JP4058516B2

JP4058516B2 - Zero point setting device for torque sensor in vehicle steering device

Info

Publication number: JP4058516B2
Application number: JP2003100807A
Authority: JP
Inventors: 敦久浅田; 勤松本; 光則成瀬; 康孝福本
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2003-04-03
Filing date: 2003-04-03
Publication date: 2008-03-12
Anticipated expiration: 2023-04-03
Also published as: JP2004309231A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、自動車等の車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
車両の操舵装置、特に自動車用の操舵装置において、ステアリング操作のパワーアシスト機構（パワーステアリング装置）が広く一般に普及している。このため、昨今では工場生産される自動車の大半に標準装備され、新車・中古車を問わず販売業者（ディーラー）で故障修理や交換を行う場合も増加している。このようなパワーステアリング装置として、操舵用ハンドルを介してハンドル軸に与えられる操舵トルクをトルク検出手段により検出し、その操舵トルクに対応した駆動力を電動モータ等の補助動力発生手段から操舵輪に付与するものが一般的である（特許文献１又は２参照）。
【０００３】
ところで、上記のようなパワーステアリング装置において、トルク検出手段がトーションバー及びその軸線方向に離間して設置された、例えばツインレゾルバ方式（特許文献３参照）のような一対の角度検出センサを備える場合に、両センサの取付角度位置を完全に一致して組み付けることは製造上極めて難しい。このため、一対の角度検出センサの原点位置の差に起因するゼロ点トルク誤差は必ず発生するといっても過言ではない。一対の角度検出センサでは、このため、両センサを組み付けた後に、操舵用ハンドルを中立としたときの原点位置の差に基づくトルク（ゼロ点トルク誤差）を測定し、これを初期値としてパワーステアリング装置の制御部に記憶させる。この後のパワーステアリング装置の制御において、操舵輪に所定の操舵力を付与する場合に、前記角度検出センサで検出された見かけの操舵トルクに対して、ゼロ点トルク誤差を考慮したトルクを算出して操舵制御を行っている。
【０００４】
定常の操舵制御に影響を及ぼすものとして、ゼロ点トルク誤差の他に、駆動伝動系の摩擦等に起因して、印加トルクを取り去っても操舵用ハンドルの不完全戻りによる捩れ残留要因（ヒステリシス）によって発生する残留トルクがある。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１６８５９７号公報
【特許文献２】
特開２００１−３４１６５６号公報
【特許文献３】
特開２００１−１９４２５１号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、パワーステアリング装置の操舵制御の初期設定を行なうため、操舵用ハンドルを操舵方向の中立位置に静止保持して印加トルクを取り去ったとき、トルク検出手段は、製造上の組み付け誤差に相当するゼロ点トルク誤差と、操舵用ハンドルの不完全戻りによる残留トルクとを含む初期トルクを検出・指示する。このうち、ゼロ点トルク誤差はトルク検出手段の分解・調節等を行なわない限り除去できないが、その装置の固有値（一定値）として存在し検量可能（補正可能）であるから、初期設定時にゼロ点トルク誤差の値を特定できれば定常の操舵制御に及ぼす影響は比較的小さい。一方、残留トルクに関しては、初期設定時の初期トルクの検出値に残留トルクが残存（混入）していると、定常の操舵制御状態に移行して操舵用ハンドルの不完全戻りが解消した場合、その残留トルクが操舵制御を誤作動させる原因となるおそれが強い。そして、補助動力発生手段及びトルク検出手段がステアリングコラムに設けられるコラムアシストタイプのパワーステアリング装置（特許文献２）よりも、それらが操舵軸（ラック歯）近傍に設けられるラックアシストタイプのパワーステアリング装置（特許文献１）の方が、操舵用ハンドルとトルク検出手段との間の距離が長くなり、残留トルクの影響を受けやすい。
【０００７】
特許文献１，２いずれの方式をとるにしても、従来では、工場生産での組立・検査時又は販売業者での修理・交換時に、次の（１），（２），（３）の操作をいずれも人手（作業者）により行なっていた。
（１）操舵用ハンドルを操舵方向の中立位置に静止保持する操作
（２）操舵用ハンドルをハンドル軸線周りに交互に反転しながら微小回転運動させて、ヒステリシスとして現れる残留トルクを減少（除去）する操作
（３）操舵用ハンドルを操舵方向の中立位置に静止保持した状態で、トルク検出手段により初期トルクを検出する操作
ところが、上記（２）において残留トルクが０に近づくように減少（理想的には除去）させるには、熟練した技能者による長時間の調整作業を要するために、工場等での生産コストの上昇、販売業者等での人員不足による調整ミス等、パワーステアリング装置を標準装備化する際の問題となっていた。
【０００８】
本発明の課題は、熟練した技能と長時間の調整作業を要することなく残留トルクを操舵制御に支障のないレベル以下まで容易に減少させることができ、低コスト化と性能安定化を図ることのできる車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記の課題を解決するために、本発明の車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置は、
車両の操舵ハンドルから操舵輪への操舵力伝達系に設けられて操舵トルクを検出するトルクセンサの出力に基づき、操舵輪へ操舵力を付与する操舵駆動装置をそれの操舵制御手段を介して制御する車両用操舵装置において、
前記操舵輪が進行方向中立位置等の基準位置にあって操舵ハンドルに操舵トルクが加えられていない状態における前記トルクセンサのゼロ点トルク誤差の検出に先立ち、操舵輪をその操舵可能方向において微小角度範囲で振動させるとともにその振幅を減少させつつ振動を終了させる操舵輪減衰振動付与装置を備え、
その振動終了後又は終了近傍の前記トルクセンサの出力が当該トルクセンサのゼロ点トルク誤差として前記操舵制御手段の記憶部に格納されることにより、前記操舵駆動装置が実際に作動する際に、前記トルクセンサの見かけの出力から前記ゼロ点トルク誤差を考慮して算出された補正トルクに基づき、前記操舵制御手段を介して前記操舵駆動装置の作動が制御されることを特徴とする。
【００１０】
また、前記操舵輪減衰振動付与装置は、
前記基準位置にある操舵輪を接地させてその操舵可能方向と対応する面内において少なくとも前記微小角度範囲で回転可能に設置されたターンテーブルと、
そのターンテーブルを前記微小角度範囲で振動させるとともにその振幅を減少させていく減衰パターンの駆動力を付与しつつ振動を終了させるターンテーブル振動装置とを備えるものである。
【００１１】
前記ターンテーブル振動装置は、ターンテーブルを前記微小角度範囲で正逆両方向に駆動する振動付与モータと、
そのモータへの電力を前記減衰パターンの振動振幅が得られるように制御するモータ制御手段とを含むものである。
【００１２】
前記ターンテーブル振動装置は、
前記操舵可能方向と対応する面内において揺動可能に設置されたターンテーブルを、その揺動方向で互いに反対向きかつ均等の付勢力により付勢し合うことによって、ターンテーブルを中立自由揺動浮動状態の弾性支持系を生じるように支持する弾性支持手段と、
その弾性支持系で支持されているターンテーブルを前記互いに反対向きの付勢力を生じている一方の付勢手段に逆らうように一方向に回転させることにより、その一方の付勢手段の弾性反力によりターンテーブルを他方向に反転させて振動を開始させる振動開始装置とを備え、
以後はターンテーブルが互いに反対向きの反力を交互に生じる付勢手段により振動を継続するとともに振動エネルギーの自然減衰により当該振動が終了するものである。
【００１３】
前記トルクセンサは、前記操舵力伝達系の軸部に介在するトーションバーのねじれ角を検出するためにトーションバーの軸方向両端部に対をなすように配置されたねじれ角検出部を備え、それらねじれ角検出部の相対的な角度出力差によりねじれ角を介してトーションバーの軸トルクを検出するものである。
【００１４】
これらの車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置によれば、残留トルクの減少（除去）操作を高精度で短時間のうちに行なうことができる。したがって、パワーステアリング装置の初期設定時に検出する初期トルクとして、残留トルクを極力減少（除去）させた状態で、トーションバー及び一対の角度検出センサを備えるトルク検出手段において製造上必然的に発生するゼロ点トルクをできるだけ正確にかつ迅速に検出することが可能になる。
【００１５】
このとき、初期トルク記憶指令手段が初期設定プログラムとともに操舵制御手段の記憶部に格納され、初期設定プログラムが車両外部から送信される特定のトリガー信号により起動されるようにするとよい。例えば車両側の操舵制御手段に特定のトリガー信号を送信することのできる携帯端末装置（小型テスター等）を接続すれば、生産工場に持ち込まなくても操舵制御部の初期設定が行なえるので、販売業者等の段階でパワーステアリング装置を構成する各種部品・部品仕組の修理・交換を行なうことが容易になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明が適用される一例としての、車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置の全体構成を模式的に示したものである（なお、本実施形態において「車両」は自動車とするが、本発明の適用対象はこれに限定されるものではない）。車両用操舵装置である電動式パワーステアリング装置１００（以下、単にパワステ装置とも略称する）は、操舵用ハンドル１にハンドル軸２が結合され、ハンドル軸２と一体となって回転するピニオンシャフト３の先端に固定されたピニオン４が操舵軸５のラック歯５ａと噛み合う。そして、操舵軸５がその軸線方向に往復運動することにより操舵輪６，６の転舵角を変化させる。また、パワステ装置１００の操舵軸５には、ボールねじ機構（図示せず）を介してアシストモータ２０（ＤＣ電動モータ）が同軸状に組み付けられ、アシストモータ２０の駆動力が操舵用ハンドル１による操舵軸５の往復動を補助（パワーアシスト）するラックアシストタイプに構成されている。
【００１７】
ハンドル軸２とピニオンシャフト３との間にはトルクセンサ１０（トルク検出手段）が設けられ、トルクセンサ１０はトーションバー１１及びその軸線方向に離間して設置された一対のレゾルバ１２，１２（角度検出センサ）を備えている。トーションバー１１にトルクが印加され、その両端の角度差をレゾルバ１２，１２が検知すると、レゾルバ１２，１２で計測された角度差とトーションバー１１のばね定数とからトーションバー１１に印加されたトルクが検出される。そして、アシストモータ２０は、モータドライバ２２を介して、トルクセンサ１０で検出されたトーションバー１１への印加トルクに対応した駆動力を発生する。
【００１８】
車両は水平な床面に置かれる。ターンテーブル５６，５６は、操舵輪６，６との接地面が床面と同一面となるように設置する。リフトやジャッキなどによって車両が持ち上げられて操舵輪６，６が非接地状態にある場合は、操舵輪６，６がターンテーブル５６，５６と接地状態になるように、ターンテーブル５６，５６が操舵輪６，６の位置に応じて昇降し、ターンテーブル５６，５６に車両が水平な床面に置かれているときと同様な荷重が印加される構造となっている。
【００１９】
操舵制御部３０は、ＣＰＵ３１、ＲＡＭ３２、ＲＯＭ３３、入出力インターフェース３４等を有し、これらがバス３５により送受信可能に接続されたマイクロコンピュータにより構成されている。ＲＯＭ３３は、プログラム格納領域３３ａとデータ記憶領域３３ｂとを有している。プログラム格納領域３３ａには上記した操舵角と操舵トルクとを制御する操舵制御プログラムや後述する初期設定プログラム等が格納される。データ記憶領域３３ｂには後述する初期トルクが記憶され、初期トルク記憶手段の機能を有している。なお、ＣＰＵ３１は、初期トルク記憶指令手段としての機能を有している。
【００２０】
プログラム格納領域３３ａに格納された初期設定プログラムは、残留トルクが減少（除去）された後、初期トルクを検出し、検出した初期トルクをデータ記憶領域３３ｂに記憶させるためのものであり、初期トルクを操舵トルクの補正値として操舵制御プログラムで用いることを可能にする。ここでは小型テスター４０（携帯端末装置）を入出力インターフェース３４に接続し、小型テスター４０から送信される特定のトリガー信号によって初期設定プログラムが起動するようにしてある。勿論、生産工場等に備えられた外部のマイクロコンピュータから通信回線・記憶媒体等を介して初期設定プログラムを操舵制御部３０にダウンロードするとともに、その外部マイクロコンピュータからのトリガー信号を受信して初期設定プログラムを起動するようにしてもよい。
【００２１】
トリガー信号が入力されると、ＣＰＵ３１は、ＲＯＭ３３のプログラム格納領域３３ａから初期設定プログラムを読み込み、そのプログラムのうち少なくとも次の内容を以下の手順で実行する。
（１）残留トルクの減少状態下において一対のレゾルバ１２，１２の原点位置の差に主として起因する初期トルクをトルクセンサ１０により検出する。
（２）検出した初期トルクを操舵トルクの補正値として操舵制御部３０のデータ記憶領域３３ｂ（初期トルク記憶手段）に記憶する。
なお、データ記憶領域３３ｂは初期設定の都度初期トルクを書き込めるように、電気的に書き込み・消去が可能なＥ^２ＰＲＯＭとするのが望ましい。
【００２２】
次に、操舵制御の内容を図３のフローチャートにより説明する。図３は操舵制御プログラムの概要を示し、外部からのトリガー信号の入力有無を監視し、信号入力があると（Ｓ１でＹＥＳ）、トルクセンサ１０により初期トルクを検出し記憶する（Ｓ２）。信号入力がない場合には（Ｓ１でＮＯ）、トーションバー１１にトルクが印加されたか否かを、一対のレゾルバ１２，１２の角度差変動の有無によりチェックする（Ｓ３）。レゾルバ１２，１２の角度差変動があった場合（Ｓ３でＹＥＳ）には、トルクセンサ１０により印加トルクを検出する（Ｓ４）。そして、モータドライバ２２を駆動して、アシストモータ２０をトルクセンサ１０で検出された印加トルクに対応した駆動力で回転させる（Ｓ５）。なお、レゾルバ１２，１２の角度差変動がない場合（Ｓ３でＮＯ）にはそのまま終了する。
【００２３】
一方、図２のように、残留トルク除去制御部５０は、ＣＰＵ５１、ＲＡＭ５２、ＲＯＭ５３、入出力インターフェース５４等を有し、これらがバス５５により送受信可能に接続されたマイクロコンピュータにより構成されている。ＲＯＭ５３は、プログラム格納領域５３ａとデータ記憶領域５３ｂとを有している。プログラム格納領域５３ａには、残留トルク除去制御プログラムが格納される。データ記憶領域５３ｂには後述する仮想トルクが記憶される。
【００２４】
残留トルク除去制御部５０には、入出力インターフェース５４を介してトルクセンサ１０とモータ５７が接続されている。モータ５７は、減速機５８を介してターンテーブル５６を微小角度範囲で回転させる。図２では、操舵輪の進行方向に向かって右側のターンテーブル５６のみがモータ５７により回転し、操舵輪の進行方向に向かって左側のターンテーブル５６は自由に回転する構成になっているが、左右両方のターンテーブルがモータにより微小角度範囲で回転する構成を採ってもよい。
【００２５】
ここでは小型テスター４０（携帯端末装置）を入出力インターフェース５４に接続し、小型テスター４０から送信される特定のトリガー信号によって残留トルク除去制御プログラムが起動するようにしてある。勿論、生産工場等に備えられた外部のマイクロコンピュータから通信回線・記憶媒体等を介して初期設定プログラムを残留トルク除去制御部５０にダウンロードするとともに、その外部マイクロコンピュータからのトリガー信号を受信して残留トルク除去制御プログラムを起動するようにしてもよい。
【００２６】
トリガー信号が入力されると、ＣＰＵ５１は、ＲＯＭ５３のプログラム格納領域５３ａから残留トルク除去制御プログラムを読み込んで実行する。即ち、操舵用ハンドル１を操舵方向の中立位置に静止保持した状態から、モータ５７を用いてターンテーブル５６を微小回転運動させ、操舵用ハンドル１とトルクセンサ１０との間にヒステリシスとして現れる残留トルクを減少（除去）させる。なお、データ記憶領域５３ｂは、パワステ装置の構成に応じた仮想トルクを書き込めるように、電気的に書き込み・消去が可能なＥ^２ＰＲＯＭとするのが望ましい。
【００２７】
図４のフローチャートを用いて、残留トルク除去プログラムについて説明する。まず、Ｓ２１にて作業者が操舵用ハンドル１を操舵方向の中立位置に静止保持する。次に、Ｓ２２にてターンテーブル５６に印加する仮想トルク値Ｔｋ（例えば＋２Ｎ・ｍ）を設定し、Ｓ２３にて仮想トルク値Ｔｋによってターンテーブル５６が微小回転すると想定される目標回転角θｍと、トルクセンサ１０が検出している実回転角θｚの絶対値とを比較する。最初は操舵輪６，６を操舵方向の中立位置に静止保持しているので、｜θｚ｜＜θｍ（Ｓ２３でＮＯ）となり、Ｓ２７にて仮想トルク値Ｔｋ（又は目標回転角θｍ）に相当する電流（電流値及び通電時間）をモータ５７に流す（例えば、＋２Ｎ・ｍのトルクに相当する電流値で６０ｍｓｅｃの時間；図５（ａ）参照）。Ｓ２８において最初は目標回転角θｍは０より大であるから（Ｓ２８でＮＯ）、Ｓ２３に戻り、再び目標回転角θｍと実回転角θｚの絶対値とを比較すると、｜θｚ｜≧θｍ（Ｓ２３でＹＥＳ）となり、Ｓ２４にて仮想トルク値Ｔｋを反転設定するとともに、Ｓ２５にて仮想トルク値Ｔｋを減少設定する（例えば−１．５Ｎ・ｍ）と、それに見合う目標回転角θｍも減少設定される（Ｓ２６）。次いで、Ｓ２７にて再設定した仮想トルク値Ｔｋ（又は目標回転角θｍ）に相当する電流（電流値及び通電時間）をモータ５７に流す（例えば、−１．５Ｎ・ｍのトルクに相当する電流値で６０ｍｓｅｃの時間；図５（ａ）参照）。
【００２８】
Ｓ２４〜Ｓ２７を繰り返すことにより、モータ５７を流れる電流の絶対値を低下させる操作及び通電時間を短縮する操作のうち少なくとも一方を行なって（図５（ａ）では両方の操作を実施）、ターンテーブル５６を繰り返し正逆回転させるトルク値の絶対値を時間の経過につれて減少させることになる。したがって、ターンテーブル５６は、予め定められたトルク値（仮想トルク値Ｔｋ）及び回転方向で、モータ５７により周期的に正逆回転されることになる。なお、トルクセンサ１０はモータ５７による印加トルクを検出しているが、モータ５７はトルクセンサ１０で検出されるトルク値とは無関係に初期設定プログラムにより予め定められた仮想トルク値Ｔｋに従ってターンテーブル５６を微小回転する。
【００２９】
そして、Ｓ２８にて目標回転角θｍが０以下になったとき（Ｓ２８でＹＥＳ）、残留トルクが十分に（ほぼ０に）減少したと判断してモータ５７による微小回転運動を終了（停止）する。このときの目標回転角θｍと実回転角θｚの推移は、図５（ｂ）のように表される。
【００３０】
続いてテスター４０から操舵制御部３０にトリガー信号を送信し、初期設定プログラムを実行して、トルクセンサ１０により初期トルクＴ０（例えば＋０．２Ｎ・ｍ）を検出する（Ｓ２９）。そして、検出した初期トルクＴ０を操舵トルクの補正値として操舵制御部３０のデータ記憶領域３３ｂに記憶する（Ｓ３０）。
【００３１】
なお、図４のＳ２１において、作業者が操舵用ハンドル１の中立位置での静止保持を確認したときに確認スイッチを押すことによって次のステップに進むようにしてもよい。
【００３２】
このように、図４の残留トルク減少操作では、ターンテーブル５６を用いて操舵輪６を所定のトルク値で繰り返し正逆回転させ、かつ時間の経過につれてトルク値の絶対値を減少させている。これによって、操舵用ハンドル１の不完全戻り現象（ヒステリシス現象）の発生を抑制し、残留トルクを操舵制御に支障のない程度にまで短時間で減少（除去）させることができる。また、ＤＣモータにおいて電流値は駆動トルク（回転力）に比例する。したがって、残留トルク減少操作において、モータ５７を流れる電流値を制御対象（パラメータ）とすれば、モータ５７（ＤＣモータ）を用いてトルク値の制御が精密に行なえる。
なお、モータ５７により印加されるターンテーブル５６への回転力（トルク）を時間経過につれて小さくする手段は、次の中から選択できる。
（１）電流値を次第に小さくする；
（２）通電時間を次第に小さくする；
（３）（１）と（２）を同時に行なう；
【００３３】
前述の残留トルク除去制御では、ターンテーブルをモータによって回転させていたが、モータの代わりにソレノイドによって微小振動させてもよいし、電磁石と永久磁石を組み合わせて、磁力による吸引・反発力を用いて微小振動させてもよい。
【００３４】
また、図６のようにモータ駆動を行わずにターンテーブルを振動させる方法を採ってもよい。以下に、この方法について説明する。図６は、ターンテーブルを下側から見た図である。図６（ａ）のように、ターンテーブル５６に直列接続されたバネ６０，６１の接続部６２を固定し、バネ６０，６１のそれぞれの端を車両の進行方向に直交するようにターンテーブル５６の外側に固定する。接続部６２から見てターンテーブル５６の回転中心６３に対して反対側の位置に突起６４を設け、突起６４をＬ字型のシャフト５９が進行方向に対してターンテーブル５６の上面から見て左方向に引く構成になっている。
【００３５】
シャフト５９が引かれると、突起６４もシャフト５９によって引かれる。図６（ｂ）のようにシャフト５９を所定の位置まで引くと、突起６４がシャフト５９から外れる。このとき、バネ６０，６１の復元力により減衰振動を行い、それに伴ってターンテーブル５６が減衰振動する。ターンテーブル５６の動きにつれて操舵輪６も振動して、残留トルクの除去を行う。
【００３６】
この場合のバネ６０，６１は、操舵輪６に対して、図５（ａ）のような仮想トルクを与えることが可能なものを使用する。また、シャフト５９を引くための手段は、モータと歯車の組み合わせ，ソレノイド，油圧シリンダ等のように制御可能なものであれば特に制約はない。さらに、シャフト５９の代わりに、ターンテーブルの外側に回転軸を持ち突起６４と接触するようにカムを配置し、突起６４を押す方法を採ってもよい。バネ６０，６１，シャフト５９，突起６４の取り付け位置についても、残留トルクを除去可能な配置であれば特に制約はない。
【００３７】
上述のように残留トルクを除去した後、小型テスター４０から操舵制御部３０にトリガー信号を送信し、初期設定プログラムを実行して、トルクセンサ１０によって初期トルクＴ０を検出してデータ記憶領域３３ｂに記憶する。
【００３８】
なお、残留トルク除去制御部５０に格納された残留トルク除去制御プログラムおよび操舵制御部３０に格納された初期設定プログラムを、生産工場等の検査工程あるいは販売業者等の修理工程で実行する際の注意事項は次の通りである。
（１）操舵用ハンドル１を操舵方向の中立位置に静止保持した状態で起動すること。
（２）操舵用ハンドル１および操舵輪６，６（車輪）には、作業者を含む外部から印加トルクを加えないこと。
（３）バッテリを搭載すること。
（４）操舵輪６，６（車輪）はターンテーブル５６，５６に対して接地状態にあること。
【００３９】
以上の説明では、ラックアシストタイプのパワステ装置のみを取り上げたがコラムアシストタイプのパワステ装置についても適用できることは言うまでもない。しかも、操舵用ハンドルと操舵輪とが機械的に連結されている限り、速度感応型、回転数感応型等の操舵力可変型パワステ装置であっても実施できる。また、補助動力発生源として、電動モータの他、油圧モータ、油圧シリンダ等を用いることができる。なお、図４の残留トルク減少操作（Ｓ２４〜Ｓ２７）において、所定の仮想トルク値Ｔｋ（例えば±２Ｎ・ｍ）で複数回の微小回転運動を実施した後、仮想トルク値Ｔｋを低下させて（例えば±１．５Ｎ・ｍ）複数回の微小回転運動を実施してもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例としての車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置の全体構成を示す模式図。
【図２】残留トルク除去制御部の構成を示す模式図。
【図３】操舵制御プログラムの内容を示すフローチャート。
【図４】残留トルク除去プログラムの内容を示すフローチャート。
【図５】図４における残留トルク減少操作の状況を示す説明図。
【図６】残留トルク除去制御の変形例を示す説明図。
【符号の説明】
１操舵用ハンドル
２ハンドル軸
６操舵輪
１０トルクセンサ（トルク検出手段）
１１トーションバー
１２レゾルバ（角度検出センサ）
２０アシストモータ（電動モータ）
３０操舵制御部
３１ＣＰＵ（初期トルク検出指令手段、初期トルク記憶指令手段）
３３ＲＯＭ（初期トルク記憶手段）
５０残留トルク除去制御部
５１ＣＰＵ（残留トルク除去手段）
５６ターンテーブル
５７モータ
５８減速機
１００パワーステアリング装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a zero point setting device for a torque sensor in a steering device for a vehicle such as an automobile.
[0002]
[Prior art]
In a steering apparatus for a vehicle, particularly a steering apparatus for an automobile, a power assist mechanism (power steering apparatus) for steering operation is widely used. For this reason, most automobiles produced in the factory are now standard equipment, and there is an increasing number of repairs and replacements by dealers (dealers) regardless of whether they are new or used. As such a power steering device, a torque detection means detects a steering torque applied to a handle shaft via a steering handle, and a driving force corresponding to the steering torque is applied from an auxiliary power generation means such as an electric motor to a steering wheel. What to give is common (refer patent document 1 or 2).
[0003]
By the way, in the power steering apparatus as described above, the torque detection means includes a torsion bar and a pair of angle detection sensors, such as a twin resolver system (see Patent Document 3), which are spaced apart in the axial direction thereof. In addition, it is extremely difficult in manufacturing to assemble the sensors so that the mounting angle positions of both sensors are completely the same. For this reason, it is no exaggeration to say that a zero point torque error due to the difference between the origin positions of the pair of angle detection sensors always occurs. For this reason, in the pair of angle detection sensors, after both sensors are assembled, the torque (zero point torque error) based on the difference in the origin position when the steering handle is neutral is measured, and this is used as the initial value for power steering. It memorize | stores in the control part of an apparatus. In the subsequent control of the power steering device, when a predetermined steering force is applied to the steered wheels, a torque that takes into account the zero point torque error is calculated with respect to the apparent steering torque detected by the angle detection sensor. Steering control.
[0004]
As a factor affecting steady steering control, in addition to the zero point torque error, the residual torque (hysteresis) due to incomplete return of the steering handle even if the applied torque is removed due to friction of the drive transmission system, etc. There is residual torque generated by
[0005]
[Patent Document 1]
JP 2000-168597 A [Patent Document 2]
JP 2001-341656 A [Patent Document 3]
JP-A-2001-194251 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
Therefore, when the applied torque is removed by holding the steering handle stationary at the neutral position in the steering direction in order to perform the initial setting of the steering control of the power steering device, the torque detecting means is zero corresponding to the assembly error in manufacturing. An initial torque including a point torque error and a residual torque due to an incomplete return of the steering handle is detected and indicated. Of these, the zero point torque error cannot be removed without disassembling / adjusting the torque detection means. However, the zero point torque error exists as an eigenvalue (constant value) of the device and can be calibrated (corrected). If the value of the torque error can be specified, the influence on the steady steering control is relatively small. On the other hand, regarding the residual torque, if the residual torque remains (mixed) in the initial torque detection value at the time of initial setting, the state shifts to a steady steering control state and the incomplete return of the steering handle is resolved. The residual torque is likely to cause the steering control to malfunction. Then, rather than the column assist type power steering device (Patent Document 2) in which the auxiliary power generation means and the torque detection means are provided in the steering column, they are provided in the vicinity of the steering shaft (rack teeth). In the case of (Patent Document 1), the distance between the steering handle and the torque detection means becomes longer, and is more susceptible to the residual torque.
[0007]
Regardless of which method is used in Patent Documents 1 and 2, the following operations (1), (2), and (3) are conventionally performed at the time of assembly / inspection in factory production or repair / replacement at a dealer. Both were performed manually (workers).
(1) Operation to hold the steering handle stationary at a neutral position in the steering direction (2) Reducing the residual torque that appears as hysteresis by rotating the steering handle by rotating it slightly around the axis of the steering wheel. Operation (3) While the steering handle is held stationary at a neutral position in the steering direction, the operation of detecting the initial torque by the torque detecting means is reduced (ideally, the residual torque approaches 0 in the above (2)). The power steering device is standard equipment, such as increased production costs at factories and misalignments due to lack of personnel at dealers, etc. It was a problem when doing so.
[0008]
The problem of the present invention is that the residual torque can be easily reduced to a level that does not hinder the steering control without requiring skilled skills and long-time adjustment work, thereby reducing costs and stabilizing performance. Another object of the present invention is to provide a torque sensor zero point setting device in a vehicle steering device.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
In order to solve the above problem, a torque sensor zero-point setting device in a vehicle steering device of the present invention includes:
Based on the output of a torque sensor that is provided in a steering force transmission system from the steering wheel of the vehicle to the steering wheel and detects steering torque, a steering drive device that applies steering force to the steering wheel is controlled via its steering control means. In a vehicle steering apparatus that
Prior to detection of a zero point torque error of the torque sensor in a state where the steering wheel is at a reference position such as a neutral position in the traveling direction and no steering torque is applied to the steering handle, the steering wheel is moved at a small angle in the steerable direction. A steering wheel damping vibration applying device for ending the vibration while reducing the amplitude while vibrating in a range,
When the output of the torque sensor at or near the end of the vibration is stored in the storage unit of the steering control means as the zero point torque error of the torque sensor, when the steering drive device actually operates, The operation of the steering drive device is controlled via the steering control means based on a correction torque calculated in consideration of the zero point torque error from an apparent output of a torque sensor.
[0010]
Further, the steering wheel damping vibration applying device is:
A turntable installed to be able to rotate at least in the minute angle range in a plane corresponding to the steerable direction by grounding the steered wheel at the reference position;
And a turntable vibration device for ending the vibration while applying a driving force of an attenuation pattern that vibrates the turntable in the minute angle range and reduces the amplitude thereof.
[0011]
The turntable vibration device includes a vibration applying motor that drives the turntable in both forward and reverse directions within the minute angle range;
Motor control means for controlling the electric power to the motor so as to obtain the vibration amplitude of the attenuation pattern.
[0012]
The turntable vibration device includes:
By urging the turntables installed so as to be able to swing in a plane corresponding to the steerable direction with opposite biasing forces in the swinging direction and with an equal biasing force, the turntable is allowed to swing freely and freely. Elastic support means for supporting the elastic support system in a state;
By rotating the turntable supported by the elastic support system in one direction so as to oppose the one urging means generating urging forces in opposite directions, the elastic reaction force of the one urging means And a vibration start device that starts the vibration by reversing the turntable in the other direction,
Thereafter, the turntable continues to vibrate by means of urging means that alternately generate reaction forces in opposite directions, and the vibration ends by natural damping of vibration energy.
[0013]
The torque sensor includes a torsion angle detection unit arranged to form a pair at both axial ends of the torsion bar in order to detect the torsion angle of the torsion bar interposed in the shaft part of the steering force transmission system, The shaft torque of the torsion bar is detected through the twist angle based on the relative angle output difference of the twist angle detector.
[0014]
According to the torque sensor zero point setting device in these vehicle steering devices, the residual torque can be reduced (removed) with high accuracy in a short time. Therefore, as an initial torque detected at the time of initial setting of the power steering apparatus, zero is inevitably generated in manufacturing in the torque detection means including the torsion bar and the pair of angle detection sensors in a state where the residual torque is reduced (removed) as much as possible. It becomes possible to detect the point torque as accurately and rapidly as possible.
[0015]
At this time, the initial torque storage command unit may be stored in the storage unit of the steering control unit together with the initial setting program, and the initial setting program may be activated by a specific trigger signal transmitted from the outside of the vehicle. For example, if you connect a portable terminal device (such as a small tester) that can send a specific trigger signal to the steering control means on the vehicle side, you can perform the initial setting of the steering control unit without bringing it into the production factory. It becomes easy to repair and replace various parts and parts structures constituting the power steering device at the stage of a supplier or the like.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 schematically shows the overall configuration of a torque sensor zero point setting device in a vehicle steering system as an example to which the present invention is applied (in this embodiment, “vehicle” is an automobile. However, the application target of the present invention is not limited to this). An electric power steering device 100 (hereinafter also simply referred to as a power steering device), which is a vehicle steering device, includes a pinion shaft 3 that is coupled to a steering handle 1 and rotates together with the handle shaft 2. The pinion 4 fixed to the tip meshes with the rack teeth 5 a of the steering shaft 5. The steering shaft 5 reciprocates in the axial direction to change the turning angle of the steering wheels 6 and 6. An assist motor 20 (DC electric motor) is coaxially assembled to the steering shaft 5 of the power steering apparatus 100 via a ball screw mechanism (not shown), and the driving force of the assist motor 20 is driven by the steering handle 1. The rack assist type assists the reciprocating motion of the steering shaft 5 (power assist).
[0017]
A torque sensor 10 (torque detection means) is provided between the handle shaft 2 and the pinion shaft 3, and the torque sensor 10 is a torsion bar 11 and a pair of resolvers 12 and 12 (angles) installed apart from each other in the axial direction thereof. Detection sensor). When torque is applied to the torsion bar 11 and the resolvers 12 and 12 detect the angle difference between both ends, the torque applied to the torsion bar 11 from the angle difference measured by the resolvers 12 and 12 and the spring constant of the torsion bar 11. Is detected. The assist motor 20 generates a driving force corresponding to the torque applied to the torsion bar 11 detected by the torque sensor 10 via the motor driver 22.
[0018]
The vehicle is placed on a horizontal floor. The turntables 56 and 56 are installed so that the ground contact surface with the steering wheels 6 and 6 is flush with the floor surface. When the vehicle is lifted by a lift or jack and the steered wheels 6 and 6 are in a non-grounded state, the turntables 56 and 56 are steered so that the steered wheels 6 and 6 are in contact with the turntables 56 and 56. According to the position of the wheels 6 and 6, the structure is such that the same load is applied to the turntables 56 and 56 as when the vehicle is placed on a horizontal floor.
[0019]
The steering control unit 30 includes a CPU 31, a RAM 32, a ROM 33, an input / output interface 34, and the like, and is configured by a microcomputer connected to the bus 35 so as to be able to transmit and receive. The ROM 33 has a program storage area 33a and a data storage area 33b. The program storage area 33a stores a steering control program for controlling the steering angle and steering torque, an initial setting program described later, and the like. The data storage area 33b stores an initial torque, which will be described later, and has a function of an initial torque storage means. The CPU 31 has a function as an initial torque storage command means.
[0020]
The initial setting program stored in the program storage area 33a is for detecting the initial torque after the residual torque has been reduced (removed) and storing the detected initial torque in the data storage area 33b. Can be used in the steering control program as a correction value of the steering torque. Here, a small tester 40 (portable terminal device) is connected to the input / output interface 34, and the initial setting program is activated by a specific trigger signal transmitted from the small tester 40. Of course, an initial setting program is downloaded to the steering control unit 30 from an external microcomputer provided in a production factory or the like via a communication line / storage medium, etc., and a trigger signal from the external microcomputer is received for initial setting. You may make it start a program.
[0021]
When the trigger signal is input, the CPU 31 reads the initial setting program from the program storage area 33a of the ROM 33, and executes at least the following contents of the program according to the following procedure.
(1) The initial torque caused mainly by the difference between the origin positions of the pair of resolvers 12 and 12 is detected by the torque sensor 10 in a state where the residual torque is reduced.
(2) The detected initial torque is stored in the data storage area 33b (initial torque storage means) of the steering control unit 30 as a correction value of the steering torque.
The data storage area 33b is preferably an E ² PROM that can be electrically written and erased so that an initial torque can be written at each initial setting.
[0022]
Next, the contents of the steering control will be described with reference to the flowchart of FIG. FIG. 3 shows an overview of the steering control program. The presence / absence of an external trigger signal is monitored. If there is a signal input (YES in S1), the initial torque is detected and stored by the torque sensor 10 (S2). If there is no signal input (NO in S1), whether or not torque is applied to the torsion bar 11 is checked based on whether or not there is a change in the angle difference between the pair of resolvers 12 and 12 (S3). If there is a change in the angle difference between the resolvers 12 and 12 (YES in S3), the applied torque is detected by the torque sensor 10 (S4). Then, the motor driver 22 is driven to rotate the assist motor 20 with a driving force corresponding to the applied torque detected by the torque sensor 10 (S5). If there is no change in the angle difference between the resolvers 12 and 12 (NO in S3), the process ends.
[0023]
On the other hand, as shown in FIG. 2, the residual torque removal control unit 50 includes a CPU 51, a RAM 52, a ROM 53, an input / output interface 54, and the like, and these are configured by a microcomputer connected to be able to transmit and receive via a bus 55. The ROM 53 has a program storage area 53a and a data storage area 53b. The program storage area 53a stores a residual torque removal control program. A virtual torque described later is stored in the data storage area 53b.
[0024]
The residual torque removal control unit 50 is connected to the torque sensor 10 and the motor 57 via the input / output interface 54. The motor 57 rotates the turntable 56 in a minute angle range via the speed reducer 58. In FIG. 2, only the right turntable 56 is rotated by the motor 57 in the traveling direction of the steering wheel, and the left turntable 56 is freely rotated in the traveling direction of the steering wheel. A configuration may be adopted in which both the left and right turntables are rotated in a minute angle range by a motor.
[0025]
Here, a small tester 40 (portable terminal device) is connected to the input / output interface 54, and the residual torque removal control program is started by a specific trigger signal transmitted from the small tester 40. Of course, the initial setting program is downloaded to the residual torque removal control unit 50 from an external microcomputer provided in a production factory or the like via a communication line or storage medium, and a trigger signal is received from the external microcomputer. You may make it start a residual torque removal control program.
[0026]
When the trigger signal is input, the CPU 51 reads the residual torque removal control program from the program storage area 53 a of the ROM 53 and executes it. That is, from the state in which the steering handle 1 is held stationary at the neutral position in the steering direction, the turntable 56 is slightly rotated using the motor 57, and the residual torque that appears as hysteresis between the steering handle 1 and the torque sensor 10. Is reduced (removed). The data storage area 53b is preferably an E ² PROM that can be electrically written and erased so that a virtual torque according to the configuration of the power steering apparatus can be written.
[0027]
The residual torque removal program will be described using the flowchart of FIG. First, in S21, the operator holds the steering handle 1 stationary at a neutral position in the steering direction. Next, a virtual torque value Tk (for example, +2 N · m) to be applied to the turntable 56 is set in S22, and a target rotation angle θm that is assumed to cause the turntable 56 to slightly rotate by the virtual torque value Tk in S23, The absolute value of the actual rotation angle θz detected by the torque sensor 10 is compared. Since the steering wheels 6 and 6 are initially held stationary at the neutral position in the steering direction, | θz | <θm (NO in S23), and corresponds to the virtual torque value Tk (or the target rotation angle θm) in S27. A current (current value and energization time) is supplied to the motor 57 (for example, a current value corresponding to a torque of +2 N · m and a time of 60 msec; see FIG. 5A). Since the target rotation angle θm is initially greater than 0 in S28 (NO in S28), the process returns to S23, and again comparing the target rotation angle θm and the absolute value of the actual rotation angle θz, | θz | ≧ θm (S23 YES, the virtual torque value Tk is reversed and set in S24, and when the virtual torque value Tk is set to decrease (for example, -1.5 N · m) in S25, the corresponding target rotation angle θm is also set to decrease. (S26). Next, a current (current value and energization time) corresponding to the virtual torque value Tk (or target rotation angle θm) reset in S27 is supplied to the motor 57 (for example, a current corresponding to a torque of −1.5 N · m). 60 msec in value; see FIG. 5 (a)).
[0028]
By repeating S24 to S27, at least one of the operation of reducing the absolute value of the current flowing through the motor 57 and the operation of shortening the energization time is performed (both operations are performed in FIG. 5A), and the turntable The absolute value of the torque value for forward / reverse rotation 56 is decreased with time. Therefore, the turntable 56 is periodically forward / reversely rotated by the motor 57 with a predetermined torque value (virtual torque value Tk) and a rotation direction. The torque sensor 10 detects the torque applied by the motor 57, but the motor 57 does not depend on the torque value detected by the torque sensor 10, but according to the virtual torque value Tk that is predetermined by the initial setting program. Rotate slightly.
[0029]
When the target rotational angle θm becomes 0 or less in S28 (YES in S28), it is determined that the residual torque has been sufficiently reduced (substantially to 0), and the minute rotational motion by the motor 57 is terminated (stopped). . Transition of the target rotation angle θm and the actual rotation angle θz at this time is expressed as shown in FIG.
[0030]
Subsequently, a trigger signal is transmitted from the tester 40 to the steering control unit 30, an initial setting program is executed, and an initial torque T0 (for example, +0.2 N · m) is detected by the torque sensor 10 (S29). The detected initial torque T0 is stored in the data storage area 33b of the steering control unit 30 as a steering torque correction value (S30).
[0031]
In S21 of FIG. 4, the operator may advance to the next step by pressing the confirmation switch when confirming the stationary holding at the neutral position of the steering handle 1.
[0032]
As described above, in the residual torque reduction operation of FIG. 4, the steering wheel 6 is repeatedly rotated forward and backward at a predetermined torque value using the turntable 56, and the absolute value of the torque value is reduced as time passes. As a result, the occurrence of an incomplete return phenomenon (hysteresis phenomenon) of the steering handle 1 can be suppressed, and the residual torque can be reduced (removed) in a short time to such an extent that the steering control is not hindered. In the DC motor, the current value is proportional to the driving torque (rotational force). Therefore, in the residual torque reduction operation, if the current value flowing through the motor 57 is a control target (parameter), the torque value can be precisely controlled using the motor 57 (DC motor).
The means for reducing the rotational force (torque) applied to the turntable 56 by the motor 57 with time can be selected from the following.
(1) Reduce the current value gradually;
(2) Decreasing energization time gradually;
(3) Perform (1) and (2) simultaneously;
[0033]
In the above-described residual torque removal control, the turntable is rotated by a motor. However, instead of the motor, it may be finely vibrated by a solenoid, or an electromagnet and a permanent magnet are combined to use the attractive / repulsive force by magnetic force. Micro vibrations may be used.
[0034]
Moreover, you may take the method of vibrating a turntable, without performing a motor drive like FIG. This method will be described below. FIG. 6 is a view of the turntable as viewed from below. As shown in FIG. 6A, the connecting portion 62 of the springs 60 and 61 connected in series to the turntable 56 is fixed, and the ends of the springs 60 and 61 are orthogonal to the traveling direction of the vehicle. Fix outside. A protrusion 64 is provided at a position opposite to the rotation center 63 of the turntable 56 when viewed from the connecting portion 62, and the protrusion 64 is left when the L-shaped shaft 59 is viewed from the top surface of the turntable 56 with respect to the traveling direction. It is structured to pull in the direction.
[0035]
When the shaft 59 is pulled, the protrusion 64 is also pulled by the shaft 59. When the shaft 59 is pulled to a predetermined position as shown in FIG. 6B, the protrusion 64 is detached from the shaft 59. At this time, damped vibration is performed by the restoring force of the springs 60 and 61, and the turntable 56 is damped and vibrated accordingly. As the turntable 56 moves, the steering wheel 6 also vibrates to remove the residual torque.
[0036]
As the springs 60 and 61 in this case, those that can apply a virtual torque as shown in FIG. The means for pulling the shaft 59 is not particularly limited as long as it can be controlled such as a combination of a motor and a gear, a solenoid, a hydraulic cylinder, or the like. Further, instead of the shaft 59, a method may be adopted in which a cam is disposed so as to contact the projection 64 with a rotating shaft outside the turntable and the projection 64 is pushed. The attachment positions of the springs 60 and 61, the shaft 59, and the protrusion 64 are not particularly limited as long as the residual torque can be removed.
[0037]
After the residual torque is removed as described above, a trigger signal is transmitted from the small tester 40 to the steering control unit 30, an initial setting program is executed, the initial torque T0 is detected by the torque sensor 10, and the data storage area 33b is detected. Remember.
[0038]
Note that when the residual torque removal control program stored in the residual torque removal control unit 50 and the initial setting program stored in the steering control unit 30 are executed in the inspection process of the production factory or the repair process of the dealer, etc. The matters are as follows.
(1) Start with the steering handle 1 held stationary at a neutral position in the steering direction.
(2) Do not apply applied torque to the steering handle 1 and the steering wheels 6 and 6 (wheels) from the outside including the operator.
(3) Install a battery.
(4) The steered wheels 6 and 6 (wheels) are in contact with the turntables 56 and 56.
[0039]
In the above description, only the rack assist type power steering apparatus has been taken up, but it goes without saying that the present invention can also be applied to a column assist type power steering apparatus. In addition, as long as the steering handle and the steering wheel are mechanically connected, the present invention can be implemented even with a steering force variable type power steering device such as a speed sensitive type or a rotational speed sensitive type. In addition to the electric motor, a hydraulic motor, a hydraulic cylinder, or the like can be used as the auxiliary power generation source. In the residual torque reduction operation (S24 to S27) in FIG. 4, after performing a plurality of micro rotational movements at a predetermined virtual torque value Tk (for example, ± 2 N · m), the virtual torque value Tk is decreased ( For example, ± 1.5 N · m) A plurality of micro rotational movements may be performed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of a torque sensor zero point setting device in a vehicle steering system as an example of the present invention;
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a residual torque removal control unit.
FIG. 3 is a flowchart showing the contents of a steering control program.
FIG. 4 is a flowchart showing the contents of a residual torque removal program.
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a state of a residual torque reducing operation in FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a modification of residual torque removal control.
[Explanation of symbols]
1 Steering handle 2 Handle shaft 6 Steering wheel 10 Torque sensor (torque detection means)
11 Torsion bar 12 Resolver (angle detection sensor)
20 Assist motor (electric motor)
30 Steering control unit 31 CPU (initial torque detection command means, initial torque storage command means)
33 ROM (initial torque storage means)
50 Residual torque removal control unit 51 CPU (residual torque removal means)
56 Turntable 57 Motor 58 Reducer 100 Power steering device

Claims

車両の操舵ハンドルから操舵輪への操舵力伝達系に設けられて操舵トルクを検出するトルクセンサの出力に基づき、操舵輪へ操舵力を付与する操舵駆動装置をそれの操舵制御手段を介して制御する車両用操舵装置において、
前記操舵輪が進行方向中立位置等の基準位置にあって操舵ハンドルに操舵トルクが加えられていない状態における前記トルクセンサのゼロ点トルク誤差の検出に先立ち、操舵輪をその操舵可能方向において微小角度範囲で振動させるとともにその振幅を減少させつつ振動を終了させる操舵輪減衰振動付与装置を備え、
その振動終了後又は終了近傍の前記トルクセンサの出力が当該トルクセンサのゼロ点トルク誤差として前記操舵制御手段の記憶部に格納されることにより、前記操舵駆動装置が実際に作動する際に、前記トルクセンサの見かけの出力から前記ゼロ点トルク誤差を考慮して算出された補正トルクに基づき、前記操舵制御手段を介して前記操舵駆動装置の作動が制御されることを特徴とする車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置。Based on the output of a torque sensor that is provided in a steering force transmission system from the steering wheel of the vehicle to the steering wheel and detects steering torque, a steering drive device that applies steering force to the steering wheel is controlled via its steering control means. In a vehicle steering apparatus that
Prior to detection of a zero point torque error of the torque sensor in a state where the steering wheel is at a reference position such as a neutral position in the traveling direction and no steering torque is applied to the steering handle, the steering wheel is moved at a small angle in the steerable direction. A steering wheel damping vibration applying device for ending the vibration while reducing the amplitude while vibrating in a range,
When the output of the torque sensor at or near the end of the vibration is stored in the storage unit of the steering control means as the zero point torque error of the torque sensor, when the steering drive device actually operates, The vehicle steering apparatus characterized in that the operation of the steering drive device is controlled via the steering control means based on a correction torque calculated in consideration of the zero point torque error from an apparent output of a torque sensor. Torque sensor zero point setting device.

前記操舵輪減衰振動付与装置は、
前記基準位置にある操舵輪を接地させてその操舵可能方向と対応する面内において少なくとも前記微小角度範囲で振動回転可能に設置されたターンテーブルと、
そのターンテーブルを前記微小角度範囲で振動させるとともにその振幅を減少させていく減衰パターンの駆動力を付与しつつ振動を終了させるターンテーブル振動装置と、
を備える請求項１に記載の車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置。The steering wheel damping vibration applying device is:
A turntable installed so as to be able to vibrate and rotate at least in the minute angle range in a plane corresponding to the steerable direction by grounding the steered wheel at the reference position;
A turntable vibration device that terminates vibration while applying a driving force of an attenuation pattern that vibrates the turntable in the minute angle range and reduces the amplitude;
A zero point setting device for a torque sensor in a vehicle steering system according to claim 1.

前記ターンテーブル振動装置は、ターンテーブルを前記微小角度範囲で正逆両方向に駆動する振動付与モータと、
そのモータへの電力を前記減衰パターンの振動振幅が得られるように制御するモータ制御手段と、
を含む請求項２に記載の車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置。The turntable vibration device includes a vibration applying motor that drives the turntable in both forward and reverse directions within the minute angle range;
Motor control means for controlling the electric power to the motor so as to obtain the vibration amplitude of the attenuation pattern;
A zero point setting device for a torque sensor in a vehicle steering system according to claim 2.

前記ターンテーブル振動装置は、
前記操舵可能方向と対応する面内において揺動可能に設置されたターンテーブルを、その揺動方向で互いに反対向きかつ均等の付勢力により付勢し合うことによって、ターンテーブルを中立自由揺動浮動状態の弾性支持系を生じるように支持する弾性支持手段と、
その弾性支持系で支持されているターンテーブルを前記互いに反対向きの付勢力を生じている一方の付勢手段に逆らうように一方向に回転させることにより、その一方の付勢手段の弾性反力によりターンテーブルを他方向に反転させて振動を開始させる振動開始装置とを備え、
以後はターンテーブルが互いに反対向きの反力を交互に生じる付勢手段により振動を継続するとともに振動エネルギーの自然減衰により当該振動が終了する請求項２に記載の車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置。The turntable vibration device includes:
By urging the turntables installed so as to be able to swing in a plane corresponding to the steerable direction with opposite biasing forces in the swinging direction and with an equal biasing force, the turntable is allowed to swing freely and freely. Elastic support means for supporting the elastic support system in a state;
By rotating the turntable supported by the elastic support system in one direction so as to oppose the one urging means generating urging forces in opposite directions, the elastic reaction force of the one urging means And a vibration start device that starts the vibration by reversing the turntable in the other direction,
The torque sensor zero in the vehicle steering system according to claim 2, wherein the vibration is continued by the biasing means that alternately generates reaction forces in opposite directions to each other, and the vibration is terminated by natural damping of the vibration energy. Point setting device.

前記トルクセンサは、前記操舵力伝達系の軸部に介在するトーションバーのねじれ角を検出するためにトーションバーの軸方向両端部に対をなすように配置されたねじれ角検出部を備え、それらねじれ角検出部の相対的な角度出力差によりねじれ角を介してトーションバーの軸トルクを検出するものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の車両用操舵装置におけるトルクセンサのゼロ点設定装置。 The torque sensor includes a torsion angle detection unit arranged to form a pair at both axial ends of the torsion bar in order to detect the torsion angle of the torsion bar interposed in the shaft part of the steering force transmission system, The torque sensor zero in the vehicle steering system according to any one of claims 1 to 4, wherein the axial torque of the torsion bar is detected via a torsion angle based on a relative angle output difference of the torsion angle detection unit. Point setting device.