JPH11124047A - Steering unit - Google Patents
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- JPH11124047A JPH11124047A JP29127897A JP29127897A JPH11124047A JP H11124047 A JPH11124047 A JP H11124047A JP 29127897 A JP29127897 A JP 29127897A JP 29127897 A JP29127897 A JP 29127897A JP H11124047 A JPH11124047 A JP H11124047A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】この発明は、ハンドル操作に
応じて電動機を駆動してステアリング系の伝達比を変更
可能なステアリング装置に係り、特に操舵トルクに基づ
いて伝達比を変更するステアリング装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a steering device capable of changing a transmission ratio of a steering system by driving an electric motor in response to a steering operation, and more particularly to a steering device that changes a transmission ratio based on a steering torque.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のステアリング装置において、特開
平４−２８３１６８号公報に開示されているように、車
速、およびタイヤと路面間の摩擦係数に対応してハンド
ル操舵角に対する車輪転舵角の目標伝達比を設定し、実
際の伝達比を目標伝達比に近付けるようアクチュエータ
を駆動制御するように構成されたものは知られている。2. Description of the Related Art In a conventional steering apparatus, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-283168, a target value of a wheel steering angle with respect to a steering wheel steering angle in accordance with a vehicle speed and a coefficient of friction between a tire and a road surface. 2. Description of the Related Art There is known a configuration in which a transmission ratio is set and an actuator is drive-controlled so that an actual transmission ratio approaches a target transmission ratio.
【０００３】このように構成されたステアリング装置
は、目標伝達比の設定にタイヤと路面間の摩擦係数が考
慮されているので、ハンドルを所定量（水平状態に握っ
た位置から持ち替えなく操作可能な９０度）操舵した場
合に、車輪転舵角が車両に設定限界横Ｇ（例えば、低μ
路で０.２５Ｇ、中μ路で０.５Ｇ、高μ路で１.０Ｇに
設定）を発生させる値となる伝達比（車速に応じて変化
する）に目標伝達比を設定することにより、任意の車速
および路面状態においてもハンドルを持ち替えることな
く操作できる範囲において、それぞれの路面状態の設定
限界横Ｇ内での操舵が可能であり、いわゆるハンドルの
切り過ぎを防止して適切な旋回性能が得られるとしてい
る。[0003] In the steering apparatus constructed as described above, since the coefficient of friction between the tire and the road surface is taken into account in setting the target transmission ratio, the steering wheel can be operated by a predetermined amount (from a position where the steering wheel is held in a horizontal state without being held. When the vehicle is steered, the wheel turning angle is set to a set limit lateral G (for example, low μ).
By setting the target transmission ratio to a transmission ratio (variable according to the vehicle speed) that generates a value of 0.25G for roads, 0.5G for medium μ roads, and 1.0G for high μ roads, Steering within the set limit lateral G of each road surface condition is possible within a range where the steering wheel can be operated without changing the steering wheel even at an arbitrary vehicle speed and road surface condition. It is said that it can be obtained.
【０００４】また、従来のステアリング装置において、
特開平６−３３６１７５号公報に開示されているよう
に、車速に対応してハンドル操舵角に対する車輪転舵角
の伝達比を設定し、検出した操舵トルクの値によって車
両が直進時かコーナリング時かを判定して伝達比を変更
したり同じ状態を保つように構成されたものは知られて
いる。In a conventional steering device,
As disclosed in JP-A-6-336175, the transmission ratio of the wheel turning angle to the steering wheel steering angle is set in accordance with the vehicle speed, and whether the vehicle is traveling straight or cornering is determined according to the detected steering torque. Are known to change the transmission ratio and maintain the same state.
【０００５】例えば、操舵トルクが所定値以下の場合に
は、車両が直進時と判定して伝達比が変更可能となり、
操舵トルクが所定値を超える場合にはコーナリング時と
判定して伝達比の変更が禁止される。For example, when the steering torque is less than a predetermined value, it is determined that the vehicle is traveling straight, and the transmission ratio can be changed.
When the steering torque exceeds a predetermined value, it is determined that the vehicle is cornering, and the change of the transmission ratio is prohibited.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】特開平４−２８３１６
８号公報に開示されたステアリング装置は、ハンドルを
水平状態に握った位置から持ち替えない範囲（例えば、
９０度）で、任意の車速および路面状態に対してそれぞ
れの路面状態の設定限界横Ｇ内での操舵が可能である
が、ドライバの操舵意志としてはハンドル操舵角のみを
採用している。Problems to be Solved by the Invention
The steering device disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 8 (2003) discloses a range in which the steering wheel is not held from a position where the steering wheel is held horizontally (for example,
(90 degrees), steering can be performed within the set limit lateral G of each road surface condition for an arbitrary vehicle speed and road surface condition, but only the steering wheel steering angle is adopted as the driver's steering intention.
【０００７】また、特開平６−３３６１７５号公報に開
示されたステアリング装置は、操舵トルクの有無で車両
が直進状態かコーナリング状態かを判定し、ステアリン
グギヤのギヤ比（変速比）の変更を行なったり、禁止し
たりできるものであるが、操舵トルクでステアリング系
の転舵量を変更するものではない。The steering apparatus disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-336175 determines whether the vehicle is in a straight running state or a cornering state based on the presence or absence of a steering torque, and changes the gear ratio (speed ratio) of the steering gear. However, the steering torque does not change the steering amount of the steering system.
【０００８】このように、従来のステアリング装置は、
ドライバの操舵意志としてハンドルの操舵角のみを検出
してステアリング系の転舵角（転舵量）を変更してお
り、新しい操舵フィーリングを有するステアリング装置
が望まれている。As described above, the conventional steering device is
A steering angle (steering amount) of a steering system is changed by detecting only a steering angle of a steering wheel as a driver's steering intention, and a steering apparatus having a new steering feeling is desired.
【０００９】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的はドライバの操舵意志の情報
として操舵トルクを採用し、これによりステアリング系
の転舵量を変更することによって従来にない操舵フィー
リングを有するステアリング装置を提供することにあ
る。The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to adopt a steering torque as information of a driver's steering intention, thereby changing a steering amount of a steering system. It is an object of the present invention to provide a steering device having no steering feeling.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係るステアリング装置の伝達比制御手段は、
少なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号
基づいて前記電動機の操作量を制御することを特徴とす
る。In order to attain the object, a transmission ratio control means of a steering device according to the present invention comprises:
The operation amount of the electric motor is controlled based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor.
【００１１】この発明に係るステアリング装置は、少な
くとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号基づ
いて前記電動機の操作量を制御する伝達比制御手段を備
えたので、ドライバの意志に応じた従来に無い新たな操
舵フィーリングを得ることができる。The steering device according to the present invention includes transmission ratio control means for controlling the operation amount of the electric motor based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor. A good steering feeling can be obtained.
【００１２】また、この発明に係るステアリング装置
は、ハンドルの操作量を検出する操作量センサおよび車
速を検出する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少
なくとも操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づ
いて電動機の操作量を制御するとともに、車速が増加す
るにつれて操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが
増加するように設定する目標伝達比設定手段を備えたこ
とを特徴とする。The steering apparatus according to the present invention includes an operation amount sensor for detecting an operation amount of a steering wheel and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and the transmission ratio control means is based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor. And a target transmission ratio setting means for setting the gain of the steering amount corresponding to the steering torque signal to increase as the vehicle speed increases.
【００１３】この発明に係るステアリング装置は、ハン
ドルの操作量を検出する操作量センサおよび車速を検出
する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少なくとも
操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づいて電動
機の操作量を制御するとともに、車速が増加するにつれ
て操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが増加する
ように設定する目標伝達比設定手段を備えたので、車両
が低速走行時にはハンドル操作量に対するステアリング
系の転舵量のゲインを大きく設定してドライバの車線追
従能力を確保し、車両が高速走行時には操舵トルクに対
するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定して
従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにする
ことができる。A steering device according to the present invention includes an operation amount sensor for detecting an operation amount of a steering wheel and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and the transmission ratio control means is configured to control the electric motor based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor. And the target transmission ratio setting means for setting so that the gain of the turning amount corresponding to the steering torque signal increases as the vehicle speed increases. A large steering gain is set for the steering system to secure the driver's ability to follow the lane, and when the vehicle is running at high speed, a large gain is set for the steering system's steering amount with respect to the steering torque. It can have a ring.
【００１４】さらに、この発明に係るステアリング装置
は、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは
車両挙動を検出する車両挙動センサを備えるとともに、
伝達比制御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦
係数信号または車両挙動センサからの車両挙動信号に基
づいてステアリング系の転舵量の最大値を制限する最大
転舵量制限手段を備えたことを特徴とする。Further, the steering device according to the present invention includes a road surface friction coefficient sensor for detecting a road surface friction coefficient or a vehicle behavior sensor for detecting vehicle behavior.
The transmission ratio control means includes maximum turning amount limiting means for limiting the maximum value of the turning amount of the steering system based on a road surface friction coefficient signal from a road surface friction coefficient sensor or a vehicle behavior signal from a vehicle behavior sensor. It is characterized by.
【００１５】この発明に係るステアリング装置は、路面
摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは車両挙動
を検出する車両挙動センサを備えるとともに、伝達比制
御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦係数信号
または車両挙動センサからの車両挙動信号に基づいてス
テアリング系の転舵量の最大値を制限する最大転舵量制
限手段を備えたので、路面状態の変化、または横加速度
等の車両挙動に対応して車両の転舵量の最大値を制限
し、ステアリングホイールの切り過ぎに対しても車両の
走行状態を適切に保つことができる。The steering device according to the present invention includes a road surface friction coefficient sensor for detecting a road surface friction coefficient or a vehicle behavior sensor for detecting vehicle behavior, and the transmission ratio control means includes a road surface friction coefficient signal from the road surface friction coefficient sensor. Or, since a maximum steering amount limiting means for limiting the maximum value of the steering amount of the steering system based on the vehicle behavior signal from the vehicle behavior sensor is provided, it is possible to respond to changes in road surface conditions or vehicle behavior such as lateral acceleration. Thus, the maximum value of the steering amount of the vehicle can be limited, and the running state of the vehicle can be appropriately maintained even when the steering wheel is turned too much.
【００１６】また、この発明に係るステアリング装置
は、ステアリング系の転舵量を検出する転舵量センサを
備え、伝達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信
号と目標伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しく
なるように制御する駆動制御手段を備えたことを特徴と
する。Further, the steering device according to the present invention includes a turning amount sensor for detecting a turning amount of the steering system, and the transmission ratio control means includes a turning amount signal from the turning amount sensor and a target transmission ratio setting. Drive control means for controlling the target steering amount signals from the means to be equal.
【００１７】この発明に係るステアリング装置は、ステ
アリング系の転舵量を検出する転舵量センサを備え、伝
達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信号と目標
伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しくなるよう
に制御する駆動制御手段を備えたので、伝達比を所望の
値に設定して車両の走行状態に応じて車両の転舵量を適
切に決定することができる。The steering apparatus according to the present invention includes a steering amount sensor for detecting a steering amount of a steering system, and the transmission ratio control means includes a steering amount signal from the steering amount sensor and a target transmission ratio setting means. Drive control means for controlling the target turning amount signals to be equal to each other, so that the transmission ratio can be set to a desired value and the turning amount of the vehicle can be appropriately determined according to the running state of the vehicle. it can.
【００１８】[0018]
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、操舵トル
クに対応してステアリング系の転舵量を設定することに
より、ステアリングホイールの操作量が小さくても車両
の転舵量を自由に設定することができ、従来に無い新た
な操舵フィーリングが得られるステアリング装置を提供
するものである。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. According to the present invention, the steering amount of the vehicle can be freely set even if the operation amount of the steering wheel is small by setting the steering amount of the steering system in accordance with the steering torque. An object of the present invention is to provide a steering device that can provide a new steering feeling.
【００１９】図１はこの発明に係るステアリング装置の
全体構成図である。図１において、ステアリング装置１
は、ステアリング系から機械的に独立したステアリング
ホイール２に一体的に設けた操作量センサ１７、操舵ト
ルクセンサ１８を備える。操作量センサ１７は、ステア
リングホイール２の操作に対応した操舵角を電気信号に
変換した操舵角信号（θS）、または操舵位置を電気信
号に変換した操舵位置信号（ＰS）である操作量信号ＯS
を発生する。FIG. 1 is an overall configuration diagram of a steering device according to the present invention. In FIG. 1, a steering device 1
Is provided with an operation amount sensor 17 and a steering torque sensor 18 integrally provided on the steering wheel 2 which is mechanically independent from the steering system. The operation amount sensor 17 is an operation amount that is a steering angle signal (θ s ) obtained by converting a steering angle corresponding to the operation of the steering wheel 2 into an electric signal or a steering position signal (P s ) obtained by converting a steering position into an electric signal. signal O S
Occurs.
【００２０】また、ステアリング装置１は、操舵力伝達
軸３に設けたウォームギヤ４、自在継ぎ手６Ａ、６Ｃを
備えた連結軸６Ｂを備え、電動機５で伝達比（転舵角／
操舵角）に対応した操作量を発生し、ウォームギヤ４を
介して操舵力伝達軸３の回転運動力に変換し、この回転
運動力を連結軸６Ｂを介してラック＆ピニオン機構７に
伝達する。The steering device 1 also includes a worm gear 4 provided on the steering force transmission shaft 3 and a connection shaft 6B provided with universal joints 6A and 6C.
An operation amount corresponding to the steering angle) is generated, converted into a rotational kinetic force of the steering force transmitting shaft 3 via the worm gear 4, and transmitted to the rack & pinion mechanism 7 via the connecting shaft 6B.
【００２１】ラック＆ピニオン機構７は、連結軸６Ｂか
ら伝達されるピニオンギヤ８の回転運動力をラック軸１
０に設けたラック歯９で水平方向の直線運動力に変換
し、ラック軸１０を水平方向に往復運動させ、タイロッ
ド１１を介して操向車輪である、例えば前輪１２を転動
させて車両の向きを変えている。The rack and pinion mechanism 7 converts the rotational force of the pinion gear 8 transmitted from the connecting shaft 6B into the rack shaft 1
0 is converted into a linear linear motion force in the horizontal direction by the rack teeth 9 provided at 0, the rack shaft 10 is reciprocated in the horizontal direction, and the steered wheels, for example, the front wheels 12 are rolled via the tie rods 11 so that the vehicle is driven. I'm changing direction.
【００２２】ピニオンギヤ８の近傍には、ステアリング
系の転舵量を検出する転舵量センサを構成する転舵角セ
ンサ１９を設け、ピニオンギヤ８の回転角（転舵角θD
に対応）を検出するよう構成する。また、車両の速度
（車速）を検出する車速センサ１６を設ける。In the vicinity of the pinion gear 8, a turning angle sensor 19 which constitutes a turning amount sensor for detecting the turning amount of the steering system is provided, and the rotation angle of the pinion gear 8 (turning angle θ D
) Is detected. Further, a vehicle speed sensor 16 for detecting the speed (vehicle speed) of the vehicle is provided.
【００２３】なお、転舵角センサ１９の代りに、ラック
軸１０の端部に切り欠き部１３を設け、この切り欠き部
１３に接触してラック軸１０の転舵量を検出する転舵位
置センサ２０を設けてもよい。A notch 13 is provided at the end of the rack shaft 10 instead of the turning angle sensor 19, and a turning position for detecting the amount of turning of the rack shaft 10 by contacting the notch 13. A sensor 20 may be provided.
【００２４】伝達比制御手段１４は、マイクロプロセッ
サを基本にして各種演算機能、処理機能、メモリ機能を
備え、操作量センサ１７から供給されるステアリングホ
イール２の操作量に対応した電気信号の操作量信号
ＯS、操舵トルクセンサ１８から供給される操舵トルク
に対応した電気信号の操舵トルク信号ＴSに基づいて目
標転舵量信号（ＩMT）を発生するとともに、この目標転
舵量信号（ＩMT）に対応したオン信号（ＶON）およびＰ
ＷＭ（Pulse Width Modulation）信号（ＶPWM）の混成
信号からなる電動機制御信号ＶOを電動機駆動手段１５
に供給する。The transmission ratio control means 14 has various arithmetic functions, processing functions, and memory functions based on a microprocessor, and controls the operation amount of an electric signal corresponding to the operation amount of the steering wheel 2 supplied from the operation amount sensor 17. A target turning amount signal (I MT ) is generated based on the signal O S and a steering torque signal T S which is an electric signal corresponding to the steering torque supplied from the steering torque sensor 18, and the target turning amount signal (I MT ) is generated. MT ) and the ON signal (V ON ) and P
A motor control signal V O composed of a hybrid signal of a WM (Pulse Width Modulation) signal (V PWM ) is supplied to the motor driving means 15.
To supply.
【００２５】また、伝達比制御手段１４は、車速センサ
１６から供給される車速に対応した電気信号の車速信号
ＶSで目標転舵量信号（ＩMT）を補正するとともに、転
舵角センサ１９から供給される転舵角信号θD、または
転舵位置センサ２０から供給される転舵位置信号
（ＰD）に対応した実転舵量信号（ＩJO）を目標転舵量
信号（ＩMT）にフィードバック（負帰還）し、ステアリ
ング系の実転舵量信号（ＩJO）が目標転舵量信号
（ＩMS）となるよう（ＩJO＝ＩMS）制御する。The transmission ratio control means 14 corrects the target turning amount signal (I MT ) with a vehicle speed signal V S of an electric signal corresponding to the vehicle speed supplied from the vehicle speed sensor 16, and a turning angle sensor 19. The actual turning amount signal (I JO ) corresponding to the turning angle signal θ D supplied from the vehicle or the turning position signal (P D ) supplied from the turning position sensor 20 is output to the target turning amount signal (I MT). ) the feedback (negative feedback), the actual turning amount signal of the steering system (I JO) so that becomes the target steering amount signal (I MS) (I JO = I MS) controls.
【００２６】電動機駆動手段１５は、ＦＥＴ（電界効果
トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶縁ゲート・バイポーラト
ランジスタ）等のスイッチング素子でブリッジ回路を構
成し、伝達比制御手段１４から供給される電動機制御信
号ＶOに基づいて操作量信号ＶAを出力し、この操作量信
号ＶAで電動機５をＰＷＭ駆動することによって電動機
５の操作量を制御する。The motor driving means 15 forms a bridge circuit with switching elements such as FETs (field effect transistors) and IGBTs (insulated gate bipolar transistors), and generates a motor control signal V O supplied from the transmission ratio control means 14. An operation amount signal VA is output based on the operation amount signal VA , and the operation amount of the electric motor 5 is controlled by PWM driving the electric motor 5 with the operation amount signal VA .
【００２７】電動機５は、操作量信号ＶAでＰＷＭ駆動
され、操作量に対応した補助トルクをウォームギヤ４に
作用させることによって操舵力伝達軸３に回転運動力を
付勢し、伝達比制御手段１４で設定した伝達比となるよ
うステアリング系を駆動する。The electric motor 5 is PWM-driven by the operation amount signal VA , and applies an auxiliary torque corresponding to the operation amount to the worm gear 4 to urge the rotational force to the steering force transmission shaft 3 so that the transmission ratio control means is provided. The steering system is driven so as to achieve the transmission ratio set at 14.
【００２８】図２はこの発明に係るステアリング装置に
適用するステアリングホイールの一実施の形態イメージ
図である。図２において、ステアリングホイール２は、
運転者の操作量（例えば、操舵角）が小さい形状として
操作量ＯPで停止するよう構成し、操作量ＯPを超えるス
テアリング操作は、ステアリングホイール２に加えられ
る運転者の操舵トルクに依存するよう構成する。FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a steering wheel applied to the steering device according to the present invention. In FIG. 2, the steering wheel 2 is
Operation amount of the driver (for example, steering angle) configured to stop the operation amount O P as small shape, steering than an operation amount O P operation is dependent on the steering torque of a driver applied to the steering wheel 2 The configuration is as follows.
【００２９】なお、ステアリングホイール２に適当な反
力手段（例えば、ダンパ機構や反力スプリング）を設け
ることにより、操作量ＯPの範囲内でも操舵トルクが発
生するように構成することもできる。It should be noted, suitable reaction force means to the steering wheel 2 (e.g., a damper mechanism and the reaction force spring) By providing, also may be configured to steering torque is generated in the range of the manipulated variables O P.
【００３０】ステアリング操作を操作量（例えば、操舵
角）と操舵トルクで実行する構成とすることにより、ス
テアリング操作の範囲を大幅（例えば、４５度以内）に
減少することができ、従来のステアリングホイールのよ
うな円形状のものから開放されて形状の自由度、小型化
を実現できるとともに、従来のステアリングホイールの
ような、例えば２回転を超えるような回転操作からも開
放される。[0030] By adopting a configuration in which the steering operation is executed by the operation amount (for example, the steering angle) and the steering torque, the range of the steering operation can be greatly reduced (for example, within 45 degrees). It is possible to realize the degree of freedom of the shape and the miniaturization by being released from the circular shape as described above, and it is also released from the rotation operation such as the conventional steering wheel, for example, exceeding two rotations.
【００３１】このことは、ステアリングホイールとステ
アリング系を機械的に独立させ、ドライバの操舵意志を
ハンドル操作量（例えば、操舵角）と操舵トルクで検出
し、これらの検出量に対応してステアリング系に作用す
る操作量を電動機５から発生させ、車両の転舵量を決定
するものである。This means that the steering wheel and the steering system are made mechanically independent, the driver's steering intention is detected by the steering wheel operation amount (for example, the steering angle) and the steering torque, and the steering system is correspondingly detected. Is generated from the electric motor 5 to determine the amount of steering of the vehicle.
【００３２】なお、図２に示すステアリング系ホイール
２の形状は、時計方向および反時計方向に対象な操作量
ＯPの可動部を有するものであれば、任意形状のもので
よい。[0032] The shape of the steering system wheel 2 shown in Figure 2, as long as it has a movable portion of the target manipulated variable O P in the clockwise and counterclockwise directions, may be of any shape.
【００３３】図３はこの発明に係るステアリング装置の
基本要部ブロック構成図である。図３において、ステア
リング装置１は、車速センサ１６、ハンドルの操作位置
を検出する操作位置センサまたは操舵角を検出する操舵
角センサからなる操作量センサ１７、操舵トルクセンサ
１８、伝達比制御手段１４、電動機駆動手段１５、電動
機５、転舵量センサ１９、２０を備える。FIG. 3 is a block diagram of a basic essential part of a steering device according to the present invention. 3, a steering device 1 includes a vehicle speed sensor 16, an operation amount sensor 17 including an operation position sensor for detecting an operation position of a steering wheel or a steering angle sensor for detecting a steering angle, a steering torque sensor 18, a transmission ratio control unit 14, The motor includes a motor driving unit 15, a motor 5, and steering amount sensors 19 and 20.
【００３４】伝達比制御手段１４は、目標伝達比設定手
段２１、偏差演算手段２２、駆動制御手段２３、転舵量
信号変換手段２４を備える。The transmission ratio control means 14 includes a target transmission ratio setting means 21, a deviation calculation means 22, a drive control means 23, and a turning amount signal conversion means 24.
【００３５】目標伝達比設定手段２１は、ＲＯＭ等のメ
モリ、ソフト制御の加算機能や乗算機能を備え、操作量
センサ１７から供給される操作量信号ＯS、操舵トルク
センサ１８から供給される操舵トルク信号ＴSおよび車
速センサ１６から供給される車速信号ＶSに基づいて目
標転舵量信号ＩMTを設定し、この目標転舵量信号ＩＭＴ
を偏差演算手段２２に供給する。The target transmission ratio setting means 21 has a memory such as a ROM, a software control addition function and a multiplication function, an operation amount signal O S supplied from the operation amount sensor 17, and a steering supplied from the steering torque sensor 18. setting a target steering amount signal I MT based on the vehicle speed signal V S supplied from the torque signal T S and the vehicle speed sensor 16, the target steering amount signal I MT
Is supplied to the deviation calculating means 22.
【００３６】目標転舵量信号ＩＭＴは、操舵トルク信号
ＴSを車速信号ＶSで補正した値と、操作量信号ＯSを車
速信号ＶSで補正した値とを加算した値に対応し、転舵
角θDと操舵角θSとの比で決定される伝達比ＴH（＝θD
／θS）の目標転舵角信号θDMに対応するように設定す
る。The target steering amount signal I MT is a value obtained by correcting the steering torque signal T S at the vehicle speed signal V S, the operation amount signal O S corresponds to a value obtained by adding the value corrected by the vehicle speed signal V S , The transmission ratio T H (= θ D determined by the ratio between the steering angle θ D and the steering angle θ S
/ Θ S ) is set to correspond to the target turning angle signal θ DM .
【００３７】図４はこの発明に係る目標伝達比設定手段
の一実施の形態要部ブロック構成図である。図４におい
て、目標伝達比設定手段２１は、トルク−転舵量変換手
段３０、トルク変化量演算手段３１、変化量−転舵量変
換手段３２、加算手段３３、車速係数発生手段３４、乗
算手段３５、車速係数発生手段３６、操作量−転舵量変
換手段３７、乗算手段３８、加算手段３９を備える。FIG. 4 is a block diagram of a main part of an embodiment of a target transmission ratio setting means according to the present invention. In FIG. 4, the target transmission ratio setting means 21 includes a torque-steering amount converting means 30, a torque change amount calculating means 31, a changing amount-steering amount converting means 32, an adding means 33, a vehicle speed coefficient generating means 34, a multiplying means. 35, a vehicle speed coefficient generator 36, an operation amount-steering amount converter 37, a multiplier 38, and an adder 39.
【００３８】トルク−転舵量変換手段３０は、ＲＯＭ等
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば図５に示す操舵トルク信号（ＴS）−転舵量信号
（ＸT）特性図のデータを設定しておき、操舵トルク信
号ＴSが供給されると対応する転舵量信号ＸTを読み出し
て加算手段３３に供給する。The torque-steering amount conversion means 30 includes a memory such as a ROM, and based on experimental values and design values in advance, for example, a steering torque signal (T S ) -steering amount signal (X T ) shown in FIG. ) The data of the characteristic diagram is set, and when the steering torque signal T S is supplied, the corresponding turning amount signal X T is read out and supplied to the adding means 33.
【００３９】トルク変化量演算手段３１は、微分演算機
能を備え、操舵トルク信号ＴSに１回の微分演算（ｄＴS
／ｄｔ）、または２回の微分演算（ｄＴS 2／ｄｔ）を施
し、演算した結果を操舵トルク変化量信号ＤTとして変
化量−転舵量変換手段３２に供給する。The torque change amount calculation unit 31 includes a differential operation function, one differential operation on the steering torque signal T S (dT S
/ Dt), or two differential operation of the (dT S 2 / dt) subjecting, the change amount calculation result as the steering torque change amount signal D T - supplying the steering amount conversion unit 32.
【００４０】変化量−転舵量変換手段３２は、ＲＯＭ等
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば図６に示す操舵トルク変化量（信号）ＤT−転舵量信
号ＸD特性図のデータを設定しておき、操舵トルク変化
量信号ＤTが供給されると対応する転舵量信号ＸDを読み
出して加算手段３３に供給する。The change amount-steering amount conversion means 32 includes a memory such as a ROM, and based on experimental values and design values in advance, for example, a steering torque change amount (signal) D T -steering amount signal shown in FIG. It has set up data X D characteristic diagram, and supplies to the adding means 33 reads the steering amount signal X D corresponding to the steering torque change amount signal D T is supplied.
【００４１】加算手段３３は、ソフト制御の加算機能を
備え、トルク−転舵量変換手段３０から供給される転舵
量信号ＸTと、変化量−転舵量変換手段３２から供給さ
れる転舵量信号ＸDとを加算処理し、転舵量信号ＸQ（＝
ＸT＋ＸD）を乗算手段３５に提供する。The adding means 33 includes a soft control summing function, torque - a steering amount signal X T supplied from the steering amount conversion unit 30, the amount of change - rolling supplied from steering amount converter 32 The steering amount signal X D is added to the steering amount signal X D, and the steering amount signal X Q (=
X T + X D ) to the multiplication means 35.
【００４２】車速係数発生手段３４は、ＲＯＭ等のメモ
リを備え、予め実験値や設計値に基づいて、図７に示す
車速信号（ＶS）−車速係数（ＫT）特性図のデータを設
定しておき、車速信号ＶSが供給されると対応する車速
係数ＫTを発生して乗算手段３５に提供する。The vehicle speed coefficient generating means 34 has a memory such as a ROM, and sets data of a vehicle speed signal (V S ) -vehicle speed coefficient (K T ) characteristic diagram shown in FIG. 7 based on experimental values and design values in advance. ; then, it provided to the multiplying means 35 and generates a vehicle speed coefficient K T and the corresponding vehicle speed signal V S is supplied.
【００４３】乗算手段３５は、ソフト制御の乗算機能を
備え、加算手段３３から提供される転舵量信号ＸQ（＝
ＸT＋ＸD）に、車速係数発生手段３４から提供される車
速係数ＫTを乗算処理し、転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT
＋ＸD）｝を加算手段３９に供給する。The multiplying means 35 has a multiplying function of software control, and the steering amount signal X Q (=
To X T + X D), the vehicle speed coefficient K T is provided from the vehicle speed coefficient generator 34 to the multiplication processing, steering amount signal X A {= K T * ( X T
+ X D )｝ is supplied to the adding means 39.
【００４４】なお、車速係数ＫTは、図７に示すように
車速信号ＶSが増加するにつれて増加するよう設定する
ので、車速信号ＶSが小さい場合（低車速領域）には、
操舵トルク信号ＴSに対応した転舵量信号ＸQ（＝ＸT＋
ＸD）を減少補正する。[0044] Incidentally, the vehicle speed coefficient K T is so set as to increase as the vehicle speed signal V S as shown in FIG. 7 increases, when the vehicle speed signal V S is small (low vehicle speed region),
Steering amount signal corresponding to the steering torque signal T S X Q (= X T +
X D ) is reduced.
【００４５】一方、車速係数ＫTは、車速信号ＶSが大き
な場合（高車速領域）には、操舵トルク信号ＴSに対応
した転舵量信号ＸQ（＝ＸT＋ＸD）を大きな値に補正す
る。On the other hand, when the vehicle speed signal V S is large (high vehicle speed range), the vehicle speed coefficient K T is obtained by increasing the steering amount signal X Q (= X T + X D ) corresponding to the steering torque signal T S to a large value. To be corrected.
【００４６】このように、車速係数ＫTで転舵量信号ＸQ
を補正することによって、低車速領域では転舵量信号Ｘ
Qを減少補正した転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT＋
ＸD）｝となり、高車速領域では転舵量信号ＸQと同等の
転舵量信号ＸA｛＝ＫT＊（ＸT＋ＸD）｝が得られ、高車
速領域における操舵トルク信号ＴSおよびトルク変化量
信号ＤTに対応する転舵量信号ＸQを大きな値に補正して
操舵トルク信号成分に対する転舵量のゲインを大きな値
に設定することができる。[0046] Thus, the turning amount signal X Q by the vehicle speed coefficient K T
In the low vehicle speed region, the steering amount signal X
Steering amount signal corrected by decreasing the Q X A {= K T * (X T +
X D )｝, and a steering amount signal X A ｛= K T * (X T + X D ) 同等 equivalent to the steering amount signal X Q is obtained in the high vehicle speed region, and the steering torque signal T S in the high vehicle speed region is obtained. and by correcting the steering amount signal X Q corresponding to the torque change amount signal D T to a large value can be set the gain of the steering amount for the steering torque signal component to a large value.
【００４７】車速係数発生手段３６は、ＲＯＭ等のメモ
リを備え、予め実験値や設計値に基づいて、図８に示す
車速信号（ＶS）−車速係数（ＫS）特性図のデータを設
定しておき、車速信号ＶSが供給されると対応する車速
係数ＫSを発生して乗算手段３８に提供する。The vehicle speed coefficient generating means 36 includes a memory such as a ROM, and sets data of a vehicle speed signal (V S ) -vehicle speed coefficient (K S ) characteristic diagram shown in FIG. 8 based on experimental values and design values in advance. In addition, when the vehicle speed signal V S is supplied, a corresponding vehicle speed coefficient K S is generated and provided to the multiplying means 38.
【００４８】操作量−転舵量変換手段３７は、ＲＯＭ等
のメモリを備え、予め実験値や設計値に基づいて、例え
ば操作量センサ１７を操舵角センサで構成した場合の図
９に示す操舵角信号（θS）−転舵量（ＸS）特性図のデ
ータを設定しておき、操舵角信号θSが供給されると対
応する転舵量信号ＸSを読み出して乗算手段３８に提供
する。The operation amount-steering amount conversion means 37 includes a memory such as a ROM and the like. FIG. 9 shows a case where the operation amount sensor 17 is constituted by a steering angle sensor based on experimental values or design values in advance. The data of the angle signal (θ S ) -steering amount (X S ) characteristic diagram is set, and when the steering angle signal θ S is supplied, the corresponding turning amount signal X S is read and provided to the multiplying means 38. I do.
【００４９】乗算手段３８は、ソフト制御の乗算機能を
備え、操作量−転舵量変換手段３７から供給される転舵
量信号ＸSに、車速係数発生手段３６から供給される車
速係数ＫSを乗算処理し、転舵量信号ＸB（＝ＫS＊ＸS）
を加算手段３９に供給する。The multiplying means 38 has a multiplying function of software control, and the vehicle speed coefficient K S supplied from the vehicle speed coefficient generating means 36 is added to the turning amount signal X S supplied from the operation amount-steering amount converting means 37. Is multiplied to obtain a steering amount signal XB (= K S * X S ).
Is supplied to the adding means 39.
【００５０】なお、車速係数ＫSは、図８に示すように
車速信号ＶSが増加するにつれて減少するよう設定する
ので、車速信号ＶSが小さい場合（低車速領域）には、
車速係数ＫSは大きな値となり、転舵量信号ＸB（＝ＫS
＊ＸS）は、図９に示す転舵量ＸSの値になる。Since the vehicle speed coefficient K S is set to decrease as the vehicle speed signal V S increases as shown in FIG. 8, when the vehicle speed signal V S is small (low vehicle speed region),
The vehicle speed coefficient K S becomes a large value, and the steering amount signal XB (= K S
* X S ) is the value of the steering amount X S shown in FIG.
【００５１】一方、車速係数ＫSは、車速信号ＶSが大き
な場合（高車速領域）には、小さな値となるので、操舵
角信号θSに対する転舵量信号ＸSを小さな値に補正し、
転舵量信号ＸB（＝ＫS＊ＸS）を出力する。On the other hand, the vehicle speed coefficient K S has a small value when the vehicle speed signal V S is large (high vehicle speed region). Therefore, the turning amount signal X S for the steering angle signal θ S is corrected to a small value. ,
A steering amount signal XB (= K S * X S ) is output.
【００５２】このように、車速係数ＫSで転舵量信号ＸS
を補正することによって、低車速領域では転舵角信号θ
Sに対応した転舵量信号ＸSと同等の転舵量信号ＸB（＝
ＫS＊ＸS）となり、高車速領域では転舵角信号θSに対
応した転舵量信号ＸSを減少させた転舵量信号ＸB（＝Ｋ
S＊ＸS）が得られ、低車速領域における転舵量信号ＸＳ
に対応する転舵量信号ＸＢを大きな値に補正して操作量
信号（操舵角または操舵位置）成分に対する転舵量のゲ
インを大きな値に設定することができる。[0052] Thus, the turning amount signal X S in the vehicle speed coefficient K S
In the low vehicle speed range, the steering angle signal θ
Steering amount signal corresponding to S X S equivalent steering amount signal XB (=
K S * X S ), and in the high vehicle speed region, the steering amount signal XB (= K) obtained by reducing the steering amount signal X S corresponding to the steering angle signal θ S.
S * X S ) is obtained, and the steering amount signal X S in the low vehicle speed region is obtained.
Is corrected to a large value, and the gain of the steering amount with respect to the operation amount signal (steering angle or steering position) component can be set to a large value.
【００５３】加算手段３９は、ソフト制御の加算手段を
備え、乗算手段３５から供給される転舵量信号ＸAと、
乗算手段３８から供給される転舵量信号ＸBを加算処理
し、目標転舵量信号ＩMT（＝ＸA＋ＸB）を図３に示す偏
差演算手段２２に供給する。[0053] adding means 39, an addition means software control, the steering amount signal X A supplied from the multiplication unit 35,
Adding processing steering amount signal XB supplied from the multiplication unit 38, and supplies the target steering amount signal I MT a (= X A + X B) to the deviation calculating means 22 shown in FIG.
【００５４】なお、目標転舵量信号ＩMTは、目標転舵角
信号θDMに対応する値、または目標転舵位置信号ＰDMに
対応する値である。[0054] The target steering amount signal I MT is a value corresponding to the value corresponding to the target steering angle signal theta DM or target steering position signal P DM,.
【００５５】このように、目標伝達比設定手段２１は、
車速が増加するにつれて操舵トルク信号に対する転舵量
のゲインが増加するよう設定するので、車両が低速走行
時には操作量に対する転舵量のゲインを大きく設定する
ことによってドライバは従来の操舵フィーリングと余り
変化がないので車両前方の車線に車両を適切に追従させ
ることができ、ドライバの車線追従能力を確保すること
ができる。また、車両が高速走行時には操舵トルクに対
するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定して
従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにする
ことができる。As described above, the target transmission ratio setting means 21
As the vehicle speed increases, the gain of the steering amount with respect to the steering torque signal is set to increase. Since there is no change, the vehicle can appropriately follow the lane ahead of the vehicle, and the lane following ability of the driver can be secured. In addition, when the vehicle is running at high speed, the gain of the steering amount of the steering system with respect to the steering torque is set to be large, so that a new steering feeling that has not existed in the past can be provided.
【００５６】偏差演算手段２２は、ソフト制御の減算機
能を備え、目標伝達比設定手段２１から供給される目標
転舵量信号ＩMTと、転舵量信号変換手段２４から供給さ
れる実転舵量信号ＩJOとの偏差（＝ＩMT−ＩJO）を演算
し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMT−ＩJO）を駆動制御手段２３
に提供する。[0056] Deviation calculating unit 22 is provided with a software control subtraction function, the target steering amount signal I MT supplied from the target transfer ratio setting section 21, the actual turning supplied from steering amount signal converting means 24 The deviation from the amount signal I JO (= I MT -I JO ) is calculated, and the deviation signal ΔI (= I MT -I JO ) is calculated by the drive control unit 23.
To provide.
【００５７】駆動制御手段２３は、ＰＩＤ（比例・積分
・微分）コントローラ、ＰＷＭ信号発生器等で構成し、
偏差演算手段２２から供給される偏差信号ΔＩ（ＩMT−
ＩJO）にＰＩＤ制御を施した後、対応したＰＷＭ信号を
電動機制御信号ＶOとして電動機駆動手段１５に供給す
る。The drive control means 23 comprises a PID (proportional / integral / differential) controller, a PWM signal generator, etc.
The deviation signal ΔI (I MT −
After performing PID control on I JO ), a corresponding PWM signal is supplied to the motor drive means 15 as a motor control signal V O.
【００５８】また、駆動制御手段２３は、電動機駆動手
段１５、転舵量センサ１９、２０、転舵量信号変換手段
２４および偏差演算手段２２とともにフィードバック
（負帰還）ループを形成し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMT−Ｉ
JO）を速やかに０（ＩMT＝ＩJO）にして実転舵量信号Ｉ
JOを目標転舵量信号ＩMTに等しくなるよう制御する。The drive control means 23 forms a feedback (negative feedback) loop together with the motor drive means 15, the turning amount sensors 19 and 20, the turning amount signal converting means 24 and the deviation calculating means 22, and generates the deviation signal ΔI. (= I MT -I
JO ) to 0 (I MT = I JO ) immediately, and the actual steering amount signal I
Controlled to be equal to JO to the target steering amount signal I MT.
【００５９】電動機駆動手段１５は、図１で説明したよ
うに、ＦＥＴ（電界効果トランジスタ）やＩＧＢＴ（絶
縁ゲート・バイポーラトランジスタ）等のスイッチング
素子でブリッジ回路を構成し、伝達比制御手段１４から
供給される電動機制御信号ＶOに基づいて操作量信号ＶA
を出力し、この操作量信号ＶAで電動機５をＰＷＭ駆動
することによって電動機５の操作量を制御する。As described with reference to FIG. 1, the motor driving means 15 forms a bridge circuit with switching elements such as FETs (field effect transistors) and IGBTs (insulated gate bipolar transistors). Operating amount signal V A based on the motor control signal V O
Is output, and the operation amount of the electric motor 5 is controlled by PWM driving the electric motor 5 with the operation amount signal VA .
【００６０】転舵量センサ１９は、転舵角センサで構成
し、電動機５からステアリング系に供給される電動機操
作量ＴMをピニオンギヤ８の回転角（転舵角θDに対応）
として検出し、回転角（転舵角θDに対応）に対応した
電気信号の転舵角信号ＴDを転舵量信号変換手段２４に
供給する。[0060] steering amount sensor 19, constituted by the steering angle sensor, (corresponding to the turning angle theta D) the motor operation amount T M to be supplied to the steering system from the motor 5 rotation angle of the pinion gear 8
And a turning angle signal T D of an electric signal corresponding to the rotation angle (corresponding to the turning angle θ D ) is supplied to the turning amount signal conversion means 24.
【００６１】また、転舵量センサ１９は、ポテンショメ
ータ等の転舵位置センサ２０で構成し、図１に示すラッ
ク軸１０の切り欠き部１３の位置を検出し、電気信号の
転舵位置信号ＴDを転舵量信号変換手段２４に供給す
る。The turning amount sensor 19 comprises a turning position sensor 20, such as a potentiometer, which detects the position of the notch 13 of the rack shaft 10 shown in FIG. D is supplied to the steering amount signal conversion means 24.
【００６２】このように、この発明に係るステアリング
装置１は、少なくとも操舵トルクセンサ１８からの操舵
トルク信号ＴSに基づいて電動機５の操作量を制御する
伝達比制御手段１４を備えたので、従来に無い新たな操
舵フィーリングを有するようにすることができる。As described above, the steering apparatus 1 according to the present invention includes the transmission ratio control means 14 for controlling the operation amount of the electric motor 5 based on at least the steering torque signal T S from the steering torque sensor 18. It is possible to have a new steering feeling that does not exist in the above.
【００６３】図１０は路面摩擦係数または車両挙動の影
響を考慮したこの発明に係る伝達比制御手段の要部ブロ
ック構成図である。図１０において、伝達比制御手段４
０は、目標伝達比設定手段２１、最大転舵量制限手段４
１、偏差演算手段２２、駆動制御手段２３、転舵量信号
変換手段２４を備える。FIG. 10 is a block diagram of a main part of the transmission ratio control means according to the present invention in consideration of the influence of road surface friction coefficient or vehicle behavior. In FIG. 10, the transmission ratio control means 4
0 is the target transmission ratio setting means 21 and the maximum turning amount limiting means 4
1, a deviation calculation means 22, a drive control means 23, and a turning amount signal conversion means 24.
【００６４】なお、伝達比制御手段４０は、目標転舵量
信号ＩMT、路面摩擦係数センサ４２または車両挙動セン
サ４３からのセンサ信号（摩擦係数信号μSまたは車両
挙動信号ＭS）に基づいて目標転舵量信号ＩMTの最大値
を制限する最大転舵量制限手段４１を設けた点が図３に
示す伝達比制御手段１４と異なる。The transmission ratio control means 40 is based on the target steering amount signal I MT and a sensor signal (friction coefficient signal μ S or vehicle behavior signal M S ) from the road surface friction coefficient sensor 42 or the vehicle behavior sensor 43. that provided the maximum steering amount limiting means 41 for limiting the maximum value of the target steering amount signal I MT is different from the transmission ratio control means 14 shown in FIG.
【００６５】最大転舵量制限手段４１は、路面摩擦係数
センサ４２から供給される路面摩擦係数信号μS、また
は車両挙動センサ４３から供給される車両挙動信号ＭS
に基づいて目標伝達比設定手段２１から供給される目標
転舵量信号ＩMTの最大値を制限した目標転舵量最大信号
ＩMTMを偏差演算手段２２に供給する。The maximum turning amount limiting means 41 outputs the road friction coefficient signal μ S supplied from the road friction coefficient sensor 42 or the vehicle behavior signal M S supplied from the vehicle behavior sensor 43.
Supplying a target steering amount maximum signal I MTM to the deviation computing means 22 which limit the maximum value of the target steering amount signal I MT supplied from the target transfer ratio setting section 21 based on.
【００６６】図１１はこの発明に係る最大転舵量制限手
段の要部ブロック構成図である。図１１において、最大
転舵量制限手段４１は、最大値記憶手段４４、最大値制
限手段４５を備える。FIG. 11 is a block diagram of a main part of the maximum steering amount limiting means according to the present invention. In FIG. 11, the maximum turning amount limiting means 41 includes a maximum value storing means 44 and a maximum value limiting means 45.
【００６７】最大値記憶手段４４は、ＲＯＭ等のメモリ
で構成し、予め路面摩擦係数信号μS、または車両挙動
信号ＭSの値に対応した目標転舵量信号ＩMTの最大値Ｉ
MMを設定してしておき、路面摩擦係数センサ４２で検出
した路面摩擦係数信号μS、または車両挙動センサ４３
で検出した車両挙動信号ＭSに基づいて最大値ＩMMを読
み出し、最大値信号ＩMMを最大値制限手段４５に供給す
る。The maximum value storage means 44 is composed of a memory such as a ROM, and stores the maximum value I M of the target steering amount signal I MT corresponding to the value of the road friction coefficient signal μ S or the vehicle behavior signal M S in advance.
MM is set, and the road friction coefficient signal μ S detected by the road friction coefficient sensor 42 or the vehicle behavior sensor 43
The maximum value I MM is read out based on the vehicle behavior signal M S detected at step (1), and the maximum value signal I MM is supplied to the maximum value limiting means 45.
【００６８】図１２はこの発明に係る最大値記憶手段の
路面摩擦係数信号（μS）−最大値信号（ＩMM）特性図
である。図１２において、最大値信号ＩMMは、路面摩擦
係数信号μSのそれぞれの値に対して設定し、路面摩擦
係数信号μSに比例して増加する特性に設定する。FIG. 12 is a characteristic diagram of the road surface friction coefficient signal (μ S ) -maximum value signal (I MM ) of the maximum value storage means according to the present invention. 12, the maximum value signal I MM is set for each value of the road surface friction coefficient signals mu S, it is set to the characteristic of increasing in proportion to the road surface friction coefficient signals mu S.
【００６９】このように、路面摩擦係数信号μSが小さ
い低μ路面状態では、最大値信号ＩM Mを小さく設定する
ことにより、車両の転舵量（転舵角、または転舵位置）
が小さく制限されるようにする。一方、路面摩擦係数信
号μSが大きい高μ路面状態では、最大値信号ＩMMを大
きく設定することにより、車両の転舵量（転舵角、また
は転舵位置）が大きくなるようにする。As described above, the road friction coefficient signal μSIs small
In low-mu road conditions, the maximum signal IM MSet smaller
The steering amount of the vehicle (steering angle or steering position)
Is restricted to be small. On the other hand, the road friction coefficient
No.μSIs high, the maximum signal IMMIs large
By setting the steering angle, the amount of steering of the vehicle (steering angle,
Is the steering position).
【００７０】図１３はこの発明に係る最大値記憶手段の
車両挙動信号（ＭS）−最大値信号（ＩMM）特性図であ
る。図１３において、最大値信号ＩMMは、車両挙動信号
ＭSのそれぞれ値に対して設定し、車両挙動信号ＭSに反
比例して減少する特性に設定する。FIG. 13 is a characteristic diagram of the vehicle behavior signal (M S ) -maximum value signal (I MM ) of the maximum value storage means according to the present invention. 13, the maximum value signal I MM is set for each value of the vehicle behavior signal M S, is set to decrease property in inverse proportion to the vehicle behavior signal M S.
【００７１】このように、車両挙動信号ＭSが小さく、
車両に作用する横加速度、ヨーレイトが小さい場合に
は、最大値信号ＩMMを大きく設定することにより、車両
の転舵量（転舵角、または転舵位置）が大きくなるよう
にする。一方、車両挙動信号ＭSが大きく、車両に作用
する横加速度、ヨーレイトが大きい場合には、最大値信
号ＩMMを小さく設定することにより、車両の転舵量（転
舵角、または転舵位置）が小さく制限されるようにす
る。As described above, the vehicle behavior signal M S is small,
When the lateral acceleration and the yaw rate acting on the vehicle are small, the maximum value signal IMM is set to be large so that the turning amount (the turning angle or the turning position) of the vehicle is increased. On the other hand, when the vehicle behavior signal M S is large and the lateral acceleration and the yaw rate acting on the vehicle are large, the maximum value signal I MM is set small, so that the amount of turning of the vehicle (the turning angle or the turning position) is set. ) Should be limited to small.
【００７２】最大値制限手段４５は、コンパレータ、ク
リップ回路を備え、目標伝達比設定手段２１から供給さ
れる目標転舵量信号ＩMTと最大値記憶手段４４から供給
される最大値信号ＩMMとを比較する。[0072] The maximum value limiting means 45 includes a comparator, includes a clipping circuit, and the maximum value signal I MM supplied from the target steering amount signal I MT and the maximum value storing unit 44 which is supplied from the target transfer ratio setting section 21 Compare.
【００７３】目標転舵量信号ＩMTが最大値信号ＩMMを下
回る場合（ＩMT＜ＩMM）には、目標転舵量信号ＩMTをそ
のまま目標転舵量信号ＩMTMとして出力し、目標転舵量
信号ＩMTが最大値信号ＩMM以上の場合（（ＩMT≧ＩMM）
には、目標転舵量信号ＩMTを最大値信号ＩMMに制限し、
この最大値信号ＩMMを目標転舵量信号ＩMTMとして出力
する。When the target turning amount signal I MT is lower than the maximum value signal I MM (I MT <I MM ), the target turning amount signal I MT is output as it is as the target turning amount signal I TM , and When the steering amount signal I MT is equal to or larger than the maximum value signal I MM ((I MT ≧ I MM ))
Limit the target steering amount signal I MT to the maximum value signal I MM ,
And outputs the maximum value signal I MM as the target steering amount signal I MTM.
【００７４】このように、伝達比制御手段４０に、路面
摩擦係数センサ４２、または車両挙動センサ４３からの
出力信号（μS、ＭS）に基づいて車両の転舵量（転舵
角、または転舵位置）の最大値を制限する最大転舵量制
限手段４１を備えたので、路面状態の変化、または横加
速度等の車両挙動に対応して車両の転舵量（転舵角、ま
たは転舵位置）の最大値を制限してステアリングホイー
ルの切り過ぎに対しても車両の走行状態を適切に保つこ
とができる。As described above, the transmission ratio control means 40 supplies the steering amount (steering angle or steering angle) of the vehicle based on the output signal (μ S , M S ) from the road surface friction coefficient sensor 42 or the vehicle behavior sensor 43. Since the maximum turning amount limiting means 41 for limiting the maximum value of the turning position is provided, the turning amount (the turning angle or the turning angle) of the vehicle can be adjusted according to the change of the road surface condition or the vehicle behavior such as lateral acceleration. The maximum value of the steering position can be limited, and the running state of the vehicle can be appropriately maintained even when the steering wheel is turned too much.
【００７５】本実施の形態では、ステアリングホイール
２がステアリング系から機械的に独立した構成を示した
が、図１４に示すようにステアリングホイール２とステ
アリング系が可変ギア比機構４２を介して機械的に結合
されたステアリング装置５０でも本願発明を適用するこ
とができる。In this embodiment, the steering wheel 2 is mechanically independent of the steering system. However, as shown in FIG. 14, the steering wheel 2 and the steering system are mechanically connected via the variable gear ratio mechanism 42. The present invention can also be applied to the steering device 50 coupled to the steering wheel.
【００７６】なお、図１４に示す実施の形態では、図１
に示す転舵角センサ１９、転舵位置センサ２０に代えて
伝達比検出手段を可変ギア比機構４２に設け、伝達比制
御手段１４は目標転舵量信号の代わりに車速センサ１
６、操作量センサ１７および操舵トルクセンサ１８から
目標伝達比を求め、この目標伝達比と伝達比検出手段か
らの実伝達比との偏差が０になるように電動機駆動手段
１５を介して駆動制御するよう構成することもできる。In the embodiment shown in FIG. 14, FIG.
The transmission ratio detecting means is provided in the variable gear ratio mechanism 42 instead of the turning angle sensor 19 and the turning position sensor 20 shown in FIG.
6. A target transmission ratio is obtained from the operation amount sensor 17 and the steering torque sensor 18, and drive control is performed via the electric motor driving means 15 so that a deviation between the target transmission ratio and the actual transmission ratio from the transmission ratio detecting means becomes zero. It can also be configured to do so.
【００７７】また、本実施の形態では、操作量センサ１
７、操舵トルクセンサ１８、車速センサ１６、転舵量セ
ンサ１９、２０、伝達比制御手段１４、電動機駆動手段
１５をそれぞれ１個で構成したが、実用化に際してはそ
れぞれ複数個設け、切り替え可能な構成としてもよい。In the present embodiment, the operation amount sensor 1
7, the steering torque sensor 18, the vehicle speed sensor 16, the steering amount sensors 19 and 20, the transmission ratio control means 14, and the electric motor driving means 15 are respectively constituted by one piece. It may be configured.
【００７８】さらに、本実施の形態では、ドライバの操
舵意志の情報としてハンドル操作量と操舵トルクを検出
したが、操舵トルクのみを検出するようにしてもよい。Further, in this embodiment, the steering wheel operation amount and the steering torque are detected as the information of the driver's steering intention, but only the steering torque may be detected.
【００７９】[0079]
【発明の効果】この発明に係るステアリング装置は、少
なくとも前記操舵トルクセンサからの操舵トルク信号基
づいて前記電動機の操作量を制御する伝達比制御手段を
備え、ドライバの意志に応じた従来に無い新たな操舵フ
ィーリングを得ることができるので、例えばハンドル操
作量が少なくて長時間の運転にも疲れなく、緊急時のハ
ンドルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優れたハ
ンドル操作を実現することができる。The steering apparatus according to the present invention includes transmission ratio control means for controlling the operation amount of the electric motor based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor. Since the steering feeling can be obtained, for example, the amount of steering wheel operation is small, so that it is not tired even when driving for a long time, it is possible to prevent the steering wheel from being overturned in an emergency, and to realize a comfortable and stable steering operation. be able to.
【００８０】また、この発明に係るステアリング装置
は、ハンドルの操作量を検出する操作量センサおよび車
速を検出する車速センサを備え、伝達比制御手段は、少
なくとも操舵トルクセンサからの操舵トルク信号に基づ
いて電動機の操作量を制御するとともに、車速が増加す
るにつれて操舵トルク信号に対応する転舵量のゲインが
増加するように設定する目標伝達比設定手段を備え、車
両が低速走行時にはハンドル操作量に対するステアリン
グ系の転舵量のゲインを大きく設定してドライバの車線
追従能力を確保し、車両が高速走行時には操舵トルクに
対するステアリング系の転舵量のゲインを大きく設定し
て従来に無い新たな操舵フィーリングを有するようにす
ることができるため、ドライバの意志を忠実に実現して
快適で安定性に優れたハンドル操作を実現することがで
きる。The steering device according to the present invention includes an operation amount sensor for detecting an operation amount of a steering wheel and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and the transmission ratio control means is based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor. And a target transmission ratio setting means for setting the gain of the turning amount corresponding to the steering torque signal to increase as the vehicle speed increases. A large steering gain is set for the steering system to secure the driver's ability to follow the lane, and when the vehicle is running at high speed, a large gain is set for the steering system's steering amount with respect to the steering torque. Because it can have a ring, the driver's will is faithfully realized and comfortable and stable It is possible to realize a steering wheel operation.
【００８１】さらに、この発明に係るステアリング装置
は、路面摩擦係数を検出する路面摩擦係数センサまたは
車両挙動を検出する車両挙動センサを備えるとともに、
伝達比制御手段は、路面摩擦係数センサからの路面摩擦
係数信号または車両挙動センサからの車両挙動信号に基
づいてステアリング系の転舵量の最大値を制限する最大
転舵量制限手段を備え、路面状態の変化、または横加速
度等による車両挙動の変化に対応して車両の転舵角の最
大値を制限し、ステアリングホイールの切り過ぎに対し
ても車両の走行状態を適切に保つことができるので、様
々な走行条件においても安定した走行を実現することが
できる。Further, the steering device according to the present invention includes a road surface friction coefficient sensor for detecting a road surface friction coefficient or a vehicle behavior sensor for detecting vehicle behavior.
The transmission ratio control unit includes a maximum turning amount limiting unit that limits a maximum value of a turning amount of the steering system based on a road surface friction coefficient signal from a road surface friction coefficient sensor or a vehicle behavior signal from a vehicle behavior sensor. Since the maximum value of the turning angle of the vehicle can be limited in response to changes in the state or changes in the vehicle behavior due to lateral acceleration, etc., the running state of the vehicle can be appropriately maintained even if the steering wheel is turned too much. In addition, stable running can be realized under various running conditions.
【００８２】また、この発明に係るステアリング装置
は、ステアリング系の転舵量を検出する転舵量センサを
備え、伝達比制御手段は、転舵量センサからの転舵量信
号と目標伝達比設定手段からの目標転舵量信号が等しく
なるように制御する駆動制御手段を備え、伝達比を所望
の値に設定して車両の走行状態に応じて車両の転舵量を
適切に決定することができるので、安定した操舵フィー
リングを得ることができる。Further, the steering device according to the present invention includes a turning amount sensor for detecting a turning amount of the steering system, and the transmission ratio control means includes a turning amount signal from the turning amount sensor and a target transmission ratio setting. Drive control means for controlling the target steering amount signal from the means to be equal, and setting the transmission ratio to a desired value to appropriately determine the steering amount of the vehicle according to the traveling state of the vehicle. As a result, a stable steering feeling can be obtained.
【００８３】よって、長時間の運転にも疲れなく、緊急
時のハンドルの切り過ぎを防止でき、快適で安定性に優
れたハンドル操作を実現してドライバの意志に応じた従
来に無い新たな操舵フィーリングを得ることができるス
テアリング装置を提供することができる。Therefore, it is possible to prevent excessive turning of the steering wheel in an emergency without getting tired even when driving for a long time, to realize a steering wheel operation that is comfortable and excellent in stability, and to provide a new steering that has never been realized according to the driver's will. A steering device that can provide a feeling can be provided.
【図１】この発明に係るステアリング装置の全体構成図FIG. 1 is an overall configuration diagram of a steering device according to the present invention.
【図２】この発明に係るステアリング装置に適用するス
テアリングホイールの一実施の形態イメージ図FIG. 2 is a schematic view showing an embodiment of a steering wheel applied to the steering device according to the present invention;
【図３】この発明に係るステアリング装置の基本要部ブ
ロック構成図FIG. 3 is a block diagram of a basic essential part of a steering device according to the present invention.
【図４】この発明に係る目標伝達比設定手段の一実施の
形態要部ブロック構成図FIG. 4 is a block diagram of a main part of an embodiment of a target transmission ratio setting means according to the present invention;
【図５】操舵トルク信号（ＴS）−転舵量信号（ＸT）特
性図FIG. 5 is a characteristic diagram of a steering torque signal (T S ) -steering amount signal (X T )
【図６】操舵トルク変化量（信号）ＤT−転舵量信号ＸD
特性図FIG. 6: Steering torque change amount (signal) D T −steering amount signal X D
Characteristic diagram
【図７】車速信号（ＶS）−車速係数（ＫT）特性図FIG. 7 is a characteristic diagram of a vehicle speed signal (V S ) -vehicle speed coefficient (K T ).
【図８】車速信号（ＶS）−車速係数（ＫS）特性図[8] the vehicle speed signal (V S) - vehicle speed coefficient (K S) characteristic diagram
【図９】操舵角信号（θS）−転舵量（ＸS）特性図FIG. 9 is a characteristic diagram of a steering angle signal (θ S ) -steering amount (X S )
【図１０】路面摩擦係数または車両挙動の影響を考慮し
たこの発明に係る伝達比制御手段の要部ブロック構成図FIG. 10 is a block diagram of a main part of a transmission ratio control unit according to the present invention in consideration of the influence of road surface friction coefficient or vehicle behavior.
【図１１】この発明に係る最大転舵量制限手段の要部ブ
ロック構成図FIG. 11 is a block diagram of a main part of a maximum steering amount limiting means according to the present invention.
【図１２】この発明に係る最大値記憶手段の路面摩擦係
数信号（μS）−最大値信号（ＩM M）特性図[12] road surface friction coefficient signal (mu S) of the maximum value storing unit according to the present invention - the maximum value signal (I M M) characteristic diagram
【図１３】この発明に係る最大値記憶手段の車両挙動信
号（ＭS）−最大値信号（ＩMM）特性図FIG. 13 is a characteristic diagram of a vehicle behavior signal (M S ) -maximum value signal (I MM ) of the maximum value storage means according to the present invention.
【図１４】ステアリングホイール２とステアリング系が
機械的に結合されたステアリング装置の全体構成図FIG. 14 is an overall configuration diagram of a steering device in which a steering wheel 2 and a steering system are mechanically coupled.
１…ステアリング装置、２…ステアリングホイール、３
…操舵力伝達軸、４…ウォームギヤ、５…電動機、６
Ａ，６Ｃ…自在継ぎ手、６Ｂ…連結軸、７…ラック＆ピ
ニオン機構、８…ピニオンギヤ、９…ラック歯、１０…
ラック軸、１１…タイロッド、１２…前輪、１３…切り
欠き部、１４，４０…伝達比制御手段、１５…電動機駆
動手段、１６…車速センサ、１７…操作量センサ、１８
…操舵トルクセンサ、１９…転舵角センサ、２０…転舵
位置センサ、２１…目標伝達比設定手段、２２…偏差演
算手段、２３…駆動制御手段、２４…転舵量信号変換手
段、３０…トルク−転舵量変換手段、３１…トルク変化
量演算手段、３２…変化量−転舵量変換手段、３３…加
算手段、３４…車速係数発生手段、３５…乗算手段、３
６…車速係数発生手段、３７…操作量−転舵量変換手
段、３８…乗算手段、３９…加算手段、４１…最大転舵
量制限手段、４２…路面摩擦係数センサ、４３…車両挙
動センサ、ＩMM…最大値、ＩJO…実転舵量信号、ＩMT…
目標転舵量信号、ＩMTM…目標転舵量最大信号、ΔＩ
（ＩMT−ＩJO）…偏差信号、ＭS…車両挙動信号、ＯS…
操作量信号、ＰD…転舵位置信号、ＰS…操舵位置信号、
ＴD…転舵角信号、ＴM…電動機操作量、ＴS…操舵トル
ク信号、ＶA…操作量信号、ＶO…電動機制御信号、ＶS
…車速信号、θD…転舵角、θS…操舵角信号、μS…路
面摩擦係数信号。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Steering device, 2 ... Steering wheel, 3
... Steering force transmission shaft, 4 ... Worm gear, 5 ... Electric motor, 6
A, 6C: universal joint, 6B: connecting shaft, 7: rack and pinion mechanism, 8: pinion gear, 9: rack teeth, 10 ...
Rack shaft, 11 tie rod, 12 front wheel, 13 notch, 14, 40 transmission ratio control means, 15 motor drive means, 16 vehicle speed sensor, 17 operation amount sensor, 18
... Steering torque sensor, 19 ... Steering angle sensor, 20 ... Steering position sensor, 21 ... Target transmission ratio setting means, 22 ... Deviation calculating means, 23 ... Drive control means, 24 ... Steering amount signal converting means, 30 ... Torque-steering amount conversion means, 31 ... Torque change amount calculation means, 32 ... Change amount-steering amount conversion means, 33 ... Addition means, 34 ... Vehicle speed coefficient generation means, 35 ... Multiplication means, 3
6 vehicle speed coefficient generating means 37 operating amount-steering amount converting means 38 multiplying means 39 adding means 41 maximum turning amount limiting means 42 road friction coefficient sensor 43 vehicle behavior sensor I MM : maximum value, I JO : actual turning amount signal, I MT ...
Target turning amount signal, I MTM ... Maximum target turning amount signal, ΔI
(I MT -I JO) ... deviation signal, M S ... vehicle behavior signal, O S ...
Operation amount signal, P D : steering position signal, P S : steering position signal,
T D ... steering angle signal, T M ... motor operation quantity, T S ... steering torque signal, V A ... operation amount signal, V O ... motor control signal, V S
… Vehicle speed signal, θ D … Steering angle, θ S … Steering angle signal, μ S … Road surface friction coefficient signal.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 119:00 (72)発明者 伊澤 将隆 埼玉県和光市中央１丁目４番１号 株式会 社本田技術研究所内──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI B62D 119: 00 (72) Inventor Masataka Izawa 1-4-1, Chuo, Wako-shi, Saitama Pref.
Claims (4)
る操舵トルクセンサと、前記ハンドルの操作に対応して
ステアリング系の転舵量を可変可能な電動機と、この電
動機の駆動を制御する伝達比制御手段と、を備えたステ
アリング装置において、 前記伝達比制御手段は、少なくとも前記操舵トルクセン
サからの操舵トルク信号基づいて前記電動機の操作量を
制御することを特徴とするステアリング装置。1. A steering torque sensor for detecting a steering torque acting on a steering wheel, an electric motor capable of changing a steering amount of a steering system in response to an operation of the steering wheel, and a transmission ratio control for controlling the driving of the electric motor. Means, wherein the transmission ratio control means controls an operation amount of the electric motor based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor.
センサおよび車速を検出する車速センサを備え、前記伝
達比制御手段は、少なくとも前記操舵トルクセンサから
の操舵トルク信号に基づいて前記電動機の操作量を制御
するとともに、車速が増加するにつれて操舵トルク信号
に対応する転舵量のゲインが増加するように設定する目
標伝達比設定手段を備えたことを特徴とする請求項１記
載のステアリング装置。2. An operation amount sensor for detecting an operation amount of the steering wheel and a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, wherein the transmission ratio control means operates the electric motor based on at least a steering torque signal from the steering torque sensor. 2. The steering apparatus according to claim 1, further comprising target transmission ratio setting means for controlling the amount and setting the gain of the turning amount corresponding to the steering torque signal to increase as the vehicle speed increases.
ンサまたは車両挙動を検出する車両挙動センサを備える
とともに、前記伝達比制御手段は、前記路面摩擦係数セ
ンサからの路面摩擦係数信号または前記車両挙動センサ
からの車両挙動信号に基づいてステアリング系の転舵量
の最大値を制限する最大転舵量制限手段を備えたことを
特徴とする請求項１または請求項２記載のステアリング
装置。3. A road surface friction coefficient sensor for detecting a road surface friction coefficient or a vehicle behavior sensor for detecting vehicle behavior, and the transmission ratio control means includes a road surface friction coefficient signal from the road surface friction coefficient sensor or the vehicle behavior sensor. 3. The steering apparatus according to claim 1, further comprising a maximum steering amount limiting unit that limits a maximum value of a steering amount of the steering system based on a vehicle behavior signal from the sensor.
量センサを備え、前記伝達比制御手段は、前記転舵量セ
ンサからの転舵量信号と前記目標伝達比設定手段からの
目標転舵量信号が等しくなるように制御する駆動制御手
段を備えたことを特徴とする請求項１、請求項２または
請求項３記載のステアリング装置。4. A steering amount sensor for detecting a steering amount of a steering system, wherein the transmission ratio control means includes a steering amount signal from the steering amount sensor and a target steering signal from the target transmission ratio setting means. 4. The steering apparatus according to claim 1, further comprising drive control means for controlling the steering amount signals to be equal.
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