JPH10278818A - 車両用パワーステアリング装置 - Google Patents
車両用パワーステアリング装置Info
- Publication number
- JPH10278818A JPH10278818A JP9340297A JP9340297A JPH10278818A JP H10278818 A JPH10278818 A JP H10278818A JP 9340297 A JP9340297 A JP 9340297A JP 9340297 A JP9340297 A JP 9340297A JP H10278818 A JPH10278818 A JP H10278818A
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- Japan
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- steering
- vehicle
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- Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 実際の車両における操舵力の左右差の低減を
図った車両用パワーステアリング装置を提供すること。 【解決手段】 ハンドル10の操舵トルクに、ハンドル
入力トルクに応じた所定のアシスト力を付加して、ハン
ドル10の操作性を向上させた車両用パワーステアリン
グ装置において、ハンドル入力トルクに対するアシスト
力の特性に、車両の操舵負荷の左右差を相殺する左右差
を設けたこと。
図った車両用パワーステアリング装置を提供すること。 【解決手段】 ハンドル10の操舵トルクに、ハンドル
入力トルクに応じた所定のアシスト力を付加して、ハン
ドル10の操作性を向上させた車両用パワーステアリン
グ装置において、ハンドル入力トルクに対するアシスト
力の特性に、車両の操舵負荷の左右差を相殺する左右差
を設けたこと。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車等の車両に
用いるパワーステアリング装置に関し、特に、操舵力の
左右差の低減を図った電動式のパワーステアリングシス
テムに適した装置に関する。
用いるパワーステアリング装置に関し、特に、操舵力の
左右差の低減を図った電動式のパワーステアリングシス
テムに適した装置に関する。
【0002】
【従来の技術】自動車等の車両におけるパワーステアリ
ング装置は、従来より種々の方式が提案されているが、
そのなかには図6に示すような構成のものがあり、ハン
ドルを操舵するとそのハンドル入力トルクによってアシ
スト力が決定され、操舵トルクにアシストトルクを付加
してハンドルの操作性を向上させる方式のものがある。
ング装置は、従来より種々の方式が提案されているが、
そのなかには図6に示すような構成のものがあり、ハン
ドルを操舵するとそのハンドル入力トルクによってアシ
スト力が決定され、操舵トルクにアシストトルクを付加
してハンドルの操作性を向上させる方式のものがある。
【0003】ここで、このパワーステアリング装置にお
いて、タイヤを操舵するために必要な力(ラック軸力)
は、操舵時の負荷と等しくなる。また、ラック軸力は、
ハンドル入力トルク×ギヤ比+アシスト力で表され、一
方、アシスト力は、図9の特性に示すようにハンドル入
力トルクによって決定される。
いて、タイヤを操舵するために必要な力(ラック軸力)
は、操舵時の負荷と等しくなる。また、ラック軸力は、
ハンドル入力トルク×ギヤ比+アシスト力で表され、一
方、アシスト力は、図9の特性に示すようにハンドル入
力トルクによって決定される。
【0004】従って、操舵時の負荷が大きいと、それに
見合ったラック軸力が必要になり、さらにそれに応じた
ハンドル入力トルクが必要となるため、操舵時の負荷
(ラック軸力)とハンドル入力トルクとの関係は、図1
0のような特性を示すこととなる。このため、図11に
示すようなハンドル舵角−操舵負荷(ラック軸力)の特
性を持つ車両の場合には、その操舵特性は図12に示し
たようになる。
見合ったラック軸力が必要になり、さらにそれに応じた
ハンドル入力トルクが必要となるため、操舵時の負荷
(ラック軸力)とハンドル入力トルクとの関係は、図1
0のような特性を示すこととなる。このため、図11に
示すようなハンドル舵角−操舵負荷(ラック軸力)の特
性を持つ車両の場合には、その操舵特性は図12に示し
たようになる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のこの
種のパワーステアリング装置は、図9に示すように、ハ
ンドル入力トルク−アシスト力の特性が左右対称となっ
ていたが、実際の車両の操舵負荷の状態は、サスペンシ
ョンの形状や車両重心の影響などにより、図11に示す
ように、ハンドル舵角に対する操舵負荷が左右対称でな
い場合が多く、これに起因して、図12に示すように、
操舵力に左右差が生じるという問題があった。
種のパワーステアリング装置は、図9に示すように、ハ
ンドル入力トルク−アシスト力の特性が左右対称となっ
ていたが、実際の車両の操舵負荷の状態は、サスペンシ
ョンの形状や車両重心の影響などにより、図11に示す
ように、ハンドル舵角に対する操舵負荷が左右対称でな
い場合が多く、これに起因して、図12に示すように、
操舵力に左右差が生じるという問題があった。
【0006】本発明は、このような実状に鑑みてなされ
たもので、その目的とするところは、実際の車両におけ
る操舵力の左右差の低減を図った車両用パワーステアリ
ング装置を提供することにある。
たもので、その目的とするところは、実際の車両におけ
る操舵力の左右差の低減を図った車両用パワーステアリ
ング装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項1の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、「ハンドル10の操舵トルク
に、ハンドル入力トルクに応じた所定のアシスト力を付
加して、ハンドル10の操作性を向上させた車両用パワ
ーステアリング装置において、ハンドル入力トルクに対
するアシスト力の特性に、車両の操舵負荷の左右差を相
殺する左右差を設けたことを特徴とする車両用パワース
テアリング装置」である。
に請求項1の発明が採った手段は、実施例で使用する符
号を付して説明すると、「ハンドル10の操舵トルク
に、ハンドル入力トルクに応じた所定のアシスト力を付
加して、ハンドル10の操作性を向上させた車両用パワ
ーステアリング装置において、ハンドル入力トルクに対
するアシスト力の特性に、車両の操舵負荷の左右差を相
殺する左右差を設けたことを特徴とする車両用パワース
テアリング装置」である。
【0008】即ち、図6に示すような自動車用パワース
テアリング装置では、ハンドル入力トルクによってアシ
スト力を決定し、操舵部をアシストする構成となってい
るが、上述の如く自動車の操舵負荷は、サスペンション
形状や車両重心のズレなどにより左右対称となっておら
ず、ハンドル舵角に対する操舵負荷も左右対称となって
いない場合が多い。
テアリング装置では、ハンドル入力トルクによってアシ
スト力を決定し、操舵部をアシストする構成となってい
るが、上述の如く自動車の操舵負荷は、サスペンション
形状や車両重心のズレなどにより左右対称となっておら
ず、ハンドル舵角に対する操舵負荷も左右対称となって
いない場合が多い。
【0009】従って、例えば、図11に示すように、ハ
ンドル舵角と操舵負荷の関係に左右差がある場合には、
右切りの際にはハンドル舵角に対する操舵負荷が大きい
ため、図7に示すように、ハンドル入力トルクに対する
アシスト力を右切りの方が大きくなるようにその特性を
決定することにより、操舵負荷の左右差を相殺すること
が可能となるため、図8に示すように、ハンドル舵角−
操舵力特性を左右対称にすることができるのである。
ンドル舵角と操舵負荷の関係に左右差がある場合には、
右切りの際にはハンドル舵角に対する操舵負荷が大きい
ため、図7に示すように、ハンドル入力トルクに対する
アシスト力を右切りの方が大きくなるようにその特性を
決定することにより、操舵負荷の左右差を相殺すること
が可能となるため、図8に示すように、ハンドル舵角−
操舵力特性を左右対称にすることができるのである。
【0010】つまり、請求項1の発明に係る車両用パワ
ーステアリング装置にあっては、左右対称となっていな
いハンドル舵角−操舵負荷特性を相殺するように、ハン
ドル入力トルク−アシスト力特性を左右非対称とするこ
とにより、結果的に操舵力の左右差を低減する構成とな
っているのである。
ーステアリング装置にあっては、左右対称となっていな
いハンドル舵角−操舵負荷特性を相殺するように、ハン
ドル入力トルク−アシスト力特性を左右非対称とするこ
とにより、結果的に操舵力の左右差を低減する構成とな
っているのである。
【0011】ところで、上述のような構成を従来の油圧
式のパワーステアリング装置で具現化しようとすると、
操舵負荷の特性は車種によって様々であるために、油圧
バルブ等のチューニングが困難であり、加工工数も複雑
となってコストアップにつながるという問題が生じる。
式のパワーステアリング装置で具現化しようとすると、
操舵負荷の特性は車種によって様々であるために、油圧
バルブ等のチューニングが困難であり、加工工数も複雑
となってコストアップにつながるという問題が生じる。
【0012】そこで、この問題を解決するために案出さ
れたのが請求項2に係る発明であって、その解決するた
めの手段は、「ハンドル10の操舵トルクによって決定
される所定のアシスト指令値により、アシストモータを
駆動して操舵トルクにアシスト力を付加し、ハンドルの
操作性を向上させた電動式の車両用パワーステアリング
装置において、アシスト指令値に左右差を設け、車両の
操舵負荷の左右差を相殺するようアシストモータを駆動
することを特徴とする電動式の車両用パワーステアリン
グ装置」である。
れたのが請求項2に係る発明であって、その解決するた
めの手段は、「ハンドル10の操舵トルクによって決定
される所定のアシスト指令値により、アシストモータを
駆動して操舵トルクにアシスト力を付加し、ハンドルの
操作性を向上させた電動式の車両用パワーステアリング
装置において、アシスト指令値に左右差を設け、車両の
操舵負荷の左右差を相殺するようアシストモータを駆動
することを特徴とする電動式の車両用パワーステアリン
グ装置」である。
【0013】即ち、図3に示すように、ハンドル10の
操舵トルクに応じたハンドル入力トルク信号により電気
制御装置(ECU50)によってアシスト指令値(電流
指令値)を決定し、このアシスト指令値によってドライ
ブ回路を介してアシストモータ40を駆動し操舵トルク
にアシスト力を付加する電動式の車両用パワーステアリ
ング装置においては、図4に示すように、アシスト指令
値に左右差を設けるのみによって、つまりハンドル入力
トルクに対するモータ電流特性に左右差を設けるのみに
よって、操舵負荷の左右差を相殺することができ、既存
の構成をそのまま利用できるため、車種に応じた調整が
容易に行えると共に何らのコストアップを伴わなわず
に、操舵力の左右差が低減された電動式の車両用パワー
ステアリング装置を実現できるのである。
操舵トルクに応じたハンドル入力トルク信号により電気
制御装置(ECU50)によってアシスト指令値(電流
指令値)を決定し、このアシスト指令値によってドライ
ブ回路を介してアシストモータ40を駆動し操舵トルク
にアシスト力を付加する電動式の車両用パワーステアリ
ング装置においては、図4に示すように、アシスト指令
値に左右差を設けるのみによって、つまりハンドル入力
トルクに対するモータ電流特性に左右差を設けるのみに
よって、操舵負荷の左右差を相殺することができ、既存
の構成をそのまま利用できるため、車種に応じた調整が
容易に行えると共に何らのコストアップを伴わなわず
に、操舵力の左右差が低減された電動式の車両用パワー
ステアリング装置を実現できるのである。
【0014】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につ
き、図面を参照しつつ説明するが、本実施例では電動式
の自動車用パワーステアリング装置に適用した例につい
て説明する。
き、図面を参照しつつ説明するが、本実施例では電動式
の自動車用パワーステアリング装置に適用した例につい
て説明する。
【0015】先ず、図2において、ハンドル10を操作
すると、その操舵トルクはギヤーケース11の入力軸1
1aに伝達され、出力軸11bの下端のピニオンを介し
てラック12を駆動する。このラック12は操舵リンク
13を介して車輪14の方向を変える。
すると、その操舵トルクはギヤーケース11の入力軸1
1aに伝達され、出力軸11bの下端のピニオンを介し
てラック12を駆動する。このラック12は操舵リンク
13を介して車輪14の方向を変える。
【0016】一方、図1に示すように、ギヤーケース1
1に取付けられたトルクセンサ20が操舵トルクを検出
し、車速センサ30が自動車の速度を検出し、その電気
信号が電気制御装置(ECU50)に入力される。EC
U50は、トルクセンサ20からの入力と車速センサ3
0からの入力とにより所定のアシスト指令値(電流指令
値)を決定し、これを各リミッタを介してドライブ回路
に伝達し、当該ドライブ回路によってアシストモータ4
0が駆動される。
1に取付けられたトルクセンサ20が操舵トルクを検出
し、車速センサ30が自動車の速度を検出し、その電気
信号が電気制御装置(ECU50)に入力される。EC
U50は、トルクセンサ20からの入力と車速センサ3
0からの入力とにより所定のアシスト指令値(電流指令
値)を決定し、これを各リミッタを介してドライブ回路
に伝達し、当該ドライブ回路によってアシストモータ4
0が駆動される。
【0017】このアシストモータ40のトルクは、電磁
クラッチ15を介してギヤーケース16の入力軸16a
に伝達され、出力軸16bの下端のピニオンを介してラ
ック12を駆動する。このラック12は、ハンドル10
の出力軸11bとともに、アシストモータ40の出力軸
16bにより駆動されるので、ハンドル10の操作性が
著しく改善されるのである。
クラッチ15を介してギヤーケース16の入力軸16a
に伝達され、出力軸16bの下端のピニオンを介してラ
ック12を駆動する。このラック12は、ハンドル10
の出力軸11bとともに、アシストモータ40の出力軸
16bにより駆動されるので、ハンドル10の操作性が
著しく改善されるのである。
【0018】なお、本実施例においては、ハンドル10
の戻り性を向上させる戻り制御をECU50が行ってお
り、アシストモータ40の電流検出値とモータ端子電圧
値とからモータ回転数推定演算手段54によりアシスト
モータ40の回転数を推定演算し、モータ回転数から得
られるアシストモータ40の回転方向と、トルクセンサ
20から得られた操舵トルクの入力方向とが互いに異な
るとき、ハンドル10が戻り状態であると判別する極性
判別手段53により、戻り状態であると判別した際に
は、車速より決定される戻り指令値を前記アシスト指令
値に足し込むことにより、ハンドル10の戻り性を向上
させている。
の戻り性を向上させる戻り制御をECU50が行ってお
り、アシストモータ40の電流検出値とモータ端子電圧
値とからモータ回転数推定演算手段54によりアシスト
モータ40の回転数を推定演算し、モータ回転数から得
られるアシストモータ40の回転方向と、トルクセンサ
20から得られた操舵トルクの入力方向とが互いに異な
るとき、ハンドル10が戻り状態であると判別する極性
判別手段53により、戻り状態であると判別した際に
は、車速より決定される戻り指令値を前記アシスト指令
値に足し込むことにより、ハンドル10の戻り性を向上
させている。
【0019】また、本実施例では、トルクセンサ20か
ら入力される操舵トルクの微分量と車速センサ30から
入力される車速とにより決定される微分指令値を、アシ
スト指令値(電流指令値)に足し込むことにより、制御
システムの位相遅れを補償している。
ら入力される操舵トルクの微分量と車速センサ30から
入力される車速とにより決定される微分指令値を、アシ
スト指令値(電流指令値)に足し込むことにより、制御
システムの位相遅れを補償している。
【0020】さて、この様な電動式の自動車用パワース
テアリング装置において、自動車の種類ごとによって生
じる操舵負荷の左右差に起因するハンドル10の操舵力
の左右差を低減するのが本発明であって、上述の如く、
図4に示すように、ハンドル入力トルクに対するモータ
電流特性に左右差を設けるのみによって、つまり、アシ
スト指令値に左右差を設けるのみによって、操舵負荷の
左右差を相殺することができるようになっている。
テアリング装置において、自動車の種類ごとによって生
じる操舵負荷の左右差に起因するハンドル10の操舵力
の左右差を低減するのが本発明であって、上述の如く、
図4に示すように、ハンドル入力トルクに対するモータ
電流特性に左右差を設けるのみによって、つまり、アシ
スト指令値に左右差を設けるのみによって、操舵負荷の
左右差を相殺することができるようになっている。
【0021】ここで、操舵負荷の左右差は、自動車の負
荷状態(例えば、1名乗車時か満車時か、或いは荷物の
積載状態など)によって変化する。そのため、図5に示
すように、乗員人数スイッチや荷重センサ等の負荷状態
検出手段60により操舵負荷の左右差を自動的に検出
し、検出値に応じて左右差量決定手段61により左右差
を元の電流指令値に足し込み、アシスト指令値の自動補
正による左右差を得てこれに基づいた操舵制御を行え
ば、自動車の負荷状態の変動に拘わらず、常に最適の操
舵感覚を得ることができるようになる。
荷状態(例えば、1名乗車時か満車時か、或いは荷物の
積載状態など)によって変化する。そのため、図5に示
すように、乗員人数スイッチや荷重センサ等の負荷状態
検出手段60により操舵負荷の左右差を自動的に検出
し、検出値に応じて左右差量決定手段61により左右差
を元の電流指令値に足し込み、アシスト指令値の自動補
正による左右差を得てこれに基づいた操舵制御を行え
ば、自動車の負荷状態の変動に拘わらず、常に最適の操
舵感覚を得ることができるようになる。
【0022】なお、アシスト指令値の左右差をスイッチ
操作などにより運転者が任意に切り替えることができる
ようにすれば、利用者の好みに応じた操舵感覚を得るこ
とができると共に、荷重センサなどの負荷状態検出手段
60が不要となってコストダウンを図ることができる。
操作などにより運転者が任意に切り替えることができる
ようにすれば、利用者の好みに応じた操舵感覚を得るこ
とができると共に、荷重センサなどの負荷状態検出手段
60が不要となってコストダウンを図ることができる。
【0023】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る車両
用パワーステアリング装置は、ハンドル入力トルクに対
するアシスト力の特性に左右差を設けることにより、車
両の操舵負荷の左右差を相殺して、実際の車両における
操舵力の左右差の低減を図ることができるという効果を
奏する。
用パワーステアリング装置は、ハンドル入力トルクに対
するアシスト力の特性に左右差を設けることにより、車
両の操舵負荷の左右差を相殺して、実際の車両における
操舵力の左右差の低減を図ることができるという効果を
奏する。
【0024】特に、請求項2に係る発明にあっては、ア
シスト指令値に左右差を設けるのみによって、操舵負荷
の左右差を相殺することができ、既存の構成をそのまま
利用できるため、車種に応じた調整が容易に行えると共
に何らのコストアップを伴わなわずに、操舵力の左右差
が低減された電動式の車両用パワーステアリング装置を
実現できるという極めて優れた効果を奏する。
シスト指令値に左右差を設けるのみによって、操舵負荷
の左右差を相殺することができ、既存の構成をそのまま
利用できるため、車種に応じた調整が容易に行えると共
に何らのコストアップを伴わなわずに、操舵力の左右差
が低減された電動式の車両用パワーステアリング装置を
実現できるという極めて優れた効果を奏する。
【図1】 本発明を電動式の自動車用パワーステアリン
グ装置に適用した第一実施例の制御ブロック図である。
グ装置に適用した第一実施例の制御ブロック図である。
【図2】 第一実施例の構造を説明するブロック図であ
る。
る。
【図3】 第一実施例のシステムを説明するブロック図
である。
である。
【図4】 第一実施例におけるアシスト指令値特性(ハ
ンドル入力トルク−モータ電流特性)を示すグラフであ
る。
ンドル入力トルク−モータ電流特性)を示すグラフであ
る。
【図5】 第一実施例において、アシスト指令値を自動
車の負荷状態に応じて自動補正する別の実施例のブロッ
ク図である。
車の負荷状態に応じて自動補正する別の実施例のブロッ
ク図である。
【図6】 本発明を油圧式の自動車用パワーステアリン
グ装置に適用した第二実施例のシステムを説明するブロ
ック図である。
グ装置に適用した第二実施例のシステムを説明するブロ
ック図である。
【図7】 第二実施例におけるハンドル入力トルク−ア
シスト力特性を示すグラフである。
シスト力特性を示すグラフである。
【図8】 左右差が補正された状態のハンドル舵角−ハ
ンドル入力トルク(操舵力)特性を示すグラフである。
ンドル入力トルク(操舵力)特性を示すグラフである。
【図9】 従来のハンドル入力トルク−アシスト力特性
を示すグラフである。
を示すグラフである。
【図10】 従来のハンドル入力トルク−操舵負荷(ラ
ック軸力)特性を示すグラフである。
ック軸力)特性を示すグラフである。
【図11】 左右差を含んだ状態のハンドル舵角−操舵
負荷(ラック軸力)特性を示すグラフである。
負荷(ラック軸力)特性を示すグラフである。
【図12】 左右差を含んだ状態のハンドル舵角−ハン
ドル入力トルク(操舵力)特性を示すグラフである。
ドル入力トルク(操舵力)特性を示すグラフである。
10 ハンドル 20 トルクセンサ 30 車速センサ 40 アシストモータ 50 電気制御装置(ECU) 53 極性判別手段 54 モータ回転数推定演算手段 60 負荷状態検出手段 61 左右差量決定手段
Claims (4)
- 【請求項1】ハンドルの操舵トルクに、ハンドル入力ト
ルクに応じた所定のアシスト力を付加して、ハンドルの
操作性を向上させた車両用パワーステアリング装置にお
いて、 前記ハンドル入力トルクに対するアシスト力の特性に、
前記車両の操舵負荷の左右差を相殺する左右差を設けた
ことを特徴とする車両用パワーステアリング装置。 - 【請求項2】ハンドルの操舵トルクによって決定される
所定のアシスト指令値により、アシストモータを駆動し
て前記操舵トルクにアシスト力を付加し、ハンドルの操
作性を向上させた電動式の車両用パワーステアリング装
置において、 前記アシスト指令値に左右差を設け、前記車両の操舵負
荷の左右差を相殺するよう前記アシストモータを駆動す
ることを特徴とする電動式の車両用パワーステアリング
装置。 - 【請求項3】前記車両の操舵負荷の左右差を負荷状態検
出手段により検出し、該検出値に応じて前記アシスト指
令値の左右差を制御することを特徴とする請求項2記載
の電動式の車両用パワーステアリング装置。 - 【請求項4】前記アシスト指令値の左右差を運転者が任
意に切り替えることが可能なことを特徴とする請求項2
記載の電動式の車両用パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340297A JPH10278818A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 車両用パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9340297A JPH10278818A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 車両用パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10278818A true JPH10278818A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=14081314
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9340297A Pending JPH10278818A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 車両用パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10278818A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008221971A (ja) * | 2007-03-12 | 2008-09-25 | Honda Motor Co Ltd | 車両の電動パワーステアリング装置 |
| US7604088B2 (en) | 2004-05-11 | 2009-10-20 | Jtekt Corporation | Electric power steering system |
| WO2014148219A1 (ja) * | 2013-03-22 | 2014-09-25 | 日立オートモティブシステムズステアリング株式会社 | パワーステアリング装置 |
| KR20150142088A (ko) * | 2014-06-10 | 2015-12-22 | 현대자동차주식회사 | 전동식 파워스티어링 시스템의 조향력 제어방법 및 장치 |
| JP2017065549A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | 富士重工業株式会社 | 車両の電動パワーステアリング装置 |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP9340297A patent/JPH10278818A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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