JP3625082B2 - Power steering device - Google Patents
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】
この発明はアクチュエータ(油圧または電動機)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パワーステアリング装置に係り、特に自動変速機の状態に対応してアクチュエータの動力を制御するパワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来のパワーステアリング装置、例えば電動パワーステアリング装置において、ドライバの手動操舵トルクを検出して操舵トルク信号に対応し、予め車速をパラメータとした複数の目標電流信号特性データを記憶しておき、この目標電流信号特性の1つを選択して電動機制御信号を発生し、電動機駆動手段を介して電動機を駆動することによりステアリング系に電動機トルクを操舵補助力として作用させるよう構成されたものは知られている。
【0003】
また、従来の電動パワーステアリング装置は、低車速領域には操舵補助力を大きく設定して操舵の軽快性の向上を図り、一方高車速領域には操舵補助力を小さく設定してステアリングの切り過ぎを防止することによって車両挙動の安定化を図るよう構成されている。
【0004】
通常、車速をパラメータとした複数の目標電流信号特性データは、平均的なドライバの好みに合うよう設定されているが、スポーツ走行の頻度が高いドライバの好みにも対応できるように、車速をパラメータとし、スポーツ走行に対応して別の複数の目標電流信号特性データと外部切替スイッチを設け、この外部切替スイッチを操作することによって平均的ドライバの操舵特性とスポーツ走行の操舵特性の切替えが可能となるよう構成されたものも知られている。(特開昭59―100059号公報参照)
【0005】
【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は、外部切替スイッチの操作によって平均的ドライバの操舵特性とスポーツ走行の操舵特性の切替えが可能となるよう構成されているが、切替えスイッチの操作が必要とされるため、操作が煩わしかったり、操作を忘れたりして使用頻度が少なく、有効に利用されない場合が多い。
【0006】
また、一般的に、オートマチック・トランスミッション車(以後、AT車と記す)は、自動変速機のシフトレバーのシフトポジションに、1(ロー)、2(セカンド)、3(サード)、D(D3やD4)等のレンジを有し、山岳部の上りワインディング路や下りワインディング路の走行時、またはサーキット等の走行時にはシフトポジションD3や2(セカンド)レンジに設定する頻度が多い。
【0007】
これは、シフトポジションD3や2(セカンド)レンジのエンジン回転数が高いため、エンジンブレーキが良く効き、エンジンの発生トルクが高いためにきびきびとした走行が可能となるためである。
【0008】
しかし、ワインディング路の頻度が高い場合には、操舵回転角が大きくなって車両の挙動も大きくなるため、市街地を走行する場合に較べて手応えの大きな操舵フィーリングが好まれ、車両挙動に適した操舵特性が望まれている。
【0009】
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、その目的は操舵特性を自動変速機の変速特性に連動して自動的に切替え、手応えの大きな操舵フィーリングが得られる操作性に優れたパワーステアリング装置を提供することにある。
また、変速特性の一部を手動で切替え、操舵特性をスポーツ走行モードに適した変速特性に連動させ、より手応えの大きな操舵フィーリングが得られるパワーステアリング装置を提供することにある。
なお、パワーステアリング装置としては、電動パワーステアリング装置および油圧パワーステアリング装置が対象となる。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため本発明に係るパワーステアリング装置の制御手段は、車両に設けられた自動変速装置のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段からの信号に基づいて制御信号の特性を変更し、自動変速装置が自動モードの所定シフトポジションから手動モードに切替え可能であり、手動モードに切替えられた場合、制御手段は、シフトポジション検出手段からの信号に基づき複数の目標信号特性データから自動モードに対応する特性データ値よりも小さな特性データ値を選択することを特徴とする。
【0011】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、手動モードのシフトポジションのうちローギアとトップギア以外の少なくともひとつのシフトポジションのときに、複数の目標信号特性データから自動モードに対応する特性データ値よりも小さな特性データ値を選択することを特徴とする。
【0012】
【作用】
本発明に係るパワーステアリング装置の制御手段は、車両に設けられた自動変速装置のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段からの信号に基づいて制御信号の特性を変更するので、同じ操舵トルクおよび同じ車速に対応して複数の異なる操舵特性を得ることができる。
【0013】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、自動変速装置が自動モードの所定シフトポジションから手動モードに切換え可能であり、手動モードに切替えられた場合、制御手段は、シフトポジション検出手段からの信号に基づき複数の目標信号特性データから自動モードに対応する特性データ値よりも小さな特性データ値を選択するので、スポーツ走行時にはより手応えの大きな操舵フィーリングを得ることができる。
【0014】
【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。
まず、この発明を電動パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。
図1はこの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。
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2、ステアリング軸3、ハイポイドギア4、ピニオン5aおよびラック軸5bなどからなるラック&ピニオン機構5、タイロッド6、操向車輪の前輪7、操舵補助力を発生するアクチュエータを構成する電動機8、ステアリングホイール2に作用する操舵トルクを検出し、操舵トルクに対応した電気信号に変換された操舵トルク信号Tを出力する操舵トルクセンサ10、車速を検出し、車速に対応した電気信号に変換された車速信号Vを出力する車速センサ11、AT車に設けられた自動変速機のシフトポジションのDレンジ(D3レンジ、またはD3レンジと2レンジ)を検出し、シフトポジションDレンジに対応した電気信号に変換されたシフトポジション信号Pを出力するシフトポジション検出手段15、同一の操舵トルク信号Tおよび車速信号Vに対応して複数の異なる操舵特性データ値を設定しておき、シフトポジション信号Pに対応した操舵特性データ値を選択して電動機8を駆動、制御する制御手段を構成する電動機制御手段12、電動機駆動手段13、電動機電流検出手段14を備える。
【0015】
ステアリングホイール2を操舵すると、ステアリング軸3に設けられた操舵トルクセンサ10が操舵トルクを検出し、電気信号に変換した操舵トルク信号Tを電動機制御手段12に供給する。
また、ステアリング軸3に加えられる操舵トルクは、ラック&ピニオン機構5を介してピニオン5aの回転力がラック軸5bの軸方向の直線運動に変換され、タイロッド6を介して前輪7の操向を変化させる。
【0016】
一方、車速センサ11は、車両の速度を検出して対応する電気信号に変換し、車速信号Vを電動機制御手段12に供給する。
また、シフトポジション検出手段15は、AT車のシフトレバーのシフトポジションDレンジを対応した電気信号(例えば電圧信号)で検出し、シフトポジション信号Pを電動機制御手段12に提供する。
【0017】
電動機制御手段12は操舵トルク信号T、車速信号Vおよびシフトポジション信号Pに基づいて電動機駆動手段13に、例えばPWM(パルス幅変調)の電動機制御信号VOを供給し、電動機駆動手段13は電動機制御信号VOに対応した電動機電圧VMを供給して電動機8を駆動する。
電動機8が発生する電動機トルクは、ハイポイドギア4を介して倍力された操舵補助トルク(アシストトルク)に変換され、ステアリング軸3に作用する。
【0018】
このように、電動パワーステアリング装置1は、電動機の動力をステアリング系に作用させ、ステアリングホイール2に加えられるドライバの操舵トルクを軽減するとともに、車速および自動変速機のシフトポジションに応じて電動機の動力を制御し、ドライバにAT車の走行状態に応じた適切な操舵特性を与える。
【0019】
図2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。
図2において、電動パワーステアリング装置1は、操舵トルクセンサ10、車速センサ11、電動機制御手段12、電動機駆動手段13、電動機8、電動機電流検出手段14等を備える。
また、電動機制御手段12には、AT車の自動変速機16に搭載されたシフトポジション検出手段15からのシフトポジション信号Pが供給され、自動変速機16のシフトポジション(1:ロー、2:セカンド、3:サード、D:D3やD4等のレンジ)に応じた操舵特性の制御がなされる。
【0020】
操舵トルクセンサ10は、例えば差動変圧器で構成し、ドライバの操舵力の方向と大きさに対応し、アナログ電気信号に変換された操舵トルク信号Tを電動機制御手段12に供給する。
車速センサ11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Vを電動機制御手段12に供給する。
【0021】
ここで、自動変速機のシフトポジション検出手段について説明する。
図9に自動変速機の配置図、図10にシフトポジション表示器イメージ図、図11にシフトポジション検出手段の構成図を示す。
図9において、自動変速機16のシフトレバー17は運転席の近傍に配置し、シフトレバー17を操作してシフト位置に対応したシフトポジション信号Pが図11のシフトポジション検出手段15から検出する。
また、車室内のフロントパネル等に図10のシフトポジション表示器18を配置してシフト位置を可視的に表示する。
【0022】
図11に示すシフトポジション検出手段15は、例えばポテンショメータで構成し、図9に示すシフトレバー17と連動してO点を中心として回転する可動接点部53、O点を中心とした扇形状に形成した電圧検出パターン51と、扇形上に形成し、両端に電源(例えば、+5V)を接続する電極パターン52Aと車体アース(GND)に接続する接地パターン52Bを有し、抵抗体パターン(例えば、ポテンショメータ)で形成した可変抵抗手段52とを備え、可動接点部53に設けたブラシ53Aが電圧検出パターン51と可変抵抗手段52に接触しながら回転移動することにより、シフトポジション(1:ロー、2:セカンド、3:サード、D:D3やD4等のレンジ)に対応した検出電圧VK(電圧VK―GND間)を検出する。
【0023】
なお、AT車のシフトポジションには、1:ロー、2:セカンド、3:サード、D:D3やD4等のレンジの自動変速に対応したものの他に、スポーツ走行により適した変速制御のため、例えばシフトレバーの切替えをシフトポジションD3レンジから分岐して操作可能に構成してマニュアルで設定できるようにしたもの、シフトレバーの切替えをシフトポジションD4レンジに設定した状態から、シフトレバーに設けたスイッチを操作してマニュアルで設定できるようにしたもの、CVT(自動変速装置)のD3、D4レンジでマニュアルで設定できるようにしたもの等があり、D3およびD4等の固定された自動変速パターンを手動変速パターンに変更し、ドライバが好む走行状態、例えば手動変速でスポーツ走行パターンを実現している。
【0024】
また、シフトポジション検出手段15は図示しない判定手段を備え、シフトポジションD3や2(セカンド)レンジの検出電圧VKを検出した場合には、例えばHレベルのシフトポジション信号Pを電動機制御手段12の切替手段24に供給する。
【0025】
電動機制御手段12はマイクロプロセッサを基本に、ソフトプログラムの命令実行プログラムにより動作する各種演算機能、メモリ、処理機能等から構成され、目標信号特性データ発生手段(A)22および目標信号特性データ発生手段(B)23からなる目標信号設定手段21、切替手段24、偏差決定手段25、駆動制御手段26を備える。
【0026】
目標信号特性データ発生手段(A)22および目標信号特性データ発生手段(B)23は、それぞれROM等のメモリを備え、操舵トルクセンサ10が検出した信号の操舵トルク信号Tおよび車速センサが11が検出した信号の車速信号Vを取込み、並列のディジタル処理されたそれぞれの信号VD、TDに基づいて予めそれぞれのメモリに設定した車速信号VDをパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号IMSの特性データから操舵トルク信号TDに対応する目標電流信号IMS(IMA、IMB)データを読み出し、目標電流信号IMAおよび目標電流信号IMBを切替手段24に提供する。
【0027】
図3に図2の目標信号設定手段の一実施例要部ブロック構成図を示す。
この実施例は目標電流信号データを記憶する記憶手段を2個設け、それぞれの記憶手段に設定した特性データの中からシフトポジション信号Pに基づいていずれか1つの記憶手段からの目標電流信号データを選択可能にするものである。
図3において、目標信号設定手段21は、スポーツ走行パターンデータ記憶手段22Aおよびデータアクセス手段22Bを有する目標信号特性データ発生手段(A)22、通常走行パターンデータ記憶手段23Aおよびデータアクセス手段23Bを有する目標信号特性データ発生手段(B)23を備える。
【0028】
データアクセス手段22Bは操舵トルク信号TDおよび車速信号VDを取込み、スポーツ走行パターンデータ記憶手段22Aにアクセス信号を送り、スポーツ走行パターンデータ記憶手段22Aに予め設定して記憶してある、図6(a)に示す自動変速でスポーツ走行パターンの車速信号VD(VL、VM、VH)をパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号(IMA)特性図の特性データから対応する目標電流信号IMAデータを読み出し、自動変速でスポーツ走行時の目標電流信号IMAを切替手段24の一方の端子に提供する。
【0029】
データアクセス手段23Bもデータアクセス手段22Bと同様に、操舵トルク信号TDおよび車速信号VDを取込み、図6(b)示す自動変速で通常走行パターンの車速信号VD(VL、VM、VH)をパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号(IMB)特性図の特性データから対応する目標電流信号IMBデータを読み出し、自動変速で通常走行時の目標電流信号IMBデータを切替手段24のもう一方の端子に提供する。
【0030】
スポーツ走行パターンデータ記憶手段22Aおよび通常走行パターンデータ記憶手段23Aは、それぞれROM等のメモリで構成し、予め設定した図6の(a)、(b)に示す車速信号VD(VL、VM、VH)をパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号(IMA、IMB)特性図の特性データを記憶し、データアクセス手段22Bおよびデータアクセス手段23Bからのアクセス信号に基づき、それぞれスポーツ走行時の目標電流信号IMAデータおよび通常走行時の目標電流信号IMBデータを出力する。
【0031】
図6(a)に示す自動・スポーツ走行パターンの目標電流信号IMA特性と図6(b)に示す自動・通常走行パターンの目標電流信号IMB特性は、いずれも同一の車速信号VDおよび同一の操舵トルク信号TDに対して異なる特性値を有するよう設定し、特に、自動・スポーツ走行パターンの特性値を自動・通常走行パターンの特性値よりも小さく設定することにより、スポーツ走行時にドライバの操舵手応えを大きくすることができる。
【0032】
切替手段24は電子スイッチまたはソフト制御のスイッチ機能で構成し、図11に示すシフトポジション検出手段15からシフトポジションD3や2(セカンド)レンジに対応したHレベルのシフトポジション信号P(PS)が提供された場合には、自動・スポーツ走行パターンの目標電流信号IMAを選択し、シフトポジションD3や2(セカンド)レンジ以外のシフトポジション1(ロー)、D4に対応したLレベルのシフトポジション信号P(PT)が提供された場合には、自動・通常走行パターンの目標電流信号IMBを選択し、いずれも目標電流信号IMSとして図2に示す偏差決定手段25に供給する。
【0033】
このように、目標信号設定手段21は、それぞれAT車の自動変速でスポーツ走行パターンの目標電流信号特性データ(IMA)、自動変速で通常走行パターンの目標電流信号特性データ(IMB)を記憶するスポーツ走行パターンデータ記憶手段22Aおよび通常走行パターンデータ記憶手段23Aを備えたので、シフトポジション検出手段15から提供されるシフトポジション信号P(PS、PT)に基づいてそれぞれ自動変速でスポーツ走行パターンの目標電流信号IMA、または自動変速で通常走行パターンの目標電流信号IMBを出力することができる。
【0034】
偏差決定手段25は減算器やソフト制御の減算機能で構成し、目標電流信号IMSと電動機電流検出手段14からフィードバックされる電動機電流検出信号IMDの偏差を演算し、偏差信号ΔI(=IMS−IMD)を駆動制御手段26に出力する。
【0035】
駆動制御手段26は、偏差信号ΔI(=IMS−IMD)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8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電動機制御信号VOを発生する信号発生器などを備え、電動機制御信号VOを電動機駆動手段13に供給して偏差信号ΔI(=IMS−IMD)を速やかに、かつ安定に0に制御する。
【0036】
電動機駆動手段13はスイッチング素子、例えば電動機8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)信号の電動機制御信号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8を駆動する。
【0037】
電動機8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13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。
【0038】
電動機電流検出手段14は、例えばホール素子を用いた電流センサ、電流を電圧として検出する抵抗器を用いた検出器等で構成し、電動機8に流れる電動機電流IMを検出し、ディジタル信号に変換した電動機検出電流IMDを偏差決定手段26にフィードバック(NFB:負帰還)する。
【0039】
図4は本発明に係る電動機制御手段の別実施例要部ブロック構成図である。
図4において、電動機制御手段30はマイクロプロセッサを基本にソフト制御の各種演算手段、処理手段およびメモリ等を備え、自動・スポーツ走行パターンの目標電流信号IMA、および制動電流信号IDAをそれぞれ設定する目標信号特性データ発生手段(A)32および制動信号特性データ発生手段(A)33と、自動・通常走行パターンの目標電流信号IMB、および制動電流信号IDBをそれぞれ設定する目標信号特性データ発生手段(B)35および制動信号特性データ発生手段(B)36とからなる目標信号設定手段31、目標電流信号演算手段(A)34、目標電流信号演算手段(B)37、切替手段24、偏差演算手段25、駆動制御手段26を備える。
【0040】
目標信号特性データ発生手段(A)32および目標信号特性データ発生手段(B)35は、図2に示す目標信号特性データ発生手段(A)22および目標信号特性データ発生手段(B)23と同じ構成であり、操舵トルク信号TDおよび車速信号VDに基づいて図6(a)、(b)の特性データから対応した目標電流データIMA、IMBを選定し、目標電流信号IMA、目標電流信号IMBをそれぞれ目標電流信号演算手段(A)34、目標電流信号演算手段(B)37に提供する。
【0041】
制動信号特性データ発生手段(A)33および制動信号特性データ発生手段(B)36はROM等のメモリを備え、予め設定した図7の(a)、(b)に示す車速信号VD(VL、VM、VH)をパラメータとした操舵回転速度信号ND―制動電流信号(IDA、IDB)特性図の特性データから、操舵回転速度センサ9で検出し、電気信号に変換された操舵回転速度信号NDおよび車速信号VD対応する制動電流データIDA、IDBを選定し、制動電流信号IDA、制動電流信号IDBをそれぞれ目標電流信号演算手段(A)34、目標電流信号演算手段(B)37に提供する。
【0042】
なお、図7の特性図において、(a)は図11に示すシフトポジション検出手段15からシフトポジションD3や2(セカンド)レンジに対応した自動変速でスポーツ走行パターンに対応させ、(b)はシフトポジションD3や2(セカンド)レンジ以外のシフトポジション1(ロー)、D4に対応した自動変速で通常走行パターンに対応させたものであり、同一の車速信号VDおよび操舵回転速度信号NDに対して(a)の制動電流信号IDAが(b)の制動電流信号IDBよりも大きくなるよう設定する。
【0043】
目標電流信号演算手段(A)34および目標電流信号演算手段(B)37は、加算機能、減算機能、およびステアリング状態判定手段38からのステアリング状態信号STの制御で加算機能と減算機能を切替えるスイッチ手段を備える。
【0044】
目標電流信号演算手段(A)34は、ステアリング状態信号STが、例えばHレベルの場合には、目標信号特性データ発生手段(A)32から提供される目標電流信号IMAと制動信号特性データ発生手段(A)33から提供される制動電流信号IDAの偏差(IMA−IDA)を演算し、ステアリング往き状態の目標電流信号IMSA(=IMA−IDA)を切替手段24に供給する。
【0045】
また、目標電流信号演算手段(A)34は、ステアリング状態信号STが、例えばLレベルの場合には、目標電流信号IMAと制動電流信号IDAの和(IMA+IDA)を演算し、ステアリング戻り状態の目標電流信号IMSA(=IMA+IDA)を切替手段24に供給する。
【0046】
目標電流信号演算手段(B)37も目標電流信号演算手段(A)34と同様に構成し、ステアリング往き状態には目標信号特性データ発生手段(B)35から提供される目標電流信号IMBと制動信号特性データ発生手段(B)36から提供される制動電流信号IDBの偏差(IMB−IDB)を演算し、目標電流信号IMSB(=IMB−IDB)を切替手段24に供給する。
一方、ステアリング戻り状態には、目標電流信号IMBと制動電流信号IDBの和(IMB+IDB)を演算し、目標電流信号IMSB(=IMB+IDB)を切替手段24に供給する。
【0047】
ステアリング状態判定手段38は操舵トルク信号TDの方向フラグFおよび操舵回転速度信号NDのフラグGに基づいて図1に示すステアリングホイール2の往き状態または戻り状態を検出し、例えばステアリング往き状態はHレベル、ステアリング戻り状態にはLレベルのように、ステアリング状態に対応したステアリング状態信号STを目標電流信号演算手段(A)34および目標電流信号演算手段(B)37に供給する。
ステアリング往き状態またはステアリング戻り状態の検出は、例えばフラグFとフラグGの符号で判定するよう構成し、フラグFとフラグGの符号が一致する場合(F=G)は往き状態、フラグFとフラグGの符号が不一致の場合(F≠G)には戻り状態とする。
【0048】
このように、制動信号特性データ発生手段(A)33および制動信号特性データ発生手段(B)36はドライバが操作するステアリングホイール2の操舵回転速度Nに対応した制動電流信号IDA(または制動電流信号IDB)で、操舵トルクTに対応した目標電流信号IMA(または目標電流信号IMB)を制動することができる。
【0049】
また、目標電流信号演算手段(A)34および目標電流信号演算手段(B)37を備え、ステアリング状態判定手段38からのステアリング状態信号STに基づいてステアリング往き状態またはステアリング戻り状態に対応した目標電流信号IMSA、IMSBを発生する。
【0050】
切替手段24は電子スイッチまたはソフト制御のスイッチ機能で構成し、図11に示すシフトポジション検出手段15からシフトポジションD3や2(セカンド)レンジに対応したHレベルのシフトポジション信号P(PS)が提供された場合には、目標電流信号演算手段(A)34側を接続して目標電流信号IMSAを自動変速でスポーツ走行パターンの目標電流信号IMSとして偏差決定手段25に出力する。
【0051】
一方、シフトポジションD3や2(セカンド)レンジ以外のシフトポジション1(ロー)、D4に対応したLレベルのシフトポジション信号P(PT)が提供された場合には、目標電流信号演算手段(B)37側を接続して目標電流信号IMSBを自動変速で通常走行パターンの目標電流信号IMS として偏差決定手段25に出力する。
【0052】
このように、電動機制御手段30は、AT車のシフトポジションD3や2(セカンド)の自動変速でスポーツ走行パターン、およびシフトポジションD3や2(セカンド)以外の自動変速で通常走行パターンに対応したそれぞれ目標電流信号IMA、IMBおよび制動電流信号IDA、IDBを発生し、ステアリングの往き状態またはステアリング戻り状態に対応した目標電流信号IMS(IMA−IDA、IMB−IDB)、(IMA+IDA、IMB+IDB)に基づいて図1に示す電動機8を駆動するよう構成したので、車両の走行状態に対応したきめ細かい操舵特性が得られる。
【0053】
また、自動変速でスポーツ走行モード、かつステアリング往き状態の目標電流信号IMS(=IMA−IDA)を自動変速で通常走行モード、かつステアリング往き状態の目標電流信号IMS(IMB−IDB)より小さな値に設定するので、自動変速でスポーツ走行モードの操舵補助力を小さくでき、手応え感のある操舵特性が得られる。
【0054】
さらに、AT車のシフトレバーを操作し、所定のシフトポジション(例えば、シフトポジションD3レンジ)から分岐させ、手動操作でマニュアル設定し、固定された自動変速パターンを手動変速パターンに変更してドライバの好みに合った手動変速でスポーツ走行パターン、および手動変速で通常走行パターンの操舵特性は、それぞれ図8(a)の手動・スポーツ走行パターンの車速信号VDをパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号(IMA)特性図、図8(b)の手動・通常走行パターンの車速信号VDをパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号(IMB)特性図に示すデータを、予め図2に示すそれぞれ目標信号特性データ発生手段(A)22、目標信号特性データ発生手段(B)23のROMに設定して実現することができる。
【0055】
なお、図8(a)に示す手動・スポーツ走行パターンの目標電流信号IMA、および図8(b)に示す手動・通常走行パターンの目標電流信号IMBのそれぞれは、同一の操舵トルク信号TDおよび車速信号VDに対し、図6(a)に示す自動・スポーツ走行パターンの目標電流信号IMA、図6(b)の自動・通常走行パターンの目標電流信号IMBよりも小さい値に設定する。
【0056】
また、図8の(a)、(b)の特性データをそれぞれ図4に示す目標信号特性データ発生手段(A)32、目標信号特性データ発生手段(B)35のROMに予め設定しておき、手動変速でスポーツ走行パターン、および手動変速で通常走行パターンの操舵特性を実現することができる。
【0057】
次に、この発明を油圧パワーステアリング装置に適用した実施例を示す。
図5にこの発明に係る油圧パワーステアリング装置の全体構成図を示す。
図5において、油圧パワーステアリング装置40は、図2に示す電動機制御手段12に対応するアクチュエータ制御手段41、電動機駆動手段13に対応するアクチュエータ駆動手段42を備える。
【0058】
また、油圧パワーステアリング装置40は、アクチュエータ駆動手段42に駆動されるソレノイド駆動手段61、給油路73と油圧反動室63の間に連絡路74Bを介して設けられた可変絞り弁62、可変絞り弁62から供給される油圧により切換弁64のスプール弁体64Aを中立位置に付勢するとともに操舵トルクを付与する油圧反動室63、パワーシリンダ65へ供給する油圧の切換えを行う切換弁64、ラック軸67に一体的に設けられたピストン66を左右一対の油圧室65A、65Bに切換弁64から供給される油圧で駆動してラック軸67を移動するパワーシリンダ65、ラック軸67に設けられたラック67Aと歯合するピニオン68A、ピニオン軸68Cに支承され、操舵トルクにより揺動自在なピニオンホルダ68Bに一体的に設けられるピン64Fにスプール弁体64Aが嵌合されてなる機械的なトルクセンサ10、ピニオン軸68Cに連結されるステアリング軸69、ステアリングホイール70などを備える。
【0059】
さらに、油圧パワーステアリング装置40は、作動油圧を発生する作動油圧源72、排油を蓄える油タンク71、作動油圧を切換弁64および可変絞り弁62に供給する給油路73、排油を油タンク23に戻す排油路75、その他に給油路74A、連結路74B、76、77を備える。
【0060】
アクチュエータ制御手段41は図2の電動機駆動手段12で説明した目標信号設定手段21、切替手段24、駆動制御手段26を備え、機械的な操舵トルクセンサ10からの圧油による動力補助に対して操舵トルクを変えるための油圧反動室63に与える圧油を、車速センサ11からの車速信号VDに基づいて予め目標信号特性データ発生手段(A)22および目標信号特性データ発生手段(B)23に設定した目標電流信号IMAおよび目標電流信号IMBを出力し、シフトポジション検出手段からのシフトポジション信号Pに基づいて切替手段24を切替えることにより、操舵トルクT、車速VおよびシフトポジションPの車両状態に対応した図6の特性図に示す目標電流信号IMAと同等の油圧特性または目標電流信号IMBと同等の油圧特性を選択することができる。
【0061】
続いて、油圧パワーステアリング装置40の概略動作について説明する。
ドライバがステアリングホイール70を操作すると、ステアリング軸69を介して操舵トルクがピニオン軸68Cに伝達されてピニオン68Aが回転し、ピニオン68Aと嵌合されたラック67Aが移動してラック軸67が操舵トルクおよび操舵方向に対応した直線運動を行い、ラック軸67の両端を介して連結された操向車輪を移動するよう手動のステアリング系が構成される。
【0062】
一方、ピニオン68Aが回転すると、ピニオンホルダ68Bも回転し、ピニオンホルダ68Bに設けられたピン64Fに連結された切換弁64のスプール弁体64Aも図の左右方向に移動する。
【0063】
例えば、スプール弁体64Aが右方向に移動すると、給油路74Aに連通した給油ポート64Eが、パワーシリンダ65の油圧室65Aに連通したポート64Cに接続され、油圧室65Aに所定油圧を供給する。
一方、排油路75に連通した排油ポート64Bが、パワーシリンダ65の油圧室65Bに連通したポート64Bに接続され、油圧室65Bの油圧は減少する。
【0064】
この状態では、油圧室65Aに所定油圧が供給され、油圧室65Bの油圧が減少するため、パワーシリンダ65のピストン66は図の右方向に移動し、ラック軸67も右方向に移動させるため、手動ステアリング系の手動操舵力に加え、油圧パワーステアリング系の操舵補助力が付勢される。
【0065】
同様に、スプール弁体64Aが左方向に移動すると、油圧室65Bに所定油圧が供給され、油圧室65Aの油圧が減少するため、パワーシリンダ65のピストン66は図の左方向に移動する。
なお、ドライバがステアリングホイール70を操作しない状態には、油圧室65Aおよび油圧室65B内の油圧は等しくなり、ラック軸67は中立位置に保たれる。
【0066】
油圧室65Aまたは油圧室65Bに供給、排出される油圧のシーソ動作により付勢される油圧パワーステアリング系の操舵補助力は、単純な油圧供給または油圧排出のオン/オフ制御により発生するため、設定された範囲の最大値となる。
【0067】
最大の操舵補助力を、操舵トルクT、車速VおよびシフトポジションPの車両状態に対応した操舵補助力とするため、本発明を適用してソレノイド駆動手段61を駆動するソレノイド電流ISLを車速VとシフトポジションPによりコントロールし、可変絞り弁62の可変絞り62Cの開度を調節して給油路73から供給される油圧を給油路74Aと連結路74Bに分割するよう構成する。
【0068】
ドライバがステアリングホイール70を操作すると、ステアリング軸69に配置された操舵トルクセンサ10が手動の操舵トルクTを検出し、ピニオンホルダ68B、ピン64Fを介してスプール弁体64Aを作動してパワーシリンダ65に圧油を供給する。
車両の状態に対応し、車速センサ11およびシフトポジション検出手段15が検出してディジタル信号に変換された車速信号VDおよびシフトポジション信号Pをアクチュエータ制御手段41に供給される。
【0069】
アクチュエータ制御手段41は、車速信号VDおよびシフトポジション信号Pに基づいて図6の特性図に示す目標電流信号IMAと同等の油圧特性または目標電流信号IMBと同等の油圧特性を選択できるよう、アクチュエータ駆動手段42を制御信号に基づいてソレノイド電流ISLを発生し、ソレノイド駆動手段61を駆動する。
【0070】
ソレノイド電流ISLは、自動・スポーツ走行パターンまたは自動・通常走行パターンのシフトポジション位置、車速V(VL:低車速領域、VM: 中車速領域、VH:高車速領域)に対応した目標電流信号と同様な特性になるよう設定する。
【0071】
ソレノイド駆動手段61のソレノイド61Aがソレノイド電流ISLで駆動されると、ソレノイド電流ISLに比例した力が可動コア61Bに作用し、可動コア61Bが移動して可変絞り弁62のスプール弁体62Aを移動させる。
【0072】
可変絞り弁62は、連絡路74Bに連通した入口ポート、油圧反動室63に繋がる出口ポート、スプール弁体62A、スプール弁体62Aを押し戻すばねを備え、スプール弁体62Aには入口ポートと出口ポートを連通する環状溝62Bを有し、環状溝62Bの入口ポート側に切り欠部を設け、入口ポート側と切り欠部とで可変絞り62Cを形成する。
【0073】
スプール弁体62Aは、ソレノイド電流ISLが0の場合にはばね力によって環状溝62Bが入口ポートと出口ポートを完全に連通する位置にあり、給油路74Aから連絡路74Bを介して供給される油圧(最大値)を油圧反動室63に供給する。
【0074】
一方、ソレノイド電流ISLが0から増加するにつれてスプール弁体62Aは、ばね力と平衡を取りながら図の左方向に移動し、可変絞り62Cが入口ポートの開度を調整し、連絡路74Bを介して油圧反動室63に供給される油圧はソレノイド電流ISLに反比例して次第に減少し、最終的には0となる。
【0075】
油圧反動室63は、切換弁64のスプール弁体64Aに係合されて平行な方向に移動可能な対向する一対のプランジャ(図示せず)間に配置され、油圧反動室63には一対のプランジャを相互に離反する側に付勢するばね(図示せず)が設けられているため、可変絞り弁62の出口ポートから連結路76を介して供給される油圧に対応した力でスプール弁体64Aを中立位置に付勢する。
【0076】
このように、ソレノイド電流ISLによりソレノイド駆動手段61を駆動して可変絞り弁62の可変絞り62Cの開度を調節し、油圧反動室63に供給する油圧を制御して切換弁64のスプール64Aに制動をかけるとともに、給油路74Aを介して切換弁64の給油ポート64Eに供給する油圧をソレノイド電流ISLに対応するよう制御するので、ソレノイド電流ISLに比例した油圧でパワーシリンダ65のピストン66を駆動し、ラック軸67を移動させることにより、ソレノイド電流ISLに対応した操舵補助力をステアリング系に作用させることができる。
【0077】
なお、ステアリングホイール70の操舵回転速度Nを検出する操舵回転速度センサ9をステアリング軸69に配置した場合には、図4に示す電動機制御手段30の目標信号設定手段31、目標電流信号演算手段(A)34、目標電流信号演算手段(B)37、切換手段24、駆動制御手段26をアクチュエータ制御手段41に備えることにより、図6(a)の目標電流信号IMAと図7(a)の制御電流信号IDAを合成した目標電流信号IMSA、または図6(b)の目標電流信号IMBと図7(b)の制御電流信号IDBを合成した目標電流信号IMSBに対応したソレノイド電流ISLを出力し、ソレノイド電流ISL対応した操舵補助力をステアリング系に作用させるよう構成することができる。
【0078】
また、図8の(a)、(b)に示す手動・スポーツ走行パターンの目標電流信号IMA、または手動・通常走行パターンの目標電流信号IMBに対応したソレノイド電流ISLを発生し、ソレノイド電流ISL対応した操舵補助力をステアリング系に作用させるよう構成することもできる。
【0079】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係るパワーステアリング装置の制御手段は、車両に設けられた自動変速装置のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段からの信号に基づいて制御信号の特性を変更し、同じ操舵トルクおよび同じ車速に対応して複数の異なる操舵特性を得ることができるので、車両の走行モードに適した操舵フィーリングを得ることができる。
【0080】
また、本発明に係るパワーステアリング装置は、自動変速装置が自動モードの所定シフトポジションから手動モードに切換え可能であり、手動モードに切換えられた場合、制御手段は、シフトポジション検出手段からの信号に基づき複数の目標信号特性データから自動モードに対応する特性データ値よりも小さな特性データ値を選択するので、スポーツ走行時には変速特性に連動したより手応えの大きな操舵フィーリングを得ることができる。
【0081】
よって、操舵特性を変速特性に自動的に連動させ、ドライバの好みに応じた手応えの確かな操舵フィーリングが得られる操作性に優れた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】この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】この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3】図2の目標信号設定手段の一実施例要部ブロック構成図
【図4】この発明に係る電動機制御手段の別実施例要部ブロック構成図
【図5】この発明に係る油圧パワーステアリング装置の全体構成図
【図6】自動モードの車速信号VD(VL、VM、VH)をパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号IMS特性図
【図7】車速信号VDをパラメータとした操舵回転速度信号ND―制動電流信号(IDA、IDB)特性図
【図8】手動モードの車速信号VD(VL、VM、VH)をパラメータとした操舵トルク信号TD―目標電流信号IMS特性図
【図9】自動変速機の配置図
【図10】シフトポジション表示器イメージ図
【図11】シフトポジション検出手段の構成図
【符号の説明】
1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリングホイール、3…ステアリング軸、4…ハイポイドギア、5…ラック&ピニオン機構、5a…ピニオン、5b…ラック軸、6…タイロッド、7…前輪、8…電動機、9…操舵回転速度センサ、10…操舵トルクセンサ、11…車速センサ、12,30…電動機制御手段、13…電動機駆動手段、14…電動機電流検出手段、15…シフトポジション検出手段、21,31…目標信号設定手段、22,32…目標信号特性データ発生手段(A)、22A…スポーツ走行パターンデータ記憶手段、22B,23B…データアクセス手段、23,35…目標信号特性データ発生手段(B)、23A…通常走行パターンデータ記憶手段、24…切替手段、25…偏差演算手段、26…駆動制御手段、データ発生手段、33…制動信号特性データ発生手段(A)、34…目標電流信号演算部手段(A)、36…制動信号特性データ発生手段(B)37…目標電流信号演算部手段(B)、40…油圧パワーステアリング装置、41…アクチュエータ制御手段、42…アクチュエータ駆動手段、61…ソレノイド駆動手段、62…可変絞り弁、63…油圧反動室、64…切換弁、65…パワーシリンダ、IM…電動機電流、IMD…電動機電流検出信号、IMA,IMB,IMS,IMSA,IMSB…目標電流信号、IDA,IDB…制動電流信号、ΔI…偏差信号、ISL…ソレノイド電流、P,PS、PT…シフトポジション信号、T,TD…操舵トルク信号、V,VD…車速信号、VO…電動機制御信号、VM…電動機電圧。[0001]
[Industrial application fields]
The present invention relates to a power steering device that reduces the steering force of a driver by directly applying the power of an actuator (hydraulic or electric motor) to a steering system, and in particular, power steering that controls the power of the actuator in accordance with the state of an automatic transmission. Relates to the device.
[0002]
[Prior art]
In a conventional power steering apparatus, for example, an electric power steering apparatus, a plurality of target current signal characteristic data using a vehicle speed as a parameter is stored in advance in response to a steering torque signal by detecting a manual steering torque of a driver. It is known that an electric motor control signal is generated by selecting one of the current signal characteristics, and the electric motor torque is applied to the steering system as a steering assist force by driving the electric motor through the electric motor driving means. Yes.
[0003]
In addition, the conventional electric power steering apparatus sets a steering assist force large in the low vehicle speed range to improve steering lightness, while setting a steering assist force small in the high vehicle speed region to oversteer the steering. By preventing this, the vehicle behavior is stabilized.
[0004]
Normally, multiple target current signal characteristics data with the vehicle speed as a parameter is set to suit the average driver's preference, but the vehicle speed is parameterized so that it can accommodate the preference of the driver with high sporting frequency. In response to sports driving, a plurality of other target current signal characteristic data and an external changeover switch are provided, and by operating this external changeover switch, it is possible to switch the steering characteristic of the average driver and the steering characteristic of the sports run. Those configured to be known are also known. (See JP-A-59-100059)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
The conventional electric power steering device is configured to be capable of switching the steering characteristics of an average driver and the steering characteristics of sports driving by operating an external changeover switch, but because the operation of the changeover switch is required, In many cases, the operation is troublesome or the operation is forgotten, and the frequency of use is low, so that it is not used effectively.
[0006]
In general, automatic transmission vehicles (hereinafter referred to as AT vehicles) have 1 (low), 2 (second), 3 (third), and D (D3 and D3) at the shift position of the shift lever of the automatic transmission. D4) and the like, and is frequently set to the shift position D3 or 2 (second) range when traveling on an upwinding road or downwinding road in a mountainous region or when traveling on a circuit or the like.
[0007]
This is because the engine brake is effective because the engine speed of the shift position D3 and 2 (second) range is high, and the generated torque of the engine is high.
[0008]
However, when the winding road frequency is high, the steering rotation angle increases and the behavior of the vehicle also increases. Therefore, a steering feeling that is more responsive than when driving in urban areas is preferred, and it is suitable for vehicle behavior. Steering characteristics are desired.
[0009]
The present invention has been made to solve such problems, and its purpose is to automatically switch the steering characteristics in conjunction with the shift characteristics of the automatic transmission, and to have excellent operability that provides a responsive steering feeling. Another object is to provide a power steering device.
It is another object of the present invention to provide a power steering apparatus that can manually switch part of the shift characteristics and link the steering characteristics to the shift characteristics suitable for the sports driving mode to obtain a more responsive steering feeling.
Note that the power steering device is an electric power steering device and a hydraulic power steering device.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
To solve the above problemsThe present inventionThe control means of the power steering device according to the invention changes the characteristic of the control signal based on the signal from the shift position detection means for detecting the shift position of the automatic transmission provided in the vehicle,The automatic transmission can be switched from the predetermined shift position in the automatic mode to the manual mode. When the automatic transmission is switched to the manual mode, the control means switches from the plurality of target signal characteristic data to the automatic mode based on the signal from the shift position detection means. Select a characteristic data value that is smaller than the corresponding characteristic data valueIt is characterized by that.
[0011]
Also,The present inventionThe power steering device according toSelect a characteristic data value smaller than the characteristic data value corresponding to the automatic mode from multiple target signal characteristic data at the time of at least one shift position other than the low gear and the top gear among the shift positions in the manual mode.It is characterized by that.
[0012]
[Action]
The present inventionSince the control means of the power steering device according to the invention changes the characteristic of the control signal based on the signal from the shift position detection means for detecting the shift position of the automatic transmission provided in the vehicle, the same steering torque and the same vehicle speed are obtained. Correspondingly, a plurality of different steering characteristics can be obtained.
[0013]
Also,The present inventionIn the power steering apparatus according to the present invention, the automatic transmission can be switched from the predetermined shift position in the automatic mode to the manual mode. When the automatic transmission is switched to the manual mode, the control means is configured to output a plurality of targets based on the signal from the shift position detection means. Since a characteristic data value smaller than the characteristic data value corresponding to the automatic mode is selected from the signal characteristic data, it is possible to obtain a steering feeling that is more responsive during sports running.
[0014]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
First, an embodiment in which the present invention is applied to an electric power steering apparatus will be described.
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention.
The electric
[0015]
When the
The steering torque applied to the
[0016]
On the other hand, the
The shift position detection means 15 detects the shift position D range of the shift lever of the AT vehicle with a corresponding electric signal (for example, a voltage signal), and provides the shift position signal P to the motor control means 12.
[0017]
The motor control means 12 sends to the motor drive means 13 based on the steering torque signal T, the vehicle speed signal V and the shift position signal P, for example, a PWM (pulse width modulation) motor control signal V.OThe motor drive means 13 supplies the motor control signal VOMotor voltage V corresponding toMTo drive the
The electric motor torque generated by the
[0018]
As described above, the electric
[0019]
Figure 2The present inventionIt is a principal block block diagram of the electric power steering device concerning.
In FIG. 2, the electric
The motor control means 12 is supplied with a shift position signal P from a shift position detection means 15 mounted on the
[0020]
The
The
[0021]
Here, the shift position detecting means of the automatic transmission will be described.
FIG. 9 is a layout diagram of the automatic transmission, FIG. 10 is a shift position indicator image diagram, and FIG. 11 is a configuration diagram of the shift position detecting means.
In FIG. 9, the shift lever 17 of the
Further, the
[0022]
The shift position detecting means 15 shown in FIG. 11 is composed of, for example, a potentiometer, and is formed in a fan-shaped shape centering on the O point, the
[0023]
In addition to the ones corresponding to automatic shifts in the range of 1: low, 2: second, 3: third, D: D3, D4, etc., the shift position of AT cars is for shift control more suitable for sports driving. For example, a switch provided on the shift lever from a state where the shift lever switch is set to the shift position D4 range from the shift position D3 range so that it can be operated and set manually. Can be manually set by operating the D3, D4 range of the CVT (automatic transmission device), etc., and fixed automatic transmission patterns such as D3 and D4 can be manually set Change to a gear shift pattern to achieve a sport driving pattern in the driving state preferred by the driver, for example, manual gear shifting. .
[0024]
Further, the shift position detection means 15 includes a determination means (not shown), and a detection voltage V of the shift position D3 or 2 (second) range.KIs detected, for example, an H level shift position signal P is supplied to the switching means 24 of the motor control means 12.
[0025]
The motor control means 12 is based on a microprocessor and is composed of various arithmetic functions, memory, processing functions and the like that are operated by an instruction execution program of a soft program. The target signal characteristic data generating means (A) 22 and the target signal characteristic data generating means (B) A target signal setting unit 21, a switching
[0026]
The target signal characteristic data generating means (A) 22 and the target signal characteristic data generating means (B) 23 are each provided with a memory such as a ROM, and the steering torque signal T and the
[0027]
FIG. 3 shows a block diagram of a main part of one embodiment of the target signal setting means of FIG.
In this embodiment, two storage means for storing the target current signal data are provided, and the target current signal data from any one of the storage means is selected based on the shift position signal P from the characteristic data set in each storage means. It will be selectable.
In FIG. 3, the target signal setting means 21 has a target signal characteristic data generating means (A) 22 having a sport running pattern data storage means 22A and a data access means 22B, a normal running pattern data storage means 23A and a data access means 23B. Target signal characteristic data generating means (B) 23 is provided.
[0028]
The data access means 22B receives the steering torque signal TDAnd vehicle speed signal VD6A, an access signal is sent to the sport running pattern data storage means 22A, and the vehicle speed signal V of the sport running pattern is set by the automatic shift shown in FIG.D(VL, VM, VH) As a parameter for steering torque signal TD-Target current signal (IMA) Corresponding target current signal I from the characteristic data of characteristic diagramMAData is read and target current signal I for sports driving with automatic shiftingMAIs provided to one terminal of the switching means 24.
[0029]
Similarly to the data access means 22B, the data access means 23B has a steering torque signal T.DAnd vehicle speed signal VDAnd the vehicle speed signal V of the normal running pattern with the automatic shift shown in FIG.D(VL, VM, VH) As a parameter for steering torque signal TD-Target current signal (IMB) Corresponding target current signal I from the characteristic data of characteristic diagramMBData is read out and the target current signal I during normal driving with automatic shiftMBData is provided to the other terminal of the switching means 24.
[0030]
The sport running pattern data storage means 22A and the normal running pattern data storage means 23A are each constituted by a memory such as a ROM, and the vehicle speed signal V shown in FIGS. 6 (a) and 6 (b) is set in advance.D(VL, VM, VH) As a parameter for steering torque signal TD-Target current signal (IMA, IMB) The characteristic data of the characteristic diagram is stored, and based on the access signals from the data access means 22B and the data access means 23B, the target current signal I during sports runningMAData and target current signal I during normal drivingMBOutput data.
[0031]
The target current signal I of the automatic / sport running pattern shown in FIG.MACharacteristics and target current signal I of the automatic / normal running pattern shown in FIG.MBAll characteristics are the same vehicle speed signal VDAnd the same steering torque signal TDIn order to increase the driver's steering response during sports driving, especially by setting the characteristic value of the automatic / sport driving pattern to be smaller than the characteristic value of the automatic / normal driving pattern. Can do.
[0032]
The switching means 24 is constituted by an electronic switch or a switch function of software control. From the shift position detecting means 15 shown in FIG. 11, an H level shift position signal P (P) corresponding to the shift position D3 or 2 (second) range.S) Is provided, the target current signal I of the automatic / sport driving patternMAAnd L level shift position signal P (P) corresponding to shift position 1 (low), D4 other than shift position D3 or 2 (second) range.T) Is provided, the target current signal I for automatic and normal driving patternsMBIn both cases, the target current signal IMSIs supplied to the deviation determining means 25 shown in FIG.
[0033]
In this way, the target signal setting means 21 is the target current signal characteristic data (IMA), Target current signal characteristic data (IMB) Is stored in the sport running pattern data storage means 22A and the normal running pattern data storage means 23A, so that the shift position signal P (PS, PT) Based on the target current signal I of the sport running pattern with automatic shiftingMAOr, the target current signal I of the normal running pattern with automatic shiftingMBCan be output.
[0034]
The
[0035]
The drive control means 26 uses the deviation signal ΔI (= IMS-IMD) 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
[0036]
When the
[0037]
The
[0038]
The motor current detection means 14 is constituted by, for example, a current sensor using a Hall element, a detector using a resistor that detects current as voltage, and the like.MIs detected and converted to a digital signal.MDIs fed back to the deviation determining means 26 (NFB: negative feedback).
[0039]
Figure 4BookIt is a principal part block block diagram of another Example of the motor control means which concerns on invention.
In FIG. 4, an electric motor control means 30 is provided with various control means, processing means, memory, etc. for soft control based on a microprocessor, and a target current signal I for an automatic / sport running pattern.MA, And braking current signal IDAThe target signal characteristic data generating means (A) 32 and the braking signal characteristic data generating means (A) 33 for respectively setting the target current signal I of the automatic / normal running patternMB, And braking current signal IDBTarget signal characteristic data generating means (B) 35 and braking signal characteristic data generating means (B) 36, target signal setting means 31, target current signal calculating means (A) 34, target current signal calculating means (
[0040]
The target signal characteristic data generating means (A) 32 and the target signal characteristic data generating means (B) 35 are the same as the target signal characteristic data generating means (A) 22 and the target signal characteristic data generating means (B) 23 shown in FIG. Configuration, steering torque signal TDAnd vehicle speed signal VDBased on the target current data I corresponding to the characteristic data of FIGS. 6 (a) and 6 (b)MA, IMBAnd select the target current signal IMA, Target current signal IMBAre provided to the target current signal calculation means (A) 34 and the target current signal calculation means (B) 37, respectively.
[0041]
The braking signal characteristic data generating means (A) 33 and the braking signal characteristic data generating means (B) 36 are provided with a memory such as a ROM, and the vehicle speed signal V shown in FIGS.D(VL, VM, VH) As a parameter for steering rotation speed signal ND-Braking current signal (IDA, IDB) The steering rotational speed signal N detected by the steering
[0042]
In the characteristic diagram of FIG. 7, (a) corresponds to the sport running pattern by the automatic shift corresponding to the shift position D3 or 2 (second) range from the shift position detecting means 15 shown in FIG. 11, and (b) is the shift. Automatic shifts corresponding to shift positions 1 (low) and D4 other than the positions D3 and 2 (second) range are made to correspond to the normal running pattern, and the same vehicle speed signal VDAnd steering rotation speed signal ND(A) braking current signal IDAIs the braking current signal I of (b)DBSet to be larger than
[0043]
The target current signal calculation means (A) 34 and the target current signal calculation means (B) 37 are provided with an addition function, a subtraction function, and a steering state signal S from the steering state determination means 38.TSwitch means for switching between the addition function and the subtraction function under the control of.
[0044]
The target current signal calculation means (A) 34 receives the steering state signal S.TIs, for example, at the H level, the target current signal I provided from the target signal characteristic data generating means (A) 32.MABraking current signal I provided from braking signal characteristic data generating means (A) 33DADeviation (IMA-IDA) To calculate the target current signal I in the steering forward stateMSA(= IMA-IDA) Is supplied to the switching means 24.
[0045]
Further, the target current signal calculation means (A) 34 receives the steering state signal S.TIs, for example, L level, the target current signal IMAAnd braking current signal IDASum of (IMA+ IDA) To calculate the target current signal I in the steering return state.MSA(= IMA+ IDA) Is supplied to the switching means 24.
[0046]
The target current signal calculation means (B) 37 is also configured in the same manner as the target current signal calculation means (A) 34, and the target current signal I provided from the target signal characteristic data generation means (B) 35 in the steering forward state.MBAnd the braking current signal I provided from the braking signal characteristic data generating means (B) 36.DBDeviation (IMB-IDB) To calculate the target current signal IMSB(= IMB-IDB) Is supplied to the switching means 24.
On the other hand, in the steering return state, the target current signal IMBAnd braking current signal IDBSum of (IMB+ IDB) To calculate the target current signal IMSB(= IMB+ IDB) Is supplied to the switching means 24.
[0047]
The steering state determination means 38 is a steering torque signal TDDirection flag F and steering rotation
For example, the detection of the steering forward state or the steering return state is determined by the signs of the flag F and the flag G. When the signs of the flag F and the flag G match (F = G), the forward state, the flag F and the flag If the G codes do not match (F ≠ G), the return state is set.
[0048]
As described above, the braking signal characteristic data generating means (A) 33 and the braking signal characteristic data generating means (B) 36 are applied to the braking current signal I corresponding to the steering rotational speed N of the
[0049]
Further, a target current signal calculating means (A) 34 and a target current signal calculating means (B) 37 are provided, and the steering state signal S from the steering state determining means 38 is provided.TBased on the target current signal I corresponding to the steering forward state or the steering returning stateMSA, IMSBIs generated.
[0050]
The switching means 24 is constituted by an electronic switch or a switch function of software control. From the shift position detecting means 15 shown in FIG. 11, an H level shift position signal P (P) corresponding to the shift position D3 or 2 (second) range.S) Is provided, the target current signal calculation means (A) 34 side is connected and the target current signal IMSAThe target current signal I of the sport running pattern with automatic shiftingMSIs output to the
[0051]
On the other hand, L level shift position signal P (P) corresponding to shift position 1 (low) and D4 other than shift position D3 and 2 (second) range.T) Is provided, the target current signal calculation means (B) 37 side is connected and the target current signal IMSBThe target current signal I of the normal running pattern with automatic shiftingMS Is output to the
[0052]
As described above, the motor control means 30 corresponds to the sport running pattern in the automatic shift of the shift position D3 or 2 (second) of the AT car and the normal running pattern in the automatic shift other than the shift position D3 or 2 (second). Target current signal IMA, IMBAnd braking current signal IDA, IDBAnd the target current signal I corresponding to the steering forward or steering return stateMS(IMA-IDA, IMB-IDB), (IMA+ IDA, IMB+ IDB1), the finely-tuned steering characteristic corresponding to the traveling state of the vehicle can be obtained.
[0053]
In addition, the target current signal I in the sports driving mode with automatic shift and the steering-out stateMS(= IMA-IDA) With the automatic shift in the normal driving mode and the steering forward target current signal IMS(IMB-IDB) Since a smaller value is set, the steering assist force in the sport driving mode can be reduced by automatic shifting, and a steering characteristic with a responsive feeling can be obtained.
[0054]
Further, by operating the shift lever of the AT car, branching from a predetermined shift position (for example, shift position D3 range), manually setting by manual operation, changing the fixed automatic shift pattern to the manual shift pattern, The steering characteristics of the sport driving pattern with the manual shift to suit the preference and the steering characteristics of the normal driving pattern with the manual shift are the vehicle speed signal V of the manual / sport driving pattern of FIG.DSteering torque signal TD-Target current signal (IMA) Characteristic diagram, vehicle speed signal V of manual / normal driving pattern of FIG. 8 (b)DSteering torque signal TD-Target current signal (IMBThe data shown in the characteristic diagram can be realized by setting in advance in the ROMs of the target signal characteristic data generating means (A) 22 and the target signal characteristic data generating means (B) 23 shown in FIG.
[0055]
In addition, the target current signal I of the manual / sports driving pattern shown in FIG.MAAnd the target current signal I of the manual / normal driving pattern shown in FIG.MBEach have the same steering torque signal TDAnd vehicle speed signal VDOn the other hand, the target current signal I of the automatic / sport running pattern shown in FIG.MAFIG. 6B shows the target current signal I of the automatic / normal driving pattern.MBSet to a smaller value.
[0056]
Also, the characteristic data of (a) and (b) of FIG. 8 are set in advance in the ROM of the target signal characteristic data generating means (A) 32 and the target signal characteristic data generating means (B) 35 shown in FIG. Further, it is possible to realize the steering characteristics of the sport running pattern by manual shifting and the normal running pattern by manual shifting.
[0057]
Next, an embodiment in which the present invention is applied to a hydraulic power steering apparatus will be described.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of the hydraulic power steering apparatus according to the present invention.
5, the hydraulic power steering apparatus 40 includes an
[0058]
The hydraulic power steering device 40 includes a solenoid drive unit 61 driven by an
[0059]
Further, the hydraulic power steering device 40 includes an operating
[0060]
The actuator control means 41 includes the target signal setting means 21, the switching means 24, and the drive control means 26 described with reference to the motor drive means 12 in FIG. 2, and is steered for power assistance by pressure oil from the mechanical
[0061]
Subsequently, a schematic operation of the hydraulic power steering apparatus 40 will be described.
When the driver operates the
[0062]
On the other hand, when the
[0063]
For example, when the
On the other hand, the
[0064]
In this state, the predetermined hydraulic pressure is supplied to the
[0065]
Similarly, when the
When the driver does not operate the
[0066]
The steering assist force of the hydraulic power steering system energized by the hydraulic seesaw operation supplied to and discharged from the
[0067]
In order to make the maximum steering assisting force a steering assisting force corresponding to the vehicle state of the steering torque T, the vehicle speed V, and the shift position P, the solenoid current I for driving the solenoid driving means 61 by applying the present invention.SLIs controlled by the vehicle speed V and the shift position P, and the opening of the variable throttle 62C of the variable throttle valve 62 is adjusted to divide the hydraulic pressure supplied from the
[0068]
When the driver operates the
The vehicle speed signal V detected by the
[0069]
Actuator control means 41 receives vehicle speed signal VDAnd the target current signal I shown in the characteristic diagram of FIG.MAEquivalent hydraulic characteristics or target current signal IMBThe actuator driving means 42 is controlled based on the control signal so that the hydraulic characteristic equivalent to the solenoid current I can be selected.SLAnd the solenoid driving means 61 is driven.
[0070]
Solenoid current ISLIs the shift position position of the automatic / sport driving pattern or the automatic / normal driving pattern, vehicle speed V (VL: low vehicle speed range, VM: Medium vehicle speed range, VHIs set to have the same characteristics as the target current signal corresponding to the high vehicle speed range).
[0071]
[0072]
The variable throttle valve 62 includes an inlet port communicating with the communication path 74B, an outlet port connected to the
[0073]
The
[0074]
On the other hand, solenoid current ISLAs the valve force increases from 0, the
[0075]
The
[0076]
Thus, the solenoid current ISLThus, the solenoid driving means 61 is driven to adjust the opening of the variable throttle 62C of the variable throttle valve 62, the hydraulic pressure supplied to the
[0077]
When the steering
[0078]
Further, the target current signal I of the manual / sport running pattern shown in FIGS.MAOr target current signal I for manual / normal driving patternMBSolenoid current I corresponding toSLThe solenoid current ISLA corresponding steering assist force can be applied to the steering system.
[0079]
【The invention's effect】
As explained above,The present inventionThe control means of the power steering device according to the invention changes the characteristics of the control signal based on the signal from the shift position detection means for detecting the shift position of the automatic transmission provided in the vehicle, and corresponds to the same steering torque and the same vehicle speed. Since a plurality of different steering characteristics can be obtained, a steering feeling suitable for the traveling mode of the vehicle can be obtained.
[0080]
Also,The present inventionIn the power steering apparatus according to the present invention, the automatic transmission can be switched from the predetermined shift position in the automatic mode to the manual mode. When the automatic transmission is switched to the manual mode, the control means is configured to output a plurality of targets based on the signal from the shift position detection means. Since the characteristic data value smaller than the characteristic data value corresponding to the automatic mode is selected from the signal characteristic data, it is possible to obtain a steering feeling that is more responsive to the shift characteristics during sports running.
[0081]
Therefore, it is possible to provide a power steering device with excellent operability that automatically links the steering characteristics to the speed change characteristics and provides a reliable steering feeling according to the driver's preference.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering apparatus according to the present invention.
[Figure 2]This inventionThe principal block block diagram of the electric power steering device which concerns on
3 is a block diagram of the main part of one embodiment of the target signal setting means of FIG. 2;
FIG. 4 is a block diagram of the main part of another embodiment of the motor control means according to the present invention.
FIG. 5 is an overall configuration diagram of a hydraulic power steering apparatus according to the present invention.
FIG. 6: Vehicle speed signal V in automatic modeD(VL, VM, VH) As a parameter for steering torque signal TD-Target current signal IMSCharacteristics chart
[Fig. 7] Vehicle speed signal VDSteering rotational speed signal ND-Braking current signal (IDA, IDB) Characteristics
FIG. 8: Vehicle speed signal V in manual modeD(VL, VM, VH) As a parameter for steering torque signal TD-Target current signal IMSCharacteristics chart
FIG. 9 is a layout diagram of an automatic transmission.
Fig. 10 Image of shift position display
FIG. 11 is a block diagram of the shift position detecting means.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記制御手段は、前記車両に設けられた自動変速装置のシフトポジションを検出するシフトポジション検出手段からの信号に基づいて前記制御信号の特性を変更し、
前記自動変速装置が自動モードの所定シフトポジションから手動モードに切替え可能であり、手動モードに切換えられた場合、前記制御手段は、前記シフトポジション検出手段からの信号に基づき前記複数の目標信号特性データから自動モードに対応する特性データ値よりも小さな特性データ値を選択することを特徴とするパワーステアリング装置。A steering torque sensor for detecting a steering torque applied to the steering system of the vehicle, an actuator for giving an auxiliary torque to the steering system, a steering torque signal detected by the steering torque sensor, or a plurality of sensor signals including the steering torque. A power steering device comprising: control means for outputting a control signal for controlling the driving of the actuator based on the driving means; and driving means for driving the actuator based on the control signal;
The control means changes the characteristic of the control signal based on a signal from a shift position detection means for detecting a shift position of an automatic transmission provided in the vehicle,
The automatic transmission device can be switched from a predetermined shift position in the automatic mode to the manual mode. A power steering device , wherein a characteristic data value smaller than a characteristic data value corresponding to the automatic mode is selected .
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