JPH03200475A - Power steering - Google Patents
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- JPH03200475A JPH03200475A JP1341573A JP34157389A JPH03200475A JP H03200475 A JPH03200475 A JP H03200475A JP 1341573 A JP1341573 A JP 1341573A JP 34157389 A JP34157389 A JP 34157389A JP H03200475 A JPH03200475 A JP H03200475A
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- Power Steering Mechanism (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は舵輪操作に要する力をモータの回転力により補
助する電動式の動力舵取装置（パワーステアリング）に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an electric power steering device (power steering) that uses the rotational force of a motor to supplement the force required to operate a steering wheel.
舵輪に加えられた操舵トルクをトルクセンサにより検出
し、この検出トルクが所定の不感帯を超える場合に、前
記検出トルクに比例した駆動電流を操舵補助用のモータ
に通流させて該モータを駆動し、自動車の操舵に要する
力を該モータの回転力により補助する操舵補助制御を行
い、運転者に快適な操舵感覚を提供する電動式の動力舵
取装置が開発されている。The steering torque applied to the steering wheel is detected by a torque sensor, and when the detected torque exceeds a predetermined dead zone, a drive current proportional to the detected torque is passed through a steering assist motor to drive the motor. 2. Description of the Related Art An electric power steering device has been developed which provides a comfortable steering sensation to a driver by performing steering assist control in which the force required to steer an automobile is assisted by the rotational force of the motor.
このような動力舵取装置では、前述した操舵補助制御の
他に舵取機構の舵角を検出し、舵輸戻し時に、舵角に応
じた電流によりモータを制御する戻し制御、舵角の晴間
的変化により得られた舵輪の回動角速度に応して駆動電
流を減らし、操舵感覚のふらつき感を抑制するダンピン
グ制御及び舵輪操舵時に車速に応した疑似動摩擦力を付
与する動摩擦制御等の種々の制御が行われ、良好な操舵
感を得られるようにしている。In addition to the above-mentioned steering assist control, such a power steering device detects the steering angle of the steering mechanism, and when returning the steering wheel, returns control that controls the motor with a current according to the steering angle, and control that controls the steering angle. damping control that reduces the drive current in accordance with the rotational angular velocity of the steering wheel obtained by a change in the rotational speed of the steering wheel and suppresses the feeling of unsteadiness in steering, and dynamic friction control that applies a pseudo-dynamic friction force that corresponds to the vehicle speed when steering the steering wheel. control is performed to provide a good steering feel.
しかしながら、いずれの制御においても、１種類の定め
られた制御特性により処理してモータ制御をしているの
で、舵輪操舵感覚は定まったものとなっていた。However, in either type of control, the motor is controlled by processing according to one type of predetermined control characteristic, so the steering feeling of the steering wheel is fixed.
従って運転者の要求にあった操舵感覚を得ることができ
ず、例えば男女の性差等による操舵補助力の制ｊ卸特性
の変更、市街地走行、山岳走行等の走行状態及び濡れた
路面、舗装路面、未舗装路面等の路面状況による操舵感
覚の変更等を行えなかった。Therefore, it is not possible to obtain a steering feeling that meets the driver's requirements, and for example, changes in the control characteristics of the steering assist force due to gender differences, driving conditions such as city driving, mountain driving, wet roads, paved roads, etc. , it was not possible to change the steering feel depending on road conditions such as unpaved roads.
本発明は斯かる事情に鑑みなされたものであり、種々の
制御における特性データを複数用意し、それらを選択す
ることにより、運転者の好み、路面状況、走行状態等に
応じた操舵感覚を得ることができる動力舵取装置を提供
することを目的にする。The present invention has been made in view of the above circumstances, and by preparing a plurality of characteristic data for various controls and selecting them, a steering feeling corresponding to the driver's preference, road surface conditions, driving conditions, etc. can be obtained. The purpose of the present invention is to provide a power steering device that can perform the following tasks.
本発明に係る第１の発明の動力舵取装置は、舵輪に加え
られる操舵トルクを検出するトルクセンサを含む複数の
センサからの出力データに応した駆動電流で制御される
操舵補助用のモータを備えた動力舵取装置において、各
センサの出力データと前記駆動電流に関連する値との関
係により定まるそれぞれ複数種類の特性を有した制御デ
ータ複数を格納する格納手段と、前記複数の制御データ
の特性を選択する選択手段とを備えることを特徴とし、
第２の発明の動力舵取装置においては、前記選択手段は
、複数の制御データのそれぞれ複数種類の特性を予め組
合せて設定された操舵感覚を任意に選択し、変更するこ
とを特徴とし、更に第３の発明の動力舵取装置において
は、前記選択手段は、路面状況、走行状態の検出値に基
づき前記操舵感覚を切換えることを特徴とする。A power steering device according to a first aspect of the present invention includes a steering assist motor that is controlled by a drive current according to output data from a plurality of sensors including a torque sensor that detects steering torque applied to a steering wheel. A power steering device comprising: a storage means for storing a plurality of control data each having a plurality of types of characteristics determined by a relationship between output data of each sensor and a value related to the drive current; and a selection means for selecting a characteristic,
In the power steering system according to the second aspect of the invention, the selection means arbitrarily selects and changes a steering feeling set in advance by combining a plurality of types of characteristics of each of a plurality of control data, and further In the power steering system according to the third aspect of the invention, the selection means switches the steering feeling based on detected values of road surface conditions and running conditions.
本発明においては、各センサの出力データと前記駆動電
流に関連する埴との関係により定まる複数種類の特性を
有した制御データ複数を格納手段に格納してあり、複数
の制御データのそれぞれ複数種類の特性を予め組合セて
設定された操舵感覚を任意に選択できるので、運転者の
好み、路面状況、走行状態の検出値等に応じて最適な操
舵感覚を得ることができる。In the present invention, a plurality of control data having a plurality of types of characteristics determined by the relationship between the output data of each sensor and the voltage related to the drive current are stored in the storage means, and each of the plurality of control data has a plurality of types. Since it is possible to arbitrarily select a steering feeling that has been set by combining the characteristics of the vehicle in advance, it is possible to obtain an optimal steering feeling according to the driver's preference, road surface conditions, detected values of driving conditions, etc.
以下本発明をその実施例を示す図面に基づいて具体的に
説明する。第１図は本発明に係る動力舵取装置の一部破
断正面図、第２図は第１図の■−■線による拡大断面図
、第３図は回転検出器の構造を示す第１図のＩＩＩ−Ｉ
ＩＩ線による拡大断面図である。The present invention will be specifically described below based on drawings showing embodiments thereof. Fig. 1 is a partially cutaway front view of the power steering device according to the present invention, Fig. 2 is an enlarged sectional view taken along the line ■-■ in Fig. 1, and Fig. 3 is Fig. 1 showing the structure of the rotation detector. III-I
FIG. 2 is an enlarged sectional view taken along line II.
図において１はラック軸であり、長手方向を左右方向と
して車体の一部に固設され筒状をなすランク軸ケース２
にこれと同心をなして内挿されている。また３はピニオ
ン軸であり、ラック軸ケース２の一端部近傍に連設した
ビニオン軸ケース４の内部にラック軸ｌに対してその軸
心を斜交させた状態に軸支されている。In the figure, 1 is a rack shaft, and a rank shaft case 2 is fixed to a part of the vehicle body and has a cylindrical shape, with the longitudinal direction being the left and right direction.
is interpolated concentrically with this. Reference numeral 3 designates a pinion shaft, which is supported inside a pinion shaft case 4 connected to one end of the rack shaft case 2 with its axis obliquely intersecting the rack shaft l.
該ピニオン軸３は、第２図に示す如く、トーションバー
５を介して同軸上に連結された上軸３ａと下軸３ｂとか
らな゛す、上軸３ａは玉軸受４０によりピニオン軸ケー
ス４内に支承され、その上端部を図示しないユニバーサ
ルジヨイントを介して舵輪に連動連結しである。また下
軸３ｂは、ピニオン軸ケース４の下側開口部からその下
部を適長突出させた状態で、上端部近傍位置を４点接触
玉軸受４１によりピニオン軸ケース４内に支承されてい
る。前記４点接触玉軸受４１は、下軸３ｂの下端部側か
らこれに外嵌され、下軸３ｂの上端部近傍に形成した段
部と、下端部側から外嵌され外周面にかしめて固定され
たカラー４２とにより、その内輪の両側を挟持されて下
軸３ｂの外側に軸長方向に位置決めされた後、下軸３ｂ
と共に前記下側開口部からピニオン軸ケース４に内嵌さ
れ、該ケース４の下部に形成された環状肩部と、前記開
口部から該ケース４に螺合されたロックナフト４３とに
より、その外輪の両側を挟持されてビニオン軸ケース４
の内側に軸長方向に位置決めされ、下軸３ｂに作用する
ラジアル荷重及び両方向のアキシアル荷重を負荷する。As shown in FIG. 2, the pinion shaft 3 consists of an upper shaft 3a and a lower shaft 3b coaxially connected via a torsion bar 5. The upper end thereof is operatively connected to the steering wheel via a universal joint (not shown). The lower shaft 3b is supported within the pinion shaft case 4 at a position near its upper end by a four-point contact ball bearing 41, with its lower portion projecting an appropriate length from the lower opening of the pinion shaft case 4. The four-point contact ball bearing 41 is fitted onto the lower shaft 3b from the lower end side, and is fixed by being caulked to the outer peripheral surface of the step portion formed near the upper end of the lower shaft 3b. After being positioned on the outside of the lower shaft 3b in the axial length direction with both sides of the inner ring held between the collar 42 and the collar 42, the lower shaft 3b
At the same time, the outer ring is fitted into the pinion shaft case 4 from the lower opening by an annular shoulder formed at the lower part of the case 4, and a locknaft 43 screwed into the case 4 from the opening. Binion shaft case 4 held on both sides
The lower shaft 3b is positioned inside the lower shaft 3b in the axial length direction, and applies a radial load and an axial load in both directions acting on the lower shaft 3b.
ピニオン軸ケース４から突出された前記下軸３ｂの中途
部には、その軸長方向に適宜の長さに亘るピニオン歯３
０が形成されており、該ピニオン歯３０は、ビニオン軸
ケース４が前記ラック軸ケース２の上側に固定ポルト４
４により固着された場合に、該ランク軸ケース２の内部
において、前記ランク軸ｌの一端部寄りの位置に軸長方
向に適長に亘って形成されたラック歯１０に噛合し、下
軸３ｂとラック軸１とを互いの軸心を斜交させた状態で
係合せしめている。前記下軸３ｂは、ランク軸１との係
合位置よりも更に下方に延長され、その下端部には、こ
れと同軸をなし、その歯形成面を下向きとして大傘歯車
３１が嵌装されており、該大傘歯車３１を囲繞する態様
にてラック軸ケース２の下側に連設された傘歯車ハウジ
ング２０内に針状ころ軸受３３により支承せしめである
。従って下軸３ｂは、前記４点接触玉軸受４１と針状こ
ろ軸受３３とによりラック歯１０とピニオン歯３０との
噛合位置の両側において支承されることになり、該噛合
位置において下軸３ｂに生じる撓み量は所定の許容範囲
内に保たれる。The lower shaft 3b protrudes from the pinion shaft case 4, and a pinion tooth 3 having an appropriate length in the axial direction is provided in the middle of the lower shaft 3b.
0 is formed, and the pinion teeth 30 are connected to the pinion shaft case 4 by a fixed port 4 on the upper side of the rack shaft case 2.
4, the lower shaft 3b meshes with rack teeth 10 formed in the rank shaft case 2 at a position close to one end of the rank shaft l over an appropriate length in the axial direction. and the rack shaft 1 are engaged with each other with their axes obliquely intersecting each other. The lower shaft 3b extends further downward than the engagement position with the rank shaft 1, and a large bevel gear 31 is fitted into the lower end of the lower shaft coaxially with the lower shaft 3b with its tooth forming surface facing downward. The large bevel gear 31 is supported by a needle roller bearing 33 in a bevel gear housing 20 that is connected to the lower side of the rack shaft case 2 so as to surround the large bevel gear 31. Therefore, the lower shaft 3b is supported by the four-point contact ball bearing 41 and the needle roller bearing 33 on both sides of the meshing position between the rack teeth 10 and the pinion teeth 30, and the lower shaft 3b is supported in the meshing position by the four-point contact ball bearing 41 and the needle roller bearing 33. The amount of deflection that occurs is kept within a predetermined tolerance.
更にランク歯１０とピニオン歯３０との噛合位置には、
これらが隙間なく噛合されるように、ピニオン軸３に向
かう押しばね１１の付勢力によりう・７り軸１を押圧す
るランクガイド１２が設けてあり、ランク軸１は、前記
噛合位置においてランクガイド１２と下軸３ｂとにて半
径方向両側から挾持された状態で支承されると共に、ビ
ニオン軸ケース４との連設位置と逆側のラック軸ケース
２の端部に内嵌した軸受ブツシュ１３により支承されて
おり、う・７り軸ケース２の内部においてその軸長方向
に移動自在となっている。ラック軸ケース２の両側に夫
々突出されたランク軸ｌの左右両端部は、各別の玉継手
１４．１４を介して、図示しない左右の車輪に夫々連な
るタイロッド１５．１５に連結されており、ランク軸ｌ
の軸長方向への移動により車輪が左右に舵取りされるよ
うになっている。Furthermore, at the meshing position between the rank tooth 10 and the pinion tooth 30,
In order to mesh with each other without any gaps, a rank guide 12 is provided which presses the pinion shaft 1 by the urging force of a push spring 11 directed toward the pinion shaft 3. 12 and the lower shaft 3b from both sides in the radial direction, and is supported by a bearing bush 13 fitted inside the end of the rack shaft case 2 on the opposite side from the position where it is connected to the binion shaft case 4. It is supported and is movable in the longitudinal direction of the shaft inside the elliptic shaft case 2. The left and right ends of the rank shaft l, which respectively protrude from both sides of the rack shaft case 2, are connected to tie rods 15.15 connected to the left and right wheels (not shown) through separate ball joints 14.14, respectively. rank axis l
By moving the wheel in the axial direction, the wheels can be steered left and right.
第２図中の６は、舵輪に加えられる操舵トルクを検出す
るトルクセンサであり、前記上軸３ａに外嵌されこれと
共に回動し、その下側端面に上軸３ａの軸心を中心とす
る環状の抵抗体を形成してなる抵抗体保持部材６０と、
前記下軸３ｂに外嵌されこれと共に回動し、その上側端
面に前記抵抗体」二の半径方向の一点に摺接する検出子
を形成してなる検出子保持部材６１とにてポテンシオメ
ータを構−成してなるものである。ピニオン軸３の上軸
３ａは舵輪の回動に応じてその軸心廻りに回動するが、
下軸３ｂには車輪に作用する路面抵抗がランク軸１を介
して作用しており、両輪間に介装したトーションバー５
には舵輪に加えられた操舵トルクに応した捩れが生じる
。トルクセンサ６は、該トーションバー５の捩れに伴っ
て上軸３ａと下軸３ｂどの間に生じる周方向の相対変位
を前記検出子と抵抗体との摺接位置に対応する電位とし
て出力するものであり、１・−ジョンバー５に捩れが生
じていない場合、換言すれば舵輪操作がなされていない
場合に所定の基準電位を出力するように初期調整されて
いる。Reference numeral 6 in FIG. 2 is a torque sensor that detects the steering torque applied to the steering wheel, and is fitted onto the upper shaft 3a and rotates together with it, and has a lower end face centered on the axis of the upper shaft 3a. a resistor holding member 60 formed of an annular resistor;
A potentiometer is constructed with a detector holding member 61 which is fitted onto the lower shaft 3b and rotates together with the lower shaft 3b, and has a detector formed on the upper end surface of the detector in sliding contact with one point in the radial direction of the resistor 2. -It is made up of The upper shaft 3a of the pinion shaft 3 rotates around its axis in accordance with the rotation of the steering wheel.
Road resistance acting on the wheels acts on the lower shaft 3b via the rank shaft 1, and a torsion bar 5 interposed between the two wheels acts on the lower shaft 3b.
Torsion occurs in response to the steering torque applied to the steering wheels. The torque sensor 6 outputs the relative displacement in the circumferential direction that occurs between the upper shaft 3a and the lower shaft 3b due to the torsion of the torsion bar 5 as a potential corresponding to the position of sliding contact between the detector and the resistor. 1. The initial adjustment is made so that a predetermined reference potential is output when no twist occurs in the version 5, in other words, when the steering wheel is not operated.
トルクセンサ６の出力信号は時系列的に制御部７に入力
されており、制御部７はこの信号を前記基準電位と比較
して前記操舵トルクの方向及びその大きさを認識し、後
述する如く配設された操舵補助用のモータ８に駆動信号
を発する。The output signal of the torque sensor 6 is inputted to the control unit 7 in a time-series manner, and the control unit 7 compares this signal with the reference potential to recognize the direction and magnitude of the steering torque. A drive signal is issued to the provided steering assist motor 8.
操舵補助用のモータ８は、電磁クラツチ１６、遊星ギヤ
減速装置９及び前記大傘山車３１に噛合するこれよりも
小径の小傘歯車３２を介して前記下部軸３ｂにその回転
力を伝達するものである。The steering assist motor 8 transmits its rotational force to the lower shaft 3b via an electromagnetic clutch 16, a planetary gear reduction device 9, and a small bevel gear 32 with a smaller diameter than this which meshes with the large umbrella float 31. It is.
電磁クラッチ１６は円環状をなし、モータ８の中間ケー
ス８１に固着されたコイル部１６１ と、モータ８の回
転軸８０の一側にこれと同軸をなして外嵌され、該回転
軸８０と共に回転する主動部１６２ど、円板状をなし該
主動部１６２と対向し、コイル部１６１への通電による
電磁力により主動部１６２と係着する係脱部１６３とか
ら構成されており、モータ８０）回転力の係脱を行って
いる。The electromagnetic clutch 16 has an annular shape, and is fitted onto one side of the rotating shaft 80 of the motor 8 coaxially with a coil portion 161 fixed to the intermediate case 81 of the motor 8, and rotates together with the rotating shaft 80. The motor 80) includes a main moving part 162, which has a disc shape, faces the main moving part 162, and engages and disengages with the main moving part 162 by electromagnetic force caused by energizing the coil part 161. Engages and disengages rotational force.
′ｔ１星ギヤ減速装置９は係脱部１６３に内嵌し、回転
すると共に太陽ギヤを有し、その一端を主動部に内嵌さ
れた軸受に支承され、他端を後込する遊星キャリア９３
に内嵌された軸受に支承された太陽軸９０と、前記モー
タ８のケーシング端面８２に回転軸８０と同軸をなして
固着された円環状をなす外環９１と、該外環９１の内周
面及び前記太陽軸９０の太陽ギヤ外周面に夫々転接し、
各別の軸心廻りに自転すると共に太陽ギヤの軸心廻りに
公転する複数個の遊星ギヤ９２．９２・・・と、これら
の遊星ギヤ９２．９２・・・を夫々軸支する１２１キヤ
リヤ９３とから構成され、前記モータ８よりも小なる外
径を有し、回転軸８゜の−側に該モータ８及び電磁クラ
ッチ１６と一体化されている。遊星ギヤ減速装置９の出
力軸９４は、モータ８の回転軸８０と同軸上に位置する
前記遊星キャリヤ９３の軸心位置に嵌入、固定され、ケ
ーシングの外部に適長突出させである。該出力軸９４の
先端部には前記小傘歯車３２が、その歯形底面を先端側
に向けて嵌装されており、該小傘歯車３２は、出力軸９
４と共に前記遊星ギヤ９２．９２・・・の公転に１芯し
て回転するようになっている。't1 The star gear reduction device 9 is fitted into the engaging/disengaging part 163, rotates and has a sun gear, one end of which is supported by a bearing fitted into the main moving part, and the other end of which is recessed into a planetary carrier 93.
a sun shaft 90 supported by a bearing fitted inside the motor; an annular outer ring 91 fixed coaxially with the rotating shaft 80 to the casing end face 82 of the motor 8; and an inner periphery of the outer ring 91. and the sun gear outer peripheral surface of the sun shaft 90, respectively,
A plurality of planetary gears 92,92... that rotate around different axes and revolve around the axis of the sun gear, and 121 carriers 93 that respectively support these planetary gears 92,92... It has a smaller outer diameter than the motor 8 and is integrated with the motor 8 and the electromagnetic clutch 16 on the negative side of the rotating shaft 8°. The output shaft 94 of the planetary gear reduction device 9 is fitted and fixed at the axial center position of the planetary carrier 93 located coaxially with the rotating shaft 80 of the motor 8, and is projected to the outside of the casing by an appropriate length. The small bevel gear 32 is fitted to the tip of the output shaft 94 with its tooth profile bottom facing toward the tip.
4 and rotates along with the revolution of the planetary gears 92, 92, . . . .
前記モータ８と電磁クラッチ１６と遊星ギヤ減速装置９
とは、これらの軸心がラック軸ｌの軸心と略平行をなし
た状態で、小傘歯車３２を内側として前記傘歯車ハウジ
ング２０に内嵌され、該ハウジング２０の内部において
前記小傘歯車３２が前記下部軸３ｂの下端部に嵌装され
た大傘歯車３Ｉに噛合させてあり、またランク軸ケース
２の外側に設けたプラケ・ｙト２ａに固着させである。The motor 8, the electromagnetic clutch 16, and the planetary gear reduction device 9
This means that the small bevel gear 32 is fitted into the bevel gear housing 20 with the small bevel gear 32 inside, with the axes thereof being substantially parallel to the axis of the rack shaft l, and the small bevel gear 32 is fitted inside the housing 20. 32 is meshed with a large bevel gear 3I fitted to the lower end of the lower shaft 3b, and is also fixed to a plaque 2a provided on the outside of the rank shaft case 2.
大傘歯車３１と小傘歯車３２との間のバンクランク調整
は、遊星ギヤ減速装置９を傘歯車ハウジング２０に内嵌
する際に、遊星ギヤ減速装置９のケーシングと傘歯車ハ
ウジング２０との突合せ部に介装するシムの厚さ及び／
又は枚数を変更することにより容易に行い得る。The bank crank adjustment between the large bevel gear 31 and the small bevel gear 32 is performed by butting the casing of the planetary gear reduction device 9 and the bevel gear housing 20 when fitting the planetary gear reduction device 9 into the bevel gear housing 20. The thickness of the shim inserted in the part and/or
Alternatively, this can be easily done by changing the number of sheets.
またモータ８の回転軸８０の他側にはモータ８の回転位
置を検出する回転検出器１７が設けられ、該回転検出器
１７はモータ８の回転輪８０の他側に外嵌された円板状
をなし、Ｎ極、Ｓ極を各２極有する磁石板１７０と、そ
の周囲に所定の取付角度β（本実施例ではβ＝１３５°
）をなし取付けられた２つのり−ドスイソチ１７１．１
７１ とから構成される。第４図は回転検出器の出力波
形を示す波形図である。Further, a rotation detector 17 for detecting the rotational position of the motor 8 is provided on the other side of the rotation shaft 80 of the motor 8. A magnet plate 170 having a shape with two N poles and two S poles, and a predetermined mounting angle β (β=135° in this embodiment) around the magnet plate 170.
) with two glues attached - dosu isochi 171.1
It consists of 71. FIG. 4 is a waveform diagram showing the output waveform of the rotation detector.
２つのり−ドスイソチ１７１，１７１は取付角度βを１
３５゜となし取付けられているので出力波形は９０度位
相がずれて出力される。これが１回転で各々４波形出力
されるのでその立上がりと立下りとを検出することによ
りこの回転検出器１７は１回転のｌ／１６の分解能を有
することとなる。The two glues 171 and 171 have an installation angle β of 1
Since they are mounted at an angle of 35 degrees, the output waveforms are output with a phase shift of 90 degrees. Since four waveforms are output in one rotation, the rotation detector 17 has a resolution of 1/16 of one rotation by detecting the rising and falling edges.
この回転検１１器１７は、タコジェネレータ等の従来の
回転検出器と比べ、回転数Ｏから検出可能でありロータ
の相対位置が検出できる。This rotation detector 11 17 can detect the rotation speed O and can detect the relative position of the rotor, compared to conventional rotation detectors such as a tachogenerator.
またフォトインクラブタ型のロータリエンコーダに比べ
小型であり、高温に対しても強く、経年変化が少なく価
格も安くなる。さらに出力波形がパルス出力となるので
マイクロコンピュータ等のＣＰＵに簡単にその検出結果
が取り込める。In addition, it is smaller than a photo ink ladle type rotary encoder, is resistant to high temperatures, and is less susceptible to aging and is cheaper in price. Furthermore, since the output waveform is a pulse output, the detection results can be easily input into a CPU such as a microcomputer.
第５図は制御部７の構成を示すブロック図であり、制御
部７には、前述したトルクセンサ６の出力信号のほかに
回転検出器１７の出力信号及び車速を検出する車速検出
器１８の出力信号並びに操舵感覚を切換える８個のスイ
ッチＳｔ、３２〜Ｓ８を有する特性切換部１９及び電源
５０が供給する電力を開閉するイグニッションキー５１
の切換結果が人力されており、ここで後述する制御がな
され、モータ８及びクラッチ１６を駆動する駆動信号が
夫々出力される。ここでスイッチ５ｔ−５８はいずれか
１つのスイッチ３１〜Ｓ８がオンすると他は自動的にオ
フするようになっており、後述する操舵感覚のうち、ス
イッチ５Ｌ−Ｓ８のオンによりいずれか１つを選択する
。FIG. 5 is a block diagram showing the configuration of the control unit 7. In addition to the output signal of the torque sensor 6 described above, the control unit 7 includes an output signal of a rotation detector 17 and a vehicle speed detector 18 that detects the vehicle speed. A characteristic switching section 19 having eight switches St, 32 to S8 for switching output signals and steering sensations, and an ignition key 51 for opening and closing electric power supplied by a power source 50.
The switching results are manually controlled, and the control described below is performed here, and drive signals for driving the motor 8 and the clutch 16 are output, respectively. Here, the switches 5t-58 are designed so that when any one of the switches 31 to S8 is turned on, the others are automatically turned off, and when the switches 5L-S8 are turned on, any one of the steering sensations described later is turned off. select.
制御部７は、トルクセンサ６、回転検出器１７、車速検
出器１８及び特性切換部１９からの出力信号又は切換結
果をＡ／Ｄ変換等の処理によりマイクロコンピュータ７
０に取込める形に変換するインタフェース７６、電源５
０から供給される電力からマイクロコンピュータ７０に
与える種々の電力を生威する電源回路７７、及びそれら
により操舵補助のための制御を行うマイクロコンピュー
タ７０、マイクロコンピュータ７０からの出力信号によ
りＰＩＤ制御によりＰＷＭ信号を生威し、モータの駆動
電流を出力するモータ駆動回路７２及び異常発生時等に
クラッチの係脱を行うクラッチ駆動信号を出力するクラ
ッチ駆動回路７８から構成される。The control unit 7 converts output signals or switching results from the torque sensor 6, rotation detector 17, vehicle speed detector 18, and characteristic switching unit 19 into a microcomputer 7 through processing such as A/D conversion.
0 interface 76, power supply 5
A power supply circuit 77 that generates various kinds of power to be applied to the microcomputer 70 from the power supplied from the power supply circuit 77, and a microcomputer 70 that performs control for steering assistance using the power supply circuit 77. It is comprised of a motor drive circuit 72 that generates a signal and outputs a drive current for the motor, and a clutch drive circuit 78 that outputs a clutch drive signal that engages and disengages the clutch when an abnormality occurs.
またマイクロコンピュータ７０は各種演算処理を行うＣ
ＰＵ ７０１及び各種制御プログラム、後述する各種テ
ーブル、データ等を記憶するメモリ部７０２を有してい
る。In addition, the microcomputer 70 is a C.
It has a PU 701 and a memory unit 702 that stores various control programs, various tables described later, data, and the like.
次に制御部７での制御について説明する。Next, control by the control section 7 will be explained.
第６図は制御部の要部の機能構成及びｌｔ制御動作を示
すブロック線図である。FIG. 6 is a block diagram showing the functional configuration of the main parts of the control section and the lt control operation.
トルクセンサ６のトルク検出信号は、その位相を進め、
系を安定化するための位相補償部７１ａ、及び舵角の中
点を演１￥する中点演算部７１ｂに与えられており、該
位相補償部７１ａに与えられたトルク検出信号は、そこ
にて位相補償され、補償検出トルクＴｃとして’６ｎ器
７４ａに与えられる。The torque detection signal of the torque sensor 6 advances its phase,
The torque detection signal given to the phase compensator 71a is supplied to a phase compensator 71a for stabilizing the system, and a midpoint calculation unit 71b for calculating the midpoint of the steering angle. The phase of the detected torque Tc is then compensated and applied to the '6n unit 74a as compensation detection torque Tc.
また、車速検出器１８の車速検出１８号は、後述するモ
ータ８の指示電流Ｉを生成する指示電流関数部７３ａと
、前記トルク検出信号及び指示電流Ｉの値を減算すべく
減算元信号ＳｒＯを生成する減算イ３号関数部７３ｂと
、前記減算元信号ＳｒＯに加算される動摩擦体（’Ｊ
ｓ、を生成する動摩擦信号関数部７３ｃと、中点演算部
７１ｂと、戻し時の電流を制御する戻し制御部７３ｄと
に夫々与えられる。そし°ζ、回転検出器１７の回転位
置信号は、相対操舵角を算出する相対操舵角算出部７１
ｇ及び角速度検出部７１ｄに与えられており、角速度検
出部７１ｄに与えられた回転位置信号は該角速度検出部
７１ｄにて微分演算され、角速度ωとして減算信号関数
部７３ｂ及び動摩擦信号関数部７３ｃに与えられる。In addition, the vehicle speed detection number 18 of the vehicle speed detector 18 includes an instruction current function section 73a that generates an instruction current I for the motor 8, which will be described later, and a subtraction source signal SrO to subtract the values of the torque detection signal and the instruction current I. The generated subtraction A3 function section 73b and the dynamic friction body ('J
s, to a dynamic friction signal function unit 73c that generates s, a midpoint calculation unit 71b, and a return control unit 73d that controls the current at the time of return. Then, the rotational position signal of the rotation detector 17 is sent to a relative steering angle calculating section 71 that calculates a relative steering angle.
g and the angular velocity detecting section 71d, and the rotational position signal given to the angular velocity detecting section 71d is differentially calculated by the angular velocity detecting section 71d, and is sent as the angular velocity ω to the subtraction signal function section 73b and the dynamic friction signal function section 73c. Given.
前記減算信号関数部７３ｂにおいては、車速■の値に応
じて角速度ωと減算元信号Ｓ、、。との関係がゲインの
異なる３種類のダンピングテーブルＤＴＩ。In the subtraction signal function unit 73b, the angular velocity ω and the subtraction source signal S, . Three types of damping table DTI with different gain relationships.
ＤＴ２． ＤＴ３に関数化され記憶されており、ダンピ
ングテーブルＤＴＩ 、 ＤＴ２． ＤＴ３はこの順に
ゲインが小さな減算元信号ＳｒＯが得られ、ダンピング
テーブル口Ｔ２は通常のダンピング特性を示している。DT2. The damping tables DTI, DT2. In DT3, a subtraction source signal SrO with a small gain is obtained in this order, and the damping table opening T2 exhibits normal damping characteristics.
そして、減算信号関数部７３ｂにおいて、角速度ω及び
車速Ｖから減算元信号ＳｒＯが求められ、該減算元信号
ＳｒＯが加算器７４ｄへ与えられる。Then, in the subtraction signal function unit 73b, a subtraction source signal SrO is obtained from the angular velocity ω and the vehicle speed V, and the subtraction source signal SrO is provided to an adder 74d.
第７図は減算信号関数部７３ｂでのダンピングテーブル
ＤＴ２の減算元信号Ｓ１゜と角速度ωとの関係を示すグ
ラフであり、縦軸に減算元信号ＳｒＤを、また横軸に角
速度ωをとっている。第７図に示すように減算元信号Ｓ
ｒｏは角速度ωの増加に比例して増加し、この比例関係
は車速Ｖ ＋ 、 Ｖ ｚ 、Ｖ ３ （但しＶ＋ 〈
Ｖｚ ＜Ｖ３）に依存し、車速Ｖが速くなるに従って、
人力される角速度ωに対する減算元信号ＳｒＯの比（ゲ
イン）が大となるようになっている。FIG. 7 is a graph showing the relationship between the subtraction source signal S1° of the damping table DT2 in the subtraction signal function section 73b and the angular velocity ω, with the vertical axis representing the subtraction source signal SrD and the horizontal axis representing the angular velocity ω. There is. As shown in FIG. 7, the subtraction source signal S
ro increases in proportion to the increase in angular velocity ω, and this proportional relationship holds true for vehicle speeds V + , V z , V 3 (however, V+ <
Vz <V3), and as the vehicle speed V increases,
The ratio (gain) of the subtraction source signal SrO to the manually input angular velocity ω is large.
このため、減算元信号ＳｒＯは車速Ｖ及び回転角速度ω
が大きくなるに従って大きくなる。また、前記動摩擦信
号関数部７３ｃにおいては車速Ｖの値に応じて角速度ω
と動摩擦信号Ｓ、との関係がゲインの異なる動摩擦テー
ブルＭＴ １ 、 ＭＴ２ 、 ＭＴ３に関数化されて
記憶されており、角速度ω及び車速Ｖから動摩擦体６．
３．が求められ、該動摩擦信号Ｓ、が前記加算器７４ｄ
へ与えられる。動摩擦テーブルＭＴＩＭＴ２．ＭＴ３は
この順に、ゲインが小さな動摩擦体すＳ、が得られ、動
摩擦テーブルＭＴ２は通常の動摩擦特性を示している。Therefore, the subtraction source signal SrO is the vehicle speed V and rotational angular velocity ω
becomes larger as the becomes larger. Further, in the dynamic friction signal function section 73c, the angular velocity ω is determined according to the value of the vehicle speed V.
The relationship between the dynamic friction signal S and the dynamic friction signal S is stored as a function in dynamic friction tables MT 1 , MT2 , MT3 having different gains, and the dynamic friction body 6 .
3. is determined, and the dynamic friction signal S is sent to the adder 74d.
given to. Dynamic friction table MTIMT2. In MT3, a dynamic friction body S with a small gain is obtained in this order, and the dynamic friction table MT2 shows normal dynamic friction characteristics.
第８図は動摩擦信号関数部７３ｃでの動摩擦テーブルＭ
Ｔ２の動摩擦信号Ｓ、と角速度ωとの関係の特性を示す
グラフであり、縦軸に動摩擦信号Ｓ、を、また横軸に角
速度ωをとっである。前記横軸の角速度ωの正側は呑操
舵の場合の角速度ωを示し、負側は左操舵の場合の角速
度ωを示す。そして破線は車速Ｖ、、Ｖ２．Ｖ。FIG. 8 shows a dynamic friction table M in the dynamic friction signal function section 73c.
This is a graph showing the characteristics of the relationship between the dynamic friction signal S and the angular velocity ω at T2, with the dynamic friction signal S plotted on the vertical axis and the angular velocity ω plotted on the horizontal axis. The positive side of the angular velocity ω on the horizontal axis indicates the angular velocity ω in the case of downward steering, and the negative side indicates the angular velocity ω in the case of left steering. And the broken line indicates vehicle speed V,,V2. V.
（但しＶ、＜Ｖ、＜Ｖ３）により異なる前記特性を示す
。舵輪が微小操舵されたことを角速度ωにて検出し、該
角速度ωが所定値以上となった場合に予め定められた一
定の動摩擦信号Ｓｆを出力する。(However, the above characteristics differ depending on V, <V, <V3). Micro-steering of the steering wheel is detected by the angular velocity ω, and when the angular velocity ω exceeds a predetermined value, a predetermined constant dynamic friction signal Sf is output.
前記動摩擦信号Ｓｆの出力値は車速Ｖ ＋ ８Ｖ ｚ
、Ｖ ３・・・が速くなるに従って大きい値を出力する
ものとする。この動摩擦信号Ｓ、は、微小な操舵から急
激な操舵まで一様に出力されるため、舵輪の操舵に対し
て疑似的な動摩擦力として与えられる。特に高速走行時
には前記動Ｆｘ擦信号Ｓ、は大であるため舵輪の微小な
操舵時に操舵感覚が重くなる効果があり、操舵安定性が
良好となる。The output value of the dynamic friction signal Sf is the vehicle speed V + 8V z
, V 3 . . . output a larger value as the speed becomes faster. Since this dynamic friction signal S is uniformly output from minute steering to sudden steering, it is given as a pseudo dynamic friction force to the steering of the steering wheels. In particular, when the vehicle is running at high speed, the dynamic Fx friction signal S is large, which has the effect of making the steering feel heavier when the steering wheels are slightly steered, and the steering stability is improved.
−吉相対操舵角算出部７１ｇに与えられた回転位置信号
は、そこで処理されて相対操舵角θとして中点演算部７
１ｂ及び減算器７４ｅに与えられ、中点θ。との差によ
り舵角Δθが求められ、求められた舵角Δθが戻し制御
部７３ｄに与えられる。- The rotational position signal given to the relative steering angle calculating section 71g is processed there and converted into the relative steering angle θ by the midpoint calculating section 7.
1b and the subtractor 74e, and the midpoint θ. The steering angle Δθ is determined from the difference between the steering angle and the steering angle Δθ, and the determined steering angle Δθ is given to the return control section 73d.
戻し制御部７３ｄは車速Ｖの値に応して舵角Δθと変化
電流１．との関係がゲインの異なる３種類の戻しテーブ
ルＲＴＩ 、 ＲＴ２． ＲＴ３に関数化され記憶され
ており、舵角Δθ及び車速Ｖから変化電流１゜が求めら
れ、それが指示電流関数部７３ａに４えられる・ここで
戻しテーブルＲＴＩ、ＲＴ２．ＲＴ３はこの順でゲイン
が小さな変化電流■８が得られる。また戻しテーブルＲ
Ｔ２は通常の戻し特性を示している。The return control unit 73d controls the steering angle Δθ and the changing current 1. Three types of return tables RTI, RT2. A change current of 1° is obtained from the steering angle Δθ and the vehicle speed V, and is provided to the instruction current function section 73a. Here, the return tables RTI, RT2. In this order, RT3 obtains a changing current 8 with a small gain. Return table R
T2 shows normal return characteristics.
第９図は戻し制御部７３ｄでの戻しテーブル１？Ｔ２の
変化電流−と舵角Δθとの関係を示すグラフであり、縦
軸に変化電流１．を、また横軸に舵角Δθをとっている
。第９図に示すように変化電流Ｉａは舵角Δθの増加に
略比例し”ζ増加し、この比例関係は車速Ｖ、、Ｖ２．
Ｖ３（但しＶ、＜Ｖ２〈■３）に依存し、車速■が速く
なるに従って、入力される舵角Δθに対する変化電流１
３の比（ゲイン）が小となるようになっている。このた
め、変化電流１ａは車速■が小さくなり、舵角Δθが大
きくなるに従って大きくなる。FIG. 9 shows the return table 1? in the return control unit 73d. It is a graph showing the relationship between the changing current - of T2 and the steering angle Δθ, where the vertical axis shows the changing current 1. , and the steering angle Δθ is plotted on the horizontal axis. As shown in FIG. 9, the changing current Ia increases "ζ" approximately in proportion to the increase in the steering angle Δθ, and this proportional relationship holds true for the vehicle speeds V, V2, .
V3 (however, it depends on V, <V2<■3), and as the vehicle speed becomes faster, the current 1 changes with respect to the input steering angle Δθ.
The ratio (gain) of 3 is small. Therefore, the changing current 1a increases as the vehicle speed (2) decreases and the steering angle Δθ increases.
加算器７４ｄでは人力される減算元信号ＳｒＯに動摩擦
信号Ｓｆが加算され、この加算結果が減算信号Ｓｒとし
て第１利得補償部７５ａ及び第２利得補償部７５ｂへ与
えられる。前記第１刊青補償部７５ａでは、人力される
減算１３号Ｓ、を所定倍することにより前記補償検出ト
ルク゛Ｆｃから減算する減算トルクＴｒが算出され、こ
の算出結果が前記減算器７４ａに与えられる。In the adder 74d, the dynamic friction signal Sf is added to the manually inputted subtraction source signal SrO, and the addition result is given as a subtraction signal Sr to the first gain compensator 75a and the second gain compensator 75b. In the first edition blue compensation section 75a, the subtraction torque Tr to be subtracted from the compensation detection torque Fc is calculated by multiplying the manual subtraction No. 13 S by a predetermined value, and this calculation result is given to the subtracter 74a. .
減算器７４ａでは、入力される補償検出トルクＴＣから
減算トルクＴ、を減算する演算が行われ、この減算結果
が入力トルクＴとして指示電流関数部７３ａに与えられ
る。The subtracter 74a performs a calculation to subtract the subtraction torque T from the input compensation detection torque TC, and the subtraction result is given as the input torque T to the instruction current function section 73a.
指示電流関数部７３ａにおいては、車速■の値に応して
入力トルクＴと指示電流Ｉとの関係がゲインの異なる３
種類のアシストテーブルＡＴＩ、ＡＴ２．Ａｒ１に関数
化されて記憶されており、入力トルク゛ｒ、車速Ｖ及び
変化電流１１から指示型？ＡＩが求められ、該指示電流
１が減ｒｔ器７４ｂへ与えられる。アシストテーブルＡ
ＴＬ、 Ａｒ１．Ａｒ１はこの順に小さなゲインが得ら
れ操舵補助力が減少する。ここでアシストテーブルＡＴ
２は通常のアシスト特性を示している。In the instruction current function section 73a, the relationship between the input torque T and the instruction current I is set to 3 with different gains depending on the value of the vehicle speed ■.
Types of assist tables ATI, AT2. It is stored as a function in Ar1, and an instruction type ? from input torque r, vehicle speed V and changing current 11? AI is determined, and the indicated current 1 is applied to the rt reducer 74b. Assist table A
TL, Ar1. In Ar1, a small gain is obtained in this order, and the steering assist force decreases. Assist table AT here
2 shows normal assist characteristics.
第１０図は指示電流関数部７３ａでのアシストテーブル
ＡＴ２の指示電流■と入力トルクＴとの関係の特性を示
すグラフであり、縦軸に指示電流ｉを、また横軸に入力
１〜ルク′Ｆをとっている。鋪記横軸の入力トルク′Ｆ
の正側は右操舵の場合の入力１、ルク′Ｆを示しており
、負側は左操舵の入力トルク１゛を示す。また指示電流
Ｉの正側はモータ８に右操舵の回転をさせる電流を示し
、負側は左操舵の回転をさせる電流を示す。さらに−点
鎖線は車速■。FIG. 10 is a graph showing the characteristics of the relationship between the instruction current 2 of the assist table AT2 in the instruction current function unit 73a and the input torque T, with the vertical axis indicating the instruction current i, and the horizontal axis indicating the input torque I got an F. Input torque on the horizontal axis
The positive side of indicates input torque 1 and torque'F for right steering, and the negative side indicates input torque 1' for left steering. Further, the positive side of the instruction current I indicates a current that causes the motor 8 to rotate for right steering, and the negative side indicates a current that causes the motor 8 to rotate for left steering. Furthermore, the dashed-dotted line is the vehicle speed■.
Ｖ２．Ｖ３により異なる前記特性を、また破線は戻し制
御部７３ｄにおいて舵角Δθと車速Ｖとにより定められ
た舵輪戻し時の変化電流１ａによって変更される指示電
流■を示している。V2. The broken line shows the command current (2) which is changed by the changing current 1a when the steering wheel is returned, which is determined by the steering angle Δθ and the vehicle speed V in the return control unit 73d.
また、−Ｄ−Ｄは不感帯を示しており、舵輪操作により
右（又は左）への操舵の入力トルクＴが不感帯−Ｄ−Ｄ
の範囲を超えた場合、入力トルクＴの増加に従ってモー
タ８の指示電流■は増加し、モータ８による操舵補助力
は増加する。この場合、人力トルクＴが低トルク設定値
−Ｔｓ−ＴＳに達するまでは人力される車速■とは無関
係に指示電流１が増加し、これを超えると入力ｌ・ルク
′Ｆと指示電流ｌとの関係は車速Ｖｌ、Ｖ２．Ｖ３
（但し■＜Ｖｇ＜Ｖｚ）に依存し、車速Ｖが大きくなる
につれて人力トルクＴに対する指示電流【が小さくなる
ようになっている。In addition, -D-D indicates a dead zone, and the input torque T for steering to the right (or left) by steering wheel operation is in the dead zone -D-D.
If the range is exceeded, the command current (2) of the motor 8 increases as the input torque T increases, and the steering assist force by the motor 8 increases. In this case, until the human torque T reaches the low torque setting value -Ts-TS, the indicated current 1 increases regardless of the human-powered vehicle speed, and once this is exceeded, the input l・lux'F and the indicated current l The relationship between vehicle speed Vl, V2. V3
(However, it depends on ■<Vg<Vz), and as the vehicle speed V increases, the command current for the human torque T becomes smaller.
例えば、右（又は左）へ舵輪を操作し、次に該舵輪を戻
す場合、入力トルクＴが不感帯−Ｄ−Ｄ内に入れば破線
にて示される変化電流−１，（又は■ユ）が指示電流Ｉ
となり、その後、人力トルクＴが不感帯−Ｄ−Ｄ内にあ
る場合指示電流Ｉはこの変化電流−１，（又は１．）に
一定制御され、モータ８が一定トルクで駆動される。こ
れにより舵輪戻し時の操舵補助力は一定となる。For example, when operating the steering wheel to the right (or left) and then returning the steering wheel, if the input torque T falls within the dead zone -D-D, the changing current -1, (or ■Y) shown by the broken line will change. Indication current I
After that, when the human torque T is within the dead zone -D-D, the instruction current I is controlled to be constant at this changing current -1, (or 1.), and the motor 8 is driven with a constant torque. As a result, the steering assist force when returning the steering wheel becomes constant.
この変化電流１．の絶対値は戻し制御部７３ｄに人力さ
れる車速Ｖが小さくなるにつれて大きくなるようになっ
ており、これによって車速Ｖが小さくなるに従って指示
電流Ｉが大となり、ハンドル戻し力を大きくするように
している。This changing current 1. The absolute value of is designed to increase as the vehicle speed V manually applied to the return control section 73d decreases, so that as the vehicle speed V decreases, the instruction current I increases, and the steering wheel return force is increased. There is.
以上の各テーブルはノーマル状態が各添字２のものであ
り、その選択は操舵感覚に対応する８種類のスイッチ５
ｔ−ｓｓを設けた特性切換部１９からの選択信号Ｓｓに
よって選択される。In each of the above tables, the normal state is for each subscript 2, and the selection is made using eight types of switches 5 corresponding to the steering sensation.
The selection is made by a selection signal Ss from a characteristic switching unit 19 provided with t-ss.
また、前記第２利得補償部７５ｂでは、入力される減算
信号Ｓ、を所定倍することにより前記指示を流Ｉから減
算する減算電流１．が算出され、この算出結果が前記減
算器７４ｂへ与えられる。Further, the second gain compensator 75b subtracts the instruction from the flow I by multiplying the input subtraction signal S by a predetermined value. is calculated, and the calculation result is given to the subtracter 74b.
減算器７４ｂでは入力される指示電流Ｉから減算電流［
、を減算する演算が行われ、この減算結果が減算器７４
ｃに与えられる。前記減算器７４ｃでは、前記減算結果
から、モータラインに、図示しない電流検出用抵抗を挿
入してなり、モータ８の消費電流を検出する電流検出回
路７１ｃからのフィートハック信号が減ぜられ、その減
算結果がＰＩＤ制御を行うＰＩＤ演算処理部７２ａ及び
ＰＷＭ （Ｐｕｌｓｅ ＷｉｄｔｈＭｏｄｕｌａｔｉｏ
ｎ：パルス幅変調）駆動回路？２ｂを介してモータ８に
与えられる。この電流検出回路７１ｃは、モータのフラ
イホイール電流も含めた憲法検出を行うように構成され
ており、電流ループは安定する。The subtracter 74b subtracts the current [
, and the result of this subtraction is sent to the subtracter 74.
given to c. The subtracter 74c subtracts from the subtraction result the foot hack signal from the current detection circuit 71c, which detects the current consumption of the motor 8 by inserting a current detection resistor (not shown) into the motor line. The subtraction result is used as a PID calculation processing unit 72a that performs PID control and PWM (Pulse Width Modulation).
n: Pulse width modulation) drive circuit? 2b to the motor 8. This current detection circuit 71c is configured to detect the current including the flywheel current of the motor, and the current loop is stabilized.
次に操舵制御動作について説明する。Next, the steering control operation will be explained.
なおここでは操舵感覚として軽い操舵感覚、重い操舵感
覚、すっきりした操舵感覚、安定感のある操舵感覚、ス
ポーティな操舵感覚、中央感の強い操舵感覚、シャープ
な操舵感覚及び重厚な操舵感覚の８種類の操舵感覚を得
ることにする。そしてこれらがこの順に特性切換部１９
の切換スイッチ３１〜Ｓ８に対応しており、切換スイッ
チ８１〜Ｓ８のオン、オフにより操舵感覚を選択する。Here, there are eight types of steering sensations: light steering sensation, heavy steering sensation, clear steering sensation, stable steering sensation, sporty steering sensation, strong centering sensation, sharp steering sensation, and solid steering sensation. We decided to get a feeling of steering. These are then arranged in the characteristic switching section 19 in this order.
This corresponds to the changeover switches 31 to S8, and the steering sensation is selected by turning on or off the changeover switches 81 to S8.
第１１図は操舵感覚の選択処理を示すメインルーチンの
フローチャートであり、最初に初！用設定を行い（ステ
ップ＃１）、車速検出器１８で車速■を検出し、それを
制御部マ内のメモリ部７０２に記憶する（ステップ１２
）。同様にステップ＃３〜ステップ１１４で舵角及び角
速度を検出してメモリ部７０２に記憶する。次にステッ
プ１１５〜ステツプ＃１２で切換スイッチのオン、オフ
を判定し、それらに応してステップ＃１３〜ステソフ１
１６、フチツブ＃１７〜ステップ＃２０、ステップ＃２
１〜ステップＩ２４、ステップ１１５〜ステツプ＃２８
、ステップ１２５〜ステツプ＃３２、ステップ＃３３〜
ステップ＃３６、ステップ１１３７〜ステツプ１１４０
、ステップ１１４１〜ステツプ＃４４、ステップ１１５
〜ステツプ＃４８の夫々のステップで、前述した操舵感
覚を得るために夫々３つの特性を有するアシストテーブ
ル＾Ｔ１．ＡＴ２．ＡＴ３ 、戻しテーブルＲＴＩ、Ｒ
Ｔ２．ＲＴ３ 、ダンピングテーブルＤＴＩ、ＤＴ２゜
ＤＴ３及び動摩擦テーブルＭＴＩ、ＭＴ２．ＭＴ３から
、いずれか１つの特性を有するものを１つずつ選択した
Ｘ置台せをスイッチ５ｌ−５８のオン、オフによりｉＭ
ｔ尺し、それらをメモリ部７０２に記憶する。以下に具
体的な組合セについて説明する。FIG. 11 is a flowchart of the main routine showing the steering sensation selection process. (Step #1), the vehicle speed detector 18 detects the vehicle speed ■, and stores it in the memory section 702 in the control section 18 (Step #1).
). Similarly, in steps #3 to 114, the steering angle and angular velocity are detected and stored in the memory unit 702. Next, in steps 115 to #12, it is determined whether the changeover switch is on or off, and accordingly, in steps #13 to step #12, the switch is turned on or off.
16, Step #17 to Step #20, Step #2
1 to step I24, step 115 to step #28
, Step 125~Step #32, Step #33~
Step #36, Step 1137 to Step 1140
, step 1141 to step #44, step 115
- In each step of step #48, an assist table having three characteristics is used to obtain the above-mentioned steering feeling ^T1. AT2. AT3, return table RTI, R
T2. RT3, damping table DTI, DT2°DT3 and dynamic friction table MTI, MT2. From MT3, select one X-mount with one characteristic and set it to iM by turning on and off switches 5l-58.
t length, and store them in the memory unit 702. The specific union section will be explained below.
なお、説明時に符号２の通常特性を示すチーフルを選択
する場合は、その説明を省略する。In addition, when a chiffle exhibiting the normal characteristic of code|symbol 2 is selected at the time of description, the description is abbreviate|omitted.
例えば非力な運転者が操舵する場合は、軽い操舵感覚を
得ることが必要となるが、この場合、スイッチＳ１をオ
ンし、アシストテーブルＡＴＩを選択しくステップ１１
〜ステツプｔ１１６）、指示電流１のトルクに対する増
加割合を通常より大きくする。For example, when a weak driver steers, it is necessary to obtain a light steering feeling. In this case, turn on the switch S1 and select the assist table ATI in step 11.
~Step t116), the increase rate of the command current 1 with respect to the torque is made larger than usual.
また逆に重い操舵感覚が必要な場合はスイッチＳ２をオ
ンし、アシストテーブル八Ｔ３を選１尺する（ステップ
１１〜ステツプ＃２０）。On the other hand, if a heavy steering feeling is required, turn on the switch S2 and select one assist table T3 (steps 11 to #20).
またＦｊ擦感の少ないすっきりした操舵感覚を得たい場
合は、スイッチＳ３をオンし、戻しテーブルＲＴ１、ダ
ンピングテーブルＤＴ３、動摩擦テーブルＭＴ３を選択
しくステップ１１２１〜ステツプ＃２４）、変化電流１
つを大きくし、戻し力を大きくすると共に、ダンピング
量及び動摩擦力を減少させ舵輪に作用するブレーキ力を
減少させる。If you want to obtain a clear steering feeling with less Fj friction, turn on the switch S3 and select the return table RT1, damping table DT3, and dynamic friction table MT3.Steps 1121 to #24), change current 1
This increases the return force and reduces the damping amount and dynamic friction force to reduce the braking force acting on the steered wheels.
高速走行時等に安定感のある操舵感覚を得たい場合はス
イッチＳ４をオンし、アシストテーブルＡＴ３、ダンピ
ングテーブルＤＴ１、動摩擦テーブルＭＴＩを夫々選択
しくステップ１２５〜ステツプ＃２８）、操舵補助力を
下げ、操舵力を重くすると共に、ブレーキ力を全体的に
増加させ全体的に安定感のある操舵感覚となるようにす
る。If you want to obtain a stable steering feeling when driving at high speeds, etc., turn on switch S4, select assist table AT3, damping table DT1, and dynamic friction table MTI, respectively (steps 125 to #28), and lower the steering assist force. In addition to increasing the steering force, the overall braking force is increased to provide an overall stable steering feel.
山語路走行の如く路面からの反力を感してスポーティな
操舵感覚を得たい場合は、スイ・７チＳ５をオンし、ア
シストテーブルＡＴ３ 、戻しテーブルＲ１’ｌ、動摩
擦テーブルＭＴ３を選択しくステップ１１５〜ステツプ
＄１３２）、操舵力を重くすると共に、戻し時の補助力
も増加させ、素早く舵輪を戻すことができ、さらに動摩
擦力を減少さ一仕、路面からの反力が舵輪に伝達される
ようにする。If you want to feel the reaction force from the road surface and get a sporty steering feeling, such as when driving on a mountain road, turn on switch 7-S5 and select assist table AT3, return table R1'l, and dynamic friction table MT3. Steps 115 to 132) increase the steering force and increase the auxiliary force at the time of return, making it possible to quickly return the steering wheel, further reducing the dynamic friction force, and transmitting the reaction force from the road surface to the steering wheel. so that
未舗装路の走行の如く、中央感の強い操舵感覚を得たい
場合は、スイッチＳ６をオンし、戻しテーブルｌｌＴｌ
及びダンピングテーブルＤＴＩを選択しくステップ１３
〜ステツプ＃３６）、戻し時の補助力を増加させると共
に、角速度に応じたダンピング力を増加させる。If you want to get a strong steering feel, such as when driving on an unpaved road, turn on switch S6 and set the return table llTl.
and damping table DTI step 13
~Step #36): Increase the auxiliary force during return and increase the damping force according to the angular velocity.
転舵時１ノＦの優れたシャープな操舵感覚を得たい場合
は、スイッチＳ７をオンし、アシストテーブル八Ｔ１、
戻しテーブルＲＴＩ 、ダンピングテーブルＤＴ３、動
摩擦テーブルＭＴ３を夫々選択しくステップ１３〜ステ
ツプ＃４０）、全体的に軽快な操舵感覚とする。If you want to obtain an excellent sharp steering feeling of 1 no F when steering, turn on the switch S7 and set the assist table 8T1,
The return table RTI, the damping table DT3, and the dynamic friction table MT3 are selected respectively (steps 13 to #40) to provide an overall light steering feel.
手ごたえのある重厚な操舵感覚を得たい場合はスイッチ
Ｓ８をオンし、シャープな場合と逆にアシストテーブル
八Ｔ３、戻しテーフ゛ルＲＴ３ 、／／’ンピングテー
ブルＤＴ１、動摩擦テーブルＭＴＩを夫々選択しくステ
ップ１１４１〜ステツプ＃４４）、全体的に手ごたえの
ある操舵感覚とする。If you want to get a solid steering feeling with a positive response, turn on the switch S8, and select the assist table 8T3, the return table RT3, the damping table DT1, and the dynamic friction table MTI, respectively, from step 1141. Step #44): Provide a responsive steering feel overall.
またスイッチ５ｌ−５８のいずれもオンされていないと
きは、いずれの特性もゲインが中立状態となり、通常の
操舵感覚となる（ステシブＩ／１５〜ステップＩ４８）
。In addition, when none of the switches 5l-58 are turned on, the gains of all characteristics are in a neutral state, resulting in a normal steering feeling (Steasive I/15 to Step I48).
.
前述のメインルーチンでスイッチＳ１〜Ｓ８のオンオフ
を判定し、各テーブルの選択が終了し、それがメモリ部
７０２に記憶される。In the main routine described above, it is determined whether the switches S1 to S8 are on or off, the selection of each table is completed, and the selection is stored in the memory unit 702.
次にメインルーチンで記４１された各検出値及び各テー
ブルの特性データを用いた割込みルーチンについて説明
する。Next, an interrupt routine using each detected value written in the main routine and the characteristic data of each table will be explained.
第１２図は割込みルーチンを示すフローチャートである
。FIG. 12 is a flowchart showing the interrupt routine.
最初にトルクセンサ６からのトルク検出信号により操舵
トルクＴを検出しくステップ＃５０）、位相補償部７１
ａで位相進み演算を行う （ステップ＃５１）。First, the steering torque T is detected using the torque detection signal from the torque sensor 6 (step #50), and the phase compensation section 71
Phase advance calculation is performed at a (step #51).
次にメインルーチンで記憶された車速Ｖ、舵角Δθ、角
速度ωを夫々メモリ部７０２から読出しくステップ＃５
２〜ステップ１１５４）、選択した４つの各テーブルを
読出す（ステップ＃５５）。そしてダンピングテーブル
ＤＴ １ 、 ＤＴ２ 、 ＤＴ３及び動摩擦テーブノ
Ｌ／ＭＴ１゜ＭＴ２． ？’ｌＴ３からダンピング量を
設定しくステップｌ５６）、第１利得補償部７５ａ及び
減算器７４ａでダンピングトルク処理がなされ（ステッ
プ＃５７）、アシストテーブルＡＴＩ、ＡＴ２．＾Ｔ３
より操舵補助用の指示電流■が設定される（ステップ＃
５８〉。また戻しテーブルＲＴＩ、 ＲＴ２．ＲＴ３よ
りハンドル戻し量が設定され（ステップ＃５９）、それ
に基づく変化電流ｆａをアシストテーフ゛ルＡＴＩ、へ
Ｔ２．八Ｔ３にＵｊ、えるハンドル戻し電流処理が行わ
れる（ステップ＃６０）。そして設定された指示電流Ｉ
からダンピング電流処理により減３Ｉ器７４ｂで減算電
流１ｒが減算され、その減算結果が制御の電流目標値と
して減算器７４ｃに与えられる。Next, the vehicle speed V, steering angle Δθ, and angular velocity ω stored in the main routine are read from the memory unit 702, respectively. Step #5
2 to step 1154), and each of the four selected tables is read (step #55). And damping tables DT 1 , DT2 , DT3 and dynamic friction table knobs L/MT1° MT2. ? The damping amount is set from T3 (step l56), damping torque processing is performed by the first gain compensator 75a and the subtracter 74a (step #57), and the assist tables ATI, AT2. ^T3
The command current for steering assistance is set (step #).
58〉. Also return table RTI, RT2. The handle return amount is set from RT3 (step #59), and the changing current fa based on it is sent to the assist table ATI, T2. At 8T3, handle return current processing is performed (step #60). and the set instruction current I
A subtraction current 1r is subtracted from the subtraction current 1r by a subtractor 74b by damping current processing, and the subtraction result is given to a subtractor 74c as a current target value for control.
そしてＰＪＤ演算処理部７２ａでＰＩＤ演算され、それ
から得られたデユーティ比を用いＰＷＭ駆動回路７２ｂ
でパルス幅変調された駆動信号がモータ８へ出力され（
ステップ１６３〜ステツプ＃６４）、リターンする。Then, PID calculation is performed in the PJD calculation processing section 72a, and the PWM drive circuit 72b uses the duty ratio obtained from the PJD calculation processing section 72a.
The pulse width modulated drive signal is output to the motor 8 (
Steps 163 to #64), return.
なお、本実施例では特性選択手段をスイッチで構威し、
それを運転者がオン、オフすることにより各特性を選択
したが、本発明はこれに限るものではなく、例えば路面
状況、走行状態等を検出し、自動的に切換えてもよいこ
とは言うまでもない。In addition, in this embodiment, the characteristic selection means is composed of a switch,
Although each characteristic is selected by the driver turning it on and off, the present invention is not limited to this, and it goes without saying that the characteristics may be automatically switched by detecting road surface conditions, driving conditions, etc. .
以上説明したとおり、本発明においては、制御時の特性
データを複数種用意し、それらを選択することにより運
転者の好み、道路状況、走行状態等に応じて最適な操舵
感覚を得ることができる等優れた効果を奏する。As explained above, in the present invention, multiple types of characteristic data during control are prepared, and by selecting them, it is possible to obtain the optimal steering feeling according to the driver's preference, road conditions, driving conditions, etc. It has excellent effects.
第１図は本発明に係る動力舵取装置の一実施例を示す一
部破断正面図、第２図は第１図のｎ−ｍ線による拡大断
面図、第３図は回転検出器の構造を示す第１図のｍ−ｍ
線による拡大断面図、第４図は回転検出器の出力波形を
示す波形図、第５図は制御部の構成を示すプロ・ツク図
、第６図は制御部の主要部の機能構成及び動作を示すブ
ロック線図、第７〜第１０図は各関数部での制御特性を
示すグラフ、第１１図はメインルーチンの処理手順を示
すフローチャーＩ・、第１２図は割込みルーチンの処理
手順を示すフローチャートである。
６・・・トルクセンサ ８・・・モータ １７・・・回
転検出器 １８・・・車速検出器 １９・・・特性切換
部 ７３ａ・・・指示電流関数部 ７３ｂ・・・減算信
号関数部 ７３ｃ・・・動摩擦信号関数部 ７３ｄ・・
・戻し制御部ＡＴＩ、八Ｔ２． Ａｒ１・・・アシスト
テーフ゛ルＤＴＩ、 ＤＴ２． ＤＴ３・・・ダンピン
グテーブルＭＴＩ、Ｍ’ｒ２．？ＩＴ３−・・動摩擦テ
ーブルＲ１’ｌ 、 ｌ１Ｔ２． ＲＴ３・・・戻しテ
ーブル特 許 出願人 光洋桔工株式会社Fig. 1 is a partially cutaway front view showing an embodiment of the power steering device according to the present invention, Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view taken along line nm in Fig. 1, and Fig. 3 is the structure of a rotation detector. m-m in Figure 1 showing
Figure 4 is a waveform diagram showing the output waveform of the rotation detector, Figure 5 is a block diagram showing the configuration of the control unit, and Figure 6 is the functional configuration and operation of the main parts of the control unit. Figures 7 to 10 are graphs showing the control characteristics of each function section, Figure 11 is a flowchart I showing the processing procedure of the main routine, and Figure 12 is the processing procedure of the interrupt routine. FIG. 6... Torque sensor 8... Motor 17... Rotation detector 18... Vehicle speed detector 19... Characteristic switching section 73a... Indication current function section 73b... Subtraction signal function section 73c. ...Dynamic friction signal function section 73d...
-Return control unit ATI, 8T2. Ar1...Assist table DTI, DT2. DT3...damping table MTI, M'r2. ? IT3--dynamic friction table R1'l, l1T2. RT3... Return table patent Applicant: Koyo Kiko Co., Ltd.
Claims (1)
サを含む複数のセンサからの出力データに応じた駆動電
流で制御される操舵補助用のモータを備えた動力舵取装
置において、各センサの出力データと前記駆動電流に関
連する値との関係により定まるそれぞれ複数種類の特性
を有した制御データ複数を格納する格納手段と、 前記複数の制御データの特性を選択する選択手段と を備えることを特徴とする動力舵取装置。 ２、前記選択手段は、複数の制御データのそれぞれ複数
種類の特性を予め組合せて設定された操舵感覚を任意に
選択し、変更することを特徴とする請求項１記載の動力
舵取装置。３、前記選択手段は、路面状況、走行状態の
検出値に基づき前記操舵感覚を切換えることを特徴とす
る請求項２記載の動力舵取装置。[Claims] 1. In a power steering device equipped with a motor for steering assistance that is controlled by a drive current according to output data from a plurality of sensors including a torque sensor that detects steering torque applied to a steering wheel. , storage means for storing a plurality of control data each having a plurality of types of characteristics determined by the relationship between the output data of each sensor and a value related to the drive current; and a selection means for selecting characteristics of the plurality of control data. A power steering device comprising: 2. The power steering system according to claim 1, wherein the selection means arbitrarily selects and changes a steering feeling set in advance by combining a plurality of types of characteristics of each of a plurality of control data. 3. The power steering system according to claim 2, wherein the selection means switches the steering feeling based on detected values of road surface conditions and running conditions.
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| JP34157389A JP2949293B2 (en) | 1989-12-27 | 1989-12-27 | Power steering device |
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| JP (1) | JP2949293B2 (en) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2006321492A (en) * | 2001-10-11 | 2006-11-30 | Delphi Technologies Inc | Method of generating attenuation torque signal applied to electric steering motor |
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| JP2012516805A (en) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | Determination of target steering torque in the steering system |
| US9381938B2 (en) | 2011-12-13 | 2016-07-05 | Hyundai Motor Company | Motor driven power steering tunable by user |
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-
1989
- 1989-12-27 JP JP34157389A patent/JP2949293B2/en not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| JP2006321492A (en) * | 2001-10-11 | 2006-11-30 | Delphi Technologies Inc | Method of generating attenuation torque signal applied to electric steering motor |
| JP4604137B2 (en) * | 2001-10-11 | 2010-12-22 | ジーエム・グローバル・テクノロジー・オペレーションズ・インコーポレーテッド | Method for generating a damping torque signal to be applied to an electric steering motor |
| US7349781B2 (en) | 2005-04-19 | 2008-03-25 | Jtekt Corporation | Electric power steering apparatus |
| JP2012516805A (en) * | 2009-02-05 | 2012-07-26 | ツェットエフ、レンクジステメ、ゲゼルシャフト、ミット、ベシュレンクテル、ハフツング | Determination of target steering torque in the steering system |
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| JP2949293B2 (en) | 1999-09-13 |
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