JP2006168650A - Power steering device - Google Patents

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Masahiro Kubota
正博 久保田
Hiroshi Mori
宏 毛利
Nami Horiguchi
奈美 堀口
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Nissan Motor Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a power steering device capable of certainly obtaining operation stability in backward traveling. <P>SOLUTION: The power steering device has a motor 5 for outputting assist torque for reducing steering burden of a driver to a steering system from a steering wheelto front wheels. The power steering device is provided with a retreating detection means (vehicle speed sensor 14 and inhibitor switch 16) for detecting whether or not the vehicle retreats; and an assist torque operation part 13e for driving/controlling the motor 5 such that reverse assist torque is generated in a direction in which steering torque required from steering operation of the driver is increased in backward traveling of the vehicle. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、運転者の操舵負担を軽減するパワーステアリング装置の技術分野に属する。   The present invention belongs to the technical field of a power steering device that reduces a driver's steering burden.

従来のパワーステアリング装置では、前進時に比べ操舵反力が小さくなる後進時において、操舵トルクに応じたアシストトルクに対し、ハンドルの操舵角速度に比例したダンピングトルクを減算することにより、操舵安定性の確保を図っている(例えば、特許文献1参照)。
特開平11−59468号公報
In conventional power steering systems, steering stability is ensured by subtracting the damping torque proportional to the steering angular velocity of the steering wheel from the assist torque corresponding to the steering torque when the vehicle is traveling backward, where the steering reaction force is smaller than when traveling forward. (For example, refer to Patent Document 1).
Japanese Patent Laid-Open No. 11-59468

しかしながら、上記従来技術にあっては、ハンドルの中立位置付近では、操舵角速度が低いため、ダンピング量が足りず、操舵安定性が悪くなるという問題があった。   However, the conventional technique has a problem that the steering angular speed is low near the neutral position of the steering wheel, so that the damping amount is insufficient and the steering stability is deteriorated.

本発明は、上記問題に着目してなされたもので、その目的とするところは、後進時の操舵安定性が確実に得られるパワーステアリング装置を提供することにある。   The present invention has been made paying attention to the above problems, and an object of the present invention is to provide a power steering device that can reliably obtain steering stability during reverse travel.

上述の目的を達成するため、本発明では、
ハンドルから操向輪に至る操舵系に対し、運転者の操舵負担を軽減するアシストトルクを出力するアシストアクチュエータを有するパワーステアリング装置において、
車両が後進しているか否かを検出する後進検出手段と、
車両の後進時、運転者のハンドル操作に要する操舵トルクが増大する方向へ逆アシストトルクを発生させるよう、前記アシストアクチュエータを駆動制御する逆アシスト制御手段と、
を備えることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
In a power steering device having an assist actuator that outputs an assist torque that reduces a driver's steering burden on a steering system from a steering wheel to a steered wheel,
Reverse detection means for detecting whether the vehicle is moving backward,
A reverse assist control means for driving and controlling the assist actuator so as to generate a reverse assist torque in a direction in which a steering torque required for a driver's steering wheel operation increases when the vehicle moves backward;
It is characterized by providing.

よって、本発明のパワーステアリング装置にあっては、後進時には操舵トルクに対して操舵トルクを増す方向へ逆アシストトルクを発生させるため、後進時にはハンドル操作が重くなり、操舵安定性を確実に得ることができる。   Therefore, in the power steering device of the present invention, the reverse assist torque is generated in the direction of increasing the steering torque with respect to the steering torque during the reverse travel, so that the steering operation becomes heavy during the reverse travel, and the steering stability can be reliably obtained. Can do.

以下、本発明のパワーステアリング装置を実施するための最良の形態を、実施例1,2に基づいて説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the power steering apparatus of the present invention will be described based on Examples 1 and 2.

まず、構成を説明する。
図1は、実施例1の電動パワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。
First, the configuration will be described.
FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration of the electric power steering apparatus according to the first embodiment.

運転者の舵取り操作用のハンドル1と、舵取り動作を行う舵取り機構2とを連結する操舵軸3に、ハンドル1に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ(操舵トルク検出手段)4と、操舵軸3にアシストトルク(アシスト力)を出力する電動モータ(アシストアクチュエータであり、以下、モータと略記する。)5が配置されている。   A steering shaft 3 that connects a steering wheel 1 for steering operation of the driver and a steering mechanism 2 that performs a steering operation, a torque sensor (steering torque detection means) 4 that detects steering torque applied to the steering wheel 1, and a steering shaft 3 An electric motor (an assist actuator, hereinafter abbreviated as a motor) 5 that outputs an assist torque (assist force) is disposed.

前記ハンドル1は、図示しない車室内部の運転者と対向する位置に、軸周りに回動可能に設けられている。舵取り機構2は、操舵軸3の下端に一体形成されたピニオン6と、これに噛合するラック軸7とを備えるラック&ピニオン式の舵取り装置により構成されている。ラック軸7は、図示しない車両前部に、左右方向摺動可能に固定されており、その両端は、左右のタイロッド8,9を介して操向用の前輪車両前部に、左右方向摺動可能に固定されており、その両端は、左右のタイロッド8,9を介して操向用の前輪10,11に連結されている。   The handle 1 is provided so as to be rotatable around an axis at a position facing a driver in a vehicle interior (not shown). The steering mechanism 2 is constituted by a rack and pinion type steering device including a pinion 6 integrally formed at the lower end of the steering shaft 3 and a rack shaft 7 meshing with the pinion 6. The rack shaft 7 is fixed to the front portion of the vehicle (not shown) so as to be slidable in the left-right direction. Both ends of the rack shaft 7 are slid in the left-right direction to the front portion of the front-wheel vehicle for steering through the left and right tie rods 8 and 9. The both ends are connected to front steering wheels 10 and 11 via left and right tie rods 8 and 9.

前記モータ5は、モータ5の発生トルクを操舵軸3の回転トルクに変換する減速機12を介して、操舵軸3に結合されている。このモータ5に供給されるモータ電流は、コントローラ13により制御されている。   The motor 5 is coupled to the steering shaft 3 via a speed reducer 12 that converts torque generated by the motor 5 into rotational torque of the steering shaft 3. The motor current supplied to the motor 5 is controlled by the controller 13.

続いて、図2のコントローラ13の制御ブロック図を加えて、実施例1の制御系を説明する。
運転者によりハンドル1が操舵されると、ハンドル1と機械的に連結された前輪10,11が操向される。このとき、トルクセンサ4に入力される捩れ方向の負荷は、操舵トルクとしてコントローラ13へ入力される。さらに、このコントローラ13には、車両の走行速度を検出する車速センサ(車速検出手段)14、自動変速機のレンジ位置を検出するインヒビタスイッチ16等の信号が与えられる。車速センサ14とインヒビタスイッチ16とで、車両が後進しているか否かを検出する後進検出手段が構成される。
Next, a control system of the first embodiment will be described with reference to a control block diagram of the controller 13 of FIG.
When the steering wheel 1 is steered by the driver, the front wheels 10 and 11 mechanically connected to the steering wheel 1 are steered. At this time, the torsional load input to the torque sensor 4 is input to the controller 13 as a steering torque. Further, the controller 13 is provided with signals such as a vehicle speed sensor (vehicle speed detecting means) 14 for detecting the traveling speed of the vehicle and an inhibitor switch 16 for detecting the range position of the automatic transmission. The vehicle speed sensor 14 and the inhibitor switch 16 constitute reverse detection means for detecting whether or not the vehicle is moving backward.

コントローラ13には、モータ電圧を検出するモータ端子間電圧センサ13a、モータ電流を検出するモータ電流センサ13b、モータ電圧とモータ電流からモータ5の回転速度を推測するモータ速度推定部13cが内蔵されている。   The controller 13 has a built-in motor terminal voltage sensor 13a for detecting the motor voltage, a motor current sensor 13b for detecting the motor current, and a motor speed estimating unit 13c for estimating the rotational speed of the motor 5 from the motor voltage and motor current. Yes.

モータ5の回転速度Nは、モータ5の逆起電力係数keを用いて下記の式(1)より算出される。
N = (V − RI)/Ke …(1)
ここで、Nはモータ5の回転速度、Vはモータ端子間電圧、Rはモータ内部抵抗、Iはモータ電流である。すなわち、モータ5は減速機12を介して機械的に操舵軸3に連結されているため、モータ5の回転速度を減速比で換算すると操舵角速度が算出される。
The rotational speed N of the motor 5 is calculated from the following equation (1) using the back electromotive force coefficient ke of the motor 5.
N = (V − RI) / Ke (1)
Here, N is the rotation speed of the motor 5, V is the voltage between the motor terminals, R is the motor internal resistance, and I is the motor current. That is, since the motor 5 is mechanically coupled to the steering shaft 3 via the speed reducer 12, the steering angular speed is calculated by converting the rotational speed of the motor 5 by the reduction ratio.

コントローラ13の出力は、駆動回路13dを介してモータ5に与えられる。コントローラ13は、操舵トルク、モータの回転速度、車速等を用いて、モータ5の駆動電流を算出し、算出された駆動電流をモータ電流センサ13bによりモータ電流を参照しつつ、モータ5を制御駆動する。駆動回路13dからモータ5へ供給される電源は、バッテリ15により与えられる。   The output of the controller 13 is given to the motor 5 via the drive circuit 13d. The controller 13 calculates the drive current of the motor 5 using the steering torque, the rotation speed of the motor, the vehicle speed, etc., and controls and drives the motor 5 while referring to the motor current by the motor current sensor 13b. To do. The power supplied from the drive circuit 13d to the motor 5 is provided by the battery 15.

このコントローラ13は、アシストトルク演算部13eと、粘性補償部13fと、慣性補償部13gと、目標電流値設定部13hと、電流フィードバック(FB)部13iとを備えている。   The controller 13 includes an assist torque calculation unit 13e, a viscosity compensation unit 13f, an inertia compensation unit 13g, a target current value setting unit 13h, and a current feedback (FB) unit 13i.

アシストトルク演算部13eでは、車速ゼロを含む車両の前進時において、運転者の操作負荷を低減するような目標アシストトルクを、操舵トルクに応じて決定している。また、据え切り等では軽くハンドル1が切れるように目標アシストトルクを大きくし、高速になるに連れて操舵トルクが重くなりどっしりとした操舵特性を実現するように高速では目標アシストトルクを小さくしている。   The assist torque calculation unit 13e determines a target assist torque that reduces the driver's operation load in accordance with the steering torque when the vehicle moves forward including zero vehicle speed. In addition, the target assist torque is increased so that the steering wheel 1 can be lightly turned off during stationary driving, and the target assist torque is decreased at high speed so that the steering torque becomes heavier as the speed increases and a solid steering characteristic is realized. Yes.

また、アシストトルク演算部13eでは、車速センサ14とインヒビタスイッチ16とから出力される信号に基づいて、車両の後進時を検出する。そして、車両の後進時には、運転者の操舵トルクを増大させる方向へ逆アシストトルクを出力する(逆アシスト制御手段に相当)。具体的には、車速がゼロよりも大きく、かつ、インヒビタスイッチからRレンジを示す信号が出力されている場合に、車両が後進していると判断する。   The assist torque calculation unit 13e detects when the vehicle is moving backward based on signals output from the vehicle speed sensor 14 and the inhibitor switch 16. When the vehicle moves backward, reverse assist torque is output in a direction to increase the driver's steering torque (corresponding to reverse assist control means). Specifically, it is determined that the vehicle is moving backward when the vehicle speed is greater than zero and a signal indicating the R range is output from the inhibitor switch.

この逆アシストトルクの特性は、図3の操舵トルクに対するアシスト電流マップに示すように、操舵トルク[Nm]が大きいほど大きく、かつ車速[km/h]が高いほど大きくなるように設定されている。また、車速が駐停車に使用する極低速のときには、アシスト電流をゼロとし、逆アシストトルクを発生しないように設定されている。   As shown in the assist current map for the steering torque in FIG. 3, the characteristics of the reverse assist torque are set so as to increase as the steering torque [Nm] increases and as the vehicle speed [km / h] increases. . Further, when the vehicle speed is an extremely low speed used for parking and stopping, the assist current is set to zero and the reverse assist torque is not generated.

さらに、操舵トルクが所定の微少トルク以下となるトルク不感帯では、逆アシストトルクを発生しないように設定されている。なお、前進時のアシスト電流マップについては、従来と同様であるため、説明は割愛する。   Furthermore, the reverse assist torque is set not to be generated in the torque dead zone where the steering torque is equal to or less than a predetermined minute torque. Since the assist current map at the time of forward movement is the same as the conventional one, the description is omitted.

粘性補償部13fは、モータ速度推定部13cにより推定されたモータ回転速度に比例した粘性補償量を目標アシストトルクに加算し、操舵系の粘性補償を行う。また、慣性補償部13gは、モータ回転加速度に比例した慣性補償量を目標アシストトルクに加算し、操舵系の慣性補償を行う。なお、モータ回転加速度は、モータ回転速度を微分器13jにより時間微分して求められる。   The viscosity compensation unit 13f adds a viscosity compensation amount proportional to the motor rotation speed estimated by the motor speed estimation unit 13c to the target assist torque, and performs viscosity compensation of the steering system. The inertia compensation unit 13g adds an inertia compensation amount proportional to the motor rotational acceleration to the target assist torque, and performs inertia compensation of the steering system. The motor rotational acceleration is obtained by differentiating the motor rotational speed with time by the differentiator 13j.

目標電流値設定部13hは、アシストトルク演算部13eで算出された目標アシストトルクと、粘性補償部13fで算出された粘性補償量と、慣性補償部13gで算出された慣性補償量とに応じて、モータ5の目標アシスト電流値を設定する。電流FB部13iは、電流センサ13bにより検出された実際のモータ電流値を目標アシスト電流値から減算し、駆動回路13dへ出力する。駆動回路13dは、実際のモータ電流値を目標アシスト電流値と一致させる駆動電流をモータ5に供給する。   The target current value setting unit 13h corresponds to the target assist torque calculated by the assist torque calculation unit 13e, the viscosity compensation amount calculated by the viscosity compensation unit 13f, and the inertia compensation amount calculated by the inertia compensation unit 13g. The target assist current value of the motor 5 is set. The current FB unit 13i subtracts the actual motor current value detected by the current sensor 13b from the target assist current value, and outputs it to the drive circuit 13d. The drive circuit 13d supplies the motor 5 with a drive current that matches the actual motor current value with the target assist current value.

次に、作用を説明する。
[後進時の操舵反力低下に伴う操舵安定性の悪化]
タイヤのニューマチックトレールは、タイヤ接地中心からコーナリングフォースの作用点までの距離であり、コーナリングフォースまたはサイドフォースにニューマチックトレールを掛けたものが、セルフアライニングトルクである。よって、ニューマチックトレールが長いほど、セルフアライニングトルクは大きくなる。
Next, the operation will be described.
[Deterioration of steering stability due to decrease in steering reaction force during reverse travel]
The pneumatic trail of the tire is the distance from the tire ground contact center to the cornering force action point, and the cornering force or side force multiplied by the pneumatic trail is the self-aligning torque. Thus, the longer the pneumatic trail, the greater the self-aligning torque.

自動車の前輪には、図4(a)に示すように、キャスターアングルがついているため、タイヤに入力される横力のモーメント長は、車両前進時はキャスタートレールとニューマチックトレールの方向が逆になり、車速に比例して長くなる。このため、車両の前進時には、車速が高くなるほどセルフアライニングトルクが増大する。   As shown in Fig. 4 (a), the front wheel of the car has a caster angle so that the moment length of the lateral force input to the tire is reversed when the vehicle is moving forward. Becomes longer in proportion to the vehicle speed. For this reason, when the vehicle moves forward, the self-aligning torque increases as the vehicle speed increases.

一方、後進時のニューマチックトレールは、図4(b)に示すように、車速に比例して短くなる。従って、後進時の操舵反力は、前進時と同一の横力が入力された場合でも、モーメント長が短くなるため、操舵反力が軽くなる。よって、後進時には、前進時に比べ操舵入力に対する車両挙動のゲインが上がって操舵安定性が悪化し、かつハンドルの中立位置が判りにくくなるという問題がある。   On the other hand, the pneumatic trail at the time of reverse travel becomes shorter in proportion to the vehicle speed, as shown in FIG. Accordingly, the steering reaction force for the reverse travel is reduced because the moment length is shortened even when the same lateral force as that for the forward travel is input. Therefore, when the vehicle is traveling backward, there is a problem that the gain of the vehicle behavior with respect to the steering input is increased compared to the vehicle traveling forward, the steering stability is deteriorated, and the neutral position of the steering wheel is difficult to understand.

上記問題を解決するために、特開平11−59468号公報の記載の電動パワーステアリング装置では、車両の後進時、アシスト量に対して操舵角速度に比例したダンピング量を増やすことで、操舵安定性の確保を図っている。ところが、ハンドルの操舵角速度が低くなる中立位置付近では、ダンピング量が足りないため、操舵安定性が悪いという問題がある。   In order to solve the above problem, in the electric power steering apparatus described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-59468, the steering stability is improved by increasing the damping amount proportional to the steering angular velocity with respect to the assist amount when the vehicle moves backward. We are trying to secure it. However, there is a problem that the steering stability is poor near the neutral position where the steering angular velocity of the steering wheel is low because the damping amount is insufficient.

また、特許第2741037号に記載の動力舵取装置では、前後進にかかわらずトルク不感帯において操舵角に比例した戻し制御量を増加させることにより、操舵中立位置を判りやすくしている。ところが、操舵トルクが大きい場合の操舵反力は軽くなるため、後進時にハンドルを切ると安定性に欠けるという問題がある。
[後進時の逆アシスト作用]
これに対し、実施例1のパワーステアリング装置では、車両の後進時には、運転者のハンドル操作に要する操舵トルクが増大する方向へ逆アシストトルクを発生させるよう、モータ5を駆動制御することにより、後進時のハンドル操作を重くし、操舵安定性を確保している。
Further, in the power steering apparatus described in Japanese Patent No. 2741037, the steering neutral position is made easy to understand by increasing the return control amount proportional to the steering angle in the torque dead zone regardless of forward and backward travel. However, since the steering reaction force becomes light when the steering torque is large, there is a problem that stability is lost if the steering wheel is turned during reverse travel.
[Reverse assist action during reverse travel]
On the other hand, in the power steering device of the first embodiment, when the vehicle reverses, the motor 5 is driven and controlled so that the reverse assist torque is generated in the direction in which the steering torque required for the driver's steering wheel operation increases. Steering stability is ensured by making the steering wheel operation heavy.

図3に示したように、実施例1において、後進時の操舵トルクに対するアシスト電流は、車速に応じた関数となっており、後進時の車速が高くなるに連れて操舵トルクと反対方向に発生するモータトルクが大きくなるように、アシスト電流が設定される(図3の矢印A)。   As shown in FIG. 3, in the first embodiment, the assist current for the steering torque during reverse travel is a function corresponding to the vehicle speed, and is generated in the opposite direction to the steering torque as the vehicle speed during reverse travel increases. The assist current is set so that the motor torque to be increased (arrow A in FIG. 3).

その結果、図5に示すように、車速が高いほど、操舵角に対して運転者の反力が重くなる(図5の矢印A)ため、車速に比例してセルフアライニングトルクが小さくなる後進時において、車速にかかわらず安定した操舵感を実現できる。   As a result, as shown in FIG. 5, as the vehicle speed increases, the reaction force of the driver becomes heavier with respect to the steering angle (arrow A in FIG. 5), so that the self-aligning torque decreases in proportion to the vehicle speed. At times, a stable steering feeling can be realized regardless of the vehicle speed.

また、操舵トルクが大きいほど逆アシストトルクを大きくするため、ハンドル1を大きく切るほどハンドル1が中立位置に戻ろうとする力が大きくなる。すなわち、前進時のようなセルフアライニングを模擬でき、安定した操舵感が得られるとともに、運転者へ中立位置付近のしっかり感である中立感を与えることができる。   Further, since the reverse assist torque is increased as the steering torque is increased, the force with which the handle 1 is returned to the neutral position is increased as the handle 1 is largely turned. That is, the self-alignment at the time of forward movement can be simulated, a stable steering feeling can be obtained, and a neutral feeling that is a solid feeling in the vicinity of the neutral position can be given to the driver.

さらに、実施例1では、操舵トルクが所定の微少トルク以下となるトルク不感帯では、逆アシストトルクを発生しないように設定されているため、運転者が操舵中立位置付近でハンドル1を小刻みに操作している場合に、逆アシストトルクが過敏に発生するのが防止される。   Further, in the first embodiment, since the reverse assist torque is set not to be generated in the torque dead zone where the steering torque is equal to or less than a predetermined minute torque, the driver operates the handle 1 in the vicinity of the steering neutral position. In this case, it is possible to prevent the reverse assist torque from being generated excessively.

また、実施例1では、車速が0km/hの場合には、図3のアシスト電流マップを用いず、前進時と同じアシスト特性となるように設定しているため、停止時にセレクトレバーを前後させただけでは、反力変化が生じず、運転者に違和感を与えない。   In the first embodiment, when the vehicle speed is 0 km / h, the assist current map in FIG. 3 is not used and the assist characteristic is set to be the same as that at the time of forward movement. Simply changing does not cause a reaction force change and does not give the driver a sense of incongruity.

さらに、駐停車時に使用する車速域、例えば5km/hくらいまでは、操舵トルクにかかわらず逆アシストトルクが発生しないように設定しているため、駐停車時における操舵反力の軽さを実現できる。そして駐停車時に使用する車速以上の後進、例えば長い距離を後進して戻るような走行シーンにおいては、操舵トルクに対し逆アシストトルクを発生させることにより、操舵力を重くして後進操舵時のしっかり感を出すことができる。   Furthermore, it is set so that the reverse assist torque is not generated regardless of the steering torque up to the vehicle speed range used when parking and stopping, for example, about 5 km / h, so the lightness of the steering reaction force when parking and stopping can be realized. . And when traveling backwards beyond the vehicle speed used for parking and stopping, for example, in a traveling scene where the vehicle travels backward over a long distance, by generating a reverse assist torque against the steering torque, the steering force is increased and the vehicle is firmly operated during backward steering. A feeling can be given.

次に、効果を説明する。
実施例1のパワーステアリング装置にあっては、以下に列挙する効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the power steering apparatus according to the first embodiment, the following effects can be obtained.

(1) ハンドル1から前輪10,11に至る操舵系に対し、運転者の操舵負担を軽減するアシストトルクを出力するモータ5を有するパワーステアリング装置において、車両が後進しているか否かを検出する後進検出手段(車速センサ14およびインヒビタスイッチ16)と、車両の後進時、運転者のハンドル操作に要する操舵トルクが増大する方向へ逆アシストトルクを発生させるよう、モータ5を駆動制御するアシストトルク演算部13eと、を備えるため、後進時にはハンドル操作を重くすることで、操舵反力のしっかりさ、すなわち操舵安定性が得られる。   (1) In a power steering device having a motor 5 that outputs an assist torque that reduces the driver's steering burden on the steering system from the steering wheel 1 to the front wheels 10 and 11, it is detected whether or not the vehicle is moving backward. Backward detection means (vehicle speed sensor 14 and inhibitor switch 16), and assist torque calculation for driving and controlling the motor 5 so as to generate reverse assist torque in a direction in which the steering torque required for the driver's steering wheel operation increases when the vehicle moves backward Therefore, when the vehicle is moved backward, the steering operation is made heavy so that the steering reaction force can be secured, that is, the steering stability can be obtained.

(2) ハンドル1に加わる操舵トルクを検出するトルクセンサ4を備え、アシストトルク演算部13eは、操舵トルクが大きくなるほど逆アシストトルクを大きくするため、前進時と同様のセルフアライニングトルクを模擬できるとともに、運転者へ中立感を伝えることができる。   (2) The torque sensor 4 for detecting the steering torque applied to the steering wheel 1 is provided, and the assist torque calculator 13e increases the reverse assist torque as the steering torque increases, so that the self-aligning torque similar to that during forward movement can be simulated. At the same time, it can convey a neutral feeling to the driver.

(3) 車速を検出する車速センサ14を備え、アシストトルク演算部13eは、車速が高くなるほど逆アシストトルクを大きくするため、車速が高くなるほどセルフアライニングトルクが小さくなる後退時において、操舵反力のしっかりさおよび中立感の実現と、据え切りや駐停車時における後退での軽く扱いやすい操舵特性の実現とを両立できる。   (3) The vehicle speed sensor 14 for detecting the vehicle speed is provided, and the assist torque calculation unit 13e increases the reverse assist torque as the vehicle speed increases. Therefore, the steering reaction force during reverse operation where the self-aligning torque decreases as the vehicle speed increases. It is possible to achieve both the firmness and neutrality of the vehicle, and the steering characteristics that are light and easy to handle when moving backwards when stationary or parked.

(4) アシストトルク演算部13eは、車速が極低速のとき、逆アシストトルクを発生させないため、駐停車時における操舵反力の軽さを実現できる。   (4) Since the assist torque calculation unit 13e does not generate reverse assist torque when the vehicle speed is extremely low, it is possible to realize a light steering reaction force during parking and stopping.

(5) アシストトルク演算部13eは、操舵トルクが所定の微少トルク以下となるトルク不感帯にあるとき、逆アシストトルクを発生させないため、操舵中立位置付近において逆アシストトルクが過敏に発生し、運転者に違和感を与えるのを防止できる。   (5) The assist torque calculation unit 13e does not generate the reverse assist torque when the steering torque is in the torque dead zone where the steering torque is equal to or less than a predetermined minute torque. Therefore, the reverse assist torque is excessively generated near the steering neutral position, and the driver This can prevent the user from feeling uncomfortable.

実施例2は、後進時に逆アシストトルクを発生させないトルク不感帯の領域を、車速が高くなるほど狭くする例である。なお、実施例2の構成は、実施例1と同じであるため、説明を省略する。   The second embodiment is an example in which the region of the torque dead zone in which the reverse assist torque is not generated during reverse travel is narrowed as the vehicle speed increases. In addition, since the structure of Example 2 is the same as Example 1, description is abbreviate | omitted.

図6は、実施例2の操舵トルクに対する車速毎のアシスト電流マップである。
実施例2では、実施例1と同様に、後進時の操舵トルクに対するアシスト電流の関係は車速に応じた関数となっており、図6の矢印Bに示すように、後進時の車速が高くなるに連れて操舵トルクの反対方向へモータトルクが発生する電流指令値を発生する。さらに、実施例2では、図6の矢印Cに示すように、後進時の車速が高くなるに連れてトルク不感帯を狭くすることで、逆アシストを開始する操舵トルク値を小さくする。
FIG. 6 is an assist current map for each vehicle speed with respect to the steering torque of the second embodiment.
In the second embodiment, as in the first embodiment, the relationship of the assist current with respect to the steering torque at the time of reverse travel is a function corresponding to the vehicle speed, and the vehicle speed at the time of reverse travel increases as shown by the arrow B in FIG. Accordingly, a current command value for generating motor torque in the opposite direction of the steering torque is generated. Further, in the second embodiment, as indicated by an arrow C in FIG. 6, the steering torque value for starting the reverse assist is reduced by narrowing the torque dead zone as the vehicle speed during reverse travel increases.

その結果、図7に示すように、操舵角に対して運転者の反力が重くなり(図7の矢印B)、微少な操舵トルクとなる中立位置付近での操舵パターンにおいて、車速が高いほど操舵角に対する操舵トルクのゲインが高くなるため(図7の矢印C)、運転者へ中立位置付近のしっかり感である中立感をより顕著に伝えることができる。   As a result, as shown in FIG. 7, the reaction force of the driver becomes heavier with respect to the steering angle (arrow B in FIG. 7), and the higher the vehicle speed in the steering pattern near the neutral position where the steering torque becomes minute. Since the gain of the steering torque with respect to the steering angle becomes high (arrow C in FIG. 7), a neutral feeling that is a firm feeling in the vicinity of the neutral position can be more noticeably transmitted to the driver.

次に、効果を説明する。
実施例2のパワーステアリング装置にあっては、実施例1の効果(1)〜(5)に加え、以下の効果が得られる。
Next, the effect will be described.
In the power steering apparatus according to the second embodiment, in addition to the effects (1) to (5) of the first embodiment, the following effects can be obtained.

(6) アシストトルク演算部13eは、車速が高くなるほどトルク不感帯を狭くするため、微少な操舵トルクとなる中立位置付近での操舵パターンにおいて、車速が高いほど操舵角に対する操舵トルクのゲインが高まり、運転者へ中立位置付近のしっかり感である中立感を伝えることができる。   (6) The assist torque calculation unit 13e narrows the torque dead zone as the vehicle speed increases. Therefore, in the steering pattern near the neutral position where the steering torque is minute, the gain of the steering torque with respect to the steering angle increases as the vehicle speed increases. A neutral feeling, which is a solid feeling near the neutral position, can be transmitted to the driver.

(他の実施例)
以上、本発明を実施例1,2に基づいて説明したが、本発明は電動パワーステアリングにのみ適用されるものではなく、例えば、操舵トルクを任意に変更可能な、いわゆる電動油圧式パワーステアリングに用いてもよい。
(Other examples)
As described above, the present invention has been described based on the first and second embodiments. However, the present invention is not applied only to the electric power steering. For example, the present invention is applied to a so-called electrohydraulic power steering capable of arbitrarily changing the steering torque. It may be used.

また、実施例1,2では、モータ逆起電力から操舵角速度を算出(推定)しているが、モータや操舵軸の回転速度を直接計測するセンサ、またはモータや操舵軸の角度を計測するセンサを設け、このセンサで計測した信号を時間微分することにより、操舵角速度を算出してもよい。   In the first and second embodiments, the steering angular velocity is calculated (estimated) from the motor back electromotive force. However, the sensor that directly measures the rotational speed of the motor or the steering shaft, or the sensor that measures the angle of the motor or the steering shaft. The steering angular velocity may be calculated by differentiating the signal measured by this sensor with respect to time.

実施例1,2では、車速センサからの信号とインヒビタスイッチからの信号とに基づいて、車両が後進しているか否かを検出する例を示したが、後進検出手段の構成については任意である。   In the first and second embodiments, the example in which it is detected whether or not the vehicle is moving backward is shown based on the signal from the vehicle speed sensor and the signal from the inhibitor switch. However, the configuration of the backward movement detecting means is arbitrary. .

実施例1の電動パワーステアリング装置の構成を示すブロック図である。1 is a block diagram illustrating a configuration of an electric power steering device according to Embodiment 1. FIG. コントローラ13の制御ブロック図である。3 is a control block diagram of a controller 13. FIG. 実施例1の操舵トルクに対する車速毎のアシスト電流マップである。4 is an assist current map for each vehicle speed with respect to the steering torque according to the first embodiment. 前進時と後進時のニューマチックトレールを示す図である。It is a figure which shows the pneumatic trail at the time of advance and reverse. 実施例1の後進時における逆アシスト作用を示す操舵角と操舵トルクとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the steering angle which shows the reverse assist effect | action at the time of reverse travel of Example 1, and steering torque. 実施例2の操舵トルクに対する車速毎のアシスト電流マップである。6 is an assist current map for each vehicle speed with respect to the steering torque according to the second embodiment. 実施例2の後進時における逆アシスト作用を示す操舵角と操舵トルクとの関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the steering angle which shows the reverse assist effect | action at the time of reverse travel of Example 2, and a steering torque.

符号の説明Explanation of symbols

1 ハンドル
2 舵取り機構
3 操舵軸
4 トルクセンサ
5 モータ
6 ピニオン
7 ラック軸
8,9 タイロッド
10,11 前輪
12 減速機
13 コントローラ
13a モータ端子間電圧センサ
13b モータ電流センサ
13c モータ速度推定部
13d 駆動回路
13e アシストトルク演算部
13f 粘性補償部
13g 慣性補償部
13h 目標電流値設定部
13i 電流フィードバック部
13j 微分器
14 車速センサ
15 バッテリ
16 インヒビタスイッチ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Handle 2 Steering mechanism 3 Steering shaft 4 Torque sensor 5 Motor 6 Pinion 7 Rack shaft 8, 9 Tie rod 10, 11 Front wheel 12 Reducer 13 Controller 13a Motor terminal voltage sensor 13b Motor current sensor 13c Motor speed estimation part 13d Drive circuit 13e Assist torque calculation unit 13f Viscosity compensation unit 13g Inertia compensation unit 13h Target current value setting unit 13i Current feedback unit 13j Differentiator 14 Vehicle speed sensor 15 Battery 16 Inhibitor switch

Claims (6)

ハンドルから操向輪に至る操舵系に対し、運転者の操舵負担を軽減するアシスト力を出力するアシストアクチュエータを有するパワーステアリング装置において、
車両が後進しているか否かを検出する後進検出手段と、
車両の後進時、運転者のハンドル操作に要する操舵トルクが増大する方向へ逆アシスト力を発生させるよう、前記アシストアクチュエータを駆動制御する逆アシスト制御手段と、
を備えることを特徴とするパワーステアリング装置。
In a power steering device having an assist actuator that outputs an assist force that reduces a driver's steering burden on a steering system from a steering wheel to a steered wheel,
Reverse detection means for detecting whether the vehicle is moving backward,
Reverse assist control means for driving and controlling the assist actuator so as to generate a reverse assist force in a direction in which a steering torque required for a driver's steering wheel operation increases when the vehicle is moving backward;
A power steering apparatus comprising:
請求項1に記載のパワーステアリングにおいて、
前記ハンドルに加わる操舵力を検出する操舵トルク検出手段を備え、
前記逆アシスト制御手段は、操舵力が大きくなるほど前記逆アシスト力を大きくすることを特徴とするパワーステアリング装置。
The power steering according to claim 1, wherein
A steering torque detecting means for detecting a steering force applied to the steering wheel;
The power assist device according to claim 1, wherein the reverse assist control means increases the reverse assist force as the steering force increases.
請求項1または請求項2に記載のパワーステアリング装置において、
車速を検出する車速検出手段を備え、
前記逆アシスト制御手段は、車速が高くなるほど前記逆アシスト力を大きくすることを特徴とするパワーステアリング装置。
In the power steering device according to claim 1 or 2,
Vehicle speed detection means for detecting the vehicle speed,
The reverse assist control means increases the reverse assist force as the vehicle speed increases.
請求項3に記載のパワーステアリング装置において、
前記逆アシスト制御手段は、車速が極低速のとき、逆アシストトルクを発生させないことを特徴とするパワーステアリング装置。
In the power steering device according to claim 3,
The reverse assist control unit does not generate reverse assist torque when the vehicle speed is extremely low.
請求項2ないし請求項4のいずれか1項に記載のパワーステアリング装置において、
前記逆アシスト制御手段は、操舵力が所定の微少トルク以下となる操舵力不感帯にあるとき、逆アシスト力を発生させないことを特徴とするパワーステアリング装置。
In the power steering device according to any one of claims 2 to 4,
The power assist device according to claim 1, wherein the reverse assist control means does not generate the reverse assist force when the steering force is in a steering force dead zone where the steering force is equal to or less than a predetermined minute torque.
請求項5に記載のパワーステアリングにおいて、
前記逆アシスト制御手段は、車速が高くなるほど前記操舵力不感帯を狭くすることを特徴とするパワーステアリング装置。
The power steering according to claim 5,
The power steering apparatus, wherein the reverse assist control means narrows the steering force dead zone as the vehicle speed increases.
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