JP3608833B2 - Electric power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明は電動機の動力をステアリング系に直接作用させ、ドライバの操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
本願出願人が特開平6―171519号公報に開示したように、従来の電動パワーステアリング装置は、操舵トルクセンサをステアリング・ギヤボックス内に配置し、ドライバの操舵により発生するピニオン操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて目標アシスト信号を発生してステアリング系に設けた電動機を駆動するよう構成されている。
【0003】
また、従来の電動パワーステアリング装置は、目標アシスト信号に基づいて電動機から出力される実アシスト量を目標アシスト信号にフィードバックし、目標アシスト信号と実アシスト量の偏差に基づいて電動機を駆動するので、実アシスト量が目標アシスト信号に安定に収束されるよう構成されている。
【0004】
図10に従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロック構成図を示す。
図10において、従来の電動パワーステアリング装置60は、目標アシスト信号発生回路62および偏差演算回路63を備えた制御ユニット61、駆動信号発生回路64、アシスト量検出器65、電動機66から構成される。
【0005】
制御ユニット61の目標アシスト信号発生回路62は、ステアリング・ギヤボックス内に配置された操舵トルクセンサ67が検出したピニオントルク信号TPを予め設定してある目標アシスト信号Taに変換し、目標アシスト信号Taが偏差演算手段63に提供される。
【0006】
一方、電動機66がステアリング系に作用する操舵補助力はアシスト量検出器66で検出され、実アシスト量信号Adとして偏差演算手段63に提供される。
【0007】
目標アシスト信号Taと実アシスト量信号Adの偏差ΔI(=Ta−Ad)が偏差演算手段63で演算され、偏差信号ΔIに基づいて駆動信号発生手段64が電動機66を駆動し、ステアリング系に目標アシスト信号Taに等しい実アシスト量信号Adを作用させ、ドライバの操舵力が軽減される。
【0008】
このように、従来の電動パワーステアリング装置60は、ステアリング・ギヤボックス内に配置した操舵トルクセンサ67で検出したピニオントルク信号TPに基づいて電動機66のステアリング系に作用する操舵補助力が設定される。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電動パワーステアリング装置60は、ステアリング・ギヤボックス内に配置した操舵トルクセンサ67でピニオントルク信号TPを検出する構成のため、ピニオントルク信号TPにはステアリングホイールの慣性トルクや粘性トルク等の負荷は含まれていない。
【0010】
実際の操舵においては、ドライバがステアリングホイールに操舵トルクTSを作用すると、この操舵トルクTSがステアリングホイールの慣性トルクTJや粘性トルクTDに打ち勝ってステアリングホイールが回転運動を開始し、ピニオンにピニオントルクTPが発生する。
【0011】
ステアリングホイールの慣性係数をJS、ステアリング軸の粘性係数をDS、ステアリングホイールの回転角速度をN、ステアリング軸のクーロン摩擦力をTfとすると、ピニオントルクTPは数1で表される。
【0012】
【数1】
TP=TS−(JS*dN/dt+DS*N)±Tf
【0013】
数1において、右辺のクーロン摩擦力をTfは無視できるが、慣性トルク(JS*dN/dt)および粘性トルク(DS*N)は無視できなく、特にエアバッグ等の装備によりステアリングホイールの慣性係数JSが増加する傾向に有る現在、従来の電動パワーステアリング装置60の制御では、次の様な課題がある。
【0014】
急激な操舵を行うと、操舵角加速度(dN/dt)の増加に応じて慣性トルク(JS*dN/dt)が大きくなり、ステアリングホイールの操舵トルクTSも大きくなってドライバのハンドル操作が重くなる課題がある。
【0015】
また、路面からの反力により、ステアリングが中立位置に復帰しようとする際、ステアリングホイールの慣性係数JSやステアリング軸の粘性係数DS等が負荷となって回転方向とは逆向きの数2で表されるピニオン操舵力TPが発生し、このピニオン操舵トルクTPが入力となって電動機がステアリングホイールの回転方向とは逆向きの操舵補助力を供給するため、ステアリングが復帰しにくい課題がある。
【0016】
【数2】
TP=JS*dN/dt+DS*N
【0017】
この発明はこのような課題を解決するためなされたもので、その目的はステアリングホイールの慣性トルクやステアリング軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生させ、操舵フィーリングの改善を図る電動パワーステアリング装置を提供することにある。
【0018】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するためこの発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに作用する操舵トルクを検出することを特徴とする。
【0019】
また、この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセンサが検出する操舵トルク信号に基づいてステアリングホイールに作用する操舵トルクを演算する操舵トルク演算手段を備えたことを特徴とする。
【0020】
さらに、この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク演算手段は、ステアリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度センサからの操舵角速度信号に基づいて粘性トルクを演算する粘性トルク演算手段、操舵角速度信号の微分値である操舵角加速度信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性トルク演算手段を備えたことを特徴とする。
【0021】
また、この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定する目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助トルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備えたことを特徴とする。
【0022】
【作用】
この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに作用する操舵トルクを検出するので、ステアリング系の慣性トルクや粘性トルクを含まない操舵トルクを検出し、この操舵トルクに基づいて電動機を駆動してステアリング系に補助操舵トルクを作用させることができる。
【0023】
また、この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセンサが検出する操舵トルク信号に基づいて演算する操舵トルク演算手段を備えたので、ステアリングホイールに作用する操舵トルクを間接的に検出することができる。
【0024】
さらに、この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク演算手段は、ステアリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度センサからの操舵角速度信号に基づいて粘性トルクを演算する粘性トルク演算手段、操舵角速度信号の微分値である操舵角加速度信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性トルク演算手段を備えたので、ステアリング系の途中に配置した操舵トルクセンサが検出する操舵トルクを補正してステアリングホイールに作用する操舵トルクを推定することができる。
【0025】
また、この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定する目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助トルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備えたので、実補助トルクを目標補助トルクに速やかに収束させることができる。
【0026】
【実施例】
以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
なお、本発明は、操舵トルクセンサをステアリングホイールに配置してドライバの操舵トルクを直接検出し、この操舵トルクに基づいて電動機を駆動することにより、ステアリング系に操舵補助力を付勢させるものである。
【0027】
図1において、電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイール17に一体的に設けられたステアリング軸2に自在継ぎ手3a、3bを備えた連結軸3を介してステアリング・ギアボックス4内に設けたラック&ピニオン機構5のピニオン5aに連結されて手動操舵力発生手段6を構成する。
【0028】
ピニオン5aに噛み合うラック歯7aを備え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸7は、その両端にタイロッド8を介して転動輪としての左右の前輪9が連結される。
【0029】
このようにして、ステアリングホイール17操舵時には通常のラック&ピニオン式のステアリングを介し、前輪9を転動させて車両の向きを変えている。
【0030】
手動操舵力発生手段6による操舵力を軽減するため、操舵補助力を供給する電動機10をラック軸7と同軸的に配設し、ラック軸7にほぼ平行に設けられたボールねじ機構11を介して操舵補助力を推力に変換してラック軸7に作用させる。
【0031】
電動機10のロータには駆動側ヘリカル・ギア10aが一体的に設けられ、駆動側ヘリカル・ギア10aはボールねじ機構11のねじ軸の軸端に一体的に設けられた従動側ヘリカル・ギア11aと噛み合わされている。
なお、ボールねじ機構11のナットはラック軸7に連結されている。
【0032】
また、ステアリングホイール17にはドライバの手動操舵トルクを検出する操舵トルクセンサ12、電動機10にはステアリング系に作用する実補助トルクを検出する実補助トルクセンサ14を配置し、それぞれのトルクセンサで検出した操舵トルク信号TS、実補助トルク信号TAを制御手段15に提供する。
【0033】
図2に本発明に係る電動パワーステアリング装置のステアリングホイールに設けた操舵トルクセンサの一実施例構成図を示す。
図2において、操舵トルクセンサ12は、例えばステアリングホイール17と一体的に回転可能な軸に設け、ステアリングホイール17に作用する操舵トルクに対応して電気抵抗が変化する歪ゲージで構成し、ステアリングホイール17に作用する操舵トルクに対応した電流信号を操舵トルク信号TSとして検出し、制御手段15に提供する。
【0034】
また、ステアリングホイール17は、例えば軽金属等で構成し、一方、エアバッグ等実装部品17Bはステアリングホイール17とは独立して固定されたセンターパッド部17Aに取付ける構造にし、ステアリングホイール17の慣性係数JSおよびステアリング軸の粘性係数DSを無視できる小さな値に設定する。
【0035】
このように、ステアリングホイール17に操舵トルクセンサ12を配置したので、ステアリングホイール17の慣性係数JSおよびステアリング軸の粘性係数DSに影響されない操舵トルクを検出することができる。
【0036】
制御手段15は、操舵トルク信号TSを目標補助トルク信号Taに変換するとともに、電動機10が発生し、実補助トルクセンサ14が検出した実補助トルク信号TAを取込み、目標補助トルク信号Taと実補助トルク信号TAの偏差に基づいて駆動制御信号VOを発生する。
【0037】
電動機駆動手段16は、制御手段15から提供される駆動制御信号VOに基づいて、例えばPWM駆動の電動機電圧VMで電動機10を駆動し、電動機10の動力をステアリング系に作用し、ドライバの操舵力の軽減を図る。
【0038】
図3は本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部ブロック構成図である。
電動パワーステアリング装置1は、制御手段15、操舵トルクセンサ12、実補助トルクセンサ14、電動機駆動手段16、電動機10を備える。
【0039】
また、制御手段15はマイクロプロセッサの各種演算機能、処理機能、メモリを基本にインタフェース手段やA/D変換手段で構成し、操舵トルク変換手段24A、目標補助トルク設定手段19、偏差信号決定手段20、駆動制御手段21、実補助トルク検出手段18を構成する実補助トルク変換手段18Aを備える。
【0040】
操舵トルク検出手段24は、操舵トルクセンサ12と制御手段15の操舵トルク変換手段24Aで構成し、操舵トルクセンサ12が検出した図1に示すステアリングホイール17に直接付勢される操舵トルクを電気的に検出したアナログ信号の操舵トルク信号TSを操舵トルク変換手段24AがA/D変換し、ディジタル値に変換した操舵トルク信号TDSを目標補助トルク設定手段19に提供する。
【0041】
目標補助トルク設定手段19はROM等のメモリで構成し、実験値または設計値に基づいて予め設定した操舵トルク信号TDSと目標補助トルク信号Taをテーブルデータとして保存しておき、操舵トルク検出手段24から提供される操舵トルク信号TDSを対応した目標補助トルク信号Taに変換して偏差信号決定手段20に供給する。
【0042】
実補助トルク検出手段18は、実補助トルクセンサ14と制御手段15の実補助トルク変換手段18Aで構成し、実補助トルクセンサ14が検出した電動機10のモータトルクTMのディジタル値を実補助トルク信号TDMとし、実補助トルク変換手段18Aは実補助トルク信号TDMを操舵目標トルク信号Taと関連付けたディジタル値に変換し、実補助トルク信号TAとして偏差信号決定手段20に供給する。
【0043】
偏差信号決定手段20は偏差演算機能を備え、目標補助トルク設定手段19からの目標補助トルク信号Taと、実補助トルク検出手段18からの実補助トルク信号TAの偏差ΔT(=Ta−TA)を演算し、偏差信号ΔTを駆動制御手段21に供給する。
【0044】
駆動制御手段21は、偏差信号ΔT(=Ta−TA)に比例(P)、積分(I)および微分(D)の演算、処理を行うPIDコントローラ、このPIDコントローラからの信号に基づいて電動機10の発生トルクの方向と大きさを制御するためにオン信号やPWM(パルス幅変調)信号の混成信号である駆動制御信号VOを発生する信号発生器などを備え、駆動制御信号VOを電動機駆動手段16に供給して偏差信号ΔT(=Ta−TA)を速やかに、かつ安定に0に制御する。
【0045】
電動機駆動手段16はスイッチング素子、例えば電動機10が直流電動機の場合、4個のFET(電界効果トランジスタ)からなるブリッジ回路で構成し、オン信号やPWM(パルス幅変調)信号の駆動制御信号VOでFET(電界効果トランジスタ)を駆動制御し、駆動方向と大きさを有する電動機電圧VMを供給して電動機10を駆動する。
【0046】
電動機10は、例えば直流電動機やブラシレス・モータ等を用い、電動機駆動手段16から供給される駆動方向と大きさを有する電動機電圧VMで駆動され、電動機電圧VMに対応した動力を発生し、電動機トルクを操舵補助力としてステアリング系に作用する。
【0047】
図4に目標補助トルク信号を車両速度に応動した制御手段の一実施例ブロック構成図を示す。
図4において、車両速度検出手段22を追加し、制御手段15に補正手段23を備える。
【0048】
車両速度検出手段22は、例えばスリットを有する回転円盤とフォトカプラとからなるスピードメータで構成し、車両速度に比例した周期のパルス電気信号で検出した車速信号VDを補正手段23に供給する。
【0049】
補正手段23は、例えば車速信号VDの増加に反比例する増幅度を有する可変増幅器等で構成し、操舵トルク検出手段24から供給される操舵トルク信号TDSを車速信号VDに応じて変更した操舵トルク信号TDCを目標補助トルク設定手段19に提供し、目標補助トルク設定手段19は操舵トルク信号TDCに対応した目標アシスト信号Taを発生する。
【0050】
車速信号VDに対応した目標アシスト信号Taと、実補助トルク信号TAの偏差ΔT(=Ta−TA)に基づいて電動機10を駆動するので、車両速度が低車速から高車速になるにつれて手応えの大きなステアリング操作が実現できる。
【0051】
このように、本発明に係る電動パワーステアリング装置1は、ステアリングホイールに直接付勢される操舵トルクを検出し、この操舵トルクに対応した目標補助トルク信号Taと、電動機が発生するモータトルクに対応し、目標補助トルク信号Taと関連付けた実補助トルクTAとの偏差ΔT(=Ta−TA)に基づいて電動機を駆動するので、ステアリング系の慣性トルクや粘性トルクを含まない操舵トルクに基づいて電動機を駆動してステアリング系に操舵補助力を供給することができる。
【0052】
図5は本発明に係る別の電動パワーステアリング装置の全体構成図である。
図5において、電動パワーステアリング装置30は、操舵トルクセンサ12と操舵角速度センサ13をステアリング・ギアボックス4内に設けた点、および制御手段31を設けた点が図1に示す電動パワーステアリング装置1と異なる。
なお、本発明は、操舵トルクセンサをステアリング・ギアボックス内に配置してドライバの操舵トルクをピニオン操舵トルクとして間接的に検出し、このピニオン操舵トルクに基づいてステアリングホイールに作用する操舵トルクを演算し、この演算した操舵トルクに基づいて電動機を駆動してステアリング系に操舵補助力を付勢させるものである。
【0053】
制御手段31は、操舵角速度センサ13が検出した操舵角速度信号Nに基づいて、ステアリングホイール17の慣性トルク、粘性トルクを算出し、数1に基づいて操舵トルクセンサ12が検出したピニオン操舵トルクTPに演算した慣性トルクおよび粘性トルクを加算してステアリングホイール17に直接作用する操舵トルクTSを算出するよう構成する。
【0054】
図6は本発明に係る制御手段の要部ブロック構成図である。
図6において、制御手段31は、操舵トルク変換手段24A、操舵角速度検出手段32の一部を構成する操舵角速度変換手段32A、操舵トルク演算手段33、目標補助トルク設定手段19、偏差信号決定手段20、駆動制御手段21を備える。
【0055】
操舵トルク変換手段24Aは、操舵トルクセンサ12が検出したステアリング・ギヤボックス4内のピニオン操舵トルクを電気的に検出したアナログ信号のピニオン操舵トルク信号TPをA/D変換し、ディジタル値に変換したピニオン操舵トルク信号TDPを操舵トルク演算手段33に提供する。
【0056】
操舵角速度変換手段32Aは、操舵角速度センサ13が検出したステアリング軸2の操舵角速度を電気的に検出したアナログ信号の操舵角速度信号NをA/D変換し、ディジタル値に変換した操舵角速度信号NDを操舵トルク演算手段33に提供する。
【0057】
操舵トルク演算手段33は、慣性トルク演算手段34、粘性トルク演算手段35、加算手段36を備える。
慣性トルク演算手段34は、操舵角速度変換手段32Aから提供される操舵角速度信号NDを微分して操舵角加速度信号(dND/dt)を出力する微分演算手段を備え、慣性トルクTJを演算し、慣性トルク信号TJを加算手段36に供給する。
【0058】
粘性トルク演算手段35は、操舵角速度変換手段32Aから提供される操舵角速度信号NDに基づいて粘性トルクTDを演算し、粘性トルク信号TDを加算手段36に供給する。
加算手段36は、慣性トルク信号TJ、粘性トルク信号TDおよびピニオン操舵トルク信号TDPを加算し、数1に示すステアリングホイール17に直接作用する操舵トルクTSに対応したディジタル値の操舵トルクTSOを目標補助トルク設定手段19に提供する。
【0059】
目標補助トルク設定手段19、偏差信号決定手段20および駆動制御手段21は図3の制御手段15に示すものと同一構成、同一機能を有するので説明を省略する。
【0060】
図7に本発明に係る操舵トルク演算手段の一実施例要部ブロック構成図を示す。
図7において、操舵トルク演算手段33は、慣性トルク演算手段34、粘性トルク演算手段35、加算手段36を備える。
【0061】
慣性トルク演算手段34は、慣性係数記憶手段41、微分演算手段42、乗算手段43を備える。
慣性係数記憶手段41はROM等のメモリで構成し、予め設計値や実験値から決定したステアリングホイール17の慣性係数JSのデータを設定し、慣性係数信号JSを乗算手段43に供給する。
【0062】
微分演算手段42は微分演算機能を備え、操舵角速度信号NDを微分演算して操舵角加速度(dND/dt)を算出し、操舵角加速度信号(dND/dt)を乗算手段43に供給する。
乗算手段43は、慣性係数信号JSと操舵角加速度信号(dND/dt)を乗算し、慣性トルク信号TJ(=JS*dND/dt)を加算手段36に供給する。
【0063】
粘性トルク演算手段35は、粘性係数記憶手段44、乗算手段45を備える。
粘性係数記憶手段44はROM等のメモリで構成し、予め設計値や実験値から決定したステアリング軸2の粘性係数DSのデータを設定し、粘性係数信号DSを乗算手段45に供給する。
乗算手段45は、粘性係数信号DSと操舵角速度信号NDを乗算し、粘性トルク信号TD(=DS*ND)を加算手段36に供給する。
【0064】
加算手段36は、慣性トルク信号TJ(=JS*dND/dt)、粘性トルク信号TD(=DS*ND)およびピニオン操舵トルク信号TDPを加算し、ステアリングホイール17に直接作用する操舵トルクTSに対応したディジタル値の操舵トルク信号TSOを目標補助トルク設定手段19に提供する。
【0065】
このように、電動パワーステアリング装置30は、制御手段31に慣性トルク演算手段34、粘性トルク演算手段35を備え、ピニオン操舵トルク信号TDP、慣性トルク信号TJおよび粘性トルク信号TDを加算してステアリングホイール17に直接作用する操舵トルク信号TSOを演算するので、ステアリングホイールに作用する操舵トルクを推定することができ、操舵トルク信号TSOに基づいて目標補助トルク信号Taを設定し、目標補助トルク信号Taと実補助トルク信号TAの偏差に基づいて電動機を駆動して実補助トルクを目標補助トルクに速やかに収束させることができる。
【0066】
図8に本発明に係る操舵トルク演算手段の別実施例要部ブロック構成図を示す。
図8において、操舵トルク演算手段50は、微分演算手段52、微分演算手段53、ステアリングホイールの慣性係数JSを乗算処理する乗算器54、ステアリング軸の粘性係数DSを乗算処理する乗算器55を備える。
【0067】
微分演算手段52は、ステアリングホイール17の操舵角をアナログ電気信号で検出してディジタル値に変換する操舵角検出手段51からの操舵角信号θD1を微分演算(dθD1/dt)して回転角速度NDを算出し、回転角速度信号NDを微分演算手段53および乗算器55に供給する。
【0068】
微分演算手段53は、微分演算手段52から供給される回転角速度信号NDを微分演算して操舵角加速度(dND/dt)を算出し、操舵角加速度信号(dND/dt)を乗算器54に供給する。
【0069】
乗算器54は、操舵角加速度信号(dND/dt)に慣性係数JSを乗算して慣性トルクTJ(=JS*dND/dt)を算出し、慣性トルク信号TJを加算手段36に提供する。
【0070】
乗算器55は、微分演算手段52から供給される回転角速度信号NDに粘性係数DSを乗算して粘性トルクTD(=DS*ND)を算出し、粘性トルク信号TDを加算手段36に提供する。
【0071】
加算手段36は、操舵トルク検出手段24からのピニオン操舵トルク信号TDP、乗算器54からの慣性トルク信号TJおよび乗算器55を加算処理し、ディジタル値の操舵トルク信号TSOを目標補助トルク設定手段19に提供する。
【0072】
また、ラック軸7にストロークセンサ等の変位検出手段を有する場合、操舵トルク信号TSOを演算することができる。
ピニオン操舵トルク信号TDPは、ピニオン操舵トルク検出手段のばね剛性係数をk1、ラック軸の等価変位角(ディジタル変換値)をθD2とすると、数3で表される。
【0073】
【数3】
TDP=k1*(θD1−θD2)
ただし、θD1は操舵角信号
【0074】
数3より操舵角信号θD1が演算され、この操舵角信号θD1を図8に示す操舵角検出手段51からの操舵角信号θD1に代えて微分演算手段52に提供することにより、ディジタル値の操舵トルク信号TSOを算出することができる。
【0075】
図9に本発明に係る操舵トルク演算手段の別実施例要部ブロック構成図を示す。
図9において、操舵トルク演算手段56は、ピニオン操舵トルク検出手段のばね剛性係数k1の逆数信号(1/k1)を乗算処理する乗算器58、図8に示す操舵角検出手段51に代えて設けたラック軸変位検出手段57からの等価変位角(ディジタル変換値)θD2を加算処理する加算器59を備えた点が図8の操舵トルク演算手段50と異なる。
【0076】
乗算器58は、操舵トルク検出手段24からのピニオン操舵トルク信号TDPとばね剛性係数k1の逆数信号(1/k1)を乗算し、操舵角偏差信号(θD1−θD2)を加算器59に供給する。
【0077】
加算器59は、乗算器58からの操舵角偏差信号(θD1−θD2)とラック軸変位検出手段57からの等価変位角(ディジタル変換値)θD2を加算し、操舵角信号θD1を微分演算手段52に提供することにより、ディジタル値の操舵トルク信号TSOを算出して目標補助トルク設定手段19に提供する。
【0078】
なお、制御手段31に図4に示す補正手段23を備え、車両速度検出手段22から供給される車速信号VDに基づいて操舵トルク信号TDSを変更し、車速応動するよう構成することもできる。
【0079】
なお、上記実施例では、慣性トルクTJおよび粘性トルクTDを補正したが、慣性トルクTJおよび粘性トルクTDのいずれか一方のみの補正でもよい。
また、クーロン摩擦力Tf分を補正してもよい。
【0080】
【発明の効果】
この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリングホイールに配置した操舵トルクセンサを備え、ステアリングホイールに作用する操舵トルクを直接検出することができるので、ステアリングホイールの慣性トルクやステアリング軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生することができる。
【0081】
また、この発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク検出手段は、ステアリング系の途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセンサが検出する操舵トルク信号に基づいて演算する操舵トルク演算手段を備え、ステアリングホイールに作用する操舵トルクを間接的に検出することができるので、ステアリングホイールの慣性トルクやステアリング軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生することができる。
【0082】
さらに、この発明に係る電動パワーステアリング装置は、制御手段に、操舵トルク検出手段からの操舵トルク信号に基づいて目標補助トルク信号を設定する目標補助トルク設定手段と、電動機が発生する実補助トルクを検出する実補助トルク検出手段と、目標補助トルク信号と実補助トルク検出手段からの実補助トルク信号の偏差信号を演算する偏差信号決定手段とを備え、実補助トルクを目標補助トルクに速やかに収束させることができ、安定した操舵フィーリングを得ることができる。
【0083】
よって、ステアリングホイールの慣性トルクやステアリング軸の粘性トルクを補償してドライバの意図した操舵トルクに対応した操舵補助力を発生させ、操舵フィーリングのよい電動パワーステアリング装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図2】本発明に係る電動パワーステアリング装置のステアリングホイールに設けた操舵トルクセンサの一実施例構成図
【図3】本発明に係る電動パワーステアリング装置の要部ブロック構成図
【図4】目標補助トルク信号を車両速度に応動した制御手段の一実施例ブロック構成図
【図5】本発明に係る別の電動パワーステアリング装置の全体構成図
【図6】本発明に係る制御手段の要部ブロック構成図
【図7】本発明に係る操舵トルク演算手段の一実施例要部ブロック構成図
【図8】本発明に係る操舵トルク演算手段の別実施例要部ブロック構成図
【図9】本発明に係る操舵トルク演算手段の別実施例要部ブロック構成図
【図10】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロック構成図
【符号の説明】
1,30…電動パワーステアリング装置、2…ステアリング軸、3a,3b…自在継ぎ手、3…連結軸、4…ステアリング・ギアボックス、5…ラック&ピニオン機構、5a…ピニオン、6…手動操舵力発生手段、7…ラック軸、7a…ラック歯、8…タイロッド、9…前輪、10…電動機、10a…駆動側ヘリカル・ギア、11…ボールねじ機構、11a…従動側ヘリカル・ギア、12…操舵トルクセンサ、13…操舵角速度センサ、14…実補助トルクセンサ、15,31…制御手段、16…電動機駆動手段、17…ステアリングホイール、17A…センターパッド部、17B…エアバッグ等実装部品、18…実補助トルク検出手段、18A…実補助トルク変換手段、19…目標補助トルク設定手段、20…偏差信号決定手段、21…駆動制御手段、22…車両速度検出手段、23…補正手段、24…操舵トルク検出手段、24A…操舵トルク変換手段、32…操舵角速度検出手段、32A…操舵角速度変換手段、33,50,56…操舵トルク演算手段、34…慣性トルク演算手段、35…粘性トルク演算手段、36…加算手段、41…慣性係数記憶手段、42…微分演算手段、43,45…乗算手段、44…粘性係数記憶手段、51…操舵角検出手段、52,53…微分演算手段、54,55,58…乗算器、59…加算器、DS…粘性係数、dN/dt…操舵角加速度信号、JS…慣性係数、k1…ばね剛性係数、N,ND…回転角速度信号、Ta…目標アシスト信号、TA,TDM…実補助トルク信号、TD…粘性トルク信号、TDC,TDS,TSO…操舵トルク信号、TDP,TP…ピニオン操舵トルク信号、TJ…慣性トルク信号、TM…モータトルク、TS…操舵トルク、ΔT(=Ta−TA)…偏差信号、VD…車速信号、VM…電動機電圧、VO…駆動制御信号、θD1…操舵角信号、θD2…ラック軸の等価変位角(ディジタル変換値)。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to an electric power steering apparatus that reduces the steering force of a driver by directly applying the power of an electric motor to a steering system.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-171519 by the applicant of the present application, a conventional electric power steering device has a steering torque sensor disposed in a steering gear box and detects pinion steering torque generated by steering of a driver. Based on this steering torque, a target assist signal is generated to drive an electric motor provided in the steering system.
[0003]
Further, the conventional electric power steering device feeds back the actual assist amount output from the motor based on the target assist signal to the target assist signal, and drives the motor based on the deviation between the target assist signal and the actual assist amount. The actual assist amount is configured to converge stably on the target assist signal.
[0004]
FIG. 10 shows a block diagram of a main part of a conventional electric power steering apparatus.
In FIG. 10, a conventional electric power steering apparatus 60 includes a control unit 61 having a target assist signal generation circuit 62 and a
[0005]
The target assist signal generation circuit 62 of the control unit 61 is connected to a pinion torque signal T detected by a
[0006]
On the other hand, the steering assist force acting on the steering system by the
[0007]
A deviation ΔI (= Ta−Ad) between the target assist signal Ta and the actual assist amount signal Ad is calculated by the deviation calculating means 63, and the drive signal generating means 64 drives the
[0008]
As described above, the conventional electric power steering device 60 has the pinion torque signal T detected by the
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
A conventional electric power steering device 60 is configured by a pinion torque signal T by a
[0010]
In actual steering, the driver applies steering torque T to the steering wheel.SThis steering torque TSIs the steering wheel inertia torque TJAnd viscous torque TDThe steering wheel starts to rotate by overcoming the pinion torque T to the pinion.PWill occur.
[0011]
The inertia coefficient of the steering wheel is JS, The viscosity coefficient of the steering shaft is DS, N is the steering wheel rotational angular velocity, and T is the Coulomb friction force of the steering shaft.fThen, pinion torque TPIs represented by Equation 1.
[0012]
[Expression 1]
TP= TS-(JS* DN / dt + DS* N) ± Tf
[0013]
In Equation 1, the Coulomb friction force on the right side is expressed as TfCan be ignored, but the inertia torque (JS* DN / dt) and viscous torque (DS* N) cannot be ignored. Especially, the inertia coefficient J of the steering wheel due to the equipment such as the airbag.SCurrently, there is the following problem in the control of the conventional electric power steering device 60.
[0014]
When the steering is suddenly performed, the inertia torque (J) is increased according to the increase of the steering angular acceleration (dN / dt).S* DN / dt) increases and steering torque T of the steering wheelSHowever, there is a problem that the handle operation of the driver becomes heavy.
[0015]
In addition, when the steering tries to return to the neutral position due to the reaction force from the road surface, the inertia coefficient J of the steering wheelSAnd steering shaft viscosity coefficient DSThe pinion steering force T expressed by the
[0016]
[Expression 2]
TP= JS* DN / dt + DS* N
[0017]
The present invention was made to solve such a problem, and its purpose is to generate a steering assist force corresponding to the steering torque intended by the driver by compensating the inertia torque of the steering wheel and the viscous torque of the steering shaft, An object of the present invention is to provide an electric power steering device that improves the steering feeling.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, the steering torque detecting means of the electric power steering apparatus according to the present invention detects a steering torque acting on a steering wheel.
[0019]
Also,The steering torque detecting means of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering torque sensor disposed in the middle of the steering system, and a steering for calculating a steering torque acting on the steering wheel based on a steering torque signal detected by the steering torque sensor. A torque calculating means is provided.
[0020]
further,The steering torque calculating means of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a viscous torque calculating means for calculating a viscous torque based on a steering angular speed signal from a steering angular speed sensor for detecting a steering angular speed of a steering wheel, and a differential value of the steering angular speed signal. An inertia torque calculating means for calculating an inertia torque based on the steering angular acceleration signal is provided.
[0021]
Also,The electric power steering apparatus according to the present invention detects, in the control means, target auxiliary torque setting means for setting a target auxiliary torque signal based on a steering torque signal from the steering torque detection means, and actual auxiliary torque generated by the electric motor. The present invention is characterized by comprising actual auxiliary torque detecting means, and a deviation signal determining means for calculating a deviation signal between the target auxiliary torque signal and the actual auxiliary torque signal from the actual auxiliary torque detecting means.
[0022]
[Action]
Since the steering torque detecting means of the electric power steering device according to the present invention detects the steering torque acting on the steering wheel, it detects the steering torque not including the inertia torque or the viscous torque of the steering system, and based on this steering torque. An auxiliary steering torque can be applied to the steering system by driving the electric motor.
[0023]
Also,Since the steering torque detecting means of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering torque sensor arranged in the middle of the steering system, and a steering torque calculating means for calculating based on a steering torque signal detected by the steering torque sensor, The steering torque acting on the steering wheel can be detected indirectly.
[0024]
further,The steering torque calculating means of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a viscous torque calculating means for calculating a viscous torque based on a steering angular speed signal from a steering angular speed sensor for detecting a steering angular speed of a steering wheel, and a differential value of the steering angular speed signal. Since the inertia torque calculation means for calculating the inertia torque based on the steering angular acceleration signal is provided, the steering torque acting on the steering wheel is corrected by correcting the steering torque detected by the steering torque sensor arranged in the middle of the steering system. Can be estimated.
[0025]
Also,The electric power steering apparatus according to the present invention detects, in the control means, target auxiliary torque setting means for setting a target auxiliary torque signal based on a steering torque signal from the steering torque detection means, and actual auxiliary torque generated by the electric motor. Since the actual auxiliary torque detection means and the deviation signal determining means for calculating the deviation signal of the actual auxiliary torque signal from the target auxiliary torque signal and the actual auxiliary torque detection means are provided, the actual auxiliary torque is quickly converged to the target auxiliary torque. Can be made.
[0026]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
Figure 1The present invention1 is an overall configuration diagram of an electric power steering apparatus according to FIG.
In the present invention, a steering torque sensor is arranged on the steering wheel to directly detect the driver's steering torque, and the motor is driven based on this steering torque, thereby energizing the steering system with steering assist force. is there.
[0027]
In FIG. 1, an electric power steering apparatus 1 includes a rack & shaft provided in a steering gear box 4 via a connecting shaft 3 having a
[0028]
The
[0029]
In this way, when steering the
[0030]
In order to reduce the steering force generated by the manual steering force generating means 6, an
[0031]
The rotor of the
The nut of the
[0032]
Further, a
[0033]
Figure 2The present inventionFIG. 2 shows a configuration diagram of an embodiment of a steering torque sensor provided on the steering wheel of the electric power steering apparatus according to FIG.
In FIG. 2, the
[0034]
The
[0035]
As described above, since the
[0036]
The control means 15 controls the steering torque signal TSIs converted into a target auxiliary torque signal Ta, and the actual auxiliary torque signal T detected by the actual
[0037]
The motor driving means 16 is driven by a drive control signal V provided from the control means 15.OFor example, PWM drive motor voltage VMThen, the
[0038]
Figure 3The present inventionIt is a principal block block diagram of the electric power steering device concerning.
The electric power steering apparatus 1 includes a control unit 15, a
[0039]
The control means 15 is composed of interface means and A / D conversion means based on various arithmetic functions, processing functions and memory of the microprocessor, and includes steering torque conversion means 24A, target auxiliary torque setting means 19 and deviation signal determination means 20. , Drive control means 21 and actual auxiliary torque conversion means 18A constituting actual auxiliary torque detection means 18 are provided.
[0040]
The steering torque detection means 24 includes a
[0041]
The target auxiliary torque setting means 19 is composed of a memory such as a ROM, and a steering torque signal T set in advance based on experimental values or design values.DSAnd the target auxiliary torque signal Ta are stored as table data, and the steering torque signal T provided from the steering
[0042]
The actual auxiliary torque detection means 18 includes an actual
[0043]
The deviation signal determination means 20 has a deviation calculation function, and a target auxiliary torque signal Ta from the target auxiliary torque setting means 19 and an actual auxiliary torque signal T from the actual auxiliary torque detection means 18.ADeviation ΔT (= Ta−TA) And the deviation signal ΔT is supplied to the drive control means 21.
[0044]
The drive control means 21 generates a deviation signal ΔT (= Ta−TA) Proportional (P), integral (I) and derivative (D) calculation, PID controller for processing, and on to control the direction and magnitude of the generated torque of the
[0045]
When the
[0046]
The
[0047]
FIG. 4 shows a block diagram of an embodiment of the control means in which the target auxiliary torque signal is responsive to the vehicle speed.
In FIG. 4, vehicle speed detection means 22 is added, and control means 15 is provided with correction means 23.
[0048]
The vehicle speed detection means 22 is composed of, for example, a speedometer composed of a rotating disk having a slit and a photocoupler, and a vehicle speed signal V detected by a pulse electric signal having a period proportional to the vehicle speed.DIs supplied to the correction means 23.
[0049]
For example, the correction means 23 is a vehicle speed signal VDThe steering torque signal T is supplied from the steering
[0050]
Vehicle speed signal VDTarget assist signal Ta corresponding to the actual assist torque signal TADeviation ΔT (= Ta−TA), The steering operation with a large response can be realized as the vehicle speed changes from a low vehicle speed to a high vehicle speed.
[0051]
in this way,The present inventionThe electric power steering apparatus 1 according to the invention detects a steering torque directly urged to the steering wheel, and corresponds to a target auxiliary torque signal Ta corresponding to the steering torque and a motor torque generated by the electric motor, and a target auxiliary torque signal. Actual auxiliary torque T associated with TaADeviation ΔT (= Ta−TA) Is driven based on the steering torque that does not include the inertia torque or the viscous torque of the steering system, and the steering assist force can be supplied to the steering system.
[0052]
FIG.The present inventionPertaining toanotherIt is a whole lineblock diagram of an electric power steering device.
In FIG. 5, the electric power steering apparatus 30 has the
In the present invention, a steering torque sensor is arranged in the steering gear box to indirectly detect the driver's steering torque as a pinion steering torque, and the steering torque acting on the steering wheel is calculated based on the pinion steering torque. Then, the electric motor is driven based on the calculated steering torque, and the steering assist force is urged to the steering system.
[0053]
The control means 31 calculates the inertia torque and the viscous torque of the
[0054]
FIG.The present inventionIt is a principal block block diagram of the control means concerning.
In FIG. 6, the control means 31 includes a steering torque conversion means 24A, a steering angular speed conversion means 32A constituting a part of the steering angular speed detection means 32, a steering torque calculation means 33, a target auxiliary torque setting means 19, and a deviation signal determination means 20. Drive control means 21 is provided.
[0055]
The steering torque conversion means 24A is an analog signal pinion steering torque signal T that electrically detects the pinion steering torque in the steering gear box 4 detected by the steering torque sensor 12.PA / D conversion of the pinion steering torque signal T converted to a digital valueDPIs provided to the steering torque calculation means 33.
[0056]
The steering angular
[0057]
The steering torque calculating means 33 includes an inertia torque calculating means 34, a viscous torque calculating means 35, and an adding
The inertia torque calculation means 34 is a steering angular speed signal N provided from the steering angular speed conversion means 32A.DTo the steering angular acceleration signal (dND/ Dt) and a differential operation means for outputting the inertia torque TJTo calculate the inertia torque signal TJIs supplied to the adding
[0058]
The viscous torque calculation means 35 is a steering angular speed signal N provided from the steering angular speed conversion means 32A.DBased on the viscous torque TDTo calculate the viscous torque signal TDIs supplied to the adding
The adding means 36 is an inertia torque signal TJ, Viscous torque signal TDAnd pinion steering torque signal TDPAnd the steering torque T acting directly on the
[0059]
Since the target auxiliary torque setting means 19, the deviation signal determining means 20, and the drive control means 21 have the same configuration and function as those shown in the control means 15 of FIG.
[0060]
In FIG.Book1 is a block diagram of a main part of one embodiment of a steering torque calculating means according to the invention.
In FIG. 7, the steering torque calculating means 33 includes an inertia torque calculating means 34, a viscous torque calculating means 35, and an adding
[0061]
The inertia
The inertia coefficient storage means 41 is composed of a memory such as a ROM, and the inertia coefficient J of the
[0062]
The differential calculation means 42 has a differential calculation function, and a steering angular velocity signal NDTo calculate the steering angular acceleration (dND/ Dt), the steering angular acceleration signal (dND/ Dt) is supplied to the multiplication means 43.
The multiplying means 43 receives the inertia coefficient signal JSAnd steering angular acceleration signal (dND/ Dt) and the inertia torque signal TJ(= JS* DND/ Dt) is supplied to the adding
[0063]
The viscosity torque calculation means 35 includes a viscosity coefficient storage means 44 and a multiplication means 45.
The viscosity coefficient storage means 44 is constituted by a memory such as a ROM, and the viscosity coefficient D of the
The multiplication means 45 is adapted to output the viscosity coefficient signal DSAnd steering angular velocity signal NDAnd the viscous torque signal TD(= DS* ND) Is supplied to the adding
[0064]
The adding means 36 is an inertia torque signal TJ(= JS* DND/ Dt), viscous torque signal TD(= DS* ND) And pinion steering torque signal TDPAnd the steering torque T acting directly on the
[0065]
As described above, the electric power steering apparatus 30 includes the control means 31 including the inertia torque calculating means 34 and the viscous torque calculating means 35, and the pinion steering torque signal TDP, Inertia torque signal TJAnd viscous torque signal TDAnd the steering torque signal T acting directly on the
[0066]
Figure 8BookThe block diagram of the main part of another embodiment of the steering torque calculating means according to the invention is shown.
In FIG. 8, the steering torque calculating means 50 includes a differential calculating means 52, a differential calculating means 53, and an inertia coefficient J of the steering wheel.S54, the steering shaft viscosity coefficient DSIs provided.
[0067]
The differential calculation means 52 detects the steering angle of the
[0068]
The differential calculation means 53 is a rotational angular velocity signal N supplied from the differential calculation means 52.DTo calculate the steering angular acceleration (dND/ Dt), the steering angular acceleration signal (dND/ Dt) to the
[0069]
The
[0070]
The
[0071]
The adding means 36 is a pinion steering torque signal T from the steering torque detecting means 24.DP, Inertia torque signal T from
[0072]
When the
Pinion steering torque signal TDPIs the spring stiffness coefficient of the pinion steering torque detection means k1, The equivalent displacement angle (digital conversion value) of the rack shaft is θD2Then, it is expressed by Equation 3.
[0073]
[Equation 3]
TDP= K1* (ΘD1−θD2)
Where θD1Is the steering angle signal
[0074]
From Equation 3, steering angle signal θD1Is calculated, and this steering angle signal θD1The steering angle signal θ from the steering angle detection means 51 shown in FIG.D1Instead of providing the differential operation means 52 with the steering torque signal T as a digital value.SOCan be calculated.
[0075]
In FIG.BookThe block diagram of the main part of another embodiment of the steering torque calculating means according to the invention is shown.
In FIG. 9, the steering torque calculation means 56 is a spring stiffness coefficient k of the pinion steering torque detection means.1Reciprocal signal (1 / k1) And an equivalent displacement angle (digital conversion value) θ from a rack shaft
[0076]
The
[0077]
The
[0078]
Note that the control means 31 is provided with the correction means 23 shown in FIG.DBased on the steering torque signal TDSIt can also be configured to change the vehicle speed and respond to the vehicle speed.
[0079]
In the above embodiment, the inertia torque TJAnd viscous torque TDWas corrected, but the inertia torque TJAnd viscous torque TDOnly one of these may be corrected.
Also, Coulomb friction force TfMinutes may be corrected.
[0080]
【The invention's effect】
The steering torque detecting means of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering torque sensor disposed on the steering wheel, and can directly detect the steering torque acting on the steering wheel. Thus, the steering assist force corresponding to the steering torque intended by the driver can be generated.
[0081]
Further, the steering torque detecting means of the electric power steering apparatus according to the present invention includes a steering torque sensor arranged in the middle of the steering system, and a steering torque calculating means for calculating based on a steering torque signal detected by the steering torque sensor, Since the steering torque acting on the steering wheel can be indirectly detected, the steering assist force corresponding to the steering torque intended by the driver can be generated by compensating the inertia torque of the steering wheel and the viscosity torque of the steering shaft. it can.
[0082]
Furthermore, the electric power steering apparatus according to the present invention includes a control means that includes target auxiliary torque setting means for setting a target auxiliary torque signal based on a steering torque signal from the steering torque detection means, and actual auxiliary torque generated by the electric motor. A real auxiliary torque detecting means for detecting, and a deviation signal determining means for calculating a deviation signal between the target auxiliary torque signal and the real auxiliary torque signal from the real auxiliary torque detecting means, and the real auxiliary torque is quickly converged to the target auxiliary torque. And a stable steering feeling can be obtained.
[0083]
Accordingly, it is possible to provide an electric power steering apparatus with good steering feeling by compensating for the inertia torque of the steering wheel and the viscous torque of the steering shaft to generate the steering assist force corresponding to the steering torque intended by the driver.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]The present inventionOverall configuration diagram of an electric power steering device according to the present invention
[Figure 2]The present inventionFIG. 1 is a block diagram of an embodiment of a steering torque sensor provided on a steering wheel of an electric power steering apparatus according to the present invention.
[Fig. 3]The present inventionThe principal block block diagram of the electric power steering device which concerns on
FIG. 4 is a block diagram of an embodiment of control means in which a target auxiliary torque signal is responsive to vehicle speed.
[Figure 5]The present inventionPertaining toanotherOverall configuration diagram of electric power steering system
[Fig. 6]The present inventionBlock diagram of the main part of the control means according to
[Fig. 7]BookFIG. 1 is a block diagram of a main part of an embodiment of a steering torque calculating means according to the invention.
[Fig. 8]BookBlock diagram of main part of another embodiment of steering torque calculating means according to the invention
FIG. 9BookBlock diagram of main part of another embodiment of steering torque calculating means according to the invention
FIG. 10 is a block diagram of a main part of a conventional electric power steering apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,30 ... Electric power steering device, 2 ... Steering shaft, 3a, 3b ... Universal joint, 3 ... Connecting shaft, 4 ... Steering gear box, 5 ... Rack & pinion mechanism, 5a ... Pinion, 6 ... Manual steering force generation Means: 7 ... Rack shaft, 7a ... Rack teeth, 8 ... Tie rod, 9 ... Front wheel, 10 ... Electric motor, 10a ... Drive side helical gear, 11 ... Ball screw mechanism, 11a ... Drive side helical gear, 12 ... Steering torque Sensor: 13 ... Steering angular velocity sensor, 14 ... Actual auxiliary torque sensor, 15, 31 ... Control means, 16 ... Electric motor drive means, 17 ... Steering wheel, 17A ... Center pad portion, 17B ... Mounted parts such as airbag, 18 ... Actual Auxiliary torque detection means, 18A ... actual auxiliary torque conversion means, 19 ... target auxiliary torque setting means, 20 ... deviation signal determination means, 21 ... drive Control means 22 ... Vehicle speed detection means 23 ... Correction means 24 ... Steering torque detection means 24A ... Steering torque conversion means 32 ... Steering angular speed detection means 32A ... Steering angular speed conversion means 33, 50, 56 ... Steering Torque calculation means 34 ... Inertia torque calculation means 35 ... Viscosity torque calculation means 36 ... Addition means 41 ... Inertia coefficient storage means 42 ... Differential calculation means 43,45 ... Multiplication means 44 ... Viscosity coefficient storage means 51: Steering angle detection means, 52, 53 ... Differential calculation means, 54, 55, 58 ... Multiplier, 59 ... Adder, DS... viscosity coefficient, dN / dt ... steering angular acceleration signal, JS... Inertia coefficient, k1... Spring stiffness coefficient, N, ND... Rotational angular velocity signal, Ta ... Target assist signal, TA, TDM... Actual auxiliary torque signal, TD... Viscous torque signal, TDC, TDS, TSO... Steering torque signal, TDP, TP... Pinion steering torque signal, TJ... Inertia torque signal, TM... Motor torque, TS... steering torque, ΔT (= Ta-TA) ... Deviation signal, VD... Vehicle speed signal, VM... Motor voltage, VO... Drive control signal, θD1... Steering angle signal, θD2... Equivalent displacement angle of rack shaft (digital conversion value).
Claims (2)
前記操舵トルク検出手段は、前記ステアリング系の途中に配置した操舵トルクセンサ、この操舵トルクセンサが検出する操舵トルク信号に基づいて前記ステアリングホイールに作用する操舵トルクを演算する操舵トルク演算手段を備え、
前記操舵トルク演算手段は、前記ステアリングホイールの操舵角速度を検出する操舵角速度センサからの操舵角速度信号に基づいて粘性トルクを演算する粘性トルク演算手段、操舵角速度信号の微分値である操舵角加速度信号に基づいて慣性トルクを演算する慣性トルク演算手段を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。Steering torque detecting means for detecting steering torque of the steering system, control means for generating an electric motor control signal based on the steering torque signal of the steering torque detecting means, and electric motor driving means for driving the electric motor based on the electric motor control signal And an electric power steering apparatus including the electric motor driven by an electric motor driving signal from the electric motor driving means and acting on a steering system with a steering assist force.
The steering torque detecting means includes a steering torque sensor arranged in the middle of the steering system, and a steering torque calculating means for calculating a steering torque acting on the steering wheel based on a steering torque signal detected by the steering torque sensor,
The steering torque calculating means includes a viscous torque calculating means for calculating a viscous torque based on a steering angular speed signal from a steering angular speed sensor that detects a steering angular speed of the steering wheel, and a steering angular acceleration signal that is a differential value of the steering angular speed signal. An electric power steering device comprising an inertia torque calculating means for calculating an inertia torque based on the inertia torque .
Priority Applications (1)
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