JP2005067295A - Electric power steering device - Google Patents

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Takuya Narasaki
拓也 楢崎
Fumiaki Ishikawa
文明 石川
Takahiro Kasuga
高寛 春日
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electric power steering device for reducing impact at a stroke end while consistently keeping steering performance good independently of the condition of a steering angle. <P>SOLUTION: The rack and pinion type electric power steering device comprises a motor rotating speed detecting means 43, a rack position detecting means 42, a storage means 45 for storing a preset relationship between a motor rotating speed near the stroke end of a rack and a motor assist reducing rate to be increased with the motor rotating speed, an extracting means 44 for extracting the motor assist reducing rate (a) corresponding to the motor rotating speed (n) detected by the motor rotating speed detecting means 43 from the relationship stored by the storage means 45 when the rack position detecting means 42 detects a preset position near the stroke end of the rack, and motor damping control means 41, 44 for controlling the damping of the motor 20 in accordance with the motor assist reducing rate (a) extracted by the extracting means 44. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、ラック・ピニオン式の電動パワーステアリング装置に関する。   The present invention relates to a rack and pinion type electric power steering apparatus.

モータの駆動力をピニオン軸から左右に移動するラックを介して操舵輪に伝達して操舵を補助するラック・ピニオン式の電動パワーステアリング装置は、そのラック・ピニオン機構が収納されるギアボックスを貫通するラックがストロークエンドでラックのストッパ部分がギアボックスに当接して停止する。   The rack and pinion type electric power steering device that assists the steering by transmitting the driving force of the motor to the steering wheel through the rack that moves to the left and right from the pinion shaft penetrates the gear box that houses the rack and pinion mechanism. The rack to be stopped stops at the stroke end when the rack stopper comes into contact with the gear box.

ステアリングの切り込みが強いと、ストロークエンドでラックのストッパ部分がギアボックスに勢いよく衝接し、その大きな衝撃荷重により不快音を発したりギアボックスを傷めたりするとともに、モータ駆動電流に過大電流が流れたりする不具合が生じる。   If the steering notch is strong, the stopper part of the rack will strike the gear box at the stroke end, and the large impact load will cause an unpleasant noise and damage the gear box, and an excessive current will flow in the motor drive current. A malfunction occurs.

そこで、ラックがストロークエンド近傍に達したときは、モータ駆動電流を徐々に減少させる例が既に提案されている（特許文献１参照）。
実公平８−８９４３号公報 Thus, an example in which the motor drive current is gradually reduced when the rack reaches the vicinity of the stroke end has been proposed (see Patent Document 1).
Japanese Utility Model Publication No. 8-8943

同特許文献１は、実施例においてラック・エンド近接センサー10を備え、ラックがストロークエンド近傍に移動したときを検出すると、時定数回路28を作動し、減流制御回路29がモータ駆動電流を徐々に減衰させ、その後比較的低レベルの電流値に保持されるよう制御される。   In this embodiment, the rack end proximity sensor 10 is provided in the embodiment, and when detecting when the rack moves near the stroke end, the time constant circuit 28 is activated, and the current reduction control circuit 29 gradually increases the motor drive current. And then controlled so as to be kept at a relatively low level current value.

ラックがストロークエンド近傍に移動したときラックの移動速度に関係なく、常に時定数回路28により設定される一定の減衰率でモータ駆動電流を減衰させるので、ステアリングの切り込みが強くラックの移動速度が速いときに支障がないように減衰率が設定されているとすると、ステアリングの切り込みが弱くラックの移動速度が遅いときにもストロークエンド近傍で同じ減衰率でモータ駆動電流を減衰し低いレベルの電流値に保持されることになり、よってステアリングが重い状態で操舵しなければならない時間が長くなり操舵性が良くない。   When the rack moves near the stroke end, the motor drive current is always attenuated at a constant damping rate set by the time constant circuit 28 regardless of the rack moving speed, so the steering is strong and the rack moving speed is fast. If the damping rate is set so that there is no hindrance, the motor drive current is attenuated at the same damping rate near the stroke end even when the steering notch is weak and the rack moving speed is slow. Therefore, the time that must be steered while the steering is heavy becomes long, and the steering performance is not good.

本発明は、かかる点に鑑みなされたもので、その目的とする処は、ステアリングの切り込みの状態に関係なく常に操舵性を良好に保ちつつストロークエンドでの衝撃を緩和することができる電動パワーステアリング装置を供する点にある。   The present invention has been made in view of such points, and an object thereof is an electric power steering capable of alleviating an impact at a stroke end while always maintaining good steering performance regardless of the state of turning of the steering. The point is to provide the device.

上記目的を達成するために、本請求項１記載の発明は、モータの駆動力をピニオン軸から左右に移動するラックを介して操舵輪に伝達して操舵を補助するラック・ピニオン式の電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、前記ラックの位置を検出するラック位置検出手段と、前記ラックのストロークエンド近傍におけるモータ回転速度と同モータ回転速度に応じて増大するモータアシスト減少率との予め設定した関係を記憶する記憶手段と、前記ラック位置検出手段が前記ラックのストロークエンド近傍の所定位置を検出したときに前記モータ回転速度検出手段が検出したモータ回転速度に対応するモータアシスト減少率を前記記憶手段が記憶する関係から抽出する抽出手段と、前記抽出手段が抽出したモータアシスト減少率に基づき前記モータを減衰制御するモータ減衰制御手段とを備えた電動パワーステアリング装置とした。   In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is a rack and pinion type electric power that assists steering by transmitting a driving force of a motor to a steered wheel via a rack that moves left and right from a pinion shaft. In the steering device, motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor, rack position detection means for detecting the position of the rack, and the motor rotation speed in the vicinity of the stroke end of the rack according to the motor rotation speed Storage means for storing a preset relationship with an increasing motor assist reduction rate, and motor rotation detected by the motor rotation speed detection means when the rack position detection means detects a predetermined position near the stroke end of the rack. Extraction means for extracting the motor assist reduction rate corresponding to the speed from the relationship stored in the storage means; And a motor damping control means for damping controlling the motor based on the motor assist reduction rate detection means is extracted as the electric power steering apparatus equipped with.

ラックのストロークエンド近傍においてモータ回転速度に対応するモータアシスト減少率に基づきモータを減衰制御するので、ステアリングの切り込みの状態に関係なく常に操舵性を良好に保ちつつストロークエンドでの衝撃を緩和することができる。   Since the motor is controlled to attenuate based on the motor assist reduction rate corresponding to the motor rotation speed in the vicinity of the rack stroke end, the shock at the stroke end can be alleviated while maintaining good steering performance regardless of the steering notch state. Can do.

請求項２記載の発明は、請求項１記載の電動パワーステアリング装置において、前記モータの回転速度が所定の回転速度を越えているときにのみ前記抽出手段がモータアシスト減少率を抽出し前記モータ減衰制御手段が同モータアシスト減少率に基づき前記モータを減衰制御することを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, in the electric power steering apparatus according to the first aspect, the extraction means extracts the motor assist reduction rate only when the rotational speed of the motor exceeds a predetermined rotational speed, and the motor damping is performed. The control means controls the attenuation of the motor based on the motor assist reduction rate.

モータの回転速度が所定の回転速度に達しないステアリングの切り込みが弱くストロークエンドでの衝撃が殆ど生じないようなときは、モータ減衰制御はする必要がない。   When the turning speed of the motor does not reach the predetermined rotational speed and the steering cut is weak and there is almost no impact at the stroke end, it is not necessary to perform motor damping control.

以下、本発明の一実施の形態について図１ないし図５に基づき説明する。
本実施の形態に係る電動パワーステアリング装置１の概略全体の後面図を図１に示す。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS.
FIG. 1 shows a schematic rear view of the electric power steering apparatus 1 according to the present embodiment.

電動パワーステアリング装置１は、車両の左右方向（図１における左右方向に一致）に指向した略円筒状のラックハウジング２内にラック軸３が左右軸方向に摺動自在に収容されされている。   In the electric power steering apparatus 1, a rack shaft 3 is accommodated in a substantially cylindrical rack housing 2 oriented in the left-right direction of the vehicle (corresponding to the left-right direction in FIG. 1) so as to be slidable in the left-right axis direction.

ラックハウジング２の両端開口から突出したラック軸３の両端部にそれぞれジョイントを介してタイロッド４，４が連結され、ラック軸３の移動によりタイロッド４，４が動かされ、さらに転舵機構を介して車両の転舵輪が転舵される。   The tie rods 4 and 4 are connected to both ends of the rack shaft 3 projecting from the openings at both ends of the rack housing 2 via joints, respectively, and the tie rods 4 and 4 are moved by the movement of the rack shaft 3, and further via the steering mechanism. The steered wheels of the vehicle are steered.

ラックハウジング２の右端部にステアリングギアボックス10が設けられている。
ステアリングギアボックス10には、ステアリングホイール（図示せず）が一体に取り付けられたステアリング軸にジョイントを介して連結される入力軸11が軸受を介して回動自在に軸支されており、入力軸11はステアリングギアボックス10内でトーションバー12を介して相対的なねじり可能に操舵ピニオン軸13と連結されている。 A steering gear box 10 is provided at the right end of the rack housing 2.
In the steering gear box 10, an input shaft 11 connected via a joint to a steering shaft to which a steering wheel (not shown) is integrally attached is rotatably supported via a bearing. 11 is connected to the steering pinion shaft 13 via the torsion bar 12 in the steering gear box 10 so as to be capable of relative twisting.

この操舵ピニオン軸13のはす歯13ａがラック軸３のラック歯３ａと噛合している。
したがってステアリングホイールの回動操作により入力軸11に伝達された操舵力は、トーションバー12を介して操舵ピニオン軸13を回動して操舵ピニオン軸13のはす歯13ａとラック歯３ａの噛合によりラック軸３を左右軸方向に摺動させる。 The helical teeth 13 a of the steering pinion shaft 13 are engaged with the rack teeth 3 a of the rack shaft 3.
Therefore, the steering force transmitted to the input shaft 11 by the turning operation of the steering wheel rotates the steering pinion shaft 13 via the torsion bar 12, and meshes with the helical teeth 13a of the steering pinion shaft 13 and the rack teeth 3a. The rack shaft 3 is slid in the left-right axis direction.

ラック軸３は、ラックガイドスプリング14に付勢されたラックガイド15により背後から押圧されている。
なおラックハウジング２の略中央位置には、内部を左右軸方向に摺動するラック軸３の移動位置を検出するためのロータリエンコーダ35が設けられている。 The rack shaft 3 is pressed from behind by a rack guide 15 biased by a rack guide spring 14.
A rotary encoder 35 for detecting the moving position of the rack shaft 3 that slides in the left-right axis direction is provided at a substantially central position of the rack housing 2.

ステアリングギアボックス10の上部にはモータ20が取り付けられ、モータ20の駆動力を減速して操舵ピニオン軸13に伝達するウオーム減速機構25がステアリングギアボックス10内に構成されている。   A motor 20 is attached to the upper portion of the steering gear box 10, and a worm reduction mechanism 25 that decelerates the driving force of the motor 20 and transmits it to the steering pinion shaft 13 is configured in the steering gear box 10.

ウオーム減速機構25は、操舵ピニオン軸13の上部に嵌着されたウオームホイール26にモータ20の駆動軸に同軸に連結されたウオーム27が噛合して構成されている。   The worm speed reduction mechanism 25 is configured by a worm wheel 26 fitted on the upper portion of the steering pinion shaft 13 and a worm 27 connected coaxially to the drive shaft of the motor 20.

モータ20の駆動力をこのウオーム減速機構25を介して操舵ピニオン軸13に作用させて操舵を補助する。   The driving force of the motor 20 is applied to the steering pinion shaft 13 via the worm reduction mechanism 25 to assist the steering.

ウオーム減速機構25のさらに上方にトルクセンサ30が設けられている。
トーションバー12を挟んで入力軸11側と操舵ピニオン軸13側にそれぞれ反射ディスク31，32が固着されており、この反射ディスク31，32に各々設けられたバーコードパターン31ａ，32ａを読み取ることができるオプティカルモジュール33が装着されてトルクセンサ30を構成している。 A torque sensor 30 is provided further above the worm reduction mechanism 25.
Reflective disks 31 and 32 are fixed to the input shaft 11 side and the steering pinion shaft 13 side with the torsion bar 12 interposed therebetween, and the barcode patterns 31a and 32a provided on the reflective disks 31 and 32 can be read. A torque sensor 30 is configured by mounting a possible optical module 33.

トルクセンサ30は、オプティカルモジュール33が各反射ディスク31，32のバーコードパターン31ａ，32ａを読み取り、その角度差から操舵トルクｔを検出する。   In the torque sensor 30, the optical module 33 reads the barcode patterns 31a and 32a of the reflecting disks 31 and 32, and detects the steering torque t from the angle difference.

またこのトルクセンサ30は、一方の操舵ピニオン軸13側の反射ディスク32のバーコードパターン32ａを読み取ることにより、操舵ピニオン軸13の固定部材に対する回転位置を検出することができ、操舵ピニオン軸回転位置検出手段の役割も果たしている。   The torque sensor 30 can detect the rotational position of the steering pinion shaft 13 with respect to the fixed member by reading the barcode pattern 32a of the reflection disk 32 on the one steering pinion shaft 13 side, and the steering pinion shaft rotational position. It also serves as a detection means.

操舵を補助するモータ20は、コンピュータにより駆動制御されており、該制御系の概略ブロック図を図３に示す。
コンピュータのＣＰＵ40は、モータ駆動制御手段41， ラック位置検出手段42，モータ回転速度検出手段43，モータアシスト減少率抽出手段44等の機能を有し、前記トルクセンサ30やロータリエンコーダ35およびモータ電流計22，モータ電圧計23からの検出信号が入力され、モータ駆動制御手段41から制御信号がモータドライバ21に出力されて、モータドライバ21によりモータ20が駆動される。 The motor 20 for assisting steering is driven and controlled by a computer, and a schematic block diagram of the control system is shown in FIG.
The CPU 40 of the computer has functions of a motor drive control means 41, a rack position detection means 42, a motor rotation speed detection means 43, a motor assist reduction rate extraction means 44, etc., and the torque sensor 30, rotary encoder 35, and motor ammeter 22, a detection signal from the motor voltmeter 23 is input, a control signal is output from the motor drive control means 41 to the motor driver 21, and the motor 20 is driven by the motor driver 21.

モータ駆動制御手段41は、一定周期Ｔで電流を流す時間Ｔonの割合（タイムレシオ）ｒ＝Ｔon／Ｔを変えることでモータを駆動制御するＰＷＭ制御を行っており、タイムレシオｒが大きい程モータアシスト量が大きくなる。   The motor drive control means 41 performs PWM control for controlling the drive of the motor by changing the ratio (time ratio) r = Ton / T of the time Ton in which current flows at a constant period T, and the motor is increased as the time ratio r increases. Assist amount increases.

なおモータ20に供給される電流を前記モータ電流計22が計測し、モータ20の端子間電圧をモータ電圧計23が計測しており、その計測電流値ｉおよび計測電圧値ｖがＣＰＵ40のモータ回転速度検出手段43に入力される。
その他メモリ45に記憶された情報がモータアシスト減少率抽出手段44に入力される。 The motor ammeter 22 measures the current supplied to the motor 20, the motor voltmeter 23 measures the voltage between the terminals of the motor 20, and the measured current value i and the measured voltage value v are the motor rotation of the CPU 40. Input to the speed detection means 43.
Other information stored in the memory 45 is input to the motor assist reduction rate extraction means 44.

モータ回転速度検出手段43は、前記計測電流値ｉとモータ抵抗値よりモータ20に掛けられる電圧を算出し、この電圧を前記計測したモータ端子間電圧ｖから引いて誘起電圧分を求め、この誘起電圧値と誘起電圧定数によりモータ回転速度ｎを推定する。
なおモータ回転速度ｎを求めるのに、モータの回転駆動軸の回転を直接ロータリエンコーダを用いて検出してもよい。 The motor rotation speed detecting means 43 calculates a voltage applied to the motor 20 from the measured current value i and the motor resistance value, and subtracts this voltage from the measured voltage between the motor terminals v to obtain an induced voltage. The motor rotation speed n is estimated from the voltage value and the induced voltage constant.
In order to obtain the motor rotation speed n, the rotation of the rotation drive shaft of the motor may be detected directly using a rotary encoder.

ラック位置検出手段42は、ロータリエンコーダ35の検出信号をカウント処理して左右に移動するラック軸３の中立位置からのラック移動量ｐをラック位置として検出するものであり、同検出ラック移動量（ラック位置）ｐは、モータアシスト減少率抽出手段44に出力される。   The rack position detection means 42 counts the detection signal of the rotary encoder 35 and detects the rack movement amount p from the neutral position of the rack shaft 3 that moves left and right as the rack position. The rack position) p is output to the motor assist reduction rate extraction means 44.

メモリ45には、操舵トルクｔと車速に基づいた通常タイムレシオ（モータアシスト量）ｒoを記憶しているとともに、ラック軸３がストロークエンドに近づいたときにモータアシスト量を減少させる最適のモータアシスト減少率ａを、そのときのモータ回転速度ｎに対応して記憶している。
このモータ回転速度ｎに対するモータアシスト減少率ａの関係を図４に示す。 The memory 45 stores a normal time ratio (motor assist amount) ro based on the steering torque t and the vehicle speed, and an optimum motor assist that reduces the motor assist amount when the rack shaft 3 approaches the stroke end. The reduction rate a is stored in correspondence with the motor rotation speed n at that time.
FIG. 4 shows the relationship of the motor assist reduction rate a to the motor rotation speed n.

モータアシスト減少率ａは、百分率（％）で表わされ、あるモータ回転速度Ｎｓ以上で０％からモータ回転速度ｎが高速になる程徐々に増加して100％に近づく大きな値となる特性を持つもので、予めモータ回転速度ｎに対して最適値を求めてメモリ45に記憶させたものである。   The motor assist decrease rate a is expressed as a percentage (%), and has a characteristic that gradually increases from 0% to a high motor rotation speed n at a certain motor rotation speed Ns or higher and becomes a large value approaching 100%. The optimum value for the motor rotational speed n is obtained in advance and stored in the memory 45.

前記通常タイムレシオｒoにこのモータアシスト減少率ａを作用させると、モータアシスト量を規定するタイムレシオｒはｒo・（１−ａ／100）となり、モータアシスト量を適確に減少させることができる。   When this motor assist reduction rate a is applied to the normal time ratio ro, the time ratio r defining the motor assist amount becomes ro · (1-a / 100), and the motor assist amount can be reduced appropriately. .

モータアシスト減少率抽出手段44は、前記ラック位置検出手段42が検出したラック移動量ｐと前記モータ回転速度検出手段43が算出したモータ回転速度ｎをもとに、前記メモリ45が記憶するモータ回転速度ｎとモータアシスト減少率ａの関係を検索してモータアシスト減少率ａを抽出する手段である。   The motor assist decrease rate extraction means 44 is a motor rotation stored in the memory 45 based on the rack movement amount p detected by the rack position detection means 42 and the motor rotation speed n calculated by the motor rotation speed detection means 43. It is a means for searching for the relationship between the speed n and the motor assist reduction rate a to extract the motor assist reduction rate a.

モータ駆動制御手段41は、前記トルクセンサ30が検出する操舵トルクｔとモータアシスト減少率抽出手段44が抽出するモータアシスト減少率ａをもとにタイムレシオｒを決め、そのタイムレシオｒでモータ20を制御する制御信号をモータドライバ21に出力する。   The motor drive control means 41 determines a time ratio r based on the steering torque t detected by the torque sensor 30 and the motor assist reduction rate a extracted by the motor assist reduction rate extraction means 44, and at the time ratio r, the motor 20 A control signal for controlling is output to the motor driver 21.

以上のようなＣＰＵ40の制御系によるモータ制御の手順を図５のフローチャートに従って説明する。
まずトルクセンサ30が検出した操舵トルクｔ，ラック位置検出手段42が検出したラック移動量ｐ，モータ電流計22が検出したモータ電流ｉ，モータ電圧計23が検出したモータ電圧ｖを読込む（ステップ１）。 The motor control procedure by the control system of the CPU 40 as described above will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the steering torque t detected by the torque sensor 30, the rack movement amount p detected by the rack position detecting means 42, the motor current i detected by the motor ammeter 22, and the motor voltage v detected by the motor voltmeter 23 are read (step S1). 1).

そして操舵トルクｔと車速から通常タイムレシオｒoをメモリ45に記憶された対応関係を検索して抽出する（ステップ２）。
次いでモータ回転速度検出手段43によりモータ電流ｉとモータ電圧ｖとからモータ回転速度ｎが算出される（ステップ３）。 Then, the normal time ratio ro is searched and extracted from the steering torque t and the vehicle speed (step 2).
Next, the motor rotation speed detecting means 43 calculates the motor rotation speed n from the motor current i and the motor voltage v (step 3).

そして次のステップ４で、算出されたモータ回転速度ｎが、所定回転速度Ｎｓより速いか否かを判別し、モータ回転速度ｎが、所定回転速度Ｎｓより遅い場合は、モータ減衰制御をする必要がなく、ステップ５に飛んでモータアシスト減少率ａを０％としてモータアシスト量を減少させず維持させるようにし、次いでステップ６で制御フラグＦを「０」とし、ステップ11に進む。   Then, in the next step 4, it is determined whether or not the calculated motor rotation speed n is faster than the predetermined rotation speed Ns. If the motor rotation speed n is slower than the predetermined rotation speed Ns, it is necessary to perform motor attenuation control. No, the control goes to step 5 where the motor assist reduction rate a is set to 0% so that the motor assist amount is not decreased, and then the control flag F is set to “0” in step 6, and the process proceeds to step 11.

一方、ステップ４でモータ回転速度ｎが、所定回転速度Ｎｓより速いときは、ステップ７に進み、ラック移動量ｐがストロークエンド近傍の所定位置を示す所定移動量Ｐｓに至ったか否かが判別される。
ラック移動量ｐがストロークエンド近傍の所定位置Ｐｓに達していないとき（ｐ＜Ｐｓ）は、ステップ５に飛んでモータ減衰制御をしない。 On the other hand, when the motor rotational speed n is higher than the predetermined rotational speed Ns at step 4, the routine proceeds to step 7 where it is determined whether or not the rack moving amount p has reached a predetermined moving amount Ps indicating a predetermined position near the stroke end. The
When the rack movement amount p does not reach the predetermined position Ps in the vicinity of the stroke end (p <Ps), the process jumps to step 5 and the motor attenuation control is not performed.

ラック移動量ｐがストロークエンド近傍の所定位置Ｐｓに達したとき（ｐ≧Ｐｓ）、ステップ８に進み、制御フラグＦが「１」か否かを判別し、Ｆ＝１ならばステップ９，10を飛び越えてステップ11に進むが、Ｆ≠１すなわちＦ＝０ならばステップ９に進む。   When the rack movement amount p reaches a predetermined position Ps in the vicinity of the stroke end (p ≧ Ps), the process proceeds to step 8 to determine whether or not the control flag F is “1”. Is skipped, and the process proceeds to Step 11. If F ≠ 1, that is, F = 0, the process proceeds to Step 9.

ステップ９に進むと、メモリ45に記憶された図４のモータ回転速度ｎとモータアシスト減少率ａとの関係に照合して前記ステップ３で算出したモータ回転速度ｎからモータアシスト減少率ａを抽出し、次ぎのステップ10で制御フラグＦに「１」を立てる。
そしてステップ11に進む。 Proceeding to step 9, the motor assist reduction rate a is extracted from the motor rotation speed n calculated in step 3 by checking the relationship between the motor rotation speed n and the motor assist reduction rate a of FIG. In the next step 10, the control flag F is set to “1”.
Then, the process proceeds to Step 11.

ステップ11では、モータ制御のタイムレシオｒを通常タイムレシオｒoにモータアシスト減少率ａを作用させて、ｒo・（１−ａ／100）を計算して求め、次ぎのステップ12においてこのタイムレシオｒでモータ20を駆動する。   In step 11, the motor control time ratio r is obtained by calculating ro · (1−a / 100) by applying the motor assist reduction rate a to the normal time ratio ro, and in the next step 12, this time ratio r To drive the motor 20.

以上のようにモータ回転速度ｎが所定回転速度Ｎｓ以下またはラック移動量ｐがストロークエンド近傍の所定位置に達していないとき（ｐ＜Ｐｓ）は、モータアシスト減少率ａは「０」でタイムレシオｒは通常タイムレシオｒoのままでモータアシストを減少させることはなく実行し、モータ回転速度ｎが所定回転速度Ｎｓを越えていてラック移動量ｐがストロークエンド近傍の所定位置Ｐｓに達したときは、そのときのモータ回転速度ｎからモータアシスト減少率ａを求め、そのモータアシスト減少率ａにより減少されたタイムレシオｒ（＝ｒo・（１−ａ／100））でモータ20を減衰制御し、以後ｐ＞Ｐｓの間そのタイムレシオｒでモータ20は減衰制御される。   As described above, when the motor rotation speed n is equal to or less than the predetermined rotation speed Ns or the rack movement amount p has not reached the predetermined position near the stroke end (p <Ps), the motor assist reduction rate a is “0” and the time ratio is When the motor rotation speed n exceeds the predetermined rotation speed Ns and the rack movement amount p reaches the predetermined position Ps near the stroke end, the motor assist is executed without decreasing the normal time ratio ro. The motor assist reduction rate a is obtained from the motor rotation speed n at that time, and the motor 20 is attenuated and controlled by the time ratio r (= ro · (1-a / 100)) reduced by the motor assist reduction rate a. Thereafter, the motor 20 is subjected to damping control at the time ratio r while p> Ps.

ラックがストロークエンド近傍の所定位置に達したとき、そのときのモータ回転速度ｎに応じたモータアシスト減少率ａでモータ20は減衰制御されるので、ステアリングの切り込みの状態に関係なく常に操舵性を良好に保ちつつストロークエンドでの衝撃を緩和することができる。   When the rack reaches a predetermined position near the stroke end, the motor 20 is attenuated with a motor assist reduction rate a corresponding to the motor rotation speed n at that time, so that the steering performance is always maintained regardless of the state of steering cut. Impact at the stroke end can be mitigated while keeping good.

なお図４に示すようにモータアシスト減少率ａが所定モータ回転速度Ｎｓ以下では０％であると抽出できるように設定しておけば、前記図５のフローチャートにおいてステップ４のモータ回転速度ｎの所定モータ回転速度Ｎｓ以上か否かの判断は不要である。   As shown in FIG. 4, if the motor assist reduction rate a is set so that it can be extracted that it is 0% below the predetermined motor rotation speed Ns, the predetermined motor rotation speed n in step 4 in the flowchart of FIG. It is not necessary to determine whether the motor rotational speed is Ns or higher.

本実施の形態では、ラック軸３の移動量（位置）をロータリエンコーダ35で検出してラック位置がストロークエンド近傍の所定位置に達したことを検知していたが、ラックハウジングの左右所定位置にリミットスイッチやフォトインタラプタなどを取り付け、ラック端部をストロークエンド近傍で検知するようにしてもよい。   In the present embodiment, the movement amount (position) of the rack shaft 3 is detected by the rotary encoder 35 to detect that the rack position has reached a predetermined position in the vicinity of the stroke end. A limit switch, a photo interrupter, or the like may be attached to detect the rack end near the stroke end.

またモータの駆動についてＰＷＭ制御以外の駆動制御を行っている場合にも、モータへの供給電力の減衰制御により本発明は適用可能である。   Even when drive control other than PWM control is performed for driving the motor, the present invention can be applied by attenuation control of power supplied to the motor.

本発明は、車両のパワーステアリング装置全般に適用できる。   The present invention can be applied to all vehicle power steering devices.

本発明の一実施の形態に係る電動パワーステアリング装置の概略全体後面図である。1 is a schematic overall rear view of an electric power steering apparatus according to an embodiment of the present invention. ギアボックス内の断面図である。It is sectional drawing in a gear box. モータ制御系の概略ブロック図である。It is a schematic block diagram of a motor control system. メモリに記憶されたモータ回転速度ｎに対するモータアシスト減少率ａの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship of the motor assist decreasing rate a with respect to the motor rotational speed n memorize | stored in memory. モータ制御の手順を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the procedure of motor control.

符号の説明Explanation of symbols

１…電動パワーステアリング装置、２…ラックハウジング、３…ラック軸、４…タイロッド、
10…ステアリングギアボックス、11…入力軸、12…トーションバー、13…操舵ピニオン軸、14…ラックガイドスプリング、15…ラックガイド、
20…モータ、21…モータドライバ、22…モータ電流計、23…モータ電圧計、
25…ウオーム減速機構、26…ウオームホイール、27…ウオーム、
30…トルクセンサ、31，32…反射ディスク、33…オプティカルモジュール、35…ロータリエンコーダ、
40…ＣＰＵ、41…モータ駆動制御手段、42…ラック位置検出手段、43…モータ回転速度検出手段、44…モータアシスト減少率抽出手段、45…メモリ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Rack housing, 3 ... Rack shaft, 4 ... Tie rod,
10 ... steering gear box, 11 ... input shaft, 12 ... torsion bar, 13 ... steering pinion shaft, 14 ... rack guide spring, 15 ... rack guide,
20 ... motor, 21 ... motor driver, 22 ... motor ammeter, 23 ... motor voltmeter,
25 ... Worm deceleration mechanism, 26 ... Worm wheel, 27 ... Worm,
30 ... Torque sensor, 31, 32 ... Reflective disk, 33 ... Optical module, 35 ... Rotary encoder,
40 ... CPU, 41 ... motor drive control means, 42 ... rack position detection means, 43 ... motor rotation speed detection means, 44 ... motor assist decrease rate extraction means, 45 ... memory.

Claims (2)

モータの駆動力をピニオン軸から左右に移動するラックを介して操舵輪に伝達して操舵を補助するラック・ピニオン式の電動パワーステアリング装置において、
前記モータの回転速度を検出するモータ回転速度検出手段と、
前記ラックの位置を検出するラック位置検出手段と、
前記ラックのストロークエンド近傍におけるモータ回転速度と同モータ回転速度に応じて増大するモータアシスト減少率との予め設定した関係を記憶する記憶手段と、
前記ラック位置検出手段が前記ラックのストロークエンド近傍の所定位置を検出したときに前記モータ回転速度検出手段が検出したモータ回転速度に対応するモータアシスト減少率を前記記憶手段が記憶する関係から抽出する抽出手段と、
前記抽出手段が抽出したモータアシスト減少率に基づき前記モータを減衰制御するモータ減衰制御手段と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。 In a rack and pinion type electric power steering device that assists steering by transmitting a driving force of a motor to a steering wheel via a rack that moves left and right from a pinion shaft,
Motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the motor;
Rack position detecting means for detecting the position of the rack;
Storage means for storing a preset relationship between a motor rotation speed near the stroke end of the rack and a motor assist reduction rate that increases in accordance with the motor rotation speed;
A motor assist reduction rate corresponding to the motor rotation speed detected by the motor rotation speed detection means when the rack position detection means detects a predetermined position near the stroke end of the rack is extracted from the relationship stored in the storage means. Extraction means;
An electric power steering apparatus comprising: motor attenuation control means for performing attenuation control of the motor based on the motor assist reduction rate extracted by the extraction means. 前記モータの回転速度が所定の回転速度を越えているときにのみ前記抽出手段がモータアシスト減少率を抽出し前記モータ減衰制御手段が同モータアシスト減少率に基づき前記モータを減衰制御す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。
The extraction means extracts a motor assist reduction rate only when the rotation speed of the motor exceeds a predetermined rotation speed, and the motor attenuation control means performs attenuation control of the motor based on the motor assist reduction rate. The electric power steering apparatus according to claim 1.
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