JP4483330B2

JP4483330B2 - Electric power steering device

Info

Publication number: JP4483330B2
Application number: JP2004038112A
Authority: JP
Inventors: 欣智徳本; 真人柴; 直樹前田; 研一古▲高▼
Original assignee: JTEKT Corp
Current assignee: JTEKT Corp
Priority date: 2004-02-16
Filing date: 2004-02-16
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2024-02-16
Also published as: JP2005225421A

Description

本発明は、車両の速度及び操舵角度に対応させて、操舵部材に対する操作をアシストする目標アシストトルク及びアシスト電流値を記憶しておき、車両の速度及び操舵角度に基づき、目標アシストトルクを抽出し、抽出した目標アシストトルクと操舵トルクとの偏差を算出して、偏差が所定値より大きい場合、操舵トルクが目標アシストトルクとなるようにアシスト電流値を補正して電動モータの動作を制御する電動パワーステアリング装置に関する。 The present invention, in correspondence to the speed and the steering angle of the vehicle stores the target assist torque and the assist current value to assist the operation for the steering member,-out based on the speed及beauty Misao steering angle of the vehicle, the target assist extract the torque, by calculating the difference between the steering torque and the target assist torque that issued extracted, when the deviation is larger than the predetermined value, the electric motor steering torque by correcting the assist current value such that the target assist torque The present invention relates to an electric power steering apparatus that controls operation.

自動車の電子化の進展に伴い、電動モータを駆動して操舵アシストを行い、運転者の負担を軽減する電動パワーステアリング装置が多々開発されている。電動パワーステアリング装置は、操舵部材（ステアリングホイール、ハンドル）に繋がる入力軸と、ピニオン及びラック等により操向車輪に繋がる出力軸と、入力軸及び出力軸を連結する連結軸とを備え、連結軸に生じる捩れ角度によって、トルクセンサが入力軸に加わる操舵トルクを検出し、検出した操舵トルクに基づいて、出力軸に連動する操舵アシスト用の電動モータの動作を制御する。 With the progress of computerization of automobiles, many electric power steering devices have been developed that drive an electric motor to assist steering and reduce the burden on the driver. The electric power steering apparatus includes an input shaft connected to a steering member (steering wheel, steering wheel), an output shaft connected to a steering wheel by a pinion, a rack, or the like, and a connecting shaft that connects the input shaft and the output shaft. The torque sensor detects the steering torque applied to the input shaft by the torsion angle generated in the motor, and controls the operation of the steering assist electric motor linked to the output shaft based on the detected steering torque.

従来の電動パワーステアリング装置は、操舵部材により入力軸に加えられた操舵トルクに応じた操舵アシストトルクを左右対称に付与している。すなわち、操舵部材を左に回した場合と右に回した場合とで、操舵角度が同じである場合には電動モータによる操舵アシストトルクは同じであった。 A conventional electric power steering apparatus applies a steering assist torque according to a steering torque applied to an input shaft by a steering member symmetrically. That is, the steering assist torque by the electric motor is the same when the steering angle is the same when the steering member is turned to the left and when it is turned to the right.

しかし、実際の自動車では、サスペンションの形状、自動車の重心位置等の影響により、操舵部材により入力軸に加えられた操舵角度に対する操舵負荷は左右対称でない場合が多く、これに伴い、操舵アシストトルクが左右対称に付与している場合には、運転者の操舵負荷に左右差が生じるという問題点が残されていた。 However, in an actual vehicle, the steering load with respect to the steering angle applied to the input shaft by the steering member is often not symmetrical due to the shape of the suspension, the position of the center of gravity of the vehicle, etc. When left and right are given symmetrically, there remains a problem that a left and right difference occurs in the steering load of the driver.

斯かる問題点を解消すべく、例えば特許文献１では、操舵部材により入力軸に加えられた操舵角度と電動モータにより付与される操舵アシストトルクとの関係を左右非対称とすることで、操舵トルクの左右差を低減し、運転者の操舵負荷の左右差を低減する電動パワーステアリング装置が開示されている。
特開平１０−２７８８１８号公報 In order to solve such a problem, for example, in Patent Document 1, the relationship between the steering angle applied to the input shaft by the steering member and the steering assist torque applied by the electric motor is asymmetrical so that the steering torque is reduced. There has been disclosed an electric power steering device that reduces a left-right difference and reduces a left-right difference in a steering load of a driver.
JP-A-10-278818

しかし、上述した電動パワーステアリング装置では、操舵角度に応じて操舵負荷を推定しているが、実際の操舵時には、車両の速度、操舵する速度、すなわち操舵部材の回転角速度、回転角加速度等によっても操舵負荷は変動する。したがって、運転者の操舵負荷の左右差についても適切に低減できるか否かは不確実であり、条件によっては運転者の操舵違和感を増幅するおそれもあるという問題点があった。 However, in the electric power steering apparatus described above, the steering load is estimated according to the steering angle. However, during actual steering, the vehicle speed, the steering speed, that is, the rotational angular velocity of the steering member, the rotational angular acceleration, etc. The steering load varies. Therefore, it is uncertain whether or not the difference between the left and right of the driver's steering load can be appropriately reduced, and there is a problem that the driver's steering discomfort may be amplified depending on conditions.

本発明は、上記問題点を解決すべく、車両の速度及び操舵部材の操舵角度に基づいて、運転者の操舵負荷の左右差を低減する操舵アシストトルクを付与することができる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。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an electric power steering apparatus capable of applying a steering assist torque that reduces a left-right difference in a driver's steering load based on a vehicle speed and a steering angle of a steering member. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために第１発明に係る電動パワーステアリング装置は、操舵部材に連結された入力軸と、該入力軸と弾性部材を介して連結され、舵取機構と連結された出力軸と、前記入力軸の操舵角度を検出する操舵角センサと、前記入力軸と前記出力軸との間の回転差を操舵トルクとして検出するトルクセンサと、前記トルクセンサで検出した操舵トルク及び前記操舵角センサで検出した操舵角度に応じて前記操舵部材に対する操作をアシストする電動モータとを備える電動パワーステアリング装置において、前記操舵部材に対する操作をアシストする目標アシストトルク及びアシスト電流値を、車両の速度を検出する車速センサが検出した車両の速度、及び前記入力軸の操舵角度に対応させて記憶してある目標値テーブルと、前記車速センサで検出した車両の速度及び前記操舵角センサが検出した操舵角度に基づき、前記目標値テーブルから目標アシストトルクを抽出する目標アシストトルク抽出手段と、該目標アシストトルク抽出手段で抽出した目標アシストトルクと前記操舵トルクとの偏差を演算する偏差演算手段と、前記偏差が所定値より大きいか否かを判定する判定手段と、該判定手段で前記偏差が所定値より大きいと判定した場合、前記操舵トルクが前記目標アシストトルクとなるようにアシスト電流値を補正する補正手段とを備えることを特徴とする。 In order to achieve the above object, an electric power steering apparatus according to a first aspect of the present invention includes an input shaft coupled to a steering member, an output shaft coupled to the input shaft via an elastic member, and coupled to a steering mechanism. A steering angle sensor that detects a steering angle of the input shaft, a torque sensor that detects a rotational difference between the input shaft and the output shaft as a steering torque, a steering torque detected by the torque sensor, and the steering angle An electric power steering apparatus comprising: an electric motor that assists an operation on the steering member according to a steering angle detected by a sensor; detects a target assist torque and an assist current value that assists the operation on the steering member, and detects a vehicle speed. and stored tare Ru target value table speed sensor the speed of the vehicle detected, and in correspondence to the steering angle of the input shaft to the wheel -Out based on the speed and the steering angle by the steering angle sensor detects the the vehicle detected by the sensor, and the target assist torque Extraction means to extract the target assist torque from the target value table, at the target assist torque Extraction means a deviation calculating means for calculating a deviation between the extracted target assist torque out with the steering torque, the deviation determining means for determining whether greater than a predetermined value, and the difference in the determination means is larger than a predetermined value And correcting means for correcting an assist current value so that the steering torque becomes the target assist torque when it is determined.

第１発明に係る電動パワーステアリング装置では、車両の速度及び入力軸の操舵角度に対応させて、操舵部材に対する操作をアシストする目標アシストトルク及びアシスト電流値を事前に記憶しておき、検出した車両の速度及び操舵角度に基づいて抽出した目標アシストトルクと操舵トルクとを比較し、両者の偏差が所定の範囲を超えている場合、操舵トルクが目標アシストトルクとなるようにアシスト電流値を補正する。これにより、例えば低速走行時、右（左）旋回時等と高速走行時とのように、操舵部材の操舵角度と操舵トルクとの関係が相違する場合であっても、操舵トルクを左右差のない目標アシストトルクへ確実に補正することができ、運転者の操舵負荷の左右差を効果的に低減することが可能となる。 In the electric power steering apparatus according to the first aspect of the present invention, a target assist torque and an assist current value for assisting an operation on the steering member are stored in advance corresponding to the speed of the vehicle and the steering angle of the input shaft, and the detected vehicle speed and based on the steering angle is compared with the targets assist torque and steering torque out extraction, if the deviation between exceeds a predetermined range, the assist current value such steering torque becomes the target assist torque to correct. Thus, for example, at the time of low speed running, as the right (left) during turning or the like and the time of high speed running, even if the relationship between the steering angle and the steering torque of the steering member is different, the difference between right and left steering torque The target assist torque can be reliably corrected, and the left-right difference of the driver's steering load can be effectively reduced.

第２発明に係る電動パワーステアリング装置は、第１発明において、前記操舵角センサが検出した前記入力軸の操舵角度に基づいて、操舵角速度を算出する操舵角速度算出手段を備え、前記目標値テーブルは、前記目標アシストトルク及びアシスト電流値を、前記車両の速度、前記入力軸の操舵角度、及び前記操舵角速度に対応させて記憶してあることを特徴とする。 The electric power steering apparatus according to a second aspect of the present invention is the electric power steering apparatus according to the first aspect, further comprising steering angular velocity calculation means for calculating a steering angular velocity based on a steering angle of the input shaft detected by the steering angle sensor, wherein the target value table is , the target assist torque and the assist current value, the speed of the vehicle, wherein the steering angle of the input shaft, and has been stored in correspondence with the steering angular velocity.

第２発明に係る電動パワーステアリング装置では、検出した操舵角度に基づいて、操舵角速度を算出し、操舵トルクを車両の速度及び操舵角度に加えて、操舵角速度も考慮した目標アシストトルクへと補正する。これにより、操舵トルクを車両の速度及び操舵角度に加えて、操舵角速度も考慮した目標アシストトルクへ補正することができ、運転者の操舵負荷の左右差を、走行状況に応じて、より効果的に低減することが可能となる。 The electric power steering apparatus according to the second invention, based on the detected steering angle, to calculate the steering angular velocity, by adding steering torque to the speed and the steering angle of the vehicles, the steering angular velocity is also taken into consideration targets assist torque And correct. Thus, the addition of steering torque to the speed and the steering angle of the vehicles, the steering angular velocity can also be corrected to the target assist torque in consideration, the left-right difference of the steering load on the driver, depending on the driving situation, more effective Can be reduced.

第３発明に係る電動パワーステアリング装置は、第２発明において、前記操舵角センサが検出した前記入力軸の操舵角度に基づいて、操舵角加速度を算出する操舵角加速度算出手段を備え、前記目標値テーブルは、前記目標アシストトルク及びアシスト電流値を、前記車両の速度、前記入力軸の操舵角度、前記操舵角速度、及び前記操舵角加速度に対応させて記憶してあることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the electric power steering apparatus according to the second aspect, further comprising steering angular acceleration calculation means for calculating a steering angular acceleration based on a steering angle of the input shaft detected by the steering angle sensor, and the target value. table, the target assist torque and the assist current value, the speed of the vehicle, wherein the steering angle of the input shaft, the steering angular velocity, and has been stored in correspondence to the steering angle acceleration.

第３発明に係る電動パワーステアリング装置では、検出した操舵角度に基づいて、操舵角加速度を算出し、操舵トルクを操舵角度、操舵角速度に加えて、操舵角加速度も考慮した目標アシストトルクへと補正する。これにより、操舵トルクを車両の速度、操舵角度、及び操舵角速度に加えて、操舵角加速度も考慮した目標アシストトルクへ補正することができ、運転者の操舵負荷の左右差を、走行状況に応じて、より効果的に低減することが可能となる。 The electric power steering apparatus according to the third invention, based on the detected steering angle, calculating a steering angle acceleration, steering torque steer angle, in addition to the steering angle speed, the goal assist torque steering angular acceleration also considered To correct. As a result , the steering torque can be corrected to the target assist torque in consideration of the steering angular acceleration in addition to the vehicle speed, the steering angle, and the steering angular velocity, and the left-right difference in the driver's steering load can be corrected according to the driving situation. Therefore, it can be more effectively reduced.

以上のように本発明によれば、例えば低速走行時、右（左）旋回時等と高速走行時とのように、操舵部材の操舵角度と操舵トルクとの関係が相違する場合であっても、操舵角度に基づいて算出したアシスト量を、車両の速度、操舵角度、操舵角速度、操舵角加速度等に基づいた目標アシスト量へ補正することができ、運転者の操舵負荷の左右差を効果的に低減することが可能となる。 As described above, according to the present invention, even when the relationship between the steering angle of the steering member and the steering torque is different, such as when driving at a low speed, turning right (left), and when driving at a high speed. The assist amount calculated based on the steering angle can be corrected to the target assist amount based on the vehicle speed, steering angle, steering angular velocity, steering angular acceleration, etc. It becomes possible to reduce it.

以下に、本発明をその実施の形態を示す図面に基づいて説明する。 Hereinafter, the present invention will be described with reference to the drawings illustrating embodiments thereof.

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロック図である。本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置は、操舵軸（図示せず）に加えられた操舵トルクを検出するトルクセンサ４を備え、トルクセンサ４の演算処理回路１０は、検出した操舵トルク値及び操舵軸の操舵角度（絶対舵角）を、インタフェース回路１６を介してマイクロコンピュータ２２へ送信する。 (Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a main configuration of the electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. The electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention includes a torque sensor 4 that detects a steering torque applied to a steering shaft (not shown), and the arithmetic processing circuit 10 of the torque sensor 4 detects the detected steering. The torque value and the steering angle (absolute steering angle) of the steering shaft are transmitted to the microcomputer 22 via the interface circuit 16.

マイクロコンピュータ２２は、車両の速度を検出する車速センサ２０が検出した車両の速度を示す信号を、インタフェース回路２１を介して取得する。マイクロコンピュータ２２は、リレー制御信号をリレー駆動回路１５へ出力し、リレー駆動回路１５は入力したリレー制御信号に従って、フェイルセーフリレー１５ａをオン又はオフさせる。 The microcomputer 22 acquires a signal indicating the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20 that detects the vehicle speed via the interface circuit 21. The microcomputer 22 outputs a relay control signal to the relay drive circuit 15, and the relay drive circuit 15 turns on or off the fail-safe relay 15a according to the input relay control signal.

マイクロコンピュータ２２は、操舵トルク値、車両速度、操舵角度及び後述するモータ駆動電流に基づき、メモリ１８内の目標値テーブル１８ａを参照してモータ制御信号を生成する。モータ制御信号は、目標アシストトルクに対応するアシスト電流値及び電動モータ２４の回転方向を示す情報を含み、モータ駆動回路１９へ出力されている。モータ駆動回路１９は、モータ制御信号が入力され、モータ制御信号に含まれている目標アシストトルクに対応するアシスト電流値及び電動モータの回転方向を示す情報に基づいて、操舵アシスト用の電動モータ２４を回転駆動させる。モータ電流検出回路１７は、モータ駆動回路１９に流れる操舵アシスト用の電動モータ２４のモータ駆動電流を検出し、マイクロコンピュータ２２にフィードバックする。 The microcomputer 22 generates a motor control signal by referring to a target value table 18a in the memory 18 based on a steering torque value, a vehicle speed, a steering angle, and a motor drive current described later. The motor control signal includes information indicating the assist current value corresponding to the target assist torque and the rotation direction of the electric motor 24, and is output to the motor drive circuit 19. The motor drive circuit 19 receives the motor control signal and, based on the assist current value corresponding to the target assist torque included in the motor control signal and information indicating the rotation direction of the electric motor, the steering assist electric motor 24. Is driven to rotate. The motor current detection circuit 17 detects the motor drive current of the steering assist electric motor 24 flowing in the motor drive circuit 19 and feeds it back to the microcomputer 22.

図２は、トルクセンサ４の構成例を模式的に示す模式図である。このトルクセンサ４は、上端を操舵輪１（操舵部材）に連結された入力軸６と、下端を舵取機構の一部であるピニオン８に連結された出力軸７とを、弾性部材である細径のトーションバー９（連結軸）を介して同軸状に連結し、操舵輪１と舵取機構とを連絡する操舵軸１３が構成されており、入力軸６及び出力軸７の連結部近傍は以下のように構成されている。 FIG. 2 is a schematic diagram schematically illustrating a configuration example of the torque sensor 4. The torque sensor 4 is an elastic member having an input shaft 6 having an upper end connected to the steering wheel 1 (steering member) and an output shaft 7 having a lower end connected to a pinion 8 that is a part of the steering mechanism. A steering shaft 13 that is coaxially connected via a small-diameter torsion bar 9 (connecting shaft) and connects the steering wheel 1 and the steering mechanism is configured, and in the vicinity of the connecting portion of the input shaft 6 and the output shaft 7 Is structured as follows.

入力軸６は、出力軸７との連結側端部近傍に、円板形をなすターゲット板１２ａ、１２ｂを同軸状に外嵌固定している。入力軸６側に固定されているターゲット板１２ａの外周面には、磁性体からなる突起部で構成するターゲット３ａ、３ａ、・・・が、例えば３７個、周方向に等間隔で突設され、出力軸７側に固定されているターゲット板１２ｂの外周面には、磁性体からなる突起部で構成するターゲット３ｂ、３ｂ、・・・が、ターゲット３ａの個数と互いに素である個数、例えば３６個、周方向に等間隔で突設されている。ここで、互いに素であるとは、１以外の公約数を持たないことを意味する。ターゲット３ａ、３ａ、・・・、３ｂ、３ｂ、・・・は、インボリュート歯形を有する平歯車の歯からなり、環状の平歯車がターゲット板１２ａ、１２ｂ及びターゲット３ａ、３ａ、・・・、３ｂ、３ｂ、・・・を構成している。 In the input shaft 6, disk-shaped target plates 12 a and 12 b are coaxially fitted and fixed in the vicinity of the connection side end portion with the output shaft 7. On the outer peripheral surface of the target plate 12a fixed to the input shaft 6 side, for example, 37 targets 3a, 3a,... Constituted by projecting portions made of a magnetic material are projected at equal intervals in the circumferential direction. , On the outer peripheral surface of the target plate 12b fixed to the output shaft 7 side, the number of targets 3b, 3b,. Thirty-six are projected at equal intervals in the circumferential direction. Here, being relatively prime means having no common divisor other than 1. The targets 3a, 3a, ..., 3b, 3b, ... are made of spur gear teeth having involute teeth, and the annular spur gears are the target plates 12a, 12b and the targets 3a, 3a, ..., 3b. 3b,...

出力軸７は、入力軸６との連結側端部近傍に、円板形をなすターゲット板１２ｃを同軸状に外嵌固定している。ターゲット板１２ｃの外周面には、磁性体からなる突起部で構成するターゲット３ｃ、３ｃ、・・・が、ターゲット３ａ、３ａ、・・・と同数の３７個、ターゲット３ａ、３ａ、・・・と周方向に揃えて等間隔で突設されている。ターゲット３ｃ、３ｃ、・・・は、インボリュート歯形を有する平歯車の歯からなり、環状の平歯車がターゲット板１２ｃ及びターゲット３ｃ、３ｃ、・・・を構成している。 The output shaft 7 has a disk-shaped target plate 12c that is coaxially fitted and fixed in the vicinity of the end of the connection side with the input shaft 6. On the outer peripheral surface of the target plate 12c, there are 37 targets 3c, 3c,... Composed of protrusions made of a magnetic material, the same number of targets 3a, 3a,. And projecting at equal intervals in the circumferential direction. The targets 3c, 3c,... Are made of spur gear teeth having involute teeth, and the annular spur gear constitutes the target plate 12c and the targets 3c, 3c,.

ターゲット板１２ａ、１２ｂ、１２ｃの外側には、それぞれの外周のターゲット３ａ、３ａ、・・・、３ｂ、３ｂ、・・・、３ｃ、３ｃ、・・・の外縁を臨むようにセンサボックス１１を配設している。センサボックス１１は、入力軸６及び出力軸７を支承するハウジング（図示せず）等の動かない部位に固定支持されている。センサボックス１１の内部には、入力軸６側のターゲット３ａ、３ａ、・・・の周方向に異なる部位に対向する磁気センサＡ、Ｂと、出力軸７側のターゲット３ｃ、３ｃ、・・・の周方向に異なる部位に対向する磁気センサＥ、Ｆとが、周方向の相対位置が合致するよう収納されている。また、入力軸６側のターゲット３ｂ、３ｂ、・・・の周方向に異なる部位に対向する磁気センサＣ、Ｄも収納されている。 The sensor box 11 is placed outside the target plates 12a, 12b, 12c so as to face the outer edges of the respective targets 3a, 3a,..., 3b, 3b,. It is arranged. The sensor box 11 is fixedly supported at a non-moving part such as a housing (not shown) that supports the input shaft 6 and the output shaft 7. Inside the sensor box 11, magnetic sensors A and B that face different parts in the circumferential direction of the targets 3a, 3a, ... on the input shaft 6 side, and targets 3c, 3c, ... on the output shaft 7 side. Magnetic sensors E and F facing different parts in the circumferential direction are accommodated so that their relative positions in the circumferential direction match. Moreover, the magnetic sensors C and D which oppose the site | part which differs in the circumferential direction of the targets 3b, 3b, ... by the side of the input shaft 6 are also accommodated.

磁気センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）等、磁界の作用により電気的特性（抵抗）が変化する特性を有する素子を用い、対向するターゲット３ａ、３ａ、・・・、３ｂ、３ｂ、・・・、３ｃ、３ｃ、・・・の近接する部位に応じて検出信号が変わるように構成されている。磁気センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆで検出した信号は、センサボックス１１外部又は内部のマイクロプロセッサを用いてなる演算処理回路１０に入力される。 The magnetic sensors A, B, C, D, E, and F use elements having characteristics that change electrical characteristics (resistance) due to the action of a magnetic field, such as magnetoresistive elements (MR elements). 3a,..., 3b, 3b,..., 3c, 3c,. Signals detected by the magnetic sensors A, B, C, D, E, and F are input to an arithmetic processing circuit 10 that uses a microprocessor outside or inside the sensor box 11.

演算処理回路１０には、操舵輪４を回転させることにより入力軸６が回転したときの操舵回転角度と、磁気センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄでの各検出信号の値とを対応させて記憶しているテーブル１４が内蔵されている。磁気センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆは、各ターゲット３ａ、３ａ、・・・、３ｂ、３ｂ、・・・、３ｃ、３ｃ、・・・の通過に応じて正弦波に近似した検出信号を出力する。 The arithmetic processing circuit 10 stores the steering rotation angle when the input shaft 6 is rotated by rotating the steering wheel 4 and the values of the detection signals from the magnetic sensors A, B, C, and D in association with each other. The table 14 is built in. Magnetic sensors A, B, C, D, E, and F approximate a sine wave according to the passage of each target 3a, 3a, ..., 3b, 3b, ..., 3c, 3c, ... A detection signal is output.

磁気センサＡ、Ｂの検出信号は、これらに対応するターゲット３ａ、３ａ、・・・が設けられた入力軸６の回転角度に対応するものとなり、磁気センサＣ、Ｄの検出信号は、これらに対応するターゲット３ｂ、３ｂ、・・・が設けられた入力軸６の回転角度に対応するものとなり、磁気センサＥ、Ｆの検出信号は、これらが対向するターゲット３ｃ、３ｃ、・・・が設けられた出力軸７の回転角度に対応するものとなる。従って、演算処理回路１０は、磁気センサＡ、Ｂの検出信号から入力軸６の相対回転角度を算出することができ、演算処理回路１０及び磁気センサＡ、Ｂは、入力軸６の回転角度検出装置として作動する。また、演算処理回路１０は、磁気センサＥ、Ｆの検出信号から出力軸７の相対回転角度を算出することができ、演算処理回路１０及び磁気センサＥ、Ｆは出力軸７の回転角度検出装置として作動する。 The detection signals of the magnetic sensors A and B correspond to the rotation angle of the input shaft 6 provided with the corresponding targets 3a, 3a,..., And the detection signals of the magnetic sensors C and D are The corresponding targets 3b, 3b,... Correspond to the rotation angle of the input shaft 6, and the detection signals of the magnetic sensors E, F are provided by the targets 3c, 3c,. This corresponds to the rotation angle of the output shaft 7. Therefore, the arithmetic processing circuit 10 can calculate the relative rotation angle of the input shaft 6 from the detection signals of the magnetic sensors A and B. The arithmetic processing circuit 10 and the magnetic sensors A and B detect the rotation angle of the input shaft 6. Operates as a device. The arithmetic processing circuit 10 can calculate the relative rotation angle of the output shaft 7 from the detection signals of the magnetic sensors E and F, and the arithmetic processing circuit 10 and the magnetic sensors E and F can detect the rotation angle of the output shaft 7. Operates as

入力軸６に操舵トルクが加わった場合、磁気センサＡ、Ｂの各検出信号と磁気センサＥ、Ｆの各検出信号とに差が生じる。磁気センサＡ、Ｅと磁気センサＢ、Ｆとは、ターゲット板１２ａ、１２ｃの周方向に、例えば９０°位相が異なるよう配置してある。それぞれの検出信号は、上昇及び下降の転換点である極大値及び極小値で非線形的な変化率が最大となるが、位相が異なっていることから、相互に補完し合うことができる。なお、補完することができれば十分であることから、異なる位相は１°〜３６０°未満の何れでも良い。 When a steering torque is applied to the input shaft 6, there is a difference between the detection signals of the magnetic sensors A and B and the detection signals of the magnetic sensors E and F. The magnetic sensors A and E and the magnetic sensors B and F are arranged so as to be different in phase by, for example, 90 ° in the circumferential direction of the target plates 12a and 12c. Each detection signal has a maximum non-linear change rate at the maximum value and the minimum value, which are turning points of ascending and descending, but can be complemented with each other because the phase is different. In addition, since it is sufficient if it can be complemented, the different phase may be any of 1 ° to less than 360 °.

ここで、磁気センサＡの検出信号と磁気センサＥの検出信号との差、又は磁気センサＢの検出信号と磁気センサＦの検出信号との差は、入力軸６と出力軸７との回転角度の差（相対角度変位）に対応している。斯かる相対角度変位は、入力軸６に加わる操舵トルクの作用下において、入力軸６と出力軸７とを連結するトーションバー９に生じる捩れ角度に対応する。従って、前述した検出信号の差に基づいて入力軸６に加わる操舵トルクを算出することができる。トルクセンサ４は算出した操舵トルクを検出トルクとして出力する。 Here, the difference between the detection signal of the magnetic sensor A and the detection signal of the magnetic sensor E, or the difference between the detection signal of the magnetic sensor B and the detection signal of the magnetic sensor F is the rotation angle between the input shaft 6 and the output shaft 7. Corresponding to the difference (relative angular displacement). Such relative angular displacement corresponds to a twist angle generated in the torsion bar 9 that connects the input shaft 6 and the output shaft 7 under the action of the steering torque applied to the input shaft 6. Therefore, the steering torque applied to the input shaft 6 can be calculated based on the difference between the detection signals described above. The torque sensor 4 outputs the calculated steering torque as a detected torque.

また、磁気センサＣ及び磁気センサＤは、磁気センサＡ及び磁気センサＢと同様に、ターゲット板１２ｂの周方向に９０°位相が異なっている。さらに、磁気センサＡ及び磁気センサＢに対向するターゲット３ａ、３ａ、・・・の個数は３７個であるのに対して、磁気センサＣ及び磁気センサＤに対向するターゲット３ｂ、３ｂ、・・・の個数は３６個である。従って、磁気センサＡ、Ｃ及び磁気センサＢ、Ｄは、入力軸６が１位相回転する都度、１／３７位相ずつ互いに位相がずれて行く検出信号を出力する。これにより、入力軸６の回転角度、すなわち操舵輪１の操舵角度を特定することが可能となる。 Similarly to the magnetic sensor A and the magnetic sensor B, the magnetic sensor C and the magnetic sensor D are different in phase by 90 ° in the circumferential direction of the target plate 12b. Further, the number of targets 3a, 3a,... Facing the magnetic sensors A and B is 37, whereas the targets 3b, 3b,. The number is 36. Therefore, each time the input shaft 6 rotates one phase, the magnetic sensors A and C and the magnetic sensors B and D output detection signals whose phases are shifted by 1/37 phases. As a result, the rotation angle of the input shaft 6, that is, the steering angle of the steering wheel 1 can be specified.

図３は、本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置は、マイクロコンピュータ２２のメモリ１８内に、車両の速度、操舵角度、目標アシストトルク、アシスト電流値を相互に対応付けた目標値テーブル１８ａを記憶してある。図４は、目標値テーブル１８ａに記憶するデータ構成の例示図である。図４に示すように、車両の速度、操舵角度（絶対角度）、目標アシストトルク、アシスト電流値を相互に対応付けて記憶していることから、車両の速度及び操舵角度（絶対角度）に基づいて、目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値を抽出することができる。 FIG. 3 is a flowchart showing the operation of the electric power steering apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. In the electric power steering apparatus according to the first embodiment, the target value table 18a in which the vehicle speed, the steering angle, the target assist torque, and the assist current value are associated with each other is stored in the memory 18 of the microcomputer 22. . FIG. 4 is a view showing an example of the data structure stored in the target value table 18a. As shown in FIG. 4, since the vehicle speed, the steering angle (absolute angle), the target assist torque, and the assist current value are stored in association with each other, the vehicle speed and the steering angle (absolute angle) are stored. Thus, the assist current value that causes the target assist torque can be extracted.

図３において、電動パワーステアリング装置を始動した場合、マイクロコンピュータ２２は、パラメータ類のリセット等の初期設定を行い（ステップＳ３０１）、例えば制御周期である５００μｓ（マイクロ秒）が経過したか否かを判定し（ステップＳ３０２）、斯かる５００μｓが経過したと判定した場合（ステップＳ３０２：ＹＥＳ）、トルクセンサ４で検出した検出トルク（操舵トルク）及び入力軸６の操舵角度（絶対舵角）を読み込む（ステップＳ３０３）。 In FIG. 3, when the electric power steering apparatus is started, the microcomputer 22 performs initial settings such as resetting parameters (step S301), for example, whether or not 500 μs (microseconds) as a control cycle has elapsed. If it is determined (step S302) and it is determined that 500 μs has elapsed (step S302: YES), the detected torque (steering torque) detected by the torque sensor 4 and the steering angle (absolute steering angle) of the input shaft 6 are read. (Step S303).

マイクロコンピュータ２２は、車速センサ２０から車両の速度を読み込む（ステップＳ３０４）。マイクロコンピュータ２２は、読み込んだ車両の速度及び入力軸６の絶対舵角に基づいて、目標値テーブル１８ａを参照し、目標アシストトルク、及び該目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値を抽出する（ステップＳ３０５）。 The microcomputer 22 reads the vehicle speed from the vehicle speed sensor 20 (step S304). The microcomputer 22 refers to the target value table 18a based on the read vehicle speed and the absolute steering angle of the input shaft 6, and extracts the target assist torque and the assist current value that generates the target assist torque (step). S305).

マイクロコンピュータ２２は、抽出した目標アシストトルクと、読み込んだトルクセンサ４での検出トルクとの偏差を演算し（ステップＳ３０６）、演算した偏差が所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ３０７）。マイクロコンピュータ２２が、演算した偏差が所定の閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ３０７：ＹＥＳ）、抽出した目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値をモータ駆動回路１９へ出力する（ステップＳ３０８）。マイクロコンピュータ２２が、演算した偏差が所定の閾値より小さいと判定した場合（ステップＳ３０７：ＮＯ）、検出トルクに応じたアシスト電流値をモータ駆動回路１９へ出力する（ステップＳ３０９）。モータ駆動回路１９は、操舵補助モータ２４を入力されたアシスト電流値に基づいて駆動制御する。 The microcomputer 22 calculates a deviation between the extracted target assist torque and the detected torque detected by the torque sensor 4 (step S306), and determines whether or not the calculated deviation is larger than a predetermined threshold (step S307). ). When the microcomputer 22 determines that the calculated deviation is larger than the predetermined threshold (step S307: YES), the microcomputer 22 outputs an assist current value that causes the extracted target assist torque to be output to the motor drive circuit 19 (step S308). When the microcomputer 22 determines that the calculated deviation is smaller than the predetermined threshold (step S307: NO), the microcomputer 22 outputs an assist current value corresponding to the detected torque to the motor drive circuit 19 (step S309). The motor drive circuit 19 controls the driving of the steering assist motor 24 based on the input assist current value.

以上のように本実施の形態１によれば、例えば低速走行時、右（左）旋回時等と高速走行時とのように、操舵部材の操舵角度と操舵トルクとの関係が相違する場合であっても、操舵角度に基づいて算出したアシスト量を、車両の速度及び操舵角度に基づいた目標アシスト量へ補正することができ、運転者の操舵負荷の左右差を効果的に低減することが可能となる。 As described above, according to the first embodiment, when the relationship between the steering angle of the steering member and the steering torque is different, for example, when driving at low speed, turning right (left), or when driving at high speed. Even in such a case, the assist amount calculated based on the steering angle can be corrected to the target assist amount based on the vehicle speed and the steering angle, and the left-right difference in the driver's steering load can be effectively reduced. It becomes possible.

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のブロック図である。図５に示すように、磁気センサＡ、Ｂ、Ｅ、Ｆの各検出信号はトルク演算部２５に入力され、トルク演算部２５は、入力した各検出信号に基づいて、入力軸６に加えられた操舵トルクを演算し、マイクロコンピュータ２２の増幅部２９に入力する。増幅部２９は、車速センサ２０が検出した車両の速度を示す車速信号が入力され、入力された車速信号に基づいてゲインＫ２を調節し、入力された操舵トルクをゲインＫ２を用いて増幅し、増幅した操舵トルクを加算手段３０に入力する。 (Embodiment 2)
FIG. 5 is a block diagram of an electric power steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in FIG. 5, the detection signals of the magnetic sensors A, B, E, and F are input to the torque calculation unit 25, and the torque calculation unit 25 is applied to the input shaft 6 based on the input detection signals. The calculated steering torque is calculated and input to the amplifying unit 29 of the microcomputer 22. The amplifying unit 29 receives a vehicle speed signal indicating the speed of the vehicle detected by the vehicle speed sensor 20, adjusts the gain K2 based on the input vehicle speed signal, amplifies the input steering torque using the gain K2, The amplified steering torque is input to the adding means 30.

また、磁気センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄの各検出信号は、操舵角検出部２６に入力され、操舵角検出部２６は、各検出信号及びテーブル１４に基づき、入力軸６の操舵角度（絶対舵角）を検出し、マイクロコンピュータ２２の操舵角速度演算部２７へ入力する。操舵角速度演算部２７は、入力された操舵角度の変化量に基づいて操舵角速度を演算し、増幅部２８に入力する。増幅部２８は、車速センサ２０が検出した車両の速度を示す車速信号に基づいてゲインＫ１を調節し、入力された操舵角速度を調節したゲインＫ１により増幅し、増幅した操舵角速度を加算手段３０に入力する。 The detection signals of the magnetic sensors A, B, C, and D are input to the steering angle detection unit 26. The steering angle detection unit 26 determines the steering angle (absolutely) of the input shaft 6 based on the detection signals and the table 14. (Steering angle) is detected and input to the steering angular velocity calculator 27 of the microcomputer 22. Misao steering angular velocity calculating section 27 calculates a steering angular velocity based on a change amount of the input steering angle is input to the amplifier unit 28. The amplifying unit 28 adjusts the gain K1 based on the vehicle speed signal indicating the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20, amplifies the input steering angular velocity with the adjusted gain K1, and adds the amplified steering angular velocity to the adding means 30. input.

加算手段３０は、ゲインＫ２により増幅した操舵トルクに、ゲインＫ１により増幅した操舵角速度を加算し、検出した操舵トルクとしてモータ制御部２３へ入力する。モータ制御部２３は、入力された操舵トルクに基づいて、目標値テーブル１８ａを参照して、モータ制御信号を生成し、モータ駆動回路１９へ出力する。 The adding means 30 adds the steering angular velocity amplified by the gain K1 to the steering torque amplified by the gain K2, and inputs it to the motor control unit 23 as the detected steering torque. The motor control unit 23 refers to the target value table 18 a based on the input steering torque, generates a motor control signal, and outputs it to the motor drive circuit 19.

図６は、本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の要部構成は、上述した実施の形態１と同様であるので、同一箇所には同一符号を付して、説明を省略する。なお、トルクセンサ４の演算処理回路１０は、磁気センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各検出信号に基づいて、入力軸６及び出力軸７の各操舵角度を演算して、操舵トルクを演算する。トルクセンサ４は、算出した操舵トルクを検出トルクとして出力する。 FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the electric power steering apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. Since the principal part structure of the electric power steering apparatus according to Embodiment 2 is the same as that of Embodiment 1 described above, the same portions are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted. The arithmetic processing circuit 10 of the torque sensor 4 calculates the steering angles of the input shaft 6 and the output shaft 7 based on the detection signals of the magnetic sensors A, B, C, D, E, and F, and performs steering. Calculate the torque. The torque sensor 4 outputs the calculated steering torque as a detected torque.

図６において、電動パワーステアリング装置を始動した場合、マイクロコンピュータ２２は、パラメータ類のリセット等の初期設定を行い（ステップＳ６０１）、例えば制御周期である５００μｓ（マイクロ秒）が経過したか否かを判定し（ステップＳ６０２）、斯かる５００μｓが経過したと判定した場合（ステップＳ６０２：ＹＥＳ）、トルクセンサ４の演算処理回路１０が演算した検出トルク値及び入力軸６の操舵角度（絶対舵角）を読み込む（ステップＳ６０３）。マイクロコンピュータ２２は、読み込んだ操舵角度の時間変化に基づいて、操舵角速度を演算する（ステップＳ６０４）。また、マイクロコンピュータ２２は、車速センサ２０から車両の速度を読み込む（ステップＳ６０５）。 In FIG. 6, when the electric power steering apparatus is started, the microcomputer 22 performs initial setting such as resetting parameters (step S601), for example, whether or not 500 μs (microseconds) as a control cycle has elapsed. If it is determined (step S602) that it is determined that 500 μs has elapsed (step S602: YES), the detected torque value calculated by the arithmetic processing circuit 10 of the torque sensor 4 and the steering angle (absolute steering angle) of the input shaft 6 are determined. Is read (step S603). The microcomputer 22 calculates the steering angular velocity based on the time change of the read steering angle (step S604). Further, the microcomputer 22 reads the vehicle speed from the vehicle speed sensor 20 (step S605).

マイクロコンピュータ２２は、トルクセンサ４の演算処理回路１０が演算した検出トルクの向きと、演算した操舵角速度の向きとが同じであるか否かを判定し（ステップＳ６０６）、マイクロコンピュータ２２が、検出トルクの向きと操舵角速度の向きとが同じであると判定した場合（ステップＳ６０６：ＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２２は、読み込んだ車両の速度、入力軸６の操舵角度、及び操舵角速度に基づいて、目標値テーブル１８ａを参照し、目標アシストトルク、及び該目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値を抽出する（ステップＳ６０７）。 The microcomputer 22 determines whether or not the detected torque direction calculated by the arithmetic processing circuit 10 of the torque sensor 4 is the same as the calculated steering angular velocity direction (step S606). When it is determined that the direction of the torque and the direction of the steering angular velocity are the same (step S606: YES), the microcomputer 22 determines the target based on the read vehicle speed, the steering angle of the input shaft 6, and the steering angular velocity. With reference to the value table 18a, the target assist torque and the assist current value that causes the target assist torque are extracted (step S607).

図７は、目標値テーブル１８ａに記憶するデータ構成の例示図である。図７に示すように、車両の速度、操舵角度、操舵角速度、目標アシストトルク、アシスト電流を相互に対応付けて記憶していることから、車両の速度、操舵角度及び操舵角速度に基づいて、目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値を抽出することができる。 FIG. 7 is an exemplary diagram of a data configuration stored in the target value table 18a. As shown in FIG. 7, the vehicle speed, the steering angle, the steering angular velocity, the target assist torque, and the assist current are stored in association with each other. Therefore, based on the vehicle speed, the steering angle, and the steering angular velocity, An assist current value that causes assist torque can be extracted.

マイクロコンピュータ２２は、抽出した目標アシストトルクと、読み込んだトルクセンサ４での検出トルクとの偏差を演算し（ステップＳ６０８）、演算した偏差が所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ６０９）。マイクロコンピュータ２２が、演算した偏差が所定の閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ６０９：ＹＥＳ）、抽出した目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値をモータ駆動回路１９へ出力する（ステップＳ６１０）。マイクロコンピュータ２２が、演算した偏差が所定の閾値より小さいと判定した場合（ステップＳ６０９：ＮＯ）、検出トルクに応じたアシスト電流値をモータ駆動回路１９へ出力する（ステップＳ６１１）。モータ駆動回路１９は、操舵補助モータ２４を入力されたアシスト電流値に基づいて駆動制御する。 The microcomputer 22 calculates a deviation between the extracted target assist torque and the detected torque detected by the torque sensor 4 (step S608), and determines whether or not the calculated deviation is larger than a predetermined threshold (step S609). ). When the microcomputer 22 determines that the calculated deviation is larger than the predetermined threshold (step S609: YES), the microcomputer 22 outputs the assist current value that causes the extracted target assist torque to the motor drive circuit 19 (step S610). When the microcomputer 22 determines that the calculated deviation is smaller than the predetermined threshold (step S609: NO), the microcomputer 22 outputs an assist current value corresponding to the detected torque to the motor drive circuit 19 (step S611). The motor drive circuit 19 controls the driving of the steering assist motor 24 based on the input assist current value.

マイクロコンピュータ２２が、操舵トルクの向きと操舵角速度の向きとが同じでないと判定した場合（ステップＳ６０６：ＮＯ）、検出トルクに基づいて、操舵補助する回転方向と操舵方向とが逆になる、操舵補助モータ２４のハンドル戻し制御を行う（ステップＳ６１２）。これにより、ハンドル戻しであるのか、素早くカーブを切りながらの操舵角修正であるのかを判別することができ、正確にハンドル戻し制御を行うことが可能となる。 If the microcomputer 22 determines that the direction of the steering torque and the direction of the steering angular velocity are not the same (step S606: NO), the steering assist rotation direction and the steering direction are reversed based on the detected torque. Handle return control of the auxiliary motor 24 is performed (step S612). As a result, it is possible to determine whether the steering wheel is being returned or whether the steering angle is being corrected while quickly turning the curve, and the steering wheel returning control can be performed accurately.

以上のように本実施の形態２によれば、操舵角速度の相違に応じて、操舵角度に基づいて算出したアシスト量を、車両の速度及び操舵角度に加えて、操舵角速度も考慮した目標アシスト量へ補正することができ、運転者の操舵負荷の左右差を、走行状況に応じて、より効果的に低減することが可能となる。 As described above, according to the second embodiment, the assist amount calculated based on the steering angle in accordance with the difference in the steering angular velocity is added to the vehicle speed and the steering angle, and the target assist amount considering the steering angular velocity. It is possible to more effectively reduce the left-right difference in the steering load of the driver according to the driving situation.

（実施の形態３）
図８は、本発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置のブロック図である。図８に示すように、操舵角速度演算部２７は、演算した操舵角速度を増幅部２８に入力するとともに、操舵角加速度演算部３１にも入力する。操舵角加速度演算部３１は、入力された操舵角速度の変化量に基づいて操舵角加速度を演算し、増幅部３２に入力する。増幅部３２は、車速センサ２０が検出した車両の速度を示す信号に基づいてゲインＫ３を調節し、与えられた操舵角加速度を、調節したゲインＫ３により増幅し、増幅した操舵角加速度を加減算手段３３に入力する。 (Embodiment 3)
FIG. 8 is a block diagram of an electric power steering apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in FIG. 8, the steering angular velocity calculation unit 27 inputs the calculated steering angular velocity to the amplification unit 28 and also inputs it to the steering angular acceleration calculation unit 31. The steering angular acceleration calculation unit 31 calculates the steering angular acceleration based on the input change amount of the steering angular velocity, and inputs it to the amplification unit 32. The amplifying unit 32 adjusts the gain K3 based on the signal indicating the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 20, amplifies the given steering angular acceleration by the adjusted gain K3, and adds / subtracts the amplified steering angular acceleration. 33.

加減算手段３３は、ゲインＫ２により増幅した操舵トルクに、ゲインＫ１により増幅した操舵角速度を加算し、加算値からゲインＫ３により増幅した操舵角加速度を減算し、減算値を検出トルクとしてモータ制御部２３に入力する。モータ制御部２３は、入力された検出トルクに基づいて、目標値テーブル１８ａを参照して、モータ制御信号を生成し、モータ駆動回路１９へ出力する。その他の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置の構成は、上述した実施の形態２と同様であるので、同一箇所には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。 The addition / subtraction means 33 adds the steering angular velocity amplified by the gain K1 to the steering torque amplified by the gain K2, subtracts the steering angular acceleration amplified by the gain K3 from the added value, and uses the subtraction value as the detected torque to the motor control unit 23. To enter. The motor control unit 23 refers to the target value table 18 a based on the input detected torque, generates a motor control signal, and outputs it to the motor drive circuit 19. Other configurations of the electric power steering apparatus according to the third embodiment are the same as those of the second embodiment described above, and thus the same portions are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof is omitted.

図９は、本発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置の要部構成は、上述した実施の形態１と同様であるので、同一箇所には同一符号を付して、説明を省略する。なお、トルクセンサ４の演算処理回路１０は、磁気センサＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆの各検出信号に基づいて、入力軸６及び出力軸７の各操舵角度を演算して、操舵トルクを演算する。トルクセンサ４は、算出した操舵トルクを検出トルクとして出力する。 FIG. 9 is a flowchart showing the operation of the electric power steering apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Since the principal part structure of the electric power steering apparatus according to Embodiment 3 is the same as that of Embodiment 1 described above, the same portions are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted. The arithmetic processing circuit 10 of the torque sensor 4 calculates the steering angles of the input shaft 6 and the output shaft 7 based on the detection signals of the magnetic sensors A, B, C, D, E, and F, and performs steering. Calculate the torque. The torque sensor 4 outputs the calculated steering torque as a detected torque.

図９において、電動パワーステアリング装置を始動した場合、マイクロコンピュータ２２は、パラメータ類のリセット等の初期設定を行い（ステップＳ９０１）、例えば制御周期である５００μｓ（マイクロ秒）が経過したか否かを判定し（ステップＳ９０２）、斯かる５００μｓが経過したと判定した場合（ステップＳ９０２：ＹＥＳ）、トルクセンサ４の演算処理回路１０が演算した検出トルク値及び入力軸６の操舵角度（絶対舵角）を読み込む（ステップＳ９０３）。マイクロコンピュータ２２は、読み込んだ操舵角度の時間変化に基づいて、操舵角速度を演算するとともに、操舵角加速度を演算する（ステップＳ９０４）。また、マイクロコンピュータ２２は、車速センサ２０から車両の速度を読み込む（ステップＳ９０５）。 In FIG. 9, when the electric power steering apparatus is started, the microcomputer 22 performs initial settings such as resetting parameters (step S901), for example, whether or not 500 μs (microseconds) as a control cycle has elapsed. If it is determined (step S902) and it is determined that 500 μs has elapsed (step S902: YES), the detected torque value calculated by the arithmetic processing circuit 10 of the torque sensor 4 and the steering angle (absolute steering angle) of the input shaft 6 are determined. Is read (step S903). The microcomputer 22 calculates the steering angular velocity and the steering angular acceleration based on the time change of the read steering angle (step S904). Further, the microcomputer 22 reads the speed of the vehicle from the vehicle speed sensor 20 (step S905).

マイクロコンピュータ２２は、トルクセンサ４の演算処理回路１０が演算した検出トルクの向きと、演算した操舵角速度の向きとが同じであるか否かを判定し（ステップＳ９０６）、マイクロコンピュータ２２が、検出トルクの向きと操舵角速度の向きとが同じであると判定した場合（ステップＳ９０６：ＹＥＳ）、マイクロコンピュータ２２は、読み込んだ車両の速度、入力軸６の操舵角度、操舵角速度、操舵角加速度に基づいて、目標値テーブル１８ａを参照し、目標アシストトルク、及び該目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値を抽出する（ステップＳ９０７）。 The microcomputer 22 determines whether or not the direction of the detected torque calculated by the arithmetic processing circuit 10 of the torque sensor 4 is the same as the direction of the calculated steering angular velocity (step S906). When it is determined that the direction of the torque and the direction of the steering angular velocity are the same (step S906: YES), the microcomputer 22 is based on the read vehicle speed, the steering angle of the input shaft 6, the steering angular velocity, and the steering angular acceleration. Then, referring to the target value table 18a, the target assist torque and the assist current value that generates the target assist torque are extracted (step S907).

図１０は、目標値テーブル１８ａに記憶するデータ構成の例示図である。図１０に示すように、車両の速度、操舵角度、操舵角速度、操舵角加速度、目標アシストトルク、アシスト電流を相互に対応付けて記憶していることから、車両の速度、操舵角度、操舵角速度及び操舵角加速度に基づいて、目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値を抽出することができる。 FIG. 10 is a view showing an example of the data structure stored in the target value table 18a. As shown in FIG. 10, since the vehicle speed, steering angle, steering angular velocity, steering angular acceleration, target assist torque, and assist current are stored in association with each other, the vehicle speed, steering angle, steering angular velocity, and Based on the steering angular acceleration, an assist current value that causes the target assist torque to be generated can be extracted.

マイクロコンピュータ２２は、抽出した目標アシストトルクと、読み込んだトルクセンサ４での検出トルクとの偏差を演算し（ステップＳ９０８）、演算した偏差が所定の閾値より大きいか否かを判定する（ステップＳ９０９）。マイクロコンピュータ２２が、演算した偏差が所定の閾値より大きいと判定した場合（ステップＳ９０９：ＹＥＳ）、抽出した目標アシストトルクを生じせしめるアシスト電流値をモータ駆動回路１９へ出力する（ステップＳ９１０）。マイクロコンピュータ２２が、演算した偏差が所定の閾値より小さいと判定した場合（ステップＳ９０９：ＮＯ）、検出トルクに応じたアシスト電流値をモータ駆動回路１９へ出力する（ステップＳ９１１）。モータ駆動回路１９は、操舵補助モータ２４を入力されたアシスト電流値に基づいて駆動制御する。 The microcomputer 22 calculates a deviation between the extracted target assist torque and the detected torque detected by the torque sensor 4 (step S908), and determines whether the calculated deviation is larger than a predetermined threshold (step S909). ). When the microcomputer 22 determines that the calculated deviation is larger than the predetermined threshold (step S909: YES), the microcomputer 22 outputs an assist current value that causes the extracted target assist torque to the motor drive circuit 19 (step S910). When the microcomputer 22 determines that the calculated deviation is smaller than the predetermined threshold (step S909: NO), the microcomputer 22 outputs an assist current value corresponding to the detected torque to the motor drive circuit 19 (step S911). The motor drive circuit 19 controls the driving of the steering assist motor 24 based on the input assist current value.

マイクロコンピュータ２２が、操舵トルクの向きと操舵角速度の向きとが同じでないと判定した場合（ステップＳ９０６：ＮＯ）、検出トルクに基づいて、操舵補助する回転方向と操舵方向とが逆になる、操舵補助モータ２４のハンドル戻し制御を行う（ステップＳ９１２）。これにより、ハンドル戻しであるのか、素早くカーブを切りながらの操舵角修正であるのかを判別することができ、正確にハンドル戻し制御を行うことが可能となる。 When the microcomputer 22 determines that the direction of the steering torque and the direction of the steering angular velocity are not the same (step S906: NO), the steering assisting rotation direction and the steering direction are reversed based on the detected torque. Handle return control of the auxiliary motor 24 is performed (step S912). As a result, it is possible to determine whether the steering wheel is being returned or whether the steering angle is being corrected while quickly turning the curve, and the steering wheel returning control can be performed accurately.

以上のように本実施の形態３によれば、操舵角加速度の相違に応じて、操舵角度に基づいて算出したアシスト量を、車両の速度、操舵角度、及び操舵角速度に加えて、操舵角加速度も考慮した目標アシスト量へ補正することができ、運転者の操舵負荷の左右差を、走行状況に応じて、より効果的に低減することが可能となる。 As described above, according to the third embodiment, the assist amount calculated based on the steering angle in accordance with the difference in the steering angular acceleration is added to the vehicle speed, the steering angle, and the steering angular velocity to obtain the steering angular acceleration. Therefore, the difference between the left and right of the driver's steering load can be more effectively reduced according to the driving situation.

本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. トルクセンサの構成例を模式的に示す模式図である。It is a schematic diagram which shows typically the structural example of a torque sensor. 本発明の実施の形態１に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 目標値テーブルに記憶するデータ構成の例示図である。It is an illustration figure of the data structure memorize | stored in a target value table. 本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置のブロック図である。It is a block diagram of the electric power steering device which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態２に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 目標値テーブルに記憶するデータ構成の例示図である。It is an illustration figure of the data structure memorize | stored in a target value table. 本発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置のブロック図である。It is a block diagram of the electric power steering device which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施の形態３に係る電動パワーステアリング装置の動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows operation | movement of the electric power steering apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 目標値テーブルに記憶するデータ構成の例示図である。It is an illustration figure of the data structure memorize | stored in a target value table.

符号の説明Explanation of symbols

１操舵輪（操舵部材）
Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ、Ｆ磁気センサ
３ａ、３ｂ、３ｃターゲット
４トルクセンサ
６入力軸
７出力軸
８ピニオン（舵取機構）
９トーションバー（弾性部材）
１０演算処理回路
１２ａ、１２ｂ、１２ｃターゲット板
１４テーブル
１８ａ目標値テーブル
２２マイクロコンピュータ（アシスト量算出手段、偏差演算手段、判定手段、補正手段）
２３、２３ａモータ制御部
２４操舵補助用モータ
２５トルク演算部
２６操舵角検出部
２７操舵角速度演算部
２８、２９、３２、３４増幅部
３０加算手段
３１操舵角加速度演算部
３３加減算手段
1 Steering wheel (steering member)
A, B, C, D, E, F Magnetic sensor 3a, 3b, 3c Target 4 Torque sensor 6 Input shaft 7 Output shaft 8 Pinion (steering mechanism)
9 Torsion bar (elastic member)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Arithmetic processing circuit 12a, 12b, 12c Target board 14 Table 18a Target value table 22 Microcomputer (Assist amount calculation means, deviation calculation means, determination means, correction means)
23, 23a Motor control unit 24 Steering assist motor 25 Torque calculation unit 26 Steering angle detection unit 27 Steering angular velocity calculation unit 28, 29, 32, 34 Amplification unit 30 Addition unit 31 Steering angular acceleration calculation unit 33 Addition / subtraction unit

Claims

操舵部材に連結された入力軸と、該入力軸と弾性部材を介して連結され、舵取機構と連結された出力軸と、前記入力軸の操舵角度を検出する操舵角センサと、前記入力軸と前記出力軸との間の回転差を操舵トルクとして検出するトルクセンサと、前記トルクセンサで検出した操舵トルク及び前記操舵角センサで検出した操舵角度に応じて前記操舵部材に対する操作をアシストする電動モータと
を備える電動パワーステアリング装置において、
前記操舵部材に対する操作をアシストする目標アシストトルク及びアシスト電流値を、車両の速度を検出する車速センサが検出した車両の速度、及び前記入力軸の操舵角度に対応させて記憶してある目標値テーブルと、
前記車速センサで検出した車両の速度及び前記操舵角センサが検出した操舵角度に基づき、前記目標値テーブルから目標アシストトルクを抽出する目標アシストトルク抽出手段と、該目標アシストトルク抽出手段で抽出した目標アシストトルクと前記操舵トルクとの偏差を演算する偏差演算手段と、前記偏差が所定値より大きいか否かを判定する判定手段と、該判定手段で前記偏差が所定値より大きいと判定した場合、前記操舵トルクが前記目標アシストトルクとなるようにアシスト電流値を補正する補正手段と
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。 An input shaft connected to a steering member, an output shaft connected to the input shaft via an elastic member and connected to a steering mechanism, a steering angle sensor for detecting a steering angle of the input shaft, and the input shaft A torque sensor that detects a difference in rotation between the output shaft and the output shaft as a steering torque, and an electric motor that assists the operation of the steering member in accordance with the steering torque detected by the torque sensor and the steering angle detected by the steering angle sensor. In an electric power steering device comprising a motor,
Wherein the target assist torque and the assist current value to assist the operation for the steering member, the speed of the vehicle speed sensor for detecting the speed of the vehicle is detected, and the made to correspond to the steering angle of the input shaft stored tare Ru target value Table ,
-Out based on the steering angle velocity and the steering angle sensor of the vehicle detected by the vehicle speed sensor detects a target assist torque Extraction means to extract the target assist torque from the target value table, leaving the target assist torque extract a determining means and deviation calculating means with the target assist torque calculating a deviation between the steering torque, whether the deviation is greater than a predetermined value out extraction in unit, the deviation in the determination means than the predetermined value An electric power steering apparatus comprising: a correction unit that corrects an assist current value so that the steering torque becomes the target assist torque when it is determined to be large.

前記操舵角センサが検出した前記入力軸の操舵角度に基づいて、操舵角速度を算出する操舵角速度算出手段を備え、
前記目標値テーブルは、前記目標アシストトルク及びアシスト電流値を、前記車両の速度、前記入力軸の操舵角度、及び前記操舵角速度に対応させて記憶してあることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。 Steering angular velocity calculating means for calculating a steering angular velocity based on the steering angle of the input shaft detected by the steering angle sensor;
The target value table, the target assist torque and the assist current value, the speed of the vehicle, the steering angle of the input shaft, and according to claim 1, wherein the said are steering angular velocity in correspondence stored Electric power steering device.

前記操舵角センサが検出した前記入力軸の操舵角度に基づいて、操舵角加速度を算出する操舵角加速度算出手段を備え、
前記目標値テーブルは、前記目標アシストトルク及びアシスト電流値を、前記車両の速度、前記入力軸の操舵角度、前記操舵角速度、及び前記操舵角加速度に対応させて記憶してあることを特徴とする請求項２記載の電動パワーステアリング装置。 Steering angular acceleration calculating means for calculating a steering angular acceleration based on the steering angle of the input shaft detected by the steering angle sensor;
The target value table, the target assist torque and the assist current value, the speed of the vehicle, wherein the steering angle of the input shaft, the steering angular velocity, and has been stored in correspondence to the steering angular acceleration The electric power steering apparatus according to claim 2.