JPH10278827A - Return control device for electric power steering - Google Patents

Return control device for electric power steering

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JPH10278827A
JPH10278827A JP9069397A JP9069397A JPH10278827A JP H10278827 A JPH10278827 A JP H10278827A JP 9069397 A JP9069397 A JP 9069397A JP 9069397 A JP9069397 A JP 9069397A JP H10278827 A JPH10278827 A JP H10278827A
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assist
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Takenobu Nakamura
中村健信
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Kayaba Industry Co Ltd
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/04Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
    • B62D5/0457Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0466Controlling the motor for returning the steering wheel to neutral position

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

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 戻り制御を行なう際に生じる違和感を低減す
ると共に、ステアリングホイールの戻り不足を解消する
ことが可能な電動式パワーステアリングの戻り制御装置
を提供する。 【解決手段】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサ20の出力と車速センサ30の出力
とにより決定されるアシスト指令値により、アシストモ
ータ40を駆動して操舵トルクにアシストトルクを付加
する電動式パワーステアリングシステムにおいて、アシ
ストモータ40の回転方向と操舵トルクの入力方向とが
異なるときにステアリングホイールが戻り状態であると
極性判別手段53により判別し、戻り指令値をアシスト
指令値に足し込む戻り制御装置に、ローパスフィルタ6
1と、ローパスフィルタ61からの出力値と戻り指令値
とが入力されその出力をアシスト指令値に足し込むOR
演算子62とから構成される整形手段60を備えた。
(57) [Summary] (with correction) [PROBLEMS] To provide a return control device for an electric power steering that can reduce a sense of incongruity that occurs when performing return control and can eliminate insufficient return of a steering wheel. An electric motor that drives an assist motor to add an assist torque to a steering torque based on an assist command value determined by an output of a torque sensor for detecting a steering torque of a steering wheel and an output of a vehicle speed sensor. In the power steering system, when the rotation direction of the assist motor 40 is different from the input direction of the steering torque, the polarity determination unit 53 determines that the steering wheel is in the return state, and adds the return command value to the assist command value. The device has a low-pass filter 6
1, an output value from the low-pass filter 61 and a return command value are input, and the output is added to the assist command value.
A shaping means 60 comprising an operator 62 is provided.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車のステアリ
ングホイールを操作したとき、その操舵トルクにアシス
トトルクを付加して操作性を良くする電動式パワーステ
アリングシステムに関し、特にステアリングホイールの
戻り性の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electric power steering system in which, when a steering wheel of an automobile is operated, an assist torque is added to the steering torque to improve the operability. About.

【0002】[0002]

【従来の技術】自動車における電動式パワーステアリン
グシステムは、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5に示すように、ステアリングホ
イールの操舵トルクを検出するトルクセンサの出力と自
動車の車速を検出する車速センサの出力とにより決定さ
れる所定のアシスト指令値(電流指令値)により、ドラ
イブ回路を介してアシストモータを駆動し操舵トルクに
アシストトルクを付加してステアリングホイールの操作
性を向上させる方式のものがある。
2. Description of the Related Art Various types of electric power steering systems for automobiles have been conventionally proposed. Among them, as shown in FIG. 5, an output of a torque sensor for detecting a steering torque of a steering wheel and an automobile are disclosed. A predetermined assist command value (current command value) determined by an output of a vehicle speed sensor that detects the vehicle speed of the vehicle drives an assist motor via a drive circuit to add the assist torque to the steering torque, thereby improving the operability of the steering wheel. There is a method of improving the quality.

【0003】そして、この様な電動式パワーステアリン
グシステムにおいて、切り込んだステアリングホイール
を逆方向に戻した際の特性、即ちステアリングホイール
の戻り性を向上させる戻り制御装置として図5に示すも
のも開発されている。つまり、例えばアシストモータの
電流検出値と該モータの端子電圧とにより推定演算され
たモータ回転数から得られるアシストモータの回転方向
と、トルクセンサ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、ステアリングホイールが戻り状態
であることを極性判別手段により判別し、自動車の車速
より決定される戻り指令値をアシスト指令値に足し込む
ことにより、ステアリングホイールの戻り性を向上させ
ているのである。
In such an electric power steering system, a return control device shown in FIG. 5 has also been developed as a return control device for improving the characteristics when the cut-in steering wheel is returned in the reverse direction, that is, the return property of the steering wheel. ing. That is, for example, when the rotation direction of the assist motor obtained from the motor rotation speed estimated and calculated from the current detection value of the assist motor and the terminal voltage of the motor is different from the input direction of the steering torque obtained from the torque sensor. The return of the steering wheel is improved by determining that the steering wheel is in the return state by the polarity determination means and adding the return command value determined from the vehicle speed of the vehicle to the assist command value.

【0004】しかしながら、戻り制御を行いたい領域
は、ある特定の操舵トルクやモータ回転数の領域に限ら
れるのに対し、上述した従来の電動式パワーステアリン
グの戻り制御装置にあっては、必要でない領域での戻り
制御も行っていたため、次に示すような操舵感覚に違和
感を覚えるといった問題があった。即ち、
However, the region in which the return control is desired to be performed is limited to a specific region of the steering torque and the motor rotation speed, whereas the above-mentioned conventional return control device of the electric power steering is not necessary. Since the return control is also performed in the area, there is a problem that the following steering feeling is uncomfortable. That is,

【0005】先ず、図6に示すように、操舵トルクが十
分に大きい時、即ちトルクセンサの出力が必要以上に大
きい時に、戻り指令値を出力して戻り制御を効かせる
と、保蛇時(直進等でステアリングホイールを大きく操
舵しない時)におけるステアリングホイールの僅かな切
り戻によっても所謂ハンドルを取られるという現象が生
じる。
First, as shown in FIG. 6, when the steering torque is sufficiently large, that is, when the output of the torque sensor is larger than necessary, a return command value is output to effect return control. A slight steering back of the steering wheel (when the steering wheel is not largely steered in a straight line or the like) causes a phenomenon that a so-called steering wheel is removed.

【0006】また、図7に示すように、操舵トルクが極
めて小さい時、即ちトルクセンサの出力が微小値の時に
は、トルクセンサが有する誤差がその出力値に大きく影
響し、極性判別手段による判別が困難となり、戻り指令
値の出力方向を誤って逆方向に戻り制御を行なったり、
或いはオーバーシュートするといった誤動作を行なう場
合がある。
As shown in FIG. 7, when the steering torque is extremely small, that is, when the output of the torque sensor is a very small value, the error of the torque sensor has a great effect on the output value. It becomes difficult, and the output direction of the return command value is mistakenly controlled in the reverse direction,
Alternatively, a malfunction such as overshoot may be performed.

【0007】同様に、図7に示すように、推定演算され
たモータ回転数推定値は誤差を含み、微速回転の時には
その誤差が大きく影響するため、ステアリングホイール
の戻りが遅い時、即ちモータ回転推定値が低い時にはそ
の誤差によって極性判別手段による判別が困難となり、
戻り指令値の出力方向を誤って逆方向に戻り制御を行う
場合がある。
[0007] Similarly, as shown in FIG. 7, the estimated motor rotation speed estimated value includes an error, and the error has a large effect at a low speed rotation. When the estimated value is low, the error makes it difficult to determine by the polarity determining means,
There is a case where the output direction of the return command value is erroneously returned to the reverse direction to perform the control.

【0008】さらに、図8に示すように、ステアリング
ホイールの戻りが十分に速い時、即ちモータ回転数推定
値が高い時に、必要以上の戻り指令値が出力されて戻り
制御が効き過ぎ、ステアリングホイールが戻りすぎてオ
ーバーシュートする場合もある。
Further, as shown in FIG. 8, when the return of the steering wheel is sufficiently fast, that is, when the estimated motor speed is high, a return command value more than necessary is output and the return control becomes too effective, so that the steering wheel May return too much and overshoot.

【0009】そこで、これらの問題を解決するために、
本発明者等は鋭意研究開発し、図9に示すように、トル
ク感応リミッタ及びモータ回転数感応リミッタ等の各種
のリミッタをそれぞれ設け、戻り指令値を必要な領域の
み取り出してアシスト指令値に足し込むことにより、戻
り制御を行なう際に生じる種々の違和感を低減する戻り
制御装置を案出した。
Therefore, in order to solve these problems,
The present inventors have intensively researched and developed various kinds of limiters such as a torque sensitive limiter and a motor speed sensitive limiter as shown in FIG. 9 and take out a return command value only in a necessary area and add it to an assist command value. By doing so, a return control device has been devised that reduces various discomforts that occur when performing the return control.

【0010】つまり、トルク感応リミッタとして、トル
ク上限リミッタとトルク下限リミッタとをそれぞれ設
け、図6の場合にあっては、トルク上限リミッタにより
トルクセンサの出力値が所定値以上の時には戻り指令値
を出力しないようにして保蛇時におけるステアリングホ
イールの僅かな切り戻による所謂ハンドルを取られると
いう現象を防止し、また、図7の場合にあっては、トル
ク下限リミッタによりトルクセンサの出力値が所定値以
下の時には戻り指令値を出力しないようにしてトルクセ
ンサの誤差による影響をなくし戻り制御の誤動作を防止
するのである。
That is, a torque upper limiter and a torque lower limiter are respectively provided as torque sensitive limiters. In the case of FIG. 6, when the output value of the torque sensor is equal to or more than a predetermined value by the torque upper limiter, a return command value is set. The output is not output to prevent the so-called steering wheel from being removed by a slight turning back of the steering wheel during snake keeping. In the case of FIG. 7, the output value of the torque sensor is set to a predetermined value by the torque lower limiter. When the value is equal to or less than the value, the return command value is not output, so that the influence of the error of the torque sensor is eliminated and the malfunction of the return control is prevented.

【0011】一方、モータ回転数感応リミッタとして、
モータ回転数下限リミッタとモータ回転数上限リミッタ
とをそれぞれ設け、図7の場合にあっては、モータ回転
数下限リミッタによりアシストモータの回転数が所定値
以下の時には戻り指令値を出力しないようにしてアシス
トモータの誤差による影響をなくし戻り制御の誤動作を
防止し、図8の場合にあっては、モータ回転数上限リミ
ッタによりアシストモータの回転数が所定値以上の時に
は戻り指令値を出力しないようにして戻り制御が効かな
いようにしステアリングホイールが戻りすぎてオーバー
シュートすることを防止するのである。
On the other hand, as a motor speed-sensitive limiter,
A motor rotation speed lower limiter and a motor rotation speed upper limiter are provided. In the case of FIG. 7, the motor rotation speed lower limiter does not output a return command value when the rotation speed of the assist motor is lower than a predetermined value. In this case, the return control value is not output when the rotation speed of the assist motor is equal to or more than a predetermined value by the motor rotation speed upper limiter in the case of FIG. This prevents the return control from working and prevents the steering wheel from returning too much and overshooting.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、この電動式
パワーステアリングの戻り制御装置にあっても次のよう
な問題点が残されていた。
However, this return control device for an electric power steering still has the following problems.

【0013】例えば、図3に示すように、ステアリング
ホイール(ハンドル)を徐々に中立付近まで戻してきた
場合において、アシスト指令値に足し込まれる戻り指令
値は、トルク感応リミッタ及びモータ回転数感応リミッ
タにより必要な領域のみ取り出されるのであるが、その
後極性判別手段により判別されるためその出力はパルス
的なオン・オフ信号となり、これによる戻り制御もパル
ス的となってステアリングホイールにゴツゴツ感として
伝わり、ハンドルの戻り動作の違和感につながるという
問題が残されていた。
For example, as shown in FIG. 3, when the steering wheel (handle) is gradually returned to near neutral, the return command value added to the assist command value is a torque-sensitive limiter and a motor speed-sensitive limiter. However, only the necessary area is taken out, but the output is turned into a pulse-like ON / OFF signal because it is discriminated by the polarity discriminating means, and the return control by this is also pulse-like and transmitted to the steering wheel as a rugged feeling. There was a problem that the returning operation of the steering wheel was uncomfortable.

【0014】また、ステアリングホイールが中立付近ま
で戻り、所謂セルフアライニングトルクが極めて小さく
なった場合において、戻り指令値はパルス的にオフとな
るため戻り制御が一切されないこととなり、それ以上ス
テアリングホイールが戻らず戻り不足が生じるといった
問題も残されていた。
When the steering wheel returns to near neutral and the so-called self-aligning torque becomes extremely small, the return command value is turned off in a pulsed manner, so that no return control is performed, and the steering wheel is no longer operated. There was still a problem that shortage of return did not occur.

【0015】本発明は、以上の実状に鑑みてなされたも
ので、その目的とするところは、戻り制御を行なう際に
生じる違和感を簡単な構成により低減すると共に、ステ
アリングホイールの戻り不足を解消することが可能な電
動式パワーステアリングの戻り制御装置を提供すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to reduce a sense of incongruity generated when performing return control by a simple configuration and to eliminate insufficient return of a steering wheel. It is an object of the present invention to provide a return control device of an electric power steering that can perform the control.

【0016】[0016]

【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、「ステアリングホイール10の
操舵トルクを検出するトルクセンサ20の出力と車速を
検出する車速センサ30の出力とにより決定される所定
のアシスト指令値により、アシストモータ40を駆動し
て操舵トルクにアシストトルクを付加しステアリングホ
イール10の操作性を向上させる電動式パワーステアリ
ングシステムにおいて、前記アシストモータ40の回転
方向と操舵トルクの入力方向とが互いに異なるときに前
記ステアリングホイール10が戻り状態であると極性判
別手段53により判別し、前記車速センサ30の出力に
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、ステアリングホイール10の戻り性を
向上させる電動式パワーステアリングの戻り制御装置に
ついて、前記極性判別手段53の出力側に設けられ、前
記戻り指令値が入力されるローパスフィルタ61と、こ
のローパスフィルタ61からの出力値とローパスフィル
タ61の直前から分技された戻り指令値との双方が入力
されその出力がアシスト指令値に足し込まれるOR演算
子62とから構成された整形手段60を備えたことを特
徴とする電動式パワーステアリングの戻り制御装置」で
ある。
Means taken to solve the problem according to the first aspect of the present invention will be described with reference to symbols used in the embodiment, which will be described as "detecting steering torque of steering wheel 10". According to a predetermined assist command value determined by the output of the torque sensor 20 and the output of the vehicle speed sensor 30 for detecting the vehicle speed, the assist motor 40 is driven to add the assist torque to the steering torque, thereby improving the operability of the steering wheel 10. In the electric power steering system, when the rotation direction of the assist motor 40 and the input direction of the steering torque are different from each other, the steering wheel 10 is determined to be in the return state by the polarity determination means 53. By adding the return command value determined by the output to the assist command value, Regarding the return control device of the electric power steering for improving the return of the steering wheel 10, a low-pass filter 61 provided on the output side of the polarity discriminating means 53 and receiving the return command value is provided. A shaping means 60 comprising an OR operator 62 to which both an output value and a return command value divided just before the low-pass filter 61 are input and whose output is added to the assist command value is provided. Control device for an electric power steering. "

【0017】ここで、整形手段60におけるOR演算子
62の出力は、図1に示すように、極性判別手段53か
ら出力された戻り指令が分技されて直接入力される入力
1と、ローパスフィルタ61を介して入力される入力2
とにより決定されるのであるが、その値は、表1及び図
4のタイムチャートに示すようになる。つまり、極性判
別手段53の出力であるパルス波形は、整形手段60に
より図4に示すOR出力の波形となるのである。
The output of the OR operator 62 in the shaping means 60 is, as shown in FIG. 1, an input 1 to which a return command output from the polarity discriminating means 53 is divided and directly input, and a low-pass filter. Input 2 input via 61
And the values are as shown in Table 1 and the time chart of FIG. In other words, the pulse waveform output from the polarity discriminating means 53 becomes the waveform of the OR output shown in FIG.

【表1】 [Table 1]

【0018】従って、この請求項1に係る発明は、ロー
パスフィルタ61とOR演算子62とにより構成される
整形手段60を設けたことにより、図3に示すように、
極性判別手段53から出力される戻り指令がオンの際に
は戻り指令値の立ち上がりが素早く、一方戻り指令がオ
フの際には、その戻り指令値がローパスフィルタ61の
時定数に基づいて緩やかに減少するため、全体の戻り制
御を滑らかにすることが可能となるのである。
Therefore, according to the first aspect of the present invention, the shaping means 60 composed of the low-pass filter 61 and the OR operator 62 is provided, as shown in FIG.
When the return command output from the polarity discriminating means 53 is on, the return command value rises quickly, while when the return command is off, the return command value gradually changes based on the time constant of the low-pass filter 61. Because of the reduction, it is possible to smooth the entire return control.

【0019】また、ステアリングホイール10(ハンド
ル)が中立付近まで戻り、セルフアライニングトルクが
殆どなくなってからでもローパスフィルタ61の時定数
に応じて最後の少しを徐々に戻り制御することが可能と
なるのである。
Further, even after the steering wheel 10 (the steering wheel) has returned to near neutral and the self-aligning torque has almost disappeared, it is possible to gradually return and control the last little in accordance with the time constant of the low-pass filter 61. It is.

【0020】なお、本発明にあっては、パルス的にオン
・オフ信号として出力される戻り指令値を円滑にするた
めに整形手段60を設けたものであるが、請求項2又は
3の如くトルク感応リミッタ51又はモータ回転数感応
リミッタ52を設けることにより、さらにステアリング
ホイール10の操舵感覚の違和感をなくすことが可能と
なるのである。
In the present invention, the shaping means 60 is provided to smooth the return command value output as an on / off signal in a pulsed manner. By providing the torque-sensitive limiter 51 or the motor rotation speed-sensitive limiter 52, it is possible to further eliminate the uncomfortable feeling of the steering feeling of the steering wheel 10.

【0021】[0021]

【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。まず、電動式パワース
テアリングシステムに関して図1及び図2を参照して説
明する。図2において、ステアリングホイール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
11a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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, an electric power steering system will be described with reference to FIGS. In FIG. 2, when the steering wheel 10 is operated, the steering torque is transmitted to the input shaft 11a of the gear case 11, and drives the rack 12 via the pinion at the lower end of the output shaft 11b. This rack 12 changes the direction of wheels 14 via a steering link 13.

【0022】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(以下ECU50と云う)に入力さ
れる。ECU50は、トルクセンサ20からの入力と車
速センサ30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40が駆動される。
On the other hand, as shown in FIG.
1, a torque sensor 20 detects a steering torque, a vehicle speed sensor 30 detects a vehicle speed, and an electric signal thereof is input to an electric control device (hereinafter, referred to as an ECU 50). The ECU 50 determines a predetermined assist command value (current command value) based on the input from the torque sensor 20 and the input from the vehicle speed sensor 30, transmits this to a drive circuit via each limiter, and assists the drive circuit. The motor 40 is driven.

【0023】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、ステアリング
ホイール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、ステアリン
グホイール10の操作性が著しく改善されるのである。
The torque of the assist motor 40 is transmitted to the input shaft 16a of the gear case 16 via the electromagnetic clutch 15.
And drives the rack 12 via a pinion at the lower end of the output shaft 16b. Since the rack 12 is driven by the output shaft 16b of the assist motor 40 together with the output shaft 11b of the steering wheel 10, the operability of the steering wheel 10 is significantly improved.

【0024】つぎに、この様な電動式パワーステアリン
グシステムにおいて、切り込んだステアリングホイール
10を逆方向に戻した際の特性、即ちステアリングホイ
ール10の戻り性を向上させる戻り制御は次のように行
われる。
Next, in such an electric power steering system, the return control for improving the characteristic when the cut-in steering wheel 10 is returned in the reverse direction, that is, the return property of the steering wheel 10, is performed as follows. .

【0025】先ず、アシストモータ40の電流値が電流
検出センサにより検出され、さらに該アシストモータ4
0の端子電圧が電圧検出センサにより検出され、それぞ
れの検出値はECU50に入力される。ECU50は、
これら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
数を推定演算する。
First, the current value of the assist motor 40 is detected by a current detection sensor.
A terminal voltage of 0 is detected by the voltage detection sensor, and each detected value is input to the ECU 50. The ECU 50
The rotational speed of the assist motor 40 is estimated and calculated by the motor rotational speed estimation calculating means 54 from the detected current value and the motor terminal voltage value.

【0026】さらにECU50は、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、ステアリングホイール10が戻り状態であると
判別する極性判別手段53を有しており、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、ステアリン
グホイール10の戻り性を向上させているのである。
Further, when the rotation direction of the assist motor 40 obtained from the motor rotation speed and the input direction of the steering torque obtained from the torque sensor 20 are different from each other, the ECU 50 determines that the steering wheel 10 is in the return state. It has a polarity discriminating means 53, and when it is determined that the vehicle is in the return state, the return command value determined from the vehicle speed is added to the assist command value to improve the return property of the steering wheel 10. It is.

【0027】なお、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。
In this embodiment, the differential command value determined by the differential amount of the steering torque input from the torque sensor 20 and the vehicle speed input from the vehicle speed sensor 30 is added to the assist command value (current command value). This compensates for the phase lag of the control system.

【0028】さて、トルクセンサ20の出力値やアシス
トモータ40の回転数によって決定されたパルス的な戻
り指令値を適正な型に整形しそれをアシスト指令値に足
し込む制御を行うのが本発明であって、本実施例にあっ
ては、戻り指令値は、車速によりゲイン決定された後に
トルク感応リミッタ51及びモータ回転数感応リミッタ
52を介して必要な領域のみ取り出された後、極性判別
手段53により判別され、その後整形手段60により整
形されてアシスト指令値に足し込まれるよう構成されて
いる。
In the present invention, a pulse-like return command value determined by the output value of the torque sensor 20 and the number of revolutions of the assist motor 40 is shaped into an appropriate pattern, and the control is performed to add it to the assist command value. In this embodiment, the return command value is determined based on the vehicle speed, and after the required area is extracted through the torque sensitive limiter 51 and the motor speed sensitive limiter 52 after the gain is determined, the polarity determining means 53, and is shaped by the shaping means 60 and added to the assist command value.

【0029】ここで、トルク感応リミッタ51は、トル
クセンサ20の出力値が所定値以上の時には戻り指令値
を出力しないトルク上限リミッタと、トルクセンサ20
の出力値が所定値以下の時には戻り指令値を出力しない
トルク下限リミッタとの両機能を備えており、一方、モ
ータ回転数感応リミッタ52は、アシストモータ40の
回転数が所定値以下の時には戻り指令値を出力しないモ
ータ回転数下限リミッタと、アシストモータ40の回転
数が所定値以上の時には戻り指令値を出力しないモータ
回転数上限リミッタとの両機能を備えている。
Here, the torque sensitive limiter 51 includes a torque upper limiter that does not output a return command value when the output value of the torque sensor 20 is equal to or more than a predetermined value, and a torque sensor 20.
When the output value of the assist motor 40 is equal to or less than a predetermined value, the motor lower limiter 52 does not output a return command value. It has both functions of a motor rotation speed lower limiter that does not output a command value and a motor rotation speed upper limiter that does not output a return command value when the rotation speed of the assist motor 40 is a predetermined value or more.

【0030】従って、図3に示すように、ステアリング
ホイール(ハンドル)を徐々に中立付近まで戻してきた
場合においては、アシスト指令値に足し込まれる戻り指
令値は、トルク感応リミッタ51のトルク下限リミッタ
とモータ回転数感応リミッタ52のモータ回転数下限リ
ミッタとにより必要な領域のみ取り出される。
Therefore, as shown in FIG. 3, when the steering wheel (the steering wheel) is gradually returned to near neutral, the return command value added to the assist command value is the torque lower limiter of the torque sensitive limiter 51. Only the necessary area is taken out by the motor rotation speed lower limiter of the motor rotation speed sensitive limiter 52.

【0031】取り出された戻り指令値は、極性判別手段
53によりアシストモータ40の回転方向と操舵トルク
の入力方向(トルクセンサ20の出力)とが互いに異な
るときにステアリングホイール10が戻り状態であると
判別されるため、この時点の戻り指令値はパルス的なオ
ン・オフ信号として出力される。
When the steering wheel 10 is in the returning state when the polarity discriminating means 53 determines that the rotation direction of the assist motor 40 and the input direction of the steering torque (output of the torque sensor 20) are different from each other. Since it is determined, the return command value at this time is output as a pulse-like ON / OFF signal.

【0032】このパルス的な戻り指令値は、次段の整形
手段60に入力される。整形手段60は、パルス的な戻
り指令値が入力されるローパスフィルタ61と、このロ
ーパスフィルタ61からの出力値とローパスフィルタ6
1の直前から分技された戻り指令値との双方が入力され
るOR演算子62とから構成されており、その出力は前
述のアシスト指令値に足し込まれるようになっている。
This pulse-like return command value is input to the shaping means 60 at the next stage. The shaping unit 60 includes a low-pass filter 61 to which a pulse-like return command value is input, and an output value from the low-pass filter 61 and the low-pass filter 6.
An OR operator 62 to which both the return command value divided just before 1 and the return command value are input is added, and the output thereof is added to the assist command value described above.

【0033】これにより、図3の最下図に示すように、
極性判別手段53から出力される戻り指令値がオンの際
には戻り指令値の立ち上がりが素早く、一方戻り指令が
オフの際には、その戻り指令値がローパスフィルタ61
の時定数に基づいて緩やかに減少するため、全体の戻り
制御を滑らかにすることができるのである。
As a result, as shown in the lowermost part of FIG.
When the return command value output from the polarity discriminating means 53 is on, the return command value rises quickly, while when the return command value is off, the return command value is applied to the low-pass filter 61.
Since the time constant gradually decreases based on the time constant, the entire return control can be smoothed.

【0034】また、ステアリングホイール10が中立付
近まで戻り、セルフアライニングトルクが殆どなくなっ
てからでもローパスフィルタ61の時定数に応じて最後
の少しを徐々に戻す制御を行うことができるのである。
Further, even after the steering wheel 10 has returned to near neutral and the self-aligning torque has almost disappeared, it is possible to perform control to gradually return the last little in accordance with the time constant of the low-pass filter 61.

【0035】なお、本実施例にあっては、トルク感応リ
ミッタ51及びモータ回転数感応リミッタ52を介した
後に整形手段60に入力されているが、これらのリミッ
タ51、52を介さずに、車速によりゲイン決定された
戻り指令値を直接極性判別手段53に入力し、その出力
を整形手段60により整形しアシスト指令値に足し込む
ように構成しても良い。
In this embodiment, the input is made to the shaping means 60 after passing through the torque sensitive limiter 51 and the motor rotational speed sensitive limiter 52, but the vehicle speed is not passed through these limiters 51 and 52. May be directly input to the polarity discriminating means 53, and the output thereof may be shaped by the shaping means 60 and added to the assist command value.

【0036】この際には、トルクセンサ20やアシスト
モータ40の誤差による影響や誤動作を生じる場合もあ
るが、少なくとも極性判別手段53の出力であるパルス
的なオン・オフ信号を除去できるため、ステアリングホ
イール10にゴツゴツ感として伝わる戻り制御の違和感
を低減することができるのである。
In this case, there is a case where an error or a malfunction occurs due to an error of the torque sensor 20 or the assist motor 40, but at least a pulse-like ON / OFF signal output from the polarity discriminating means 53 can be removed. This makes it possible to reduce the uncomfortable feeling of the return control transmitted to the wheel 10 as a rough feeling.

【0037】[0037]

【発明の効果】以上詳述したように、本発明に係る電動
式パワーステアリングの戻り制御装置によれば、極性判
別手段の出力側に整形手段を設けたことにより、戻り制
御を行なう際に生じる違和感を低減することができると
共に、ステアリングホイールの戻り不足を解消すること
ができるという効果を奏するのである。
As described in detail above, according to the return control apparatus for an electric power steering according to the present invention, the return control is performed by providing the shaping means on the output side of the polarity discriminating means. This has the effect of reducing uncomfortable feeling and eliminating insufficient return of the steering wheel.

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

【図1】 本発明に係る電動式パワーステアリングの戻
り制御装置における一実施例の制御ブロック図である。
FIG. 1 is a control block diagram of an embodiment of a return control device for an electric power steering according to the present invention.

【図2】 図1に示した実施例のシステムを説明するブ
ロック図である。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a system according to the embodiment shown in FIG. 1;

【図3】 ステアリングホイールを中立付近に戻してき
た際に戻り指令値を出力する状態を従来技術と本発明と
を比較して示すグラフである。
FIG. 3 is a graph showing a state in which a return command value is output when the steering wheel is returned to the vicinity of neutral, by comparing the prior art with the present invention.

【図4】 整形手段の作用を示す表及びタイムチャート
である。
FIG. 4 is a table and a time chart showing the operation of the shaping means.

【図5】 従来の戻り制御装置の制御ブロック図であ
る。
FIG. 5 is a control block diagram of a conventional return control device.

【図6】 操舵トルクが十分に大きい保舵時に戻り指令
値を出力する状態を従来技術と改良例とを比較して示す
グラフである。
FIG. 6 is a graph showing a state in which a return command value is output during steering holding with a sufficiently large steering torque, comparing a conventional technique and an improved example.

【図7】 操舵トルクが極めて小さい時、或いはステア
リングホイールの戻りが遅くモータ回転数が微小の時に
戻り指令値を出力する状態を従来技術と改良例とを比較
して示すグラフである。
FIG. 7 is a graph showing a state in which a return command value is output when the steering torque is extremely small, or when the return of the steering wheel is slow and the motor rotation speed is minute, by comparing the prior art and the improved example.

【図8】 ステアリングホイールの戻りが十分に速い時
に戻り指令値を出力する状態を従来技術と改良例とを比
較して示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a state in which a return command value is output when the return of the steering wheel is sufficiently fast, comparing a conventional technique with an improved example.

【図9】 従来の改良例における戻り制御装置の制御ブ
ロック図である。
FIG. 9 is a control block diagram of a return control device in a conventional improved example.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 ステアリングホイール 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) 51 トルク感応リミッタ 52 モータ回転数感応リミッタ 53 極性判別手段 60 整形手段 61 ローパスフィルタ 62 OR演算子 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Steering wheel 20 Torque sensor 30 Vehicle speed sensor 40 Assist motor 50 Electric control device (ECU) 51 Torque sensitive limiter 52 Motor speed sensitive limiter 53 Polarity discriminating means 60 Shaping means 61 Low-pass filter 62 OR operator

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ステアリングホイールの操舵トルクを検
出するトルクセンサの出力と車速を検出する車速センサ
の出力とにより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ト
ルクを付加しステアリングホイールの操作性を向上させ
る電動式パワーステアリングシステムにおいて、前記ア
シストモータの回転方向と操舵トルクの入力方向とが互
いに異なるときに前記ステアリングホイールが戻り状態
であると極性判別手段により判別し、前記車速センサの
出力に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、ステアリングホイールの戻り性
を向上させる電動式パワーステアリングの戻り制御装置
について、 前記極性判別手段の出力側に設けられ、前記戻り指令値
が入力されるローパスフィルタと、このローパスフィル
タからの出力値とローパスフィルタの直前から分技され
た戻り指令値との双方が入力されその出力がアシスト指
令値に足し込まれるOR演算子とから構成された整形手
段を備えたことを特徴とする電動式パワーステアリング
の戻り制御装置。
An assist motor is driven by a predetermined assist command value determined based on an output of a torque sensor for detecting a steering torque of a steering wheel and an output of a vehicle speed sensor for detecting a vehicle speed, and the assist torque is converted to the steering torque. In the electric power steering system additionally improving the operability of the steering wheel, when the rotation direction of the assist motor and the input direction of the steering torque are different from each other, it is determined by the polarity determination means that the steering wheel is in the return state. By adding a return command value determined by the output of the vehicle speed sensor to the assist command value, a return control device of the electric power steering for improving the return of the steering wheel is provided on the output side of the polarity determining means. And the return command value is input. A low-pass filter, and an OR operator to which both the output value from the low-pass filter and the return command value divided just before the low-pass filter are input and the output is added to the assist command value. A return control device for an electric power steering, comprising:
【請求項2】前記トルクセンサの出力値が所定の範囲外
の時には前記戻り指令値を出力しないトルク感応リミッ
タを備えたことを特徴とする請求項1記載の電動式パワ
ーステアリングの戻り制御装置。
2. The return control device for an electric power steering according to claim 1, further comprising a torque-sensitive limiter that does not output the return command value when the output value of the torque sensor is out of a predetermined range.
【請求項3】前記アシストモータの回転数が所定の範囲
外の時には前記戻り指令値を出力しないモータ回転数感
応リミッタを備えたことを特徴とする請求項1又は2に
記載の電動式パワーステアリングの戻り制御装置。
3. The electric power steering system according to claim 1, further comprising a motor rotation speed sensitive limiter that does not output the return command value when the rotation speed of the assist motor is out of a predetermined range. Return control device.
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US8155838B2 (en) * 2008-01-25 2012-04-10 Steering Solutions IP Holding Company, a Delaware corporation Steering system and method for quadrant dependant adapting of return torque
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