JP2006111109A

JP2006111109A - Power steering device

Info

Publication number: JP2006111109A
Application number: JP2004299739A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tomita; 晃弘冨田
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2004-10-14
Filing date: 2004-10-14
Publication date: 2006-04-27

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering device securing a favorable steering feeling at the time of single hand operation by avoiding giving an assist force excessively. <P>SOLUTION: The power steering device 1 is equipped with: a operating condition sensing device 31 to sense the condition of the steering operation of a driver, i.e. to sense whether the steering operation is made by both hands (two hand operation) or by a single hand (single hand operation); and a torque sensor 14 to sense the road surface reaction force Fr. An EPSECU 11 controls the operation of an EPS actuator 10 so as to enlarge the assist force to be given to the steering system with a greater road surface reaction force Fr when the steering operation is made by a single hand and the reaction force Fr is larger than the specified value. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、パワーステアリング装置に関するものである。 The present invention relates to a power steering apparatus.

近年、車両においては、運転者のステアリング操作を補助すべく、パワーステアリング装置により操舵系にアシスト力を付与するものが一般的である。
ところで、通常、パワーステアリング装置は、運転者が両手でステアリング操作を行うことを前提として、その操舵系に付与するアシスト力の設定がなされている。しかしながら、現実には、必ずしも全ての運転者が常に両手でステアリング操作を行うとは限らず、場合によっては、片手でステアリング操作が行われることもある。そして、このような場合、アシスト力の不足によって運転者の負担が大きくなり、ひいては操舵フィーリングの悪化を招くという問題がある。特に、ステアリングの意匠面側（運転者と対向する側の面）に「手のひら」を押し当てた状態でステアリングを回転させるようなステアリング操作が行われた場合、アシスト力不足によってステアリングから手が滑るおそれもある。 In recent years, in order to assist a driver's steering operation in a vehicle, a power steering device generally applies an assist force to a steering system.
By the way, in the power steering apparatus, the assist force applied to the steering system is usually set on the assumption that the driver performs the steering operation with both hands. However, in reality, not all drivers always perform the steering operation with both hands, and in some cases, the steering operation may be performed with one hand. In such a case, there is a problem that the burden on the driver is increased due to the lack of assisting force, which in turn causes deterioration of the steering feeling. In particular, when a steering operation is performed to rotate the steering wheel while pressing the palm of the hand on the design side of the steering wheel (the surface facing the driver), the hand slips from the steering wheel due to insufficient assist force. There is also a fear.

従来、こうした片手によるステアリング操作時のアシスト力不足を解決すべく、運転者によるステアリング操作の状態（両手操作か片手操作か）を検出する操作状態検出装置を備え、ステアリング操作が片手で行われている場合には、ステアリング操作が両手で行われている場合よりもアシスト力を大とするものがある（例えば、特許文献１参照）。そして、このようなパワーステアリング装置を採用することにより、片手操作時のアシスト力不足を解消し、その操舵フィーリングの向上を図ることができる。 Conventionally, in order to solve the shortage of assist force during steering operation with one hand, an operation state detection device for detecting the state of steering operation by a driver (two-hand operation or one-hand operation) has been provided, and the steering operation is performed with one hand. In some cases, the assist force is greater than when the steering operation is performed with both hands (see, for example, Patent Document 1). By adopting such a power steering device, it is possible to solve the shortage of assist force during one-handed operation and improve the steering feeling.

尚、運転者によるステアリング操作の状態を検出する方法は、例えば、ステアリング表面（意匠面を含むその外表面）の複数箇所に感圧素子を配設し、その圧力分布に基づいてステアリング操作の状態を検出することができる（例えば、特許文献１，２参照）。
特開２００２−１６０６５８号公報特開平０６−２８６６２９号公報 The method of detecting the state of the steering operation by the driver is, for example, by arranging pressure sensitive elements at a plurality of locations on the steering surface (the outer surface including the design surface), and the state of the steering operation based on the pressure distribution. Can be detected (see, for example, Patent Documents 1 and 2).
JP 2002-160658 A Japanese Patent Laid-Open No. 06-286629

しかしながら、片手操作時にはアシスト力の不足が生じやすいとはいえ、路面反力が小さい場合、或いは車速の速い場合等、必ずしもアシスト力は大きい方が好ましいといえない場合がある。このため、上記従来例のごとく片手操作時には一律にアシスト力を大とする構成では、アシスト力の過剰が生じる場合があり、ステアリングが軽すぎる、或いはステアリング剛性感が低下する等、却って操舵フィーリングの低下を招くおそれがある。 However, although a short assist force is likely to occur during one-handed operation, it may not always be preferable to have a large assist force when the road reaction force is small or the vehicle speed is high. For this reason, in the configuration in which the assist force is uniformly increased during one-handed operation as in the above-described conventional example, excessive assist force may occur, the steering is too light, or the steering rigidity is lowered. There is a risk of lowering.

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、アシスト力の過剰付与を回避して、片手操作時における好適な操舵フィーリングを確保することができるパワーステアリング装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to avoid the excessive application of assist force and to ensure a suitable steering feeling during one-handed operation. To provide an apparatus.

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、該操舵力補助装置が発生する前記アシスト力を制御する制御手段とを備えたパワーステアリング装置であって、前記ステアリング操作の状態を検出する操作状態検出手段と、路面反力を検出する路面反力検出手段とを備え、前記制御手段は、前記ステアリング操作が片手で行われており、且つ前記路面反力が所定値より大きい場合に、該路面反力が大となるほど前記アシスト力を大とすること、を要旨とする。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is directed to a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to a steering system, and the assist force generated by the steering force assisting device. A power steering apparatus comprising: a control means for controlling the vehicle, wherein the control means comprises: an operation state detection means for detecting the state of the steering operation; and a road surface reaction force detection means for detecting a road surface reaction force. The gist of the invention is that when the steering operation is performed with one hand and the road surface reaction force is larger than a predetermined value, the assist force is increased as the road surface reaction force increases.

請求項２に記載の発明は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、該操舵力補助装置が発生する前記アシスト力を制御する制御手段とを備えたパワーステアリング装置であって、前記ステアリング操作の状態を検出する操作状態検出手段と、車速を検出する車速検出手段とを備え、前記制御手段は、前記ステアリング操作が片手で行われており、且つ前記車速が所定値より小さい場合に、該車速が小となるほど前記アシスト力を大とすること、を要旨とする。 The invention according to claim 2 includes a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to a steering system, and a control unit that controls the assist force generated by the steering force assisting device. A power steering device, comprising: an operation state detection unit that detects a state of the steering operation; and a vehicle speed detection unit that detects a vehicle speed, wherein the control unit is configured such that the steering operation is performed with one hand, and The gist is that when the vehicle speed is smaller than a predetermined value, the assist force increases as the vehicle speed decreases.

上記各構成によれば、アシスト力不足が生じやすい路面反力が所定値よりも大きい状態、又は車速が所定値よりも小さい状態においてのみ、そのアシスト力が両手操作時よりも大となる。従って、高速走行時等、アシスト要求の低い状態におけるアシスト力の過剰によるステアリングの軽量感、或いはステアリング剛性感の低下等を回避することができる。そして、路面反力が大きい、又は車速が小さい状態においては、アシスト要求の増大に応じたアシスト力を操舵系に付与することができる。その結果、片手操作時の操舵フィーリングをより好適なものとすることができる。 According to each of the above configurations, the assist force is greater than that during two-handed operation only when the road surface reaction force that is likely to cause insufficient assist force is greater than a predetermined value or when the vehicle speed is smaller than a predetermined value. Accordingly, it is possible to avoid a feeling of steering lightness or a reduction in steering rigidity due to an excessive assist force in a state where the assist request is low, such as during high-speed driving. Then, in a state where the road surface reaction force is large or the vehicle speed is low, an assist force according to an increase in assist request can be applied to the steering system. As a result, the steering feeling during one-handed operation can be made more suitable.

本発明によれば、アシスト力の過剰付与を回避して、片手操作時における好適な操舵フィーリングを確保することが可能なパワーステアリング装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the power steering apparatus which can avoid the excessive provision of assist force and can ensure the suitable steering feeling at the time of one hand operation can be provided.

以下、本発明を電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化した一実施形態を図面に従って説明する。
図１は、本実施形態のパワーステアリング装置１の概略構成図である。同図に示すように、ステアリングホイール（ステアリング）２が固定されたステアリングシャフト３は、ラックアンドピニオン機構４を介してラック５に連結されており、ステアリング操作に伴うステアリングシャフト３の回転は、ラックアンドピニオン機構４によりラック５の往復直線運動に変換される。そして、このラック５の往復直線運動により操舵輪６の舵角、即ちタイヤ角が可変することにより、車両の進行方向が変更されるようになっている。 Hereinafter, an embodiment in which the present invention is embodied in an electric power steering apparatus (EPS) will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a power steering apparatus 1 of the present embodiment. As shown in the figure, a steering shaft 3 to which a steering wheel (steering) 2 is fixed is connected to a rack 5 via a rack and pinion mechanism 4. It is converted into a reciprocating linear motion of the rack 5 by the and pinion mechanism 4. The traveling direction of the vehicle is changed by changing the rudder angle of the steered wheels 6, that is, the tire angle, by the reciprocating linear motion of the rack 5.

本実施形態のパワーステアリング装置１は、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてのＥＰＳアクチュエータ１０と、該ＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する制御手段としてのＥＰＳＥＣＵ１１とを備えた電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）である。 The power steering device 1 according to the present embodiment includes an EPS actuator 10 as a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to a steering system, and an EPS ECU 11 as a control unit that controls the operation of the EPS actuator 10. Is an electric power steering device (EPS).

本実施形態のＥＰＳアクチュエータ１０は、その駆動源であるモータ１２がラック５と同軸に配置された所謂ラック型のＥＰＳアクチュエータであり、モータ１２が発生するアシストトルクは、ボール送り機構（図示略）を介してラック５に伝達される。尚、本実施形態のモータ１２は、ブラシレスモータであり、ＥＰＳＥＣＵ１１から三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力の供給を受けることにより回転する。そして、ＥＰＳＥＣＵ１１は、このモータ１２が発生するアシストトルクを制御することにより、操舵系に付与するアシスト力を制御する（パワーアシスト制御）。 The EPS actuator 10 of the present embodiment is a so-called rack-type EPS actuator in which a motor 12 that is a driving source thereof is arranged coaxially with the rack 5, and an assist torque generated by the motor 12 is a ball feed mechanism (not shown). Is transmitted to the rack 5 via. The motor 12 of the present embodiment is a brushless motor, and rotates by receiving supply of three-phase (U, V, W) driving power from the EPS ECU 11. The EPS ECU 11 controls the assist force applied to the steering system by controlling the assist torque generated by the motor 12 (power assist control).

本実施形態では、ＥＰＳＥＣＵ１１には、トルクセンサ１４及び車速検出手段としての車速センサ１５が接続されている。尚、車速センサ１５は、車内ネットワーク（CAN：Controller Area Network）１３を介してＥＰＳＥＣＵ１１と接続されている。そして、ＥＰＳＥＣＵ１１は、これらトルクセンサ１４及び車速センサ１５によりそれぞれ検出される操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて、ＥＰＳアクチュエータ１０の作動、即ちパワーアシスト制御を実行する。 In the present embodiment, the EPS ECU 11 is connected with a torque sensor 14 and a vehicle speed sensor 15 as vehicle speed detection means. The vehicle speed sensor 15 is connected to the EPS ECU 11 via an in-vehicle network (CAN: Controller Area Network) 13. The EPS ECU 11 executes the operation of the EPS actuator 10, that is, power assist control based on the steering torque τ and the vehicle speed V detected by the torque sensor 14 and the vehicle speed sensor 15, respectively.

次に、本実施形態におけるパワーステアリング装置の制御態様について説明する。
図２は、本実施形態のパワーステアリング装置の制御ブロック図である。尚、以下に示す各制御ブロックは、後述するマイコン１７が実行するコンピュータプログラムにより実現されるものである。 Next, a control mode of the power steering device in the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a control block diagram of the power steering apparatus of the present embodiment. Each control block shown below is realized by a computer program executed by a microcomputer 17 described later.

同図に示すように、ＥＰＳＥＣＵ１１は、モータ制御信号を出力するマイコン１７と、モータ制御信号に基づいてモータ１２に三相の駆動電力を供給する駆動回路１８とを備えている。 As shown in the figure, the EPS ECU 11 includes a microcomputer 17 that outputs a motor control signal, and a drive circuit 18 that supplies three-phase drive power to the motor 12 based on the motor control signal.

マイコン１７には、モータ１２に通電される各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwを検出するための電流センサ２０ｕ，２０ｖ、及びモータ１２の回転角（電気角）θを検出するための回転角センサ２１が接続されている。そして、マイコン１７は、これら各センサの出力信号に基づいてモータ１２の各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び回転角θを検出し、その各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び回転角θ、並びに上記操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて駆動回路１８にモータ制御信号を出力する。 The microcomputer 17 includes current sensors 20u, 20v for detecting the phase current values Iu, Iv, Iw energized to the motor 12, and a rotation angle sensor for detecting the rotation angle (electrical angle) θ of the motor 12. 21 is connected. The microcomputer 17 detects the phase current values Iu, Iv, Iw and the rotation angle θ of the motor 12 based on the output signals of these sensors, and the phase current values Iu, Iv, Iw and the rotation angles θ, A motor control signal is output to the drive circuit 18 based on the steering torque τ and the vehicle speed V.

詳述すると、マイコン１７は、操舵系に付与するアシスト力の制御目標量である電流指令値Ｉq*を演算する電流指令値演算部２５と、電流指令値演算部２５により算出された電流指令値Ｉq*に基づいてモータ１２の各相に印加する電圧の指令値、即ち相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を演算する相電圧指令値演算部２６とを備えている。 Specifically, the microcomputer 17 includes a current command value calculation unit 25 that calculates a current command value Iq * that is a control target amount of assist force applied to the steering system, and a current command value calculated by the current command value calculation unit 25. There is provided a phase voltage command value calculation unit 26 for calculating a command value of a voltage applied to each phase of the motor 12 based on Iq *, that is, a phase voltage command value Vu *, Vv *, Vw *.

本実施形態では、電流指令値演算部２５は、上記トルクセンサ１４及び車速センサ１５により検出された操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて電流指令値Ｉq*を演算し、その電流指令値Ｉq*を相電圧指令値演算部２６に出力する。また、相電圧指令値演算部２６には、電流指令値演算部２５により算出された電流指令値Ｉq*とともに、各電流センサ２０ｕ，２０ｖにより検出された各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw及び回転角センサ２１により検出された回転角θが入力される。そして、相電圧指令値演算部２６は、これら各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉw、回転角θ、及び電流指令値Ｉq*に基づいて相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を演算する。 In the present embodiment, the current command value calculation unit 25 calculates a current command value Iq * based on the steering torque τ and the vehicle speed V detected by the torque sensor 14 and the vehicle speed sensor 15, and calculates the current command value Iq *. It outputs to the phase voltage command value calculating part 26. In addition, the phase voltage command value calculation unit 26 includes the current command value Iq * calculated by the current command value calculation unit 25, the phase current values Iu, Iv, Iw detected by the current sensors 20u, 20v, and the rotation. The rotation angle θ detected by the angle sensor 21 is input. Then, the phase voltage command value calculation unit 26 calculates the phase voltage command values Vu *, Vv *, Vw * based on the phase current values Iu, Iv, Iw, the rotation angle θ, and the current command value Iq *. .

本実施形態では、相電圧指令値演算部２６は、ｄ／ｑ座標系における電流制御により、モータ１２に供給する電流量（実電流値）を制御目標量である電流指令値Ｉq*に追従させるべく相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*の演算を行う。即ち、電流指令値Ｉq*は、ｑ軸電流指令値として相電圧指令値演算部２６に入力され、各相電流値Ｉu，Ｉv，Ｉwは、回転角θに基づいてｄ／ｑ変換される。そして、相電圧指令値演算部２６は、ｑ軸電流指令値、及びｄ／ｑ変換により算出されたｄ，ｑ軸電流値に基づいてｄ，ｑ軸電圧指令値を演算し、そのｄ，ｑ軸電圧指令値をｄ／ｑ逆変換することにより各相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*を算出する。 In the present embodiment, the phase voltage command value calculation unit 26 causes the current amount (actual current value) supplied to the motor 12 to follow the current command value Iq *, which is a control target amount, by current control in the d / q coordinate system. The phase voltage command values Vu *, Vv *, Vw * are calculated as much as possible. That is, the current command value Iq * is input to the phase voltage command value calculation unit 26 as a q-axis current command value, and each phase current value Iu, Iv, Iw is d / q converted based on the rotation angle θ. The phase voltage command value calculation unit 26 calculates the d and q axis voltage command values based on the q axis current command value and the d and q axis current values calculated by the d / q conversion. Each phase voltage command value Vu *, Vv *, Vw * is calculated by inversely converting the shaft voltage command value by d / q.

相電圧指令値演算部２６により算出された相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*は、モータ制御信号出力部２７に入力される。そして、モータ制御信号出力部２７は、その相電圧指令値Ｖu*，Ｖv*，Ｖw*に基づいて駆動回路１８にモータ制御信号を出力する。 The phase voltage command values Vu *, Vv *, Vw * calculated by the phase voltage command value calculation unit 26 are input to the motor control signal output unit 27. The motor control signal output unit 27 outputs a motor control signal to the drive circuit 18 based on the phase voltage command values Vu *, Vv *, and Vw *.

一方、駆動回路１８は、モータ１２の相数に対応する複数（６個）のパワーＭＯＳＦＥＴ（以下、単にＦＥＴ）により構成されており、具体的にはＦＥＴ２８ａ，２８ｄの直列回路、ＦＥＴ２８ｂ，２８ｅの直列回路及びＦＥＴ２８ｃ，２８ｆの直列回路を並列接続することにより構成されている。そして、ＦＥＴ２８ａ，２８ｄの接続点２９ｕはモータ１２のＵ相コイルに接続され、ＦＥＴ２８ｂ，２８ｅの接続点２９ｖはモータ１２のＶ相コイルに接続され、ＦＥＴ２８ｃ，２８ｆの接続点２９ｗはモータ１２のＷ相コイルに接続されている。また、各ＦＥＴ２８ａ〜２８ｆのゲート端子には、マイコン１７から出力されるモータ制御信号が印加される。そして、このモータ制御信号に応答して各ＦＥＴ２８ａ〜２８ｆがオン／オフすることにより、直流電源３０から供給される直流電圧が三相（Ｕ，Ｖ，Ｗ）の駆動電力に変換され、モータ１２に供給されるようになっている。 On the other hand, the drive circuit 18 is composed of a plurality (six) of power MOSFETs (hereinafter simply referred to as FETs) corresponding to the number of phases of the motor 12, and more specifically, a series circuit of FETs 28a and 28d and FETs 28b and 28e. A series circuit and a series circuit of FETs 28c and 28f are connected in parallel. The connection point 29u of the FETs 28a and 28d is connected to the U-phase coil of the motor 12, the connection point 29v of the FETs 28b and 28e is connected to the V-phase coil of the motor 12, and the connection point 29w of the FETs 28c and 28f is the W of the motor 12. Connected to the phase coil. A motor control signal output from the microcomputer 17 is applied to the gate terminals of the FETs 28a to 28f. The FETs 28a to 28f are turned on / off in response to the motor control signal, whereby the DC voltage supplied from the DC power supply 30 is converted into three-phase (U, V, W) driving power, and the motor 12 To be supplied.

（片手操作時のパワーアシスト制御）
次に、本実施形態のパワーステアリング装置１における片手操作時のパワーアシスト制御の態様について説明する。 (Power assist control during one-handed operation)
Next, the aspect of the power assist control at the time of one-hand operation in the power steering apparatus 1 of this embodiment is demonstrated.

図１に示すように、本実施形態のパワーステアリング装置１は、運転者によるステアリング操作の状態、即ちそのステアリング操作が両手によるもの（両手操作）であるか片手によるもの（片手操作）であるかを検出する操作状態検出装置３１を備えており、操作状態検出装置３１は車内ネットワーク１３を介してＥＰＳＥＣＵ１１と接続されている。 As shown in FIG. 1, the power steering device 1 of the present embodiment is in a state of steering operation by a driver, that is, whether the steering operation is with both hands (two-hand operation) or with one hand (one-hand operation). The operation state detection device 31 is connected to the EPS ECU 11 via the in-vehicle network 13.

尚、この操作状態検出手段としての操作状態検出装置３１は、ステアリング２の外表面に配設された複数の感圧素子により検出される圧力分布に基づいて運転者の操作状態を検出する公知のものであり、同操作状態検出装置３１は、車内ネットワーク１３を介して、その検出結果である操作状態信号をＥＰＳＥＣＵ１１に出力する。 The operation state detection device 31 as the operation state detection means is a known device that detects the operation state of the driver based on the pressure distribution detected by a plurality of pressure sensitive elements arranged on the outer surface of the steering 2. The operation state detection device 31 outputs an operation state signal as a detection result to the EPS ECU 11 via the in-vehicle network 13.

また、本実施形態のトルクセンサ１４は、路面反力Ｆrを検出可能な路面反力検出手段としての機能を有するものであり、ＥＰＳＥＣＵ１１は、同トルクセンサ１４の出力信号に基づいて路面反力Ｆrを検出する。そして、ＥＰＳＥＣＵ１１は、ステアリング操作が片手で行われており、且つ路面反力Ｆrが所定値よりも大きい場合には、その路面反力Ｆrが大となるほど、操舵系に付与するアシスト力を大とすべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。 Further, the torque sensor 14 of the present embodiment has a function as a road surface reaction force detecting means capable of detecting the road surface reaction force Fr, and the EPS ECU 11 is based on the output signal of the torque sensor 14. Is detected. When the steering operation is performed with one hand and the road surface reaction force Fr is larger than a predetermined value, the EPS ECU 11 increases the assist force applied to the steering system as the road surface reaction force Fr increases. Therefore, the operation of the EPS actuator 10 is controlled.

詳述すると、図２に示すように、電流指令値演算部２５は、操舵トルクτ及び車速Ｖに基づいて操舵系に付与するアシスト力の基礎的制御目標量、即ち電流指令値Ｉq*の基礎成分である基本アシスト量Ｉas*を演算する基本アシスト量演算部３２と、操作状態信号に基づいて片手操作であるか否かを判定する片手操作判定部３３と、路面反力Ｆrに基づいて片手操作時の補正成分である片手補正量Ｉoh*を演算する片手補正量演算部３４とを備えている。そして、電流指令値演算部２５は、片手操作判定部３３において「片手操作である」との判定がなされた場合には、基本アシスト量演算部３２により算出された基本アシスト量Ｉas*に、片手補正量演算部３４により算出された片手補正量Ｉoh*を加算（重畳）した値を電流指令値Ｉq*として相電圧指令値演算部２６に出力する。 More specifically, as shown in FIG. 2, the current command value calculation unit 25 is based on the basic control target amount of assist force applied to the steering system based on the steering torque τ and the vehicle speed V, that is, the basis of the current command value Iq *. A basic assist amount calculation unit 32 that calculates a basic assist amount Ias * as a component, a one-hand operation determination unit 33 that determines whether the operation is a one-hand operation based on an operation state signal, and a one-hand operation based on a road surface reaction force Fr A one-hand correction amount calculation unit 34 for calculating a one-hand correction amount Ioh * which is a correction component at the time of operation. When the one-handed operation determining unit 33 determines that the operation is the one-handed operation, the current command value calculating unit 25 adds the one-handed operation to the basic assist amount Ias * calculated by the basic assist amount calculating unit 32. A value obtained by adding (superimposing) the one-hand correction amount Ioh * calculated by the correction amount calculation unit 34 is output to the phase voltage command value calculation unit 26 as a current command value Iq *.

更に詳述すると、片手補正量演算部３４は、片手補正量Ｉoh*と路面反力Ｆrとが関連付けられたマップ３５を有しており（図３参照）、同マップ３５において、片手補正量Ｉoh*は、路面反力Ｆrが所定値Ｆ０以下の領域において「０」、路面反力Ｆrが所定値Ｆ０より大きい領域において、路面反力Ｆrが大となるほど大となるように設定されている。そして、片手補正量演算部３４は、検出された路面反力Ｆrをこのマップ３５に照合することにより、片手補正量Ｉoh*の演算を行う。即ち、片手補正量演算部３４は、路面反力Ｆrが所定値Ｆ０以下である場合には、片手補正量Ｉoh*として「０」を算出し、路面反力Ｆrが所定値Ｆ０より大きい場合には、路面反力Ｆrが大となるほど大きな値を有する片手補正量Ｉoh*を算出する。尚、本実施形態では、所定値Ｆ０は、実験やシミュレーション等により求めれた「路面反力Ｆrが同所定値Ｆ０よりも大となることでアシスト力不足が発生しやすい」とされる値に設定されている。 More specifically, the one-hand correction amount computing unit 34 has a map 35 in which the one-hand correction amount Ioh * and the road surface reaction force Fr are associated (see FIG. 3). * Is set to be “0” in a region where the road surface reaction force Fr is equal to or less than the predetermined value F0, and to increase as the road surface reaction force Fr increases in a region where the road surface reaction force Fr is greater than the predetermined value F0. Then, the one-hand correction amount calculation unit 34 calculates the one-hand correction amount Ioh * by checking the detected road surface reaction force Fr against this map 35. That is, when the road surface reaction force Fr is equal to or less than the predetermined value F0, the one-hand correction amount calculation unit 34 calculates “0” as the one-hand correction amount Ioh *, and when the road surface reaction force Fr is larger than the predetermined value F0. Calculates a one-hand correction amount Ioh * having a larger value as the road surface reaction force Fr increases. In the present embodiment, the predetermined value F0 is set to a value obtained by experiments, simulations, or the like that “assist force shortage is likely to occur when the road surface reaction force Fr becomes larger than the predetermined value F0”. Has been.

片手補正量演算部３４により算出された片手補正量Ｉoh*は、片手操作判定部３３によりオン／オフ制御される切替部３６を介して加算器３７に入力され、片手操作判定部３３は、「片手操作である」と判定した場合に、切替部３６に対しオン指令を出力する。そして、加算器３７において、基本アシスト量演算部３２により算出された基本アシスト量Ｉas*と片手補正量Ｉoh*とが重畳されることにより、その重畳された値が電流指令値Ｉq*として相電圧指令値演算部２６へと出力されるようになっている。 The one-hand correction amount Ioh * calculated by the one-hand correction amount calculation unit 34 is input to the adder 37 via the switching unit 36 that is on / off controlled by the one-hand operation determination unit 33. The one-hand operation determination unit 33 When it is determined that the operation is a one-handed operation, an ON command is output to the switching unit 36. Then, in the adder 37, the basic assist amount Ias * and the one-hand correction amount Ioh * calculated by the basic assist amount calculation unit 32 are superimposed, and the superimposed value is used as a current command value Iq * as a phase voltage. It is output to the command value calculation unit 26.

即ち、本実施形態では、片手補正量演算部３４により算出された片手補正量Ｉoh*は、片手操作判定部３３が「片手操作である」と判定した場合にのみ加算器３７に入力される。そして、「片手操作ではない」と判定した場合であっても、路面反力Ｆrが所定値Ｆ０以下の領域では、その値が「０」となる。 In other words, in the present embodiment, the one-hand correction amount Ioh * calculated by the one-hand correction amount calculation unit 34 is input to the adder 37 only when the one-hand operation determination unit 33 determines “one-hand operation”. Even when it is determined that the operation is not “one-handed operation”, the value is “0” in the region where the road surface reaction force Fr is equal to or less than the predetermined value F0.

従って、片手操作時且つ路面反力Ｆrが所定値Ｆ０よりも大きい場合にのみ、基本アシスト量Ｉas*に路面反力Ｆrが大となるほど大きな値を有する片手補正量Ｉoh*が加算された値が電流指令値Ｉq*として出力され、それ以外の場合には、通常の制御目標量である基本アシスト量Ｉas*が電流指令値Ｉq*として出力される。そして、これにより、ステアリング操作が片手で行われており、且つ路面反力Ｆrが所定値よりも大きい場合に、その路面反力Ｆrが大となるほど、操舵系に付与するアシスト力を大とすることが可能となっている。 Accordingly, only when one-handed operation is performed and the road surface reaction force Fr is larger than the predetermined value F0, a value obtained by adding the one-hand correction amount Ioh * having a larger value as the road surface reaction force Fr becomes larger to the basic assist amount Ias * is obtained. In other cases, the basic assist amount Ias *, which is a normal control target amount, is output as the current command value Iq *. As a result, when the steering operation is performed with one hand and the road surface reaction force Fr is greater than a predetermined value, the assist force applied to the steering system is increased as the road surface reaction force Fr increases. It is possible.

以上、本実施形態によれば、以下のような特徴を得ることができる。
パワーステアリング装置１は、運転者によるステアリング操作の状態、即ちそのステアリング操作が両手によるもの（両手操作）であるか片手によるもの（片手操作）であるかを検出する操作状態検出装置３１と、路面反力Ｆrを検出可能なトルクセンサ１４とを備える。そして、ＥＰＳＥＣＵ１１は、ステアリング操作が片手で行われており、且つ路面反力Ｆrが所定値よりも大きい場合には、その路面反力Ｆrが大となるほど、操舵系に付与するアシスト力を大とすべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御する。 As described above, according to the present embodiment, the following features can be obtained.
The power steering device 1 includes an operation state detection device 31 that detects a state of steering operation by a driver, that is, whether the steering operation is performed by both hands (two-hand operation) or one hand (one-hand operation), and a road surface. And a torque sensor 14 capable of detecting the reaction force Fr. When the steering operation is performed with one hand and the road surface reaction force Fr is larger than a predetermined value, the EPS ECU 11 increases the assist force applied to the steering system as the road surface reaction force Fr increases. Therefore, the operation of the EPS actuator 10 is controlled.

このような構成とすれば、アシスト力不足が生じやすい路面反力Ｆrが所定値Ｆ０よりも大きい状態においてのみ、そのアシスト力が両手操作時よりも大となる。従って、高速走行時等、アシスト要求の低い状態におけるアシスト力の過剰によるステアリングの軽量感、或いはステアリング剛性感の低下等を回避することができる。そして、路面反力Ｆrが大きい状態においては、アシスト要求の増大に応じたアシスト力を操舵系に付与することができる。その結果、片手操作時の操舵フィーリングをより好適なものとすることができる。 With such a configuration, the assist force becomes greater than that during two-handed operation only in a state where the road surface reaction force Fr that tends to cause insufficient assist force is greater than the predetermined value F0. Therefore, it is possible to avoid a feeling of steering lightness or a decrease in steering rigidity due to an excessive assist force when the assist request is low, such as during high-speed driving. In a state where the road surface reaction force Fr is large, an assist force corresponding to an increase in assist request can be applied to the steering system. As a result, the steering feeling during one-handed operation can be made more suitable.

なお、上記各実施形態は以下のように変更してもよい。
・本実施形態では、片手操作判定部３３は、片手操作であるか否かを判定することとしたが、更に進めて、片手操作のうちの、ステアリングの意匠面側（運転者と対向する側の面）に「手のひら」を押し当てた状態でステアリングを回転させるようなステアリング操作（手のひら操作）が行われているか否かを判定することとしてもよい。そして、「手のひら操作」が行われていることを上記制御の開始条件としてもよい。また、普通の片手操作と「手のひら操作」とを識別し、各々に応じた所定値やアシスト力の増加カーブ等を設定してもよい。尚、「手のひら操作」の検出は、操作状態検出装置３１を構成する感圧素子をステアリング２の意匠面側（運転者と対向する側の面）に配置することで容易に具現化することができる。 In addition, you may change each said embodiment as follows.
In the present embodiment, the one-hand operation determination unit 33 determines whether or not the operation is a one-hand operation. However, in one-hand operation, the design surface side of the steering (the side facing the driver) It is also possible to determine whether or not a steering operation (palm operation) that rotates the steering wheel with the “palm” pressed against the surface is performed. And it is good also considering that "palm operation" is performed as the starting condition of the said control. Alternatively, a normal one-hand operation and a “palm operation” may be identified, and a predetermined value, an assist force increase curve, or the like may be set according to each. The detection of the “palm operation” can be easily realized by arranging the pressure-sensitive element constituting the operation state detection device 31 on the design surface side (surface on the side facing the driver) of the steering 2. it can.

・本実施形態では、ＥＰＳＥＣＵ１１は、片手操作時且つ路面反力Ｆrが所定値よりも大きい場合に、その路面反力Ｆrが大となるほど、操舵系に付与するアシスト力を大とすべくＥＰＳアクチュエータ１０の作動を制御することとした。しかし、これに限らず、片手操作時且つ車速Ｖが所定値よりも小さい場合に、車速が小となるほどアシスト力を大とする構成としてもよい。即ち、アシスト力要求は、一般に車速Ｖが遅いほど強くなり、高速領域において低くなる。従って、路面反力Ｆrに代えて、車速Ｖを条件としても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。 In the present embodiment, the EPS ECU 11 sets the EPS actuator to increase the assist force applied to the steering system as the road surface reaction force Fr increases when the road surface reaction force Fr is larger than a predetermined value during one-hand operation. 10 operations were controlled. However, the present invention is not limited thereto, and the assist force may be increased as the vehicle speed decreases when the one-handed operation is performed and the vehicle speed V is lower than a predetermined value. That is, the assist force request generally becomes stronger as the vehicle speed V is slower, and becomes lower in the high speed region. Therefore, the same effect as in the above embodiment can be obtained even when the vehicle speed V is used as a condition instead of the road surface reaction force Fr.

具体的には、片手補正量演算部に、図４に示すような片手補正量Ｉoh*と車速Ｖとが関連付けられたマップ３８を設けることとし、同マップ３８において、片手補正量Ｉoh*は、車速Ｖが所定値Ｖ０以上の領域において「０」、車速Ｖが所定値Ｖ０より小さい領域において、車速Ｖが小となるほど大となるように設定する。そして、片手補正量演算部は、このマップ３８に車速Ｖを照合することにより、片手補正量Ｉoh*の演算を行うこととすればよい。 Specifically, a map 38 in which the one-hand correction amount Ioh * and the vehicle speed V are associated with each other as shown in FIG. 4 is provided in the one-hand correction amount calculation unit. The vehicle speed V is set to be “0” in a region where the vehicle speed V is equal to or higher than the predetermined value V0, and in a region where the vehicle speed V is lower than the predetermined value V0, the vehicle speed V is increased as the vehicle speed V is decreased. Then, the one-hand correction amount calculation unit may calculate the one-hand correction amount Ioh * by checking the vehicle speed V against this map 38.

・本実施形態では、本発明を、操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置としてＥＰＳアクチュエータ１０を備えた電動パワーステアリング装置（ＥＰＳ）に具体化した。しかし、これに限らず、図５に示すパワーステアリング装置４０のように、油圧ポンプ４１と、その油圧に基づいて操舵系にアシスト力を付与するパワーシリンダ４２と、前記パワーシリンダに供給する圧油の流量を変更可能な流量制御弁４４と、該流量制御弁４４を制御するＶＦＣＥＣＵ４３とを備えた流量可変型の油圧式パワーステアリング装置に具体化してもよい。 In the present embodiment, the present invention is embodied in an electric power steering device (EPS) including the EPS actuator 10 as a steering force assisting device that applies an assist force for assisting a steering operation to the steering system. However, the present invention is not limited to this, as in the power steering device 40 shown in FIG. 5, a hydraulic pump 41, a power cylinder 42 that applies assist force to the steering system based on the hydraulic pressure, and pressure oil supplied to the power cylinder The present invention may be embodied in a variable flow rate hydraulic power steering apparatus that includes a flow rate control valve 44 that can change the flow rate of the flow rate and a VFC ECU 43 that controls the flow rate control valve 44.

尚、この場合、ＶＦＣＥＣＵ４３においては、上記実施形態における電流指令値Ｉq*に代えて、パワーシリンダ４２に供給する圧油の流量を制御目標量として用いればよい。即ち、ＶＦＣＥＣＵ４３は、パワーシリンダ４２に供給する圧油の流量を大とすることによりアシスト力を大とする構成とすればよい。また、路面反力Ｆrを検出可能なトルクセンサ等を持たない場合には、上記別例のように車速Ｖをパラメータとして用いればよい。 In this case, the VFC ECU 43 may use the flow rate of the pressure oil supplied to the power cylinder 42 as the control target amount instead of the current command value Iq * in the above embodiment. That is, the VFC ECU 43 may be configured to increase the assist force by increasing the flow rate of the pressure oil supplied to the power cylinder 42. In addition, when a torque sensor or the like that can detect the road surface reaction force Fr is not provided, the vehicle speed V may be used as a parameter as in the above example.

次に、以上の実施形態から把握することのできる請求項以外の技術的思想を記載する。
（イ）請求項１又は請求項２に記載のパワーステアリング装置において、前記操舵力補助装置は、モータを駆動源として前記アシスト力を付与するものであり、前記制御手段は、前記アシスト力を大とする場合には、前記モータに供給する電流量を大とすること、を特徴とするパワーステアリング装置。 Next, technical ideas other than the claims that can be understood from the above embodiments will be described.
(A) In the power steering device according to claim 1 or 2, the steering force assisting device applies the assist force using a motor as a drive source, and the control means increases the assist force. In this case, the amount of current supplied to the motor is increased.

（ロ）請求項１又は請求項２に記載のパワーステアリング装置において、前記操舵力補助装置は、油圧ポンプと、その油圧に基づいて操舵系にアシスト力を付与するパワーシリンダと、前記パワーシリンダに供給する圧油の流量を変更可能な流量制御装置とを備え、前記制御手段は、前記アシスト力を大とする場合には、前記パワーシリンダに供給する圧油の流量を大とすべく前記流量制御装置を制御すること、を特徴とするパワーステアリング装置。 (B) In the power steering device according to claim 1 or 2, the steering force assisting device includes a hydraulic pump, a power cylinder that applies assist force to a steering system based on the hydraulic pressure, and the power cylinder. A flow rate control device capable of changing the flow rate of the pressure oil to be supplied, and when the assisting force is increased, the control means is configured to increase the flow rate of the pressure oil supplied to the power cylinder. A power steering device characterized by controlling a control device.

（ハ）請求項１に記載のパワーステアリング装置において、前記制御手段は、前記ステアリング操作が片手で行われているか否かを判定する判定手段と、前記路面反力に基づいて前記アシスト力の補正量を演算する演算手段とを備え、前記ステアリング操作が片手で行われている場合には、前記アシスト力の制御目標量に前記補正量を加算することにより前記アシスト力を大とすること、を特徴とするパワーステアリング装置。 (C) The power steering device according to claim 1, wherein the control means determines whether or not the steering operation is performed with one hand, and corrects the assist force based on the road surface reaction force. Calculating means, and when the steering operation is performed with one hand, the assist force is increased by adding the correction amount to the control target amount of the assist force. A featured power steering device.

（ニ）請求項２に記載のパワーステアリング装置において、前記制御手段は、前記ステアリング操作が片手で行われているか否かを判定する判定手段と、前記車速に基づいて前記アシスト力の補正量を演算する演算手段とを備え、前記ステアリング操作が片手で行われている場合には、前記アシスト力の制御目標量に前記補正量を加算することにより前記アシスト力を大とすること、を特徴とするパワーステアリング装置。 (D) In the power steering apparatus according to claim 2, the control unit determines a correction amount of the assist force based on the determination unit that determines whether the steering operation is performed with one hand, and the vehicle speed. A calculating means for calculating, and when the steering operation is performed with one hand, the assist force is increased by adding the correction amount to the control target amount of the assist force. Power steering device.

本実施形態のパワーステアリング装置の概略構成図。1 is a schematic configuration diagram of a power steering apparatus according to an embodiment. 本実施形態のパワーステアリング装置の電気的構成を示すブロック図。The block diagram which shows the electric constitution of the power steering apparatus of this embodiment. 片手補正量と路面反力とが関連付けられたマップの概略構成図。The schematic block diagram of the map with which the one-hand correction amount and the road surface reaction force were linked | related. 片手補正量と車速とが関連付けられたマップの概略構成図。The schematic block diagram of the map with which the one-hand correction amount and the vehicle speed were linked | related. 別例のパワーステアリング装置の概略構成図。The schematic block diagram of the power steering apparatus of another example.

符号の説明Explanation of symbols

１，４０…パワーステアリング装置、２…ステアリング、１０…ＥＰＳアクチュエータ、１１…ＥＰＳＥＣＵ、１２…モータ、１４…トルクセンサ、１５…車速センサ、１７…マイコン、１８…駆動回路、２５…電流指令値演算部、３１…操作状態検出装置、３２…基本アシスト量演算部、３３…片手操作判定部、３４…片手補正量演算部、３６…切替部、３７…加算器、３５，３８…マップ、４１…油圧ポンプ、４２…パワーシリンダ、４３…ＶＦＣＥＣＵ、４４…流量制御弁、Ｆr…路面反力、Ｖ…車速、Ｆ０，Ｖ０…所定値、Ｉq*…電流指令値、Ｉas*…基本アシスト量、Ｉoh*…片手補正量。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,40 ... Power steering apparatus, 2 ... Steering, 10 ... EPS actuator, 11 ... EPSECU, 12 ... Motor, 14 ... Torque sensor, 15 ... Vehicle speed sensor, 17 ... Microcomputer, 18 ... Drive circuit, 25 ... Current command value calculation , 31 ... Operation state detection device, 32 ... Basic assist amount calculation unit, 33 ... One-hand operation determination unit, 34 ... One-hand correction amount calculation unit, 36 ... Switching unit, 37 ... Adder, 35, 38 ... Map, 41 ... Hydraulic pump, 42 ... Power cylinder, 43 ... VFC ECU, 44 ... Flow control valve, Fr ... Road surface reaction force, V ... Vehicle speed, F0, V0 ... Predetermined value, Iq * ... Current command value, Ias * ... Basic assist amount, Ioh * One-handed correction amount.

Claims

操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、該操舵力補助装置が発生する前記アシスト力を制御する制御手段とを備えたパワーステアリング装置であって、
前記ステアリング操作の状態を検出する操作状態検出手段と、
路面反力を検出する路面反力検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記ステアリング操作が片手で行われており、且つ前記路面反力が所定値より大きい場合に、該路面反力が大となるほど前記アシスト力を大とすること、
を特徴とするパワーステアリング装置。 A power steering device comprising: a steering force assisting device for applying an assist force for assisting a steering operation to a steering system; and a control means for controlling the assist force generated by the steering force assisting device,
Operation state detection means for detecting the state of the steering operation;
Road surface reaction force detecting means for detecting the road surface reaction force,
When the steering operation is performed with one hand and the road surface reaction force is greater than a predetermined value, the control means increases the assist force as the road surface reaction force increases.
A power steering device.

操舵系にステアリング操作を補助するためのアシスト力を付与する操舵力補助装置と、該操舵力補助装置が発生する前記アシスト力を制御する制御手段とを備えたパワーステアリング装置であって、
前記ステアリング操作の状態を検出する操作状態検出手段と、
車速を検出する車速検出手段とを備え、
前記制御手段は、前記ステアリング操作が片手で行われており、且つ前記車速が所定値より小さい場合に、該車速が小となるほど前記アシスト力を大とすること、
を特徴とするパワーステアリング装置。 A power steering device comprising: a steering force assisting device for applying an assist force for assisting a steering operation to a steering system; and a control means for controlling the assist force generated by the steering force assisting device,
Operation state detection means for detecting the state of the steering operation;
Vehicle speed detecting means for detecting the vehicle speed,
The control means increases the assist force as the vehicle speed decreases when the steering operation is performed with one hand and the vehicle speed is smaller than a predetermined value;
A power steering device.