JP2005205998A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】中立状態にある操舵部材を切り始めるときには、停止状態にある電動モータを起動することになり、電動モータのアシスト遅れを発生し、操舵フィーリングが悪くなる。
【解決手段】トルクセンサ13により検出される操舵トルクTが操舵中立状態に対応する所定の範囲内(−T1≦T≦T1)にあるときに、補正量設定部21が補正量IaをIa=Ksin(wt)と設定する(Kは定数)。この補正量Iaを制御値設定部20により設定された制御値Iに加算して制御値Iを補正する。操舵中立状態で電動モータ16への制御値Iを微小振幅で周期的に変動させ、電動モータ16をウォーミングアップ状態としておく。操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータ16のアシストトルクを遅れなく立ち上げる。
【選択図】 図1
【解決手段】トルクセンサ13により検出される操舵トルクTが操舵中立状態に対応する所定の範囲内(−T1≦T≦T1)にあるときに、補正量設定部21が補正量IaをIa=Ksin(wt)と設定する(Kは定数)。この補正量Iaを制御値設定部20により設定された制御値Iに加算して制御値Iを補正する。操舵中立状態で電動モータ16への制御値Iを微小振幅で周期的に変動させ、電動モータ16をウォーミングアップ状態としておく。操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータ16のアシストトルクを遅れなく立ち上げる。
【選択図】 図1
Description
本発明は操舵部材の操舵トルクに応じて操舵補助用の電動モータを駆動する電動パワーステアリング装置に関するものである。
この種の電動パワーステアリング装置においては、ステアリングホイール等の操舵部材に負荷される操舵トルクをトルクセンサにより検出し、検出された操舵トルクに応じて電動モータを駆動することで操舵補助を達成している(例えば特許文献1)。
操舵部材が操舵中立状態にあるときには、トルクセンサによって検出される操舵トルクはほとんど零であり、したがって、電動モータは停止している。
特開昭63−173761号公報
操舵部材が操舵中立状態にあるときには、トルクセンサによって検出される操舵トルクはほとんど零であり、したがって、電動モータは停止している。
操舵中立状態にある操舵部材を切り始める(操舵し始める)ときには、上記のように停止状態にある電動モータを起動することになるので、電動モータの操舵補助力の立ち上がりが遅れる、いわゆるアシスト遅れを発生する。その結果、運転者はステアリング剛性の不足を感じ、操舵フィーリングが悪くなるおそれがある。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、操舵開始時のアシスト遅れがなく操舵フィーリングに優れた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、操舵開始時のアシスト遅れがなく操舵フィーリングに優れた電動パワーステアリング装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するため、本発明は、制御値に基づいて操舵補助用の電動モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、操舵中立状態にあることを条件として、制御値に微小振幅で周期的に変化する補正量を加算して制御値を補正する補正手段を備えることを特徴とするものである。この場合、操舵中立状態で電動モータへの制御値を微振動させて、電動モータをウォーミングアップ状態としておくことで、操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータのアシストトルクを遅れなく立ち上げることができ、操舵フィーリングに優れる。
また、本発明において、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、トルクセンサにより検出された操舵トルクに応じて制御値を設定する制御値設定手段とをさらに備え、上記補正手段は、トルクセンサにより検出された操舵トルクが操舵中立状態に対応する所定の範囲内にあることを条件として、制御値設定手段により設定された制御値に微小振幅で周期的に変化する補正量を加算して制御値を補正する場合がある。
この場合、トルクセンサにより検出される操舵トルクに基づいて操舵中立状態を判断し、この操舵中立状態で電動モータへの制御値を微振動させて、電動モータをウォーミングアップ状態としておくことで、操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータのアシストトルクを遅れなく立ち上げることができ、操舵フィーリングに優れる。
また、本発明において、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、トルクセンサにより検出された操舵トルクに応じて制御値を設定する制御値設定手段とをさらに備え、上記補正手段は、制御値設定手段により設定された制御値が操舵中立状態に対応する所定の範囲内にあることを条件として、制御値設定手段により設定された制御値に微小振幅で周期的に変化する補正量を加算して制御値を補正する場合がある。
また、本発明において、操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、トルクセンサにより検出された操舵トルクに応じて制御値を設定する制御値設定手段とをさらに備え、上記補正手段は、制御値設定手段により設定された制御値が操舵中立状態に対応する所定の範囲内にあることを条件として、制御値設定手段により設定された制御値に微小振幅で周期的に変化する補正量を加算して制御値を補正する場合がある。
この場合、制御値設定手段により設定された制御値に基づいて操舵中立状態を判断し、この操舵中立状態で電動モータへの制御値を微振動させて、電動モータをウォーミングアップ状態としておくことで、操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータのアシストトルクを遅れなく立ち上げることができ、操舵フィーリングに優れる。
また、本発明において、上記補正量は、当該補正量によって電動モータに発生する駆動トルクが電動モータのロストルクを超えないように設定される場合がある。この場合、電動モータの回転軸は機械的には振動しない。したがって、電動モータが機械的に振動することで、電動モータの回転軸に連なる減速機等が振動騒音を発生したり、操舵中立状態の操舵部材を握る運転者の手に違和感を与えるようなことがなく、好ましい。
また、本発明において、上記補正量は、当該補正量によって電動モータに発生する駆動トルクが電動モータのロストルクを超えないように設定される場合がある。この場合、電動モータの回転軸は機械的には振動しない。したがって、電動モータが機械的に振動することで、電動モータの回転軸に連なる減速機等が振動騒音を発生したり、操舵中立状態の操舵部材を握る運転者の手に違和感を与えるようなことがなく、好ましい。
本発明の好ましい実施の形態の添付図面を参照しつつ説明する。
図1は本発明の一実施の形態の制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering System) 1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間シャフト5と、中間シャフト5に自在継手6を介して連結されたピニオンシャフト7と、ピニオンシャフト7の端部近傍に設けられたピニオン歯7aに噛み合うラック歯8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー8とを有している。ピニオンシャフト7およびラックバー8により舵取り機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
図1は本発明の一実施の形態の制御装置が適用された電動パワーステアリング装置の概略構成を示す模式図である。図1を参照して、電動パワーステアリング装置(EPS:Electric Power Steering System) 1は、ステアリングホイール等の操舵部材2に連結しているステアリングシャフト3と、ステアリングシャフト3に自在継手4を介して連結された中間シャフト5と、中間シャフト5に自在継手6を介して連結されたピニオンシャフト7と、ピニオンシャフト7の端部近傍に設けられたピニオン歯7aに噛み合うラック歯8aを有して自動車の左右方向に延びる転舵軸としてのラックバー8とを有している。ピニオンシャフト7およびラックバー8により舵取り機構としてのラックアンドピニオン機構Aが構成されている。
ラックバー8は車体に固定されるハウジング9内に図示しない複数の軸受を介して直線往復動自在に支持されている。ラックバー8の両端部はハウジング9の両側へ突出し、各端部にはそれぞれタイロッド10が結合されている。各タイロッド10は対応するナックルアーム(図示せず)を介して対応する操向輪11に連結されている。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン歯7aおよびラック歯8aによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー8の直線運動に変換される。これにより、操向輪11の転舵が達成される。
操舵部材2が操作されてステアリングシャフト3が回転されると、この回転がピニオン歯7aおよびラック歯8aによって、自動車の左右方向に沿ってのラックバー8の直線運動に変換される。これにより、操向輪11の転舵が達成される。
ステアリングシャフト3は、操舵部材2に連なる入力軸3aと、ピニオンシャフト7に連なる出力軸3bとに分割されており、これら入、出力軸3a,3bはトーションバー12を介して同一の軸線上で相対回転可能に互いに連結されている。
トーションバー12を介する入、出力軸3a,3b間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ13が設けられており、このトルクセンサ13のトルク検出信号は、電子制御ユニット(ECU:Electric Control Unit )14に入力される。また、車両の速度を検出する車速センサ30からの検出信号も電子制御ユニット14に入力されるようになっている。
トーションバー12を介する入、出力軸3a,3b間の相対回転変位量により操舵トルクを検出するトルクセンサ13が設けられており、このトルクセンサ13のトルク検出信号は、電子制御ユニット(ECU:Electric Control Unit )14に入力される。また、車両の速度を検出する車速センサ30からの検出信号も電子制御ユニット14に入力されるようになっている。
電子制御ユニット14では、トルク検出結果や車速検出結果等に基づいて、駆動回路15を介して操舵補助用の電動モータ16を駆動制御する。電動モータ16の出力回転が減速機17を介して減速されてピニオンシャフト7に伝達され、ラックバー8の直線運動に変換されて、操舵が補助される。減速機17は、電動モータ16により回転駆動される駆動歯車18と、この駆動歯車18に噛み合うと共にピニオンシャフト7に一体回転可能に連結される従動歯車19を備える。
電子制御ユニット14は、マイクロコンピュータなど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って、トルクセンサ13により検出される操舵トルクおよび車速センサ30により検出される車速に基づいて制御値Iを設定するための制御値設定部20、後述する所定条件において微小振幅で周期的に変化する補正量Iaを設定するための補正量設定部21と、制御値設定部20により設定された制御値Iに補正量設定部21により設定された補正量Iaを加算するための加算部22とを含む。補正量設定部21および加算部22によって補正手段が構成される。制御値Iは制御電流値に相当し、電動モータ16のための駆動回路15は電流制御を実施する。
補正量設定部21はトルクセンサにより検出された操舵トルクTが操舵中立状態にあることを条件として、補正量IaをIa=Ksin( wt)と設定する。Kは振幅に関わる定数であり、wは角周波数であり、tは時間である。操舵中立状態にない場合は補正量Iaを零(Ia=0)に設定する。
次いで、図2は制御処理の流れを示すフローチャートである。図2を参照して、車速センサ30により検出される車速Vおよびトルクセンサ13によって検出される操舵トルクTが読み込まれる(ステップS1,S2)。次いで、制御値設定部20が、車両Vおよび操舵トルクTに応じた制御値Iを設定する(ステップS3)。
次いで、図2は制御処理の流れを示すフローチャートである。図2を参照して、車速センサ30により検出される車速Vおよびトルクセンサ13によって検出される操舵トルクTが読み込まれる(ステップS1,S2)。次いで、制御値設定部20が、車両Vおよび操舵トルクTに応じた制御値Iを設定する(ステップS3)。
次いで、補正量設定部21が、操舵トルクTが操舵中立状態に対応する所定の範囲内にある(−T1≦T≦T1)か否かを判定する(ステップS4)。T1は予め定められる定数である。
操舵トルクTが操舵中立状態に対応する所定の範囲内(−T1≦T≦T1)にあるときには、補正量Iaを
Ia=Ksin(wt)
と設定する(ステップS5)。
操舵トルクTが操舵中立状態に対応する所定の範囲内(−T1≦T≦T1)にあるときには、補正量Iaを
Ia=Ksin(wt)
と設定する(ステップS5)。
また、検出された操舵トルクTが上記の範囲外(T<−T1又はT1<T)にあって操舵中立状態にないときは、補正量Iaを
Ia=0
と設定する(ステップS6)。
次いで、制御値Iに設定された補正量Iaを加算して制御値Iを補正する(ステップS7)。
Ia=0
と設定する(ステップS6)。
次いで、制御値Iに設定された補正量Iaを加算して制御値Iを補正する(ステップS7)。
以上の次第で、本実施の形態によれば、トルクセンサ13により検出される操舵トルクTに基づいて操舵中立状態を判断し、この操舵中立状態で電動モータ16への制御値Iを微振動させて、電動モータ16をウォーミングアップ状態としておくことができる。
したがって、操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータ16のアシストトルクを遅れなく立ち上げることができ、操舵フィーリングに優れる。
したがって、操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータ16のアシストトルクを遅れなく立ち上げることができ、操舵フィーリングに優れる。
なお、補正量Iaは、当該補正量Iaによって電動モータ16に発生する駆動トルクが電動モータ16のロストルクを超えないように設定されることが好ましく、そうすることで、制御値I(制御電流値)のみが微振動し、電動モータ16の回転軸が機械的には振動しないようにすることができる。したがって、電動モータ16に連なる減速機17等が振動騒音を発生したり、操舵中立状態の操舵部材2を握る運転者の手に違和感を与えるようなことがない。
次いで、図3は本発明の別の実施の形態を示している。図3を参照して、本実施の形態が図1の実施の形態と異なるのは、図1の実施の形態では、トルクセンサ13により検出された操舵トルクTに基づいて操舵中立状態にあるか否かを判断したが、本実施の形態では、制御値設定部20により設定された制御値Iに基づいて操舵中立状態にあるか否かを判断する点である。他の構成については、図1の実施の形態と同様であるので、図に同一符号を付して、その説明を省略する。
図4は図3の実施の形態における制御処理の流れを示すフローチャートである。図4のフローチャートが図2のフローチャートと異なるのは、下記である。すなわち、操舵中立状態にあるか否かの判断のためのステップS4において、制御値設定部20により設定された制御値Iが操舵中立状態に対応する所定の範囲内にある(−I1≦I≦I1)か否かを判定する。I1は予め定められる定数である。
制御値Iが操舵中立状態に対応する所定の範囲内(−I1≦I≦I1)にあるときには、補正量Iaを
Ia=Ksin(wt)
と設定する(ステップS5)。
また、検出された制御値Iが上記の範囲外(I<−I1又はI1<I)にあって操舵中立状態にないときは、補正量Iaを
Ia=0
と設定する(ステップS6)。
Ia=Ksin(wt)
と設定する(ステップS5)。
また、検出された制御値Iが上記の範囲外(I<−I1又はI1<I)にあって操舵中立状態にないときは、補正量Iaを
Ia=0
と設定する(ステップS6)。
本実施の形態においては、制御値設定部20により検出される制御値Iに基づいて操舵中立状態を判断し、この操舵中立状態で電動モータ16への制御値Iを微振動させて、電動モータ16をウォーミングアップ状態としておくことができる。したがって、操舵中立状態からの操舵の開始時に電動モータ16のアシストトルクを遅れなく立ち上げることができ、操舵フィーリングに優れる。
なお、本実施の形態においても、補正量Iaによって電動モータ16に発生する駆動トルクが電動モータ16のロストルクを超えないように設定されることが、減速機17等の振動騒音を防止し、操舵中立状態の操舵部材2を握る運転者の手に違和感を与えるようなことがない点で好ましい。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
なお、本発明は上記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲で種々の変更を施すことができる。
1 電動パワーステアリング装置
2 操舵部材
3 ステアリングシャフト
5 中間シャフト
7 ピニオンシャフト
14 電子制御ユニット
15 駆動回路
16 電動モータ
17 減速機
18 駆動歯車
19 従動歯車
20 制御値設定部(制御値設定手段)
21 補正量設定部(補正量設定手段。補正手段)
22 加算部(補正手段)
30 車速センサ
V 車速
T 操舵トルク
I 制御値
Ia 補正量
2 操舵部材
3 ステアリングシャフト
5 中間シャフト
7 ピニオンシャフト
14 電子制御ユニット
15 駆動回路
16 電動モータ
17 減速機
18 駆動歯車
19 従動歯車
20 制御値設定部(制御値設定手段)
21 補正量設定部(補正量設定手段。補正手段)
22 加算部(補正手段)
30 車速センサ
V 車速
T 操舵トルク
I 制御値
Ia 補正量
Claims (4)
- 制御値に基づいて操舵補助用の電動モータを駆動制御する電動パワーステアリング装置において、
操舵中立状態にあることを条件として、制御値に微小振幅で周期的に変化する補正量を加算して制御値を補正する補正手段を備えることを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1において、
操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、
トルクセンサにより検出された操舵トルクに応じて制御値を設定する制御値設定手段とをさらに備え、
上記補正手段は、トルクセンサにより検出された操舵トルクが操舵中立状態に対応する所定の範囲内にあることを条件として、制御値設定手段により設定された制御値に微小振幅で周期的に変化する補正量を加算して制御値を補正することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項1において、
操舵部材に加えられた操舵トルクを検出するためのトルクセンサと、
トルクセンサにより検出された操舵トルクに応じて制御値を設定する制御値設定手段とをさらに備え、
上記補正手段は、制御値設定手段により設定された制御値が操舵中立状態に対応する所定の範囲内にあることを条件として、制御値設定手段により設定された制御値に微小振幅で周期的に変化する補正量を加算して制御値を補正することを特徴とする電動パワーステアリング装置。 - 請求項2又は3において、上記補正量は、当該補正量によって電動モータに発生する駆動トルクが電動モータのロストルクを超えないように設定されることを特徴とする電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004013515A JP2005205998A (ja) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2004013515A JP2005205998A (ja) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | 電動パワーステアリング装置 |
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Publication Number | Publication Date |
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ID=34899551
Family Applications (1)
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JP2004013515A Pending JP2005205998A (ja) | 2004-01-21 | 2004-01-21 | 電動パワーステアリング装置 |
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2004
- 2004-01-21 JP JP2004013515A patent/JP2005205998A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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