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JP2944067B2 - Electric steering device - Google Patents

Electric steering device

Info

Publication number
JP2944067B2
JP2944067B2 JP29984494A JP29984494A JP2944067B2 JP 2944067 B2 JP2944067 B2 JP 2944067B2 JP 29984494 A JP29984494 A JP 29984494A JP 29984494 A JP29984494 A JP 29984494A JP 2944067 B2 JP2944067 B2 JP 2944067B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
steering
vehicle speed
coefficient
motor
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP29984494A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH08156814A (en
Inventor
康夫 清水
茂 山脇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Honda Motor Co Ltd
Original Assignee
Honda Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Honda Motor Co Ltd filed Critical Honda Motor Co Ltd
Priority to JP29984494A priority Critical patent/JP2944067B2/en
Publication of JPH08156814A publication Critical patent/JPH08156814A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP2944067B2 publication Critical patent/JP2944067B2/en
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】この発明は電動機の動力をステア
リング系に直接作用させる電動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 an electric steering apparatus for directly applying the power of an electric motor to a steering system.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、操舵トルク検出手段が検出した操舵トルク信号を
対応する目標電流信号に変換し、一方、電動機電流検出
手段が検出した電動機電流検出信号を負帰還させ、目標
電流信号と電動機電流検出信号との偏差信号に基づいて
電動機を制御し、この偏差信号を速やかに0に収束させ
て電動機を目標電流に等しい電動機電流で駆動させ、電
動機の動力により所望の補助操舵力をドライバの操舵ト
ルクにアシストしてステアリング系に作用するよう構成
されたものは知られている。
2. Description of the Related Art In a conventional electric power steering apparatus, a steering torque signal detected by a steering torque detecting means is converted into a corresponding target current signal, and a motor current detection signal detected by the motor current detecting means is negatively fed back. Controlling the motor based on a deviation signal between the target current signal and the motor current detection signal, quickly converging the deviation signal to 0, driving the motor with a motor current equal to the target current, 2. Description of the Related Art There is known a configuration in which an auxiliary steering force is applied to a steering system by assisting a steering torque of a driver.

【0003】従来の電動パワーステアリング装置の構成
および動作の概要を説明する。図9に従来の電動パワー
ステアリング装置の要部ブロック構成図を示す。図9に
おいて、従来の電動パワーステアリング装置40の制御
手段41は、操舵トルク検出手段48が検出した操舵ト
ルクTをディジタル信号に変換した操舵トルク信号TD
と、車速検出手段49が検出した車速Vをディジタル信
号に変換した車速信号VDに基づいて図10に示す車速
信号VD(VL、VM、VH)をパラメータとした操舵トル
ク信号(TD)―目標電流信号(ISD)特性データの目
標電流信号ISDに変換する目標電流設定手段42、目標
電流信号ISDと、電動機電流検出手段46が検出した電
動機電流IMのディジタル信号に変換された電動機電流
検出信号IMDとの偏差信号ΔI(=ISD−IMD)を演算
する偏差決定手段43、偏差信号ΔIをPIDコントロ
ーラを介して特性改善し、この特性改善された駆動信号
により電動機駆動手段45を介して電動機47をPWM
駆動制御して偏差信号ΔIを速やかに0に収束させるよ
うな駆動制御電圧信号VOを発生する駆動制御手段44
を備える。
An outline of the configuration and operation of a conventional electric power steering device will be described. FIG. 9 shows a block diagram of a main part of a conventional electric power steering apparatus. In FIG. 9, a control means 41 of a conventional electric power steering apparatus 40 includes a steering torque signal TD obtained by converting the steering torque T detected by the steering torque detection means 48 into a digital signal.
And a steering torque signal (TD) -target current based on a vehicle speed signal VD (VL, VM, VH) shown in FIG. 10 based on a vehicle speed signal VD obtained by converting the vehicle speed V detected by the vehicle speed detecting means 49 into a digital signal. A target current setting means 42 for converting the signal (ISD) characteristic data into a target current signal ISD; a target current signal ISD; and a motor current detection signal IMD converted to a digital signal of the motor current IM detected by the motor current detection means 46. Determining means 43 for calculating the deviation signal ΔI (= ISD-IMD) of the above-mentioned, the characteristic of the deviation signal ΔI is improved through a PID controller, and the motor 47 is driven through the motor driving means 45 by the PWM with the driving signal having the improved characteristic.
A drive control means 44 for generating a drive control voltage signal VO for controlling the drive so that the deviation signal ΔI quickly converges to 0.
Is provided.

【0004】また、制御手段41はマイクロプロセッサ
を基本とし、ソフトプログラム制御のシーケンス機能お
よびディジタル処理・演算機能などを備え、操舵トルク
信号TD、電動機電流検出信号IMDを所定のタイミング
で読み込み、予め設定された順序で偏差信号ΔI(=I
SD−IMD)の演算と制御、ΔIの演算結果に基づいた駆
動制御電圧信号VOの演算や処理を実行し、電動機駆動
手段45を介して電動機47に電動機電圧VMを供給
し、電動機47の電動機電流IMを操舵トルクTに対応
した目標電流ISDに等しくするよう制御する。
The control means 41 is based on a microprocessor and has a sequence function of software program control and a digital processing / arithmetic function. The control means 41 reads a steering torque signal TD and a motor current detection signal IMD at predetermined timings and sets them in advance. The deviation signal ΔI (= I
SD-IMD) calculation and control, and calculation and processing of a drive control voltage signal VO based on the calculation result of ΔI, and the motor voltage VM is supplied to the motor 47 via the motor driving means 45. The current IM is controlled to be equal to the target current ISD corresponding to the steering torque T.

【0005】図10に示すように、従来の電動パワース
テアリング装置40は、低車速領域(VL)では操舵ト
ルク信号TDが小さくても大きな目標電流信号ISDを出
力し、一方、車速Vが中車速領域(VM)から高車速領
域(VH)になるにつれて操舵トルク信号TDが大きくて
も目標電流信号ISDを小さくなるように設定することに
より、車両の低速領域ではステアリング系に充分な操舵
補助力をアシストして操舵性能の向上を実現させ、高車
速領域では操舵補助力を抑えてドライバの過大ステアリ
ング操作を抑制することによって車両挙動の安定化が図
れる。
As shown in FIG. 10, a conventional electric power steering device 40 outputs a large target current signal ISD in a low vehicle speed region (VL) even if the steering torque signal TD is small, while the vehicle speed V is at a middle vehicle speed. By setting the target current signal ISD to be small even when the steering torque signal TD is large as the vehicle speed changes from the region (VM) to the high vehicle speed region (VH), a sufficient steering assist force is provided to the steering system in a low speed region of the vehicle. The steering performance is improved by assisting, and in a high vehicle speed region, the vehicle behavior can be stabilized by suppressing the steering assist force and suppressing the excessive steering operation of the driver.

【0006】このように、従来の電動パワーステアリン
グ装置40は、ドライバが操舵する操舵トルクTに対応
した電動機電流IMで電動機47を駆動し、電動機47
から発生する電動機トルクTMをドライバの操舵トルク
Tにアシストしてステアリング系に作用させることでド
ライバの操舵力の軽減が図られている。
As described above, the conventional electric power steering apparatus 40 drives the electric motor 47 with the electric motor current IM corresponding to the steering torque T steered by the driver.
The steering torque T of the driver is assisted to the steering torque T of the driver to act on the steering system to reduce the steering force of the driver.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置は、車両前軸荷重の小さな、例えば軽自動
車やミッドシップ・スポーツカー等の車両に搭載した場
合に、高車速領域の操舵補助力を充分小さくしても操舵
の手応えが少なく、操舵フィーリングが低下するととも
に車両挙動の安定化が図れない課題がある。
The conventional electric power steering apparatus, when mounted on a vehicle having a small front shaft load, such as a light car or a midship sports car, provides sufficient steering assist force in a high vehicle speed region. Even if it is small, there is a problem that steering response is small, steering feeling is deteriorated, and vehicle behavior cannot be stabilized.

【0008】また、車両がより高車速になると操舵補助
力を0にして手動の操舵トルクのみにしても、操舵の手
応え感が少ない課題があり、手動トルクと逆方向の操舵
補助力を与えて操舵の手応え感を大きくすることが望ま
れている。
Further, when the vehicle speed becomes higher, even if the steering assist force is set to 0 and only the manual steering torque is used, there is a problem that the feeling of steering response is small, and the steering assist force in the opposite direction to the manual torque is applied. It is desired to increase the feeling of steering response.

【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、その目的は低車速領域では操舵補助力
を付加し、高車速領域では手動トルクと逆方向の電動機
動力を与え、低車速領域における操舵フィーリングの向
上と高車速領域における操舵の手応え感を増加して車両
挙動の安定化を図る電動ステアリング装置を提供するこ
とにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to apply a steering assist force in a low vehicle speed region and to provide a motor torque in a direction opposite to a manual torque in a high vehicle speed region, thereby providing a low vehicle speed. It is an object of the present invention to provide an electric steering device that improves steering feeling in a vehicle region and increases steering response in a high vehicle speed region to stabilize vehicle behavior.

【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
請求項1に係る電動ステアリング装置の電動機制御手段
は、車速が高車速領域では、電動機動力を操舵トルクの
作用方向と反対方向に作用させるよう制御する信号変換
手段を備えたことを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an electric motor control device for an electric steering apparatus, wherein electric motor power acts in a direction opposite to a direction in which a steering torque acts in a high vehicle speed range . And a signal conversion means for performing such control.

【0011】また、請求項2に係る電動ステアリング装
置は、信号変換手段に、車速センサが検出した車速信号
が所定の値を超えた場合に、負の係数信号を発生する車
速係数発生手段を備えたことを特徴とする。
Further, the electric steering device according to a second aspect of the present invention, wherein the signal converting means includes a vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when the vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor exceeds a predetermined value. It is characterized by having.

【0012】さらに、請求項3に係る電動ステアリング
装置は、電動機制御手段に、操舵トルク信号および操舵
回転速度センサからの操舵回転速度信号に基づいてステ
アリングの往きまたは戻り状態を判定するステアリング
状態判定手段を設けるとともに、信号変換手段に、車速
信号に対応し、ステアリングの往きまたは戻り状態の係
数信号を発生する車速係数発生手段を設けたことを特徴
とする。
Further, in the electric steering apparatus according to a third aspect, the electric motor control means includes a steering state determination means for determining whether the steering is going or returning based on the steering torque signal and the steering rotation speed signal from the steering rotation speed sensor. And a vehicle speed coefficient generating means for generating a coefficient signal for steering forward or backward corresponding to the vehicle speed signal is provided in the signal conversion means.

【0013】また、請求項4に係る電動ステアリング装
置は、信号変換手段に、車速信号が所定値を超えた場合
に負の係数信号を発生する往き時車速係数発生手段と、
車速に対応した正の係数信号を発生する戻り時車速係数
発生手段と、切替手段とを備え、ステアリング状態判定
手段がステアリングの往き状態を判定した場合に往き時
車速係数発生手段を選定し、かつ車速信号が所定値を超
えた場合にのみ負の係数信号を発生することを特徴とす
る。
Further, the electric steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention provides the electric steering device, wherein the signal conversion means includes a forward vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value;
A returning vehicle speed coefficient generating means for generating a positive coefficient signal corresponding to the vehicle speed, and a switching means, wherein when the steering state determining means determines the steering state, the selecting means selects the going vehicle speed coefficient generating means, and A negative coefficient signal is generated only when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value.

【0014】[0014]

【作用】請求項1に係る電動ステアリング装置の電動機
制御手段は、電動機動力を操舵トルクの作用方向と反対
方向に作用させるよう制御する信号変換手段を備えたの
で、ステアリング系に作用する操舵力を手動操舵力より
も小さくすることができる。
According to the first aspect of the present invention, the electric motor control means of the electric steering device includes signal conversion means for controlling the electric motor power to act in the direction opposite to the direction in which the steering torque acts, so that the steering force acting on the steering system is reduced. It can be smaller than the manual steering force.

【0015】また、請求項2に係る電動ステアリング装
置は、信号変換手段に、車速センサが検出した車速信号
が所定の値を超えた場合に、負の係数信号を発生する車
速係数発生手段を備えたので、ステアリング系に作用す
る操舵力を所定車速を超えた場合に手動操舵力よりも小
さくすることができる。
Further, the electric steering apparatus according to a second aspect of the present invention includes a vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when the vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor exceeds a predetermined value. Therefore, when the steering force acting on the steering system exceeds a predetermined vehicle speed, it can be made smaller than the manual steering force.

【0016】さらに、請求項3に係る電動ステアリング
装置は、電動機制御手段に、操舵トルク信号および操舵
回転速度センサからの操舵回転速度信号に基づいてステ
アリングの往きまたは戻り状態を判定するステアリング
状態判定手段を設けるとともに、信号変換手段に、車速
信号に対応し、ステアリングの往きまたは戻り状態の係
数信号を発生する車速係数発生手段を設けたので、操舵
の状況に応じてステアリング系に作用する操舵力を設定
することができる。
Further, in the electric steering apparatus according to a third aspect, the electric motor control means includes a steering state determining means for determining whether the steering is going or returning based on the steering torque signal and the steering rotation speed signal from the steering rotation speed sensor. And the signal conversion means is provided with a vehicle speed coefficient generating means for generating a coefficient signal for steering forward or backward corresponding to the vehicle speed signal, so that the steering force acting on the steering system according to the steering situation can be reduced. Can be set.

【0017】また、請求項4に係る電動ステアリング装
置は、信号変換手段に、車速信号が所定値を超えた場合
に負の係数信号を発生する往き時車速係数発生手段と、
車速に対応した正の係数信号を発生する戻り時車速係数
発生手段と、切替手段とを備えたので、ステアリング状
態判定手段がステアリングの往き状態を判定した場合に
往き時車速係数発生手段を選定し、かつ車速信号が所定
値を超えた場合にのみ負の係数信号を発生し、ステアリ
ング系に作用する操舵力を手動操舵力よりも小さくする
ことができる。
Further, the electric steering apparatus according to a fourth aspect of the present invention provides the electric vehicle steering apparatus, wherein the signal converting means includes a forward vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value;
Since the return vehicle speed coefficient generating means for generating a positive coefficient signal corresponding to the vehicle speed and the switching means are provided, when the steering state determining means determines the steering state, the vehicle speed coefficient generating means is selected. A negative coefficient signal is generated only when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value, and the steering force acting on the steering system can be made smaller than the manual steering force.

【0018】[0018]

【実施例】以下、この発明の実施例を添付図面に基づい
て説明する。なお、以下の実施例はこの発明の電動ステ
アリング装置を電動パワーステアリング装置に適用した
ものであり、目標駆動発生手段および目標駆動信号は、
それぞれ目標電流設定手段および目標電流信号として表
す。図1はこの発明を適用した電動パワーステアリング
装置の全体構成図である。図1において、電動パワース
テアリング装置1は、ステアリングホイール17に一体
的に設けられたステアリング軸2に自在継ぎ手3a、3
bを備えた連結軸3を介してステアリング・ギアボック
ス4内に設けられたラック&ピニオン機構5のピニオン
5aに連結されて手動操舵力発生手段6が構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The following embodiment is one in which the electric steering device of the present invention is applied to an electric power steering device.
These are expressed as target current setting means and target current signal, respectively. FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering device to which the present invention is applied. In FIG. 1, an electric power steering device 1 includes a universal joint 3 a, a universal joint 3 a, a steering shaft 2 provided integrally with a steering wheel 17.
The manual steering force generating means 6 is constituted by being connected to a pinion 5a of a rack & pinion mechanism 5 provided in the steering gear box 4 via a connecting shaft 3 provided with the steering gear box b.

【0019】ピニオン5aに噛み合うラック歯7aを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸7
は、その両端にタイロッド8を介して転動輪としての左
右の前輪9が連結される。このようにして、ステアリン
グホイール17操舵時には通常のラック&ピニオン式の
ステアリングを介し、前輪9を転動させて車両の向きを
変えている。
The rack shaft 7 is provided with rack teeth 7a meshing with the pinion 5a, and reciprocates by the meshing.
The left and right front wheels 9 as rolling wheels are connected to both ends thereof via tie rods 8. In this manner, when the steering wheel 17 is steered, the direction of the vehicle is changed by rolling the front wheels 9 via the normal rack and pinion type steering.

【0020】手動操舵力発生手段6による操舵力を軽減
するため、電動機動力を供給する電動機10をラック軸
7と同軸的に配設し、ラック軸7にほぼ平行に設けられ
たボールねじ機構11を介して電動機動力を推力に変換
してラック軸7に作用させる。
In order to reduce the steering force by the manual steering force generating means 6, a motor 10 for supplying power to the motor is disposed coaxially with the rack shaft 7, and a ball screw mechanism 11 provided substantially parallel to the rack shaft 7. The power of the electric motor is converted into thrust through the motor and act on the rack shaft 7.

【0021】電動機10のロータには駆動側ヘリカル・
ギア10aが一体的に設けられ、駆動側ヘリカル・ギア
10aはボールねじ機構11のねじ軸の軸端に一体的に
設けられた従動側ヘリカル・ギア11aと噛み合わされ
ている。ボールねじ機構11のナットはラック軸7に連
結されている。
The rotor of the motor 10 has a helical drive side on the drive side.
A gear 10a is provided integrally, and the drive-side helical gear 10a is meshed with a driven-side helical gear 11a provided integrally at the shaft end of the screw shaft of the ball screw mechanism 11. The nut of the ball screw mechanism 11 is connected to the rack shaft 7.

【0022】ステアリング・ギアボックス4内にはピニ
オン5aに作用する手動トルクを検出するための操舵ト
ルクセンサ12、ステアリング軸2にはステアリング軸
2の回転速度に対応した操舵回転速度Nを検出するため
の操舵回転速度センサ13をそれぞれ設け、操舵トルク
信号T、操舵回転速度信号Nを電動機制御手段15に提
供している。また、車速に対応した車速信号Vを検出す
るための車速センサ14も設けられており、車速信号V
を電動機制御手段15に提供する。
The steering gear box 4 has a steering torque sensor 12 for detecting a manual torque acting on the pinion 5a, and the steering shaft 2 has a steering rotational speed N corresponding to the rotational speed of the steering shaft 2. And a steering torque signal T and a steering rotation speed signal N are provided to the motor control means 15. A vehicle speed sensor 14 for detecting a vehicle speed signal V corresponding to the vehicle speed is also provided.
Is provided to the motor control means 15.

【0023】本実施例では、ステアリングホイール1と
操向車輪である前輪9とが機械的に連結されてドライバ
の操舵力をステアリング系に与える手動操舵力発生手段
6と、操舵トルクセンサ12が検出する操舵トルク信号
Tに対応した目標電流信号IMSおよび車速センサ14が
検出する車速信号Vに対応した車速係数KVを発生し、
操舵トルク信号Tと操舵回転速度センサ13が検出する
操舵回転速度信号Nからステアリング系の往き状態また
は戻り状態を判定し、ステアリング状態および車速Vに
基づいて目標電流信号IMSと車速係数KVの積に対応し
た電動機制御信号VO(例えば、PWM信号)を発生す
る電動機制御手段15と、電動機制御信号VOに基づい
て電動機電圧VMを出力して電動機10を駆動する電動
機駆動手段16と、ステアリング系に電動機動力を作用
する電動機10とから電動パワーステアリング装置1を
構成する。なお、操舵回転速度信号Nは、電動機10自
身の発電機としての機能を利用し、例えば直流電動機の
場合、電動機電圧VMと電動機電流IMから演算して求め
てもよい。
In this embodiment, the steering wheel 1 and a front wheel 9 as a steered wheel are mechanically connected to each other, and a manual steering force generating means 6 for applying a driver's steering force to a steering system and a steering torque sensor 12 detect the steering wheel. A target current signal IMS corresponding to the steering torque signal T and a vehicle speed coefficient KV corresponding to the vehicle speed signal V detected by the vehicle speed sensor 14.
A forward or return state of the steering system is determined from the steering torque signal T and the steering rotation speed signal N detected by the steering rotation speed sensor 13, and the product of the target current signal IMS and the vehicle speed coefficient KV is determined based on the steering state and the vehicle speed V. A motor control means 15 for generating a corresponding motor control signal VO (for example, a PWM signal); a motor drive means 16 for outputting a motor voltage VM based on the motor control signal VO to drive the motor 10; The electric power steering device 1 is constituted by the electric motor 10 acting on the power. The steering rotation speed signal N may be obtained by using the function of the motor 10 itself as a generator, for example, in the case of a DC motor, by calculating from the motor voltage VM and the motor current IM.

【0024】図2に請求項1の発明を適用した電動パワ
ーステアリング装置の要部ブロック構成図を示す。図2
において、電動パワーステアリング装置1は、ドライバ
の操舵トルクTを検出する操舵トルクセンサ12、この
操舵トルクセンサ12が検出した操舵トルクTに基づい
て電動機制御信号VOを発生する電動機制御手段15、
電動機電圧VMで電動機10を駆動する電動機駆動手段
16、ラック軸7に電動機動力として電動機トルクTM
を作用する電動機10を備え、手動の操舵トルクTに電
動機トルクTMをアシストしてラック軸7にトルクを作
用させ、ドライバの操舵力の軽減を図るよう構成する。
FIG. 2 is a block diagram of a main part of an electric power steering apparatus to which the invention of claim 1 is applied. FIG.
, The electric power steering device 1 includes a steering torque sensor 12 for detecting a driver's steering torque T, an electric motor control means 15 for generating an electric motor control signal VO based on the steering torque T detected by the steering torque sensor 12,
A motor driving means 16 for driving the motor 10 at the motor voltage VM;
The motor 10 is provided so as to act on the rack shaft 7 by assisting the electric motor torque TM to the manual steering torque T to reduce the steering force of the driver.

【0025】操舵トルクセンサ12は、例えば差動変圧
器等で構成し、操舵トルクTを操舵回転方向とトルク力
の大きさに応じた電気信号の操舵トルク信号T(例え
ば、絶対値T、方向Fのベクトル量)に変換し、電動機
制御手段15に供給する。
The steering torque sensor 12 is constituted by, for example, a differential transformer or the like, and converts the steering torque T into a steering torque signal T (for example, an absolute value T, a direction, an electric signal) corresponding to the steering rotation direction and the magnitude of the torque force. F vector quantity), and supplies it to the motor control means 15.

【0026】電動機制御手段15はマイクロプロセッサ
を基本に、ソフトプログラムの命令実行プログラムによ
り動作する各種演算機能、メモリ、処理機能から構成さ
れ、目標電流信号設定手段21、偏差決定手段22、駆
動制御手段23、信号変換手段24、乗算手段25を備
える。
The motor control means 15 is based on a microprocessor and is composed of various arithmetic functions, memories and processing functions operated by a command execution program of a software program. The target current signal setting means 21, the deviation determination means 22, the drive control means 23, a signal conversion means 24, and a multiplication means 25.

【0027】目標電流信号設定手段21はROM等のメ
モリを備え、操舵トルクセンサ12が検出したアナログ
電気信号の操舵トルク信号Tを図示しないA/D変換手
段でディジタルの操舵トルク信号TDに変換し、予めメ
モリに設定した図8に示す操舵トルク信号TD―目標電
流信号IMSの特性データから操舵トルク信号TDに対応
する目標電流信号IMSを読み出して乗算手段25に提供
する。
The target current signal setting means 21 has a memory such as a ROM, and converts a steering torque signal T of an analog electric signal detected by the steering torque sensor 12 into a digital steering torque signal TD by A / D conversion means (not shown). The target current signal IMS corresponding to the steering torque signal TD is read from the characteristic data of the steering torque signal TD and the target current signal IMS shown in FIG.

【0028】信号変換手段24はROM等のメモリを備
え、予め設計値または実験値に基づいて設定した係数、
例えば車速Vに対応した車速係数KVを記憶しておき、
車両の所定の条件に対して対応した車速係数KVを選定
し、車速係数信号KVを乗算手段25に提供する。
The signal conversion means 24 includes a memory such as a ROM, and has coefficients set in advance based on design values or experimental values.
For example, a vehicle speed coefficient KV corresponding to the vehicle speed V is stored,
A vehicle speed coefficient KV corresponding to a predetermined condition of the vehicle is selected, and a vehicle speed coefficient signal KV is provided to the multiplying means 25.

【0029】また、信号変換手段24は、メモリに正お
よび負の車速係数KVデータを予め設定しておき、車両
の条件、例えば車速Vやステアリングの状態(往き状態
や戻り状態)に対応し、ドライバの操舵トルクTと同一
方向の正の車速係数信号KV、または車速が高車速領域
では、ドライバの操舵トルクTと逆方向の負の車速係数
信号KVを出力する車速係数発生手段を備える。
The signal conversion means 24 sets positive and negative vehicle speed coefficient KV data in a memory in advance and responds to vehicle conditions, for example, vehicle speed V and steering state (going state and return state). A positive vehicle speed coefficient signal KV in the same direction as the driver's steering torque T, or the vehicle speed is in a high vehicle speed region
A vehicle speed coefficient generating means for outputting a negative vehicle speed coefficient signal KV in a direction opposite to the steering torque T of the driver is provided.

【0030】乗算手段25は乗算器やソフト制御の乗算
機能で構成し、目標電流信号IMSに車速係数信号KVを
乗算処理した目標電流信号(KV*IMS)を偏差決定手
段22に供給する。
The multiplying means 25 is composed of a multiplier and a software-controlled multiplying function, and supplies to the deviation determining means 22 a target current signal (KV * IMS) obtained by multiplying the target current signal IMS by the vehicle speed coefficient signal KV.

【0031】偏差決定手段22は減算器やソフト制御の
減算機能で構成し、目標電流信号(KV*IMS)と電動
機電流検出手段18から供給される電動機電流検出信号
IMDの偏差を演算し、偏差信号ΔI(=KV*IMS−IM
D)を駆動制御手段23に出力する。
The deviation determining means 22 is constituted by a subtractor or a subtraction function of software control. The deviation determining means 22 calculates a deviation between the target current signal (KV * IMS) and the motor current detection signal IMD supplied from the motor current detection means 18, and calculates the deviation. Signal ΔI (= KV * IMS−IM
D) to the drive control means 23.

【0032】駆動制御手段23は、偏差信号ΔI(=K
V*IMS−IMD)に比例(P)、積分(I)および微分
(D)の演算、処理を行い特性改善を加えることで偏差
信号ΔIを速やかに安定して0に制御するPIDコント
ローラ、このPIDコントローラの信号から電動機10
の発生トルクの方向と大きさによりオン信号やPWM
(パルス幅変調)信号の混成信号である電動機制御信号
VOを発生する信号発生器等を備え、電動機制御信号VO
を電動機駆動手段16に供給する。
The drive control means 23 outputs the deviation signal ΔI (= K
V * IMS-IMD), a PID controller that calculates and processes proportional (P), integral (I) and derivative (D) to improve the characteristics to quickly and stably control the deviation signal ΔI to 0. From the signal of the PID controller, the motor 10
Signal or PWM depending on the direction and magnitude of the generated torque
(Pulse width modulation) The motor control signal VO includes a signal generator for generating a motor control signal VO which is a hybrid signal of the signals.
Is supplied to the motor driving means 16.

【0033】電動機駆動手段16はスイッチング素子、
例えば4個のFET(電界効果トランジスタ)からなる
ブリッジ回路で構成し、オン信号やPWM(パルス幅変
調)信号の電動機制御信号VOでFET(電界効果トラ
ンジスタ)を駆動制御し、駆動方向と大きさを有する電
動機電圧VMを供給して電動機10を駆動する。
The motor driving means 16 is a switching element,
For example, a bridge circuit composed of four FETs (field-effect transistors) is used. The FETs (field-effect transistors) are driven and controlled by a motor control signal VO of an ON signal or a PWM (pulse width modulation) signal, and the driving direction and size are controlled. The motor 10 is driven by supplying the motor voltage VM having the following.

【0034】電動機10は、例えば直流電動機、ブラシ
レス・モータ等で構成し、電動機電圧VMで駆動され、
電動機電圧VMの方向と大きさに対応した電動機トルク
TMを図1に示すラック軸7に作用させる。
The motor 10 is composed of, for example, a DC motor, a brushless motor, etc., and is driven by a motor voltage VM.
The motor torque TM corresponding to the direction and magnitude of the motor voltage VM is applied to the rack shaft 7 shown in FIG.

【0035】このように、請求項1の発明を適用した電
動パワーステアリング装置1は、車速やステアリング状
態等の車両の条件に対応してドライバの操舵トルクTと
同一方向の正の車速係数信号KV、または車速が高車速
領域では、ドライバの操舵トルクTと逆方向の負の車速
係数信号KVを出力する信号変換手段24を設けたの
で、ラック軸7に操舵トルクTと電動機トルクTMを作
用させ、信号変換手段24からの車速係数信号KVが正
の場合には操舵トルクTに同一方向の電動機トルクTM
をアシストしてステアリング系に作用させてドライバの
操舵力の軽減を図り、一方、信号変換手段24からの車
速係数信号KVが負の場合には操舵トルクTを逆方向の
電動機トルクTMで抑制してステアリング系に作用さ
せ、ドライバの操舵力を増加して操舵の手応え感の増加
を図ることができる。
As described above, the electric power steering apparatus 1 to which the invention of claim 1 is applied provides a positive vehicle speed coefficient signal KV in the same direction as the driver's steering torque T in accordance with vehicle conditions such as vehicle speed and steering state. Or the vehicle speed is high
In the region, the signal conversion means 24 for outputting a negative vehicle speed coefficient signal KV in a direction opposite to the steering torque T of the driver is provided, so that the steering torque T and the electric motor torque TM act on the rack shaft 7 and the signal conversion means 24 If the vehicle speed coefficient signal KV is positive, the motor torque TM in the same direction as the steering torque T
To act on the steering system to reduce the steering force of the driver. On the other hand, when the vehicle speed coefficient signal KV from the signal conversion means 24 is negative, the steering torque T is suppressed by the motor torque TM in the opposite direction. By acting on the steering system, the steering force of the driver can be increased to increase the feeling of steering response.

【0036】図3に請求項2の発明を適用した電動パワ
ーステアリング装置の信号変換手段の一実施例要部ブロ
ック構成図を示す。図3において、信号変換手段24
は、基準車速値記憶手段26、車速比較手段27A、車
速係数記憶手段27Bからなる車速係数発生手段24A
を備える。
FIG. 3 is a block diagram showing an essential part of one embodiment of the signal conversion means of the electric power steering apparatus to which the invention of claim 2 is applied. In FIG. 3, the signal conversion means 24
Is a vehicle speed coefficient generating means 24A comprising a reference vehicle speed value storing means 26, a vehicle speed comparing means 27A, and a vehicle speed coefficient storing means 27B.
Is provided.

【0037】基準車速値記憶手段26はROM等のメモ
リで構成し、予め基準車速値VRを設定しておき、車速
センサ14が検出した車両速度に比例した周期のパルス
の車速信号Vを並列のディジタル変換した車速信号VD
が車速比較手段27Aに供給される所定のサンプリング
タイムに同期して基準車速値信号VRを車速比較手段2
7Aに供給する。
The reference vehicle speed value storage means 26 is composed of a memory such as a ROM, in which a reference vehicle speed value VR is set in advance, and a vehicle speed signal V of a pulse having a cycle proportional to the vehicle speed detected by the vehicle speed sensor 14 is stored in parallel. Digitally converted vehicle speed signal VD
Generates a reference vehicle speed signal VR in synchronization with a predetermined sampling time supplied to the vehicle speed comparing means 27A.
7A.

【0038】車速比較手段27Aはソフト制御の比較機
能を備え、車速信号VDと基準車速値信号VRを比較し、
車速信号VDが基準車速値信号VR以下(VD≦VR)の場
合には、車速係数記憶手段27Bに予め設定され、車速
信号VDに対応した正の車速係数KVを読み出して車速係
数信号KVを、一方、車速信号VDが基準車速値信号VR
を超える(VD>VR)場合には、図5の(a)図に示す
車速偏差Δ(=VD−VR)―車速係数KV-特性から偏差
Δ(=VD−VR)に対応した負の車速係数KV-を読み出
して車速係数信号KV-を図2の乗算手段25に出力す
る。
The vehicle speed comparison means 27A has a comparison function of software control, and compares the vehicle speed signal VD with the reference vehicle speed value signal VR.
When the vehicle speed signal VD is equal to or less than the reference vehicle speed value signal VR (VD ≦ VR), a positive vehicle speed coefficient KV corresponding to the vehicle speed signal VD is set in advance in the vehicle speed coefficient storage means 27B, and the vehicle speed coefficient signal KV is read. On the other hand, the vehicle speed signal VD is the reference vehicle speed value signal VR.
(VD> VR), the negative vehicle speed corresponding to the deviation Δ (= VD−VR) from the vehicle speed deviation Δ (= VD−VR) −vehicle speed coefficient KV−characteristic shown in FIG. The coefficient KV- is read out and the vehicle speed coefficient signal KV- is output to the multiplication means 25 in FIG.

【0039】このように、信号変換手段24は、車速信
号VDが基準車速値VRを超える場合(高車速領域)には
偏差Δ(=VD−VR)に対応した負の車速係数信号KV-
を出力する車速係数発生手段24Aを備えたので、ステ
アリング系にドライバの操舵トルクT(手動トルク)の
作用方向と逆方向に作用する電動機トルクTMを発生す
ることができる。
As described above, when the vehicle speed signal VD exceeds the reference vehicle speed value VR (high vehicle speed region) , the signal conversion means 24 outputs the negative vehicle speed coefficient signal KV- corresponding to the deviation Δ (= VD−VR).
Is provided, the motor torque TM acting on the steering system in a direction opposite to the direction of the driver's steering torque T (manual torque) can be generated.

【0040】図4に請求項2の発明を適用した電動パワ
ーステアリング装置の信号変換手段の別実施例要部ブロ
ック構成図を示す。図4において、信号変換手段28
は、車速係数出力手段29A、車速係数記憶手段29B
からなる車速係数発生手段28Aを備え、車速係数出力
手段29Aは、車速センサ14が検出したパルスの車速
信号Vを並列のディジタル変換した車速信号VDを取込
み、車速信号VDに対応した車速係数KVを車速係数記憶
手段29Bから読み出し、車速係数信号KVを図2の乗
算手段25に出力する。
FIG. 4 is a block diagram showing a main part of another embodiment of the signal conversion means of the electric power steering apparatus to which the invention of claim 2 is applied. Referring to FIG.
Are vehicle speed coefficient output means 29A, vehicle speed coefficient storage means 29B
The vehicle speed coefficient output unit 29A receives a vehicle speed signal VD obtained by parallel-to-digital conversion of the pulse speed signal V detected by the vehicle speed sensor 14, and outputs a vehicle speed coefficient KV corresponding to the vehicle speed signal VD. The vehicle speed coefficient signal KV is read out from the vehicle speed coefficient storage means 29B and output to the multiplication means 25 in FIG.

【0041】車速係数記憶手段29BはROM等のメモ
リで構成し、予め図5の(b)図に示す車速VD―車速
係数KV特性データを設定しておき、車速係数出力手段
29Aからの指令に基づいて車速信号VDに対応した車
速係数KVを車速係数出力手段29Aに提供する。
The vehicle speed coefficient storage means 29B is constituted by a memory such as a ROM, and sets in advance the vehicle speed VD-vehicle speed coefficient KV characteristic data shown in FIG. A vehicle speed coefficient KV corresponding to the vehicle speed signal VD is provided to the vehicle speed coefficient output means 29A based on the vehicle speed signal VD.

【0042】図5の(b)図に示すように、車速VD―
車速係数KV特性データは車速信号VDが所定値VR以下
の場合には1以下の正の車速係数KV+を有し、車速信号
VDが所定値VRを超える場合には−1以上の負の車速係
数KV-を有するよう車速係数KVを設定する。なお、車
速信号VDが所定値VRに等しい(VD=VR)場合には車
速係数KV=0に設定し、正の車速係数KV+から負の車
速係数KV-への変化が連続的になるよう設定することに
より、正の車速係数KV+から負の車速係数KV-への切替
え時の操舵フィーリングを自然に保つよう構成する。
As shown in FIG. 5B, the vehicle speed VD-
The vehicle speed coefficient KV characteristic data has a positive vehicle speed coefficient KV + of 1 or less when the vehicle speed signal VD is equal to or less than a predetermined value VR, and a negative vehicle speed coefficient of -1 or more when the vehicle speed signal VD exceeds the predetermined value VR. The vehicle speed coefficient KV is set to have KV-. When the vehicle speed signal VD is equal to the predetermined value VR (VD = VR), the vehicle speed coefficient KV is set to 0, and the change from the positive vehicle speed coefficient KV + to the negative vehicle speed coefficient KV- is made continuous. Thus, the steering feeling at the time of switching from the positive vehicle speed coefficient KV + to the negative vehicle speed coefficient KV- is naturally maintained.

【0043】このように、信号変換手段28は、車速信
号VDが基準車速値VR以下(VD≦VR)の場合には1以
下の正の車速係数KV+を出力し、車速信号VDが基準車
速値VRを超える(VD>VR)場合には−1以上の負の
車速係数KV-を出力する車速係数発生手段28Aを備え
たので、ステアリング系に車速信号VDが基準車速値VR
を超える(VD>VR)場合にはドライバの操舵トルクT
(手動トルク)の作用方向と逆方向に作用する電動機ト
ルクTMを発生することができる。
As described above, the signal conversion means 28 outputs a positive vehicle speed coefficient KV + of 1 or less when the vehicle speed signal VD is equal to or less than the reference vehicle speed value VR (VD≤VR), and the vehicle speed signal VD is When the vehicle speed exceeds VR (VD> VR), a vehicle speed coefficient generating means 28A for outputting a negative vehicle speed coefficient KV- of -1 or more is provided.
(VD> VR), the driver's steering torque T
It is possible to generate an electric motor torque TM acting in a direction opposite to the direction in which the (manual torque) acts.

【0044】図6は請求項3〜請求項4の発明を適用し
た電動パワーステアリング装置の要部ブロック構成図で
ある。図6において、電動機制御手段30は、ステアリ
ングの往き状態に対応した車速VD―車速係数KV1特性
データを設定した往き時車速係数発生手段32、および
ステアリングの戻り状態に対応した車速VD―車速係数
KV2特性を設定した戻り時車速係数発生手段33、切替
手段34を備えた信号変換手段31と、操舵トルクセン
サ12が検出した操舵トルク信号Tの方向符号Fおよび
操舵回転速度センサ13が検出した操舵回転速度信号の
方向符号Gに基づいてステアリングの往き状態または戻
り状態を判定するステアリング状態判定手段35とを備
えた点が図2の電動機制御手段15と異なる。
FIG. 6 is a block diagram of a main part of an electric power steering apparatus to which the inventions of claims 3 and 4 are applied. In FIG. 6, the motor control means 30 includes a vehicle speed VD-vehicle speed coefficient generating means 32 which sets characteristic data of vehicle speed VD-vehicle speed coefficient KV1 corresponding to a steering state and a vehicle speed VD-vehicle speed coefficient KV2 corresponding to a steering return state. The return vehicle speed coefficient generating means 33 having the characteristics set therein, the signal converting means 31 including the switching means 34, the direction code F of the steering torque signal T detected by the steering torque sensor 12, and the steering rotation detected by the steering rotational speed sensor 13. The difference from the electric motor control means 15 in FIG. 2 is that a steering state judgment means 35 for judging the going or returning state of the steering based on the direction code G of the speed signal is provided.

【0045】往き時車速係数発生手段32はROM等の
メモリを備え、予め設定された図7の(a)図に示すよ
うなステアリング往き状態に対応した車速信号VD―車
速係数KV1特性データに基づいて車速係数KV1を読み出
し、車速信号VDに対応した車速係数信号KV1を切替手
段34の一方の端子に出力する。なお、メモリには車速
信号VDが増加するにつれて正の車速係数KV1を1から
所定の勾配の直線で減少させ、車速信号VDが所定値VR
(VD=VR)で車速係数KV1を0とし、車速信号VDが
所定値VRを超える(VD>VR)領域では負の車速係数
KV1を所定の勾配の直線で減少(車速係数KV1≧−1の
範囲)させるように車速係数KV1を設定する。
The outgoing vehicle speed coefficient generating means 32 has a memory such as a ROM, and is based on a preset vehicle speed signal VD-vehicle speed coefficient KV1 characteristic data corresponding to a steering going state as shown in FIG. 7A. The vehicle speed coefficient KV1 is read out, and a vehicle speed coefficient signal KV1 corresponding to the vehicle speed signal VD is output to one terminal of the switching means 34. In the memory, as the vehicle speed signal VD increases, the positive vehicle speed coefficient KV1 is decreased from 1 by a straight line having a predetermined gradient, and the vehicle speed signal VD is changed to a predetermined value VR.
(VD = VR), the vehicle speed coefficient KV1 is set to 0, and in a region where the vehicle speed signal VD exceeds a predetermined value VR (VD> VR), the negative vehicle speed coefficient KV1 is reduced by a straight line having a predetermined gradient (the vehicle speed coefficient KV1 ≧ −1). Range) is set.

【0046】戻り時車速係数発生手段33はROM等の
メモリを備え、予め設定された図7の(b)図に示すよ
うなステアリング戻り状態に対応した車速信号VD―車
速係数KV2特性データに基づいて車速係数KV2を読み出
し、車速信号VDに対応した車速係数信号KV2を切替手
段34のもう一方の端子に出力する。なお、メモリには
車速信号VDが増加するにつれて正の車速係数KV2を1
から0の範囲内で所定の勾配の直線で減少させるよう車
速係数KV2を設定する。
The return vehicle speed coefficient generating means 33 includes a memory such as a ROM, and is based on a vehicle speed signal VD-vehicle speed coefficient KV2 characteristic data corresponding to a preset steering return state as shown in FIG. 7B. Then, a vehicle speed coefficient KV2 is read out, and a vehicle speed coefficient signal KV2 corresponding to the vehicle speed signal VD is output to the other terminal of the switching means 34. The memory stores a positive vehicle speed coefficient KV2 as the vehicle speed signal VD increases.
The vehicle speed coefficient KV2 is set so as to decrease with a straight line having a predetermined gradient within the range from 0 to 0.

【0047】切替手段34は電子スイッチやソフト制御
のスイッチ機能で構成し、ステアリング状態判定手段3
5から供給されるステアリング状態信号STに基づき、
ステアリング状態信号STが往き状態を検出した、例え
ばHレベルの場合には往き時車速係数発生手段32から
の車速係数信号KV1を選択し、車速係数信号KVとして
乗算手段25に提供する。
The switching means 34 comprises an electronic switch or a switch function of software control.
5 based on the steering state signal ST supplied from
When the steering state signal ST detects the going state, for example, at the H level, the vehicle speed coefficient signal KV1 from the going vehicle speed coefficient generating means 32 is selected and provided to the multiplying means 25 as the vehicle speed coefficient signal KV.

【0048】一方、切替手段34は、ステアリング状態
信号STが戻り状態を検出した、例えばLレベルの場合
には戻り時車速係数発生手段33からの車速係数信号K
V2を選択し、車速係数信号KVとして乗算手段25に提
供する。
On the other hand, the switching means 34 detects the return state of the steering state signal ST. For example, when the steering state signal ST is at L level, the vehicle speed coefficient signal K
V2 is selected and provided to the multiplication means 25 as a vehicle speed coefficient signal KV.

【0049】ステアリング状態判定手段35はソフト制
御の比較機能で構成し、操舵トルクセンサ12から供給
される操舵トルク信号Tの方向符号F、および操舵回転
速度センサ13から供給される操舵回転速度信号Nの方
向信号Gに基づき、方向符号Fと方向信号Gとの一致ま
たは不一致を判定(F=Gならば往き状態、F≠Gなら
ば戻り状態)し、ステアリング状態信号STを切替手段
34に供給してステアリング往き状態の車速係数信号K
V1またはステアリング戻り状態の車速係数信号KV2の選
択を制御する。
The steering state judging means 35 is constituted by a comparison function of software control. The direction code F of the steering torque signal T supplied from the steering torque sensor 12 and the steering rotational speed signal N supplied from the steering rotational speed sensor 13 are used. Is determined based on the direction signal G, the direction code F and the direction signal G are matched (the forward state if F = G, the return state if F ≠ G), and the steering state signal ST is supplied to the switching means 34. Speed coefficient signal K for steering going
The selection of V1 or the vehicle speed coefficient signal KV2 in the steering return state is controlled.

【0050】このように、電動機制御手段30は信号変
換手段31に往き時車速係数発生手段32、戻り時車速
係数発生手段33および切替手段34を設けるととも
に、ステアリング状態判定手段35を設け、ステアリン
グの往き状態または戻り状態に対応した車速係数信号K
Vを発生するよう構成したので、ステアリングに対応し
た電動機制御信号VOを出力して電動機10の駆動を制
御することができる。
As described above, the motor control means 30 includes the outgoing vehicle speed coefficient generating means 32, the returning vehicle speed coefficient generating means 33, and the switching means 34 in the signal converting means 31, and the steering state determining means 35. Vehicle speed coefficient signal K corresponding to the going state or the returning state
Since V is generated, it is possible to output a motor control signal VO corresponding to the steering and control the driving of the motor 10.

【0051】また、往き時車速係数発生手段32は車速
信号VDが所定値VKを超えた場合に負の車速係数信号K
V1を発生するよう構成したので、ステアリング往き状態
で、かつ車速が所定値を超えた場合にのみ、電動機10
からドライバの手動トルクTと逆方向に作用する電動機
トルクTMを発生することができる。
When the vehicle speed signal VD exceeds a predetermined value VK, the going vehicle speed coefficient generating means 32 outputs a negative vehicle speed coefficient signal K.
Since V1 is generated, only when the vehicle goes beyond the predetermined value in the steering going state and the vehicle speed exceeds a predetermined value,
, A motor torque TM acting in the opposite direction to the driver's manual torque T can be generated.

【0052】[0052]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1に係る電
動ステアリング装置の電動機制御手段は、車速が高車速
領域では、補助操舵力を操舵トルクの作用方向と反対方
向に作用させるよう制御する信号変換手段を備え、ステ
アリング系に作用する操舵力を手動操舵力よりも小さく
することができるので、車両前軸荷重の小さな、例えば
軽自動車やミッドシップ・スポーツカー等の車両の手動
操舵の手応え感を良好に保つことができる。
As described above, the electric motor control means of the electric steering apparatus according to the first aspect of the present invention has a high vehicle speed.
In the area, signal conversion means for controlling the auxiliary steering force to act in the direction opposite to the direction of the steering torque is provided, and the steering force acting on the steering system can be made smaller than the manual steering force. The responsiveness of manual steering of a vehicle with a small load, such as a minicar or a midship sports car, can be kept good.

【0053】また、請求項2に係る電動ステアリング装
置は、信号変換手段に、車速センサが検出した車速信号
が所定の値を超えた場合に、負の係数信号を発生する車
速係数発生手段を備え、ステアリング系に作用する操舵
力を所定車速を超えた場合に手動操舵力よりも小さくす
ることができるので、高車速領域の手動操舵の手応え感
を良好に保つことができる。
Further, the electric steering apparatus according to the second aspect of the present invention includes the vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when the vehicle speed signal detected by the vehicle speed sensor exceeds a predetermined value. When the steering force acting on the steering system exceeds a predetermined vehicle speed, the steering force can be made smaller than the manual steering force, so that the responsiveness of the manual steering in the high vehicle speed region can be kept good.

【0054】さらに、請求項3に係る電動ステアリング
装置は、電動機制御手段に、操舵トルク信号および操舵
回転速度センサからの操舵回転速度信号に基づいてステ
アリングの往きまたは戻り状態を判定するステアリング
状態判定手段を設けるとともに、信号変換手段に、車速
信号に対応し、ステアリングの往きまたは戻り状態の係
数信号を発生する車速係数発生手段を設け、操舵の状況
に応じてステアリング系に作用する操舵力を設定するこ
とができるので、ステアリングの往き状態および戻り状
態に最適な操舵フィーリングを得ることができる。
Further, in the electric steering apparatus according to the third aspect, the electric motor control means includes a steering state determining means for determining whether the steering is going or returning based on the steering torque signal and the steering rotation speed signal from the steering rotation speed sensor. In addition, the signal conversion means is provided with a vehicle speed coefficient generating means for generating a coefficient signal of a steering going or returning state corresponding to the vehicle speed signal, and a steering force acting on a steering system is set according to a steering situation. Therefore, it is possible to obtain an optimum steering feeling in the forward and backward steering states.

【0055】また、請求項4に係る電動ステアリング装
置は、信号変換手段に、車速信号が所定値を超えた場合
に負の係数信号を発生する往き時車速係数発生手段と、
車速に対応した正の係数信号を発生する戻り時車速係数
発生手段と、切替手段とを備え、ステアリング状態判定
手段がステアリングの往き状態を判定した場合に往き時
車速係数発生手段を選定し、かつ車速信号が所定値を超
えた場合にのみ負の係数信号を発生し、ステアリング系
に作用する操舵力を手動操舵力よりも小さくすることが
できるので、ステアリングの往き状態で車速が所定値以
下の場合およびステアリングの戻り状態にはドライバの
手動の操舵トルクに電動機トルクを同一方向にアシスト
して軽快な操舵フィーリングを得ることができ、ステア
リングの往き状態で、かつ車速が所定値を超えた場合に
はドライバの手動の操舵トルクに電動機トルクを逆方向
にアシストして高車速領域の操舵手応え感を増加するこ
とができる。また、ステアリング状態判定手段がステア
リングの戻り状態を判定した場合には、戻り時車速係数
発生手段を選定し、かつ車速信号が所定値を超えても負
の係数信号を発生しないためにステアリングの戻りを抑
制することができるので、ステアリングを切る時には手
応え感を、戻す時にはゆっくりとした戻りを付与するこ
とができ、ハンドルの過大操作を抑制することができ
る。
Further, the electric steering apparatus according to claim 4, wherein the signal converting means includes a forward vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value;
A returning vehicle speed coefficient generating means for generating a positive coefficient signal corresponding to the vehicle speed, and a switching means, wherein when the steering state determining means determines the steering state, the selecting means selects the going vehicle speed coefficient generating means, and A negative coefficient signal is generated only when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value, and the steering force acting on the steering system can be made smaller than the manual steering force. In the case where the steering is returned, the driver's manual steering torque can be assisted by the electric motor torque in the same direction as the driver's manual steering torque so that a light steering feeling can be obtained. Thus, the steering torque in the high vehicle speed region can be increased by assisting the motor torque in the reverse direction to the manual steering torque of the driver. When the steering state determination means determines the return state of the steering, the vehicle speed coefficient generation means at the time of return is selected, and since the negative coefficient signal is not generated even if the vehicle speed signal exceeds a predetermined value, the return of the steering is performed. Therefore, a sense of response can be given when turning the steering wheel, and a slow return can be given when returning the steering wheel, and an excessive operation of the steering wheel can be suppressed.

【0056】よって、低車速領域における操舵フィーリ
ングの向上と高車速領域における操舵の手応え感を増加
して車両挙動の安定化を図る電動ステアリング装置を提
供することができる。
Accordingly, it is possible to provide an electric steering apparatus which improves the steering feeling in a low vehicle speed region and increases the response to steering in a high vehicle speed region to stabilize the vehicle behavior.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明を適用した電動パワーステアリング装
置の全体構成図
FIG. 1 is an overall configuration diagram of an electric power steering device to which the present invention is applied.

【図2】請求項1の発明を適用した電動パワーステアリ
ング装置の要部ブロック構成図
FIG. 2 is a block diagram of a main part of an electric power steering apparatus to which the invention of claim 1 is applied.

【図3】請求項2の発明を適用した電動パワーステアリ
ング装置の信号変換手段の一実施例要部ブロック構成図
FIG. 3 is a block diagram of a main part of an embodiment of a signal conversion means of an electric power steering apparatus to which the invention of claim 2 is applied.

【図4】請求項2の発明を適用した電動パワーステアリ
ング装置の信号変換手段の別実施例要部ブロック構成図
FIG. 4 is a block diagram of a main part of another embodiment of the signal conversion means of the electric power steering apparatus to which the invention of claim 2 is applied.

【図5】図3および図4に対応した車速VD―車速係数
KV特性
FIG. 5 shows vehicle speed VD-vehicle speed coefficient KV characteristics corresponding to FIGS. 3 and 4.

【図6】請求項3〜請求項4の発明を適用した電動パワ
ーステアリング装置の要部ブロック構成図
FIG. 6 is a block diagram of a main part of an electric power steering apparatus to which the inventions of claims 3 and 4 are applied;

【図7】ステアリング往きまたは戻り状態に対応した車
速VD―車速係数KV特性図
FIG. 7 is a characteristic diagram of a vehicle speed VD-vehicle speed coefficient KV corresponding to a steering going or returning state.

【図8】操舵トルク信号TD―目標電流信号IMSの特性
FIG. 8 is a characteristic diagram of the steering torque signal TD-target current signal IMS.

【図9】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロ
ック構成図
FIG. 9 is a block diagram of a main part of a conventional electric power steering device.

【図10】車速信号VD(VL、VM、VH)をパラメータ
とした操舵トルク信号(TD)―目標電流信号(ISD)
特性図
FIG. 10: Steering torque signal (TD) -target current signal (ISD) using vehicle speed signal VD (VL, VM, VH) as a parameter
Characteristic diagram

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…電動パワーステアリング装置、2…ステアリング
軸、3…連結軸、3a,3b…自在継ぎ手、4…ステア
リング・ギアボックス、5…ラック&ピニオン機構、5
a…ピニオン、6…手動操舵力発生手段、7…ラック
軸、7a…ラック歯、8…タイロッド、9…前輪、10
…電動機、11…ボールねじ機構、12…操舵トルクセ
ンサ、13…操舵回転速度センサ、14…車速センサ、
15,30…電動機制御手段、16…電動機駆動手段、
17…ステアリングホイール、21…目標電流設定手
段、22…偏差演算手段、23…駆動制御手段、24,
28,31…信号変換手段、24A,28A…車速係数
発生手段、25…乗算手段、26…基準車速値記憶手
段、27A…車速比較手段、29A…車速係数出力手段
、29B…車速係数記憶手段、32…往き時車速係数
発生手段、33…戻り時車速係数発生手段、34…切替
手段、35…ステアリング状態判定手段、F,G…方向
符号、ΔI…偏差信号、IMD…電動機電流検出信号、I
M…目標電流信号、KV,KV+,KV-,KV1,KV2…車速
係数、N…操舵回転速度信号、ST…ステアリング状態
信号、T,TD…操舵トルク信号、TM…電動機トルク、
V,VD…車速信号、VM…電動機駆動信号、VO…駆動
制御電圧信号、VR…基準車速値。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electric power steering device, 2 ... Steering shaft, 3 ... Connection shaft, 3a, 3b ... Universal joint, 4 ... Steering gear box, 5 ... Rack & pinion mechanism, 5
a: pinion, 6: manual steering force generating means, 7: rack shaft, 7a: rack teeth, 8: tie rod, 9: front wheel, 10
... electric motor, 11 ... ball screw mechanism, 12 ... steering torque sensor, 13 ... steering rotation speed sensor, 14 ... vehicle speed sensor,
15, 30 ... motor control means, 16 ... motor drive means,
17 steering wheel, 21 target current setting means, 22 deviation calculation means, 23 drive control means, 24,
28, 31: signal conversion means, 24A, 28A: vehicle speed coefficient generation means, 25: multiplication means, 26: reference vehicle speed value storage means, 27A: vehicle speed comparison means, 29A: vehicle speed coefficient output means, 29B: vehicle speed coefficient storage means, 32: forward vehicle speed coefficient generating means, 33: returning vehicle speed coefficient generating means, 34: switching means, 35: steering state determining means, F, G: direction sign, ΔI: deviation signal, IMD: motor current detection signal, I
M: Target current signal, KV, KV +, KV-, KV1, KV2: Vehicle speed coefficient, N: Steering rotation speed signal, ST: Steering state signal, T, TD: Steering torque signal, TM: Motor torque,
V, VD: vehicle speed signal, VM: motor drive signal, VO: drive control voltage signal, VR: reference vehicle speed value.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平6−219311(JP,A) 特開 平2−6271(JP,A) 特開 昭63−291769(JP,A) 特開 昭63−291771(JP,A) 特開 平2−127168(JP,A) 特開 平2−290777(JP,A) 特開 昭59−195470(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 6/00 B62D 5/04 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-6-219311 (JP, A) JP-A-2-6271 (JP, A) JP-A-62-291769 (JP, A) JP-A-63-291769 291771 (JP, A) JP-A-2-127168 (JP, A) JP-A-2-290777 (JP, A) JP-A-59-195470 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 6 , DB name) B62D 6/00 B62D 5/04

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルクセンサと、この操舵トルクセンサからの操舵
トルク信号に対応した目標駆動信号を発生する目標駆動
信号発生手段、この目標駆動信号に基づいて駆動制御信
号を出力する駆動制御手段を備えた電動機制御手段と、
前記駆動制御信号に基づいて電動機を駆動する電動機駆
動手段と、この電動機駆動手段により駆動され、ステア
リング系に電動機動力を作用する電動機とからなる電動
ステアリング装置において、 前記電動機制御手段は、車速が高車速領域では、前記電
動機動力を前記操舵トルクの作用方向と反対方向に作用
させるよう制御する信号変換手段を備えたことを特徴と
する電動ステアリング装置。
1. A steering torque sensor for detecting a steering torque of a steering system, target drive signal generating means for generating a target drive signal corresponding to a steering torque signal from the steering torque sensor, and driving based on the target drive signal. A motor control means having a drive control means for outputting a control signal,
A motor driving means for driving the motor based on the drive control signal, is driven by the electric motor drive unit, the electric steering apparatus comprising a motor acting the motor power to the steering system, the motor control means, the vehicle speed is high An electric steering apparatus comprising: a signal conversion unit that controls the electric motor power to act in a direction opposite to the direction in which the steering torque acts in a vehicle speed region .
【請求項2】 前記信号変換手段に、車速センサが検出
した車速信号が所定の値を超えた場合に、負の係数信号
を発生する車速係数発生手段を備えたことを特徴とする
請求項1記載の電動ステアリング装置。
2. The vehicle according to claim 1, wherein said signal converting means includes a vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when a vehicle speed signal detected by a vehicle speed sensor exceeds a predetermined value. An electric steering device as described in the above.
【請求項3】 前記電動機制御手段に、前記操舵トルク
信号および操舵回転速度センサからの操舵回転速度信号
に基づいてステアリングの往きまたは戻り状態を判定す
るステアリング状態判定手段を設けるとともに、前記信
号変換手段に、前記車速信号に対応し、ステアリングの
往きまたは戻り状態の係数信号を発生する車速係数発生
手段を設けたことを特徴とする請求項1記載の電動ステ
アリング装置。
3. The motor control means further includes a steering state determination means for determining a forward or a return state of steering based on the steering torque signal and a steering rotation speed signal from a steering rotation speed sensor, and the signal conversion means. 2. The electric steering apparatus according to claim 1, further comprising a vehicle speed coefficient generating means for generating a coefficient signal indicating a forward or backward state of steering in response to the vehicle speed signal.
【請求項4】 前記信号変換手段に、前記車速信号が所
定値を超えた場合に負の係数信号を発生する往き時車速
係数発生手段と、前記車速に対応した正の係数信号を発
生する戻り時車速係数発生手段と、切替手段とを備え、
前記ステアリング状態判定手段がステアリングの往き状
態を判定した場合に往き時車速係数発生手段を選定し、
かつ前記車速信号が所定値を超えた場合にのみ負の係数
信号を発生することを特徴とする請求項3記載の電動ス
テアリング装置。
4. A forward vehicle speed coefficient generating means for generating a negative coefficient signal when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value, and a return for generating a positive coefficient signal corresponding to the vehicle speed. Hour vehicle speed coefficient generating means, and switching means,
When the steering state determining means determines the steering state of the steering, selecting a going vehicle speed coefficient generating means,
The electric steering apparatus according to claim 3, wherein a negative coefficient signal is generated only when the vehicle speed signal exceeds a predetermined value.
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