JP2003118599A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

電動パワーステアリング装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ステアリング機構の舵角を高い分解能で検出す
る。 【解決手段】ステアリングシャフト12には、減速機構
16が介装されており、この減速機構16を介して、電
動モータMの回転が所定の減速比(1以上)で減速され
て入力されるようになっている。また、電動モータM
は、電子制御ユニット2によって制御されるようになっ
ている。電子制御ユニット2は、入力側シャフト12A
の回転角を検出し、その検出した回転角に応じた信号を
出力するシャフト角センサ31と電動モータMのロータ
の回転角(モータ角)を検出し、その検出した回転角に
応じた信号を出力するモータ角センサ32とからの入力
信号に基づいて、ステアリングホイール11の回転角
(舵角)を検出する舵角検出部21を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータが発
生するトルクをステアリング機構に与えて操舵補助する
電動パワーステアリング装置に関する。
【0002】
【従来の技術】たとえば、電動モータが発生するトルク
をステアリング機構に与えて操舵補助する電動パワース
テアリング装置では、ステアリングホイールの回転角
(舵角)を検出するための舵角センサが設けられてお
り、この舵角センサの検出信号に応じた目標電流値が設
定され、この目標電流値に基づいて電動モータの駆動制
御が行われるようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このような電動パワー
ステアリング装置では、舵角センサの分解能が高いほ
ど、ステアリングホイールの操作に応じた適切な目標電
流値を設定することができ、良好な操舵フィーリングを
達成することができる。しかし、高い分解能を有する舵
角センサは高価であるから、このような舵角センサを採
用すると、電動パワーステアリング装置のコストアップ
を招いてしまう。
【0004】そこで、この発明の目的は、ステアリング
機構の舵角を高い分解能で検出することができ、これに
より良好な操舵フィーリングを達成できる電動パワース
テアリング装置を提供することである。
【0005】
【課題を解決するための手段および発明の効果】上記の
目的を達成するための請求項1記載の発明は、操作部材
(11)の操作に応じて電動モータ(M)を制御し、こ
の電動モータからの発生トルクをステアリング機構(1
3,14)に与えて操舵補助する電動パワーステアリン
グ装置であって、上記操作部材の操作によって回転し、
上記操作部材に加えられたトルクを上記ステアリング機
構に伝達するステアリングシャフト(12)と、このス
テアリングシャフトの途中部に結合されて、上記電動モ
ータの回転を1よりも大きい減速比で減速して上記ステ
アリングシャフトに伝達する減速伝達機構(16)と、
上記ステアリングシャフトの回転角を所定の分解能で検
出し、その検出した回転角に応じた信号を出力するシャ
フト角検出手段(31)と、上記電動モータの回転角を
検出し、その検出した回転角に応じた検出信号を出力す
るモータ角検出手段(32)と、上記シャフト角検出手
段およびモータ角検出手段の出力信号に基づいて、上記
所定の分解能よりも高い分解能で上記ステアリングシャ
フトの回転角を検出する高分解能シャフト角検出手段
(21)とを含むことを特徴とする電動パワーステアリ
ング装置である。
【0006】括弧内の英数字は、後述の実施形態におけ
る対応構成要素等を表す。以下、この項において同じ。
この発明によれば、シャフト角検出手段およびモータ角
検出手段の出力信号に基づいて、シャフト角検出手段が
有する分解能よりも高い分解能で操作部材の操作量を検
出することができる。よって、シャフト角検出手段の出
力信号のみに基づいて操作部材の操作量(舵角)を検出
し、その検出した操作量に基づいて目標電流値を設定し
てモータ制御を行う構成に比べて、より適切な目標電流
値を設定することができ、良好な操舵フィーリングを達
成することができる。
【0007】なお、電動モータの回転が減速伝達機構に
よってステアリングシャフトの回転に変換される構成で
は、電動モータの回転角とステアリングシャフトの回転
角とが対応するから、減速伝達機構による減速比が1以
下であれば、モータ回転角検出手段の出力信号に基づい
てステアリングシャフトの回転角を検出することができ
る。しかし、減速伝達機構による減速比が1よりも大き
い場合、ステアリングシャフトが1回転する間に、それ
以上(1回転以上)に電動モータが回転し、モータ回転
角検出手段から同一の検出信号が2回以上出力される場
合があるから、モータ回転角検出手段の出力信号のみで
は、ステアリングシャフトの回転角を特定することはで
きない。そこで、この発明では、シャフト角検出手段お
よびモータ角検出手段の出力信号に基づいてステアリン
グシャフトの回転角が検出される。
【0008】上記高分解能シャフト角検出手段は、請求
項2記載のように、上記シャフト角検出手段による検出
誤差範囲を上記モータ角検出手段の出力信号に基づいて
縮減することにより、上記ステアリングシャフトの回転
角を上記所定の分解能よりも高い分解能で検出するもの
であってもよい。
【0009】
【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は、この
発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の
構成を簡略化して示す図である。操作部材としてのステ
アリングホイール11に加えられた操舵トルクは、ステ
アリングシャフト12を介してステアリング機構に機械
的に伝達されるようになっている。この電動パワーステ
アリング装置は、ステアリング機構に関連して設けら
れ、ステアリング機構に電動モータM(三相DCブラシ
レスモータ)が発生するトルクを操舵補助力として与え
るものである。
【0010】ステアリング機構は、ステアリングシャフ
ト12の先端に設けられたピニオンギヤ13と、車両の
幅方向に延びたラックバー14とを備えている。ラック
バー14には、ラックギヤ部14aが形成されていて、
このラックギヤ部14aにピニオンギヤ13が噛合して
いる。また、ラックバー14の両端には、タイロッドや
ナックルアームなどを含む転舵機構(図示せず)を介し
て、それぞれ舵取り用の車輪LW,RWが結合されてい
る。転舵機構は、ラックバー14の車幅方向の直線運動
を車輪LW,RWの転舵力に変換するためのものであ
る。
【0011】この構成により、ステアリングシャフト1
2の回転は、ピニオンギヤ13およびラックギヤ部14
aによってラックバー14の直線運動に変換され、さら
に、その直線運動の方向に応じた転舵力に変換されて車
輪LW,RWに伝達される。ステアリングシャフト12
は、ステアリングホイール11側に結合された入力側シ
ャフト12Aと、ラックバー14側に結合された出力側
シャフト12Bとに分割されている。入力側シャフト1
2Aと出力側シャフト12Bとは、これらの相対的な回
転により捩れを生じるトーションバー15で互いに連結
されている。また、出力側シャフト12Bには、減速機
構16が介装されており、この減速機構16を介して、
電動モータMの回転が所定の減速比(1以上)で減速さ
れて入力されるようになっている。
【0012】電動モータMの駆動電流は、電子制御ユニ
ット(ECU)2から供給されるようになっている。電
子制御ユニット2には、入力側シャフト12Aの回転角
を検出し、その検出した回転角に応じた信号を出力する
シャフト角センサ31、電動モータMのロータの回転角
(モータ角)を検出し、その検出した回転角に応じた信
号を出力するモータ角センサ32、トーションバー15
に生じる捩れの方向および大きさを操舵トルクとして検
出し、その検出した操舵トルクに応じた信号を出力する
トルクセンサ33、およびこの電動パワーステアリング
装置が搭載された車両の走行速度(車速)を検出し、そ
の検出した車速に応じた信号を出力する車速センサ34
が接続されている。電子制御ユニット2は、シャフト角
センサ31、モータ角センサ32、トルクセンサ33お
よび車速センサ34から入力される信号などに基づい
て、電動モータMに供給する駆動電流を制御し、これに
より電動モータMから発生されるトルク(操舵補助力)
を制御する。
【0013】図2は、電子制御ユニット2の構成を示す
ブロック図である。電子制御ユニット2は、マイクロコ
ンピュータを含む構成であって、このマイクロコンピュ
ータによるプログラム処理により、シャフト角センサ3
1およびモータ角センサ32からの入力信号に基づい
て、ステアリングホイール11の回転角(舵角)を検出
する舵角検出部21と、この舵角検出部21によって検
出された舵角、ならびにモータ角センサ32、トルクセ
ンサ33および車速センサ34からの入力信号に基づい
て、電動モータMに供給すべき電流値である目標電流値
を演算する目標電流演算部22の各機能をソフトウエア
的に実現するようになっている。また、電子制御ユニッ
ト2は、目標電流演算部22によって演算された目標電
流値に応じた駆動電流を電動モータMに供給するための
ドライバ回路23を備えている。
【0014】シャフト角センサ31は、たとえば、36
0度/23の分解能で入力側シャフト12Aの絶対角度
位置を表す信号を出力するもの(絶対角センサ)で構成
されている。したがって、舵角検出部21は、シャフト
角センサ31からの入力信号に基づいて、図3に示すよ
うに、入力側シャフト12Aが中立位置(車両直進時に
おける入力側シャフト12Aの回転位置)から45度回
転するごとに、それぞれシャフト角データ「0」〜
「7」を取得することができる。
【0015】モータ角センサ32は、たとえば、360
度/26の分解能で電動モータMのロータの絶対角度位
置を表す信号を出力するもの(絶対角センサ)で構成さ
れている。したがって、舵角検出部21は、モータ角セ
ンサ32からの入力信号に基づいて、図3に示すよう
に、電動モータMのロータがロータ原点位置から5.6
25度回転するごとに、それぞれモータ角データ「0」
〜「63」を取得することができる。
【0016】上記したように、電動モータMの回転は、
減速機構16を介して、所定の減速比で減速されて出力
側シャフト12Bに入力されるようになっている。たと
えば、減速機構16における減速比が8に設定されてい
る場合、入力側シャフト12A(ステアリングホイール
11)が1回転する間に、電動モータMのロータは8回
転することになる。言い換えれば、入力側シャフト12
Aが45度回転する間に、電動モータMは1回転し、舵
角検出部21は、同一のシャフト角データを取得してい
る期間内に、電動モータMの1回転に相当するモータ角
データ「0」〜「63」を取得することになる。
【0017】これにより、舵角検出部21は、シャフト
角データおよびモータ角データの組合せにより、シャフ
ト角センサ31の分解能(=360度/23)よりも高
い分解能(=360度/(26×8))で舵角を検出する
ことができる。たとえば、シャフト角センサ31の出力
信号から得られるシャフト角データが「1」である場
合、このシャフト角データからは、舵角が45〜90度
の角度範囲に含まれることしか判らないが、このとき、
モータ角センサ32の出力信号から得られるモータ角デ
ータを参照することにより、舵角が含まれる角度範囲を
絞ることができる。すなわち、そのときのモータ角デー
タが「4」であれば、舵角δが含まれる角度範囲は、 45+45×(1/26)×4≦δ≦45+45×(1/
6)×5 に絞られる。したがって、この場合、舵角δは約48度
と検出することができる。
【0018】なお、シャフト角データおよびモータ角デ
ータと舵角との対応関係は、予め求められてテーブルの
形式でマイクロコンピュータに内蔵されているROMな
どに記憶されていてもよい。このように、舵角検出部2
1は、シャフト角センサ31の出力信号から得られるシ
ャフト角データおよびモータ角センサ32の出力信号か
ら得られるモータ角データに基づいて、シャフト角セン
サ31の分解能よりも高い分解能でステアリング機構の
舵角を検出することができる。よって、シャフト角セン
サ31の出力信号のみに基づいて舵角を検出し、その舵
角に基づいて目標電流値を設定してモータ制御を行う構
成に比べて、より適切な目標電流値を設定することがで
き、良好な操舵フィーリングを達成することができる。
【0019】また、モータ角センサ32は、電動モータ
Mがブラシレスモータで構成されている場合、ロータの
回転位置を検出するために設けられているから、この実
施形態の構成を採用したことによるコストの増加はな
い。以上、この発明の一実施形態について説明したが、
この発明は他の形態で実施することもできる。たとえ
ば、上述の実施形態では、シャフト角センサ31および
モータ角センサ32の両方が絶対角センサで構成されて
いるとしたが、シャフト角センサ31またはモータ角セ
ンサ32の一方だけを絶対角センサで構成して、他方を
初期回転位置を基準とした回転角変位に応じた信号を出
力するセンサ、すなわち相対角を検出する相対角センサ
で構成してもよいし、シャフト角センサ31およびモー
タ角センサ32の両方を相対角センサで構成してもよ
い。
【0020】なお、シャフト角センサ31を相対角セン
サで構成した場合、入力側シャフト12Aの中立位置を
検出するための処理を行う必要がある。中立位置の検出
は、たとえば、イグニッションキースイッチが導通され
たときの回転位置を初期回転位置として、シャフト角セ
ンサ31から出力される信号に基づいて入力側シャフト
12Aの相対的な回転位置を求め、その回転位置の出現
頻度を求めて、最頻出回転位置を中立位置として定めれ
ばよい。
【0021】また、モータ角センサ32を相対角センサ
で構成した場合には、シャフト角センサ31によって入
力側シャフト12Aの中立位置が検出されている時のロ
ータの回転位置を原点位置に定めるようにすればよい。
その他、特許請求の範囲に記載された事項の範囲で種々
の設計変更を施すことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施形態に係る電動パワーステア
リング装置の構成を簡略化して示す図である。
【図2】電子制御ユニットの構成を示すブロック図であ
る。
【図3】舵角を検出するための処理について説明するた
めの図である。
【符号の説明】
2 電子制御ユニット 11 ステアリングホイール 12 ステアリングシャフト 13 ピニオンギヤ 14 ラックバー 15 トーションバー 16 減速機構 21 舵角検出部 22 目標電流演算部 23 ドライバ回路 31 シャフト角センサ 32 モータ角センサ M 電動モータ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】操作部材の操作に応じて電動モータを制御
    し、この電動モータからの発生トルクをステアリング機
    構に与えて操舵補助する電動パワーステアリング装置で
    あって、 上記操作部材の操作によって回転し、上記操作部材に加
    えられたトルクを上記ステアリング機構に伝達するステ
    アリングシャフトと、 このステアリングシャフトの途中部に結合されて、上記
    電動モータの回転を1よりも大きい減速比で減速して上
    記ステアリングシャフトに伝達する減速伝達機構と、 上記ステアリングシャフトの回転角を所定の分解能で検
    出し、その検出した回転角に応じた信号を出力するシャ
    フト角検出手段と、 上記電動モータの回転角を検出し、その検出した回転角
    に応じた検出信号を出力するモータ角検出手段と、 上記シャフト角検出手段およびモータ角検出手段の出力
    信号に基づいて、上記所定の分解能よりも高い分解能で
    上記ステアリングシャフトの回転角を検出する高分解能
    シャフト角検出手段とを含むことを特徴とする電動パワ
    ーステアリング装置。
  2. 【請求項2】上記高分解能シャフト角検出手段は、上記
    シャフト角検出手段による検出誤差範囲を上記モータ角
    検出手段の出力信号に基づいて縮減することにより、上
    記ステアリングシャフトの回転角を上記所定の分解能よ
    りも高い分解能で検出するものであることを特徴とする
    請求項1記載の電動パワーステアリング装置。
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006123663A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Favess Co Ltd 操舵制御装置
JP2010058661A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Nsk Ltd 車両用舵角検出装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置
JP2014189115A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Hitachi Automotive Systems Steering Ltd 舵角検出装置
JP2017007663A (ja) * 2014-12-02 2017-01-12 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2017019498A (ja) * 2014-12-02 2017-01-26 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2018118731A (ja) * 2018-03-14 2018-08-02 Ntn株式会社 電動ブレーキ装置
JP2019111981A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006123663A (ja) * 2004-10-28 2006-05-18 Favess Co Ltd 操舵制御装置
US7431117B2 (en) * 2004-10-28 2008-10-07 Jtekt Corporation Steering control apparatus
JP4600653B2 (ja) * 2004-10-28 2010-12-15 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
JP2010058661A (ja) * 2008-09-03 2010-03-18 Nsk Ltd 車両用舵角検出装置及びこれを使用した電動パワーステアリング装置
JP2014189115A (ja) * 2013-03-27 2014-10-06 Hitachi Automotive Systems Steering Ltd 舵角検出装置
JP2017007663A (ja) * 2014-12-02 2017-01-12 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
JP2017019498A (ja) * 2014-12-02 2017-01-26 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
US9919733B2 (en) 2014-12-02 2018-03-20 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
JP2018108816A (ja) * 2014-12-02 2018-07-12 日本精工株式会社 電動パワーステアリング装置
US10179603B2 (en) 2014-12-02 2019-01-15 Nsk Ltd. Electric power steering apparatus
JP2019111981A (ja) * 2017-12-25 2019-07-11 株式会社ジェイテクト 操舵制御装置
JP2018118731A (ja) * 2018-03-14 2018-08-02 Ntn株式会社 電動ブレーキ装置

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