、を有し、
     前記調整方法は、
     前記入力シャフトに付与された入力トルクを測定する入力トルク測定工程と、
     前記操舵機構が出力する出力トルクを測定する出力トルク測定工程と、
     前記入力トルク測定工程にて測定された入力トルクと前記出力トルク測定工程にて測定された出力トルクとの関係が予め定められた理想特性となるように前記第1出力信号を補正する第1センサ出力補正工程と、
     前記トルクセンサにて検出された入力トルクが前記入力トルク測定工程にて測定された入力トルクと一致するように前記第2出力信号を補正する第2センサ出力補正工程と、
    を備える電動パワーステアリング装置の調整方法。
     
PCT/JP2014/054306 2013-03-01 2014-02-24 電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法 WO2014132916A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE112014001093.6T DE112014001093T5 (de) 2013-03-01 2014-02-24 Elektrische Servolenkungsvorrichtung sowie Einstellungsvorrichtung und Einstellungsverfahren für die elektrische Servolenkungsvorrichtung
CN201480011910.8A CN105026907B (zh) 2013-03-01 2014-02-24 电动助力转向装置、电动助力转向装置的调整装置及调整方法
US14/771,503 US9725111B2 (en) 2013-03-01 2014-02-24 Electric power steering device and adjusting device and adjusting method of electric power steering device

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013040969A JP6065653B2 (ja) 2013-03-01 2013-03-01 電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法
JP2013-040969 2013-03-01

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2014132916A1 true WO2014132916A1 (ja) 2014-09-04

Family

ID=51428181

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2014/054306 WO2014132916A1 (ja) 2013-03-01 2014-02-24 電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9725111B2 (ja)
JP (1) JP6065653B2 (ja)
CN (1) CN105026907B (ja)
DE (1) DE112014001093T5 (ja)
WO (1) WO2014132916A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10315693B2 (en) * 2016-02-12 2019-06-11 Nsk Ltd. Vehicle steering control device
DE102016106814A1 (de) * 2016-04-13 2017-10-19 Infineon Technologies Ag Vorrichtung und Verfahren zum Überwachen eines Signalpfads und Signalverarbeitungssystem
JP2019117103A (ja) * 2017-12-27 2019-07-18 アズビル株式会社 トルクセンサにおける零点誤差の補正方法
JP2020100274A (ja) * 2018-12-21 2020-07-02 株式会社ジェイテクト 操舵システム

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04262969A (ja) * 1990-10-24 1992-09-18 General Motors Corp <Gm> パワーステアリング装置のステアリング力校正方法
JP2006129542A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Toyota Motor Corp 車両の制駆動力制御装置
JP2007071784A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Jtekt Corp トルク検出装置
JP2008064660A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Nsk Ltd トルクセンサ調整装置および方法
JP2012106673A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Kyb Co Ltd 電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5743351A (en) * 1996-05-29 1998-04-28 Trw Inc. Method and apparatus for controlling an electric assist steering sysem by linearizing system input-output torque gain
JP2005219573A (ja) * 2004-02-04 2005-08-18 Denso Corp 車両の電動パワーステアリング制御装置
JP4637933B2 (ja) * 2008-05-29 2011-02-23 三菱電機株式会社 電動パワーステアリング装置
KR101329986B1 (ko) * 2008-09-24 2013-11-15 주식회사 만도 조향각 센서의 불량검출방법
JP5429142B2 (ja) * 2010-11-18 2014-02-26 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04262969A (ja) * 1990-10-24 1992-09-18 General Motors Corp <Gm> パワーステアリング装置のステアリング力校正方法
JP2006129542A (ja) * 2004-10-26 2006-05-18 Toyota Motor Corp 車両の制駆動力制御装置
JP2007071784A (ja) * 2005-09-08 2007-03-22 Jtekt Corp トルク検出装置
JP2008064660A (ja) * 2006-09-08 2008-03-21 Nsk Ltd トルクセンサ調整装置および方法
JP2012106673A (ja) * 2010-11-18 2012-06-07 Kyb Co Ltd 電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法

Also Published As

Publication number Publication date
US20160016605A1 (en) 2016-01-21
JP6065653B2 (ja) 2017-01-25
CN105026907B (zh) 2017-08-25
CN105026907A (zh) 2015-11-04
DE112014001093T5 (de) 2015-11-12
JP2014169892A (ja) 2014-09-18
US9725111B2 (en) 2017-08-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5613537B2 (ja) 電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法
US8306701B2 (en) Vehicle toe angle controller
JP5971433B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP5974443B2 (ja) 車両用操舵装置及びモータ
US10800452B2 (en) Ripple minimization by proper AS/TS magnet arrangement in electric power assisted steering apparatus
WO2014132916A1 (ja) 電動パワーステアリング装置並びに電動パワーステアリング装置の調整装置及び調整方法
CN111163995B (zh) 包含具有冗余睡眠模式转子位置传感器的反馈致动器的线控转向的转向系统
JP2017052448A (ja) 操舵制御装置
JP3990683B2 (ja) トルクセンサ
JP2007071784A (ja) トルク検出装置
JP5939425B2 (ja) 車両用操舵制御装置
JP5948100B2 (ja) トルクセンサ
JP2008170162A (ja) ステアリング角度検出装置
JP3666191B2 (ja) トルクセンサ
JP4128555B2 (ja) 磁歪式トルクセンサと電動ステアリング装置
JP5739085B2 (ja) 電動パワーステアリング装置
JP2008180732A (ja) 磁歪式トルクセンサと電動ステアリング装置
JP2006064447A (ja) 電動ステアリング装置
JPH0579808A (ja) 舵角検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 201480011910.8

Country of ref document: CN

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 14757523

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 14771503

Country of ref document: US

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 1120140010936

Country of ref document: DE

Ref document number: 112014001093

Country of ref document: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 14757523

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1