JPS62199566A - Neutral position resetting device for steering gear - Google Patents
Neutral position resetting device for steering gearInfo
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- JPS62199566A JPS62199566A JP61043342A JP4334286A JPS62199566A JP S62199566 A JPS62199566 A JP S62199566A JP 61043342 A JP61043342 A JP 61043342A JP 4334286 A JP4334286 A JP 4334286A JP S62199566 A JPS62199566 A JP S62199566A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
(産業上の利用分野)
本発明はステアリング系を中位位置に戻したい際に、電
動機の動力を利用してステアリング系を自動的に中位位
置に復帰させるステアリング装置の中位位置復帰装置に
関する。Detailed Description of the Invention (Industrial Field of Application) The present invention is a steering device that automatically returns the steering system to the intermediate position using the power of an electric motor when the steering system is desired to return to the intermediate position. This invention relates to an intermediate position return device.
(従来の技術)
ステアリング装置は、ステアリングホイールの回転を車
輪の揺動運動に変換して、車両の操舵を可能にするもの
であり、車両の走行中においては、ステアリングホイー
ルの回転により車両が操縦されると共に、キャスタトレ
ール等により装置自身が中位位置に復帰しようとする特
性を有している。従って、一般的にはステアリングホイ
ールを放すか、操舵力を弱めると、ステアリングホイー
ル(ステアリング系)は中位位置まで戻される。(Prior Art) A steering device converts the rotation of the steering wheel into a rocking motion of the wheels to enable steering of the vehicle.While the vehicle is running, the rotation of the steering wheel causes the vehicle to be steered. It has a characteristic that the device itself tends to return to the intermediate position by means of caster trails and the like. Therefore, generally, when the steering wheel is released or the steering force is weakened, the steering wheel (steering system) is returned to the intermediate position.
(発明が解決しようとする問題点)
ところが、上記従来のステアリング装置において、車両
の停車時にはステアリングの中位位置に復帰させる作用
力がなくなるため、狭い路での駐車や、車庫環境の悪い
状態でも車庫入れ等が難しくなる場合があり、特に車両
を真っすぐに停車できるまでには、かなりの運転経験を
要する。また、ステアリングが中位位置に復帰していな
い状態から発進する場合にも、狭い路や車庫環境の悪い
状態では、スムースに発進し難くなる場合があった。(Problem to be Solved by the Invention) However, in the conventional steering device described above, when the vehicle is stopped, there is no force to return the steering wheel to the middle position, so even when parking on a narrow road or in a bad garage environment, It may be difficult to park the vehicle in a garage, and it requires considerable driving experience to be able to park the vehicle in a straight line. Furthermore, even when the vehicle starts from a state where the steering wheel has not returned to the middle position, it may be difficult to start the vehicle smoothly on a narrow road or in a bad garage environment.
(発明の目的)
そこで本発明は、ステアリング装置を中位位置に復帰さ
せたいときに自動的に復帰させることにより狭い路や車
庫環境の悪い車庫等でも停車および発進をスムースにで
き、また路面負荷の大きさによっても滑らかに復帰動作
が期待できるステアリング装置の中位位置復帰装置を提
供することを目的とするものである。(Purpose of the Invention) Therefore, the present invention enables smooth stopping and starting even on narrow roads or garages with poor garage environments by automatically returning the steering device to the middle position when the steering device is desired to return to the middle position. An object of the present invention is to provide an intermediate position return device for a steering device that can be expected to perform a smooth return operation regardless of the size of the steering device.
(問題点の解決手段およびその作用)
本発明の中位位置復帰装置は、ステアリング系の操舵位
置を検出する位置検出手段、電動機の回転速度を検出す
る回転検出手段、スイッチ手段、電動機を駆動制御する
電動機制御手段とからなり、電動機制御手段においては
、スイッチ手段・の投入時に位置検出手段からの出力信
号に基づいて電動機を駆動制御する電動機制御信号が決
定して出力される。これとともに、電動機制御信号と回
転検出手段からの出力信号との偏養により電動機を駆動
制御してステアリング系を中位位置に復帰させる。した
がって、路面の負荷の大きさにかかわらず、設定された
任意の復帰速度でステアリング系を中位位tに復帰させ
ることを可能とすることができ、これにより復帰動作が
滑らかになる。(Means for Solving Problems and Their Effects) The intermediate position return device of the present invention comprises a position detection means for detecting the steering position of a steering system, a rotation detection means for detecting the rotational speed of an electric motor, a switch means, and a drive control device for the electric motor. The motor control means determines and outputs a motor control signal for driving and controlling the motor based on the output signal from the position detecting means when the switch means is turned on. At the same time, the steering system is returned to the neutral position by controlling the drive of the electric motor based on the bias between the electric motor control signal and the output signal from the rotation detecting means. Therefore, regardless of the magnitude of the load on the road surface, it is possible to return the steering system to the intermediate position t at any set return speed, thereby making the return operation smooth.
(実施例)
以下に本発明の好適一実施例を添付図面に基づいて説明
する。(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described below based on the accompanying drawings.
第1図(a)は本実施例の中位位置復帰装置を備えたス
テアリング装置の概略縦断面図、第1図(b)はポテン
ショメータの平面図、第2図はその制御装置、第3図は
その制御処理を示す。FIG. 1(a) is a schematic vertical cross-sectional view of a steering device equipped with the intermediate position return device of this embodiment, FIG. 1(b) is a plan view of a potentiometer, FIG. 2 is a control device thereof, and FIG. indicates the control process.
第1図(a)において(1)はステアリング軸であり、
このステアリング軸(1)の図中上方には、図示されな
い第1自在継手、第1軸、第2自在継手および第2軸を
介してステアリングホイールが固着される。ステアリン
グ軸(1)は、ケース(2)のキャップ(2a)に皿ば
ね(3)を介して押圧されるアンギュラコンタクト軸受
(4A) 、(4B)に、軸方向のガタを除去した状態
で回転自在に支承されている。また、ステアリング軸(
1)のケース(2)の開口部はシール部材(5A)及び
ダストシール(5B)が設けられている。さらに、ステ
アリング軸(1)には、ピニオンギヤ(1a)が一体重
に設けられ、このピニオンギヤ(1a)にはラック軸(
軸状部材)(θ)のラック(6a)が噛合しており、ス
テアリング軸(1)の回転をラック軸(6)の直線運動
に変換する。また、ラック軸(6)の両端側には各々図
示しないタイロッドおよびナックルが連結され、車輪の
揺動運動に変換して車両の操舵を可能としでいる。In Fig. 1(a), (1) is the steering shaft;
A steering wheel is fixed above the steering shaft (1) in the figure via a first universal joint, a first shaft, a second universal joint, and a second shaft (not shown). The steering shaft (1) is rotated with axial play removed by angular contact bearings (4A) and (4B) that are pressed against the cap (2a) of the case (2) via a disc spring (3). It is freely supported. In addition, the steering axis (
A seal member (5A) and a dust seal (5B) are provided at the opening of the case (2) in 1). Furthermore, the steering shaft (1) is provided with a single pinion gear (1a), and this pinion gear (1a) is provided with a rack shaft (
The rack (6a) of the shaft-like member) (θ) is in mesh with each other, converting rotation of the steering shaft (1) into linear motion of the rack shaft (6). In addition, tie rods and knuckles (not shown) are connected to both ends of the rack shaft (6), respectively, so that the swinging motion of the wheels can be converted to allow the steering of the vehicle.
また、ステアリング軸(1)の他端側には、小径の歯付
きプーリ(1b)が軸着されている。これに対応してケ
ース(2)にはステアリング軸(1)に略平行にポテン
ショメータ(7)が固着され、このポテンシヨメータ(
7)の接触片(1日)を回転する軸の端部には第1図(
b)に示すように大径の歯付きプーリ(7a)が軸着さ
れており、この大径プーリ(7a)と上記小径プーリ(
1b)との間にはタイミングベルト(7b)が巻き回さ
れている。したがって、ステアリング軸(1)の回転が
減速してポテンショメータ(7)に回転伝達され、ステ
アリング軸(1)の回転角がポテンショメータ(7)の
抵抗値に変換して得られる。このポテンショメータ(7
)により中位位置センサを構成している。Further, a small-diameter toothed pulley (1b) is pivotally attached to the other end of the steering shaft (1). Correspondingly, a potentiometer (7) is fixed to the case (2) approximately parallel to the steering shaft (1), and this potentiometer (
At the end of the shaft that rotates the contact piece (1 day) of 7), there is a mark shown in Figure 1 (
As shown in b), a large-diameter toothed pulley (7a) is pivoted, and this large-diameter pulley (7a) and the small-diameter pulley (
A timing belt (7b) is wound between the timing belt (7b) and the timing belt (7b). Therefore, the rotation of the steering shaft (1) is decelerated and transmitted to the potentiometer (7), and the rotation angle of the steering shaft (1) is converted into a resistance value of the potentiometer (7). This potentiometer (7
) constitutes an intermediate position sensor.
ラック軸(8)の第1図(a)中の左端には、ポールね
じ(8)が設けられている。このポールねじ(8)は、
ラック軸(8)の外周面に形成された螺旋溝(6b)と
、内周面に螺旋溝(8b)を有し上記螺旋溝(6b)の
外周に螺旋されたナツト部(8a)と、螺旋溝(6b)
と(8b)に環装される複数のポール(8c)とからな
る。また、ナツト部(8a)は皿ばねを介して押圧され
るアンギュラコンタクト軸受(9A) 、(9B)によ
り軸方向のガタを除去してケース(2)に回転自在に支
承され、外周に大径の歯付きプーリ(8d)を一体に備
えている。この大径プーリ(8d)に対応してケース(
2)には電動機(9)がラック軸(8)に略平行に固着
され、電動機(9)の回転軸には小径の歯付きプーリ(
9a)が軸着され、これらの小径プーリ(9a)と大径
プーリ(8d)との間にはタイミングベルト(11)が
巻き回されている。したがって、電動機(8)の回転は
タイミングベルト(11)を介してボルトねじ(8)の
ナツト部材(8a)に回転伝達され、このポールねじ(
8)によりラック軸(8)の直線運動に変換される。尚
、図中(12,12)はシール部材である。A pole screw (8) is provided at the left end of the rack shaft (8) in FIG. 1(a). This pole screw (8) is
a spiral groove (6b) formed on the outer circumferential surface of the rack shaft (8); a nut portion (8a) having a spiral groove (8b) on the inner circumferential surface and spiraled around the outer circumference of the spiral groove (6b); Spiral groove (6b)
and a plurality of poles (8c) encircled by (8b). In addition, the nut part (8a) is rotatably supported by the case (2) with angular contact bearings (9A) and (9B) pressed through disc springs to eliminate play in the axial direction, and has a large diameter on the outer periphery. It is integrally equipped with a toothed pulley (8d). The case (
2), an electric motor (9) is fixed approximately parallel to the rack shaft (8), and a small-diameter toothed pulley (
A timing belt (11) is wound between the small diameter pulley (9a) and the large diameter pulley (8d). Therefore, the rotation of the electric motor (8) is rotationally transmitted to the nut member (8a) of the bolt screw (8) via the timing belt (11), and this pole screw (
8) into a linear motion of the rack shaft (8). Note that (12, 12) in the figure is a sealing member.
さらに、電動機(8)の回転軸には直流発電機(タコジ
ェネレータ)(13)が連絡されている。また、ステア
リングホイール近傍には手動のスイッチ(20)が設け
られている。そして、これらのポテンショメータ(7)
、電動機(8)、スイッチ(20)および電動機(13
)は制御跡W1(10)に電気的に接続されている。Further, a DC generator (tachogenerator) (13) is connected to the rotating shaft of the electric motor (8). Further, a manual switch (20) is provided near the steering wheel. And these potentiometers (7)
, electric motor (8), switch (20) and electric motor (13
) is electrically connected to the control trace W1 (10).
次に制m装置(lO)について説明する。Next, the m control device (lO) will be explained.
第2図において、中位位置検出手段(位置検出手段’)
(1B)は、ポテンショメータ(7)、ローパスフィ
ルタ(23)、オペアンプ(25)によりなる、ポテン
ショメータ(7)は抵抗体(17)と接触片(18)と
からなり、抵抗(17)の一端は抵抗(21)を介して
後述する定電圧回路(4B)の定電圧電源Aに、その他
端は抵抗(22)を介してコモン側(アース)に接続さ
れる。接触片(18)はローパスフィルタ(23)に入
力され、この回路(23)により接触片(18)と抵抗
(17)の接触部の移動によるノイズが除去される。ロ
ーパスフィルタ(23)の出力は抵抗(20を介してオ
ペアンプ(25)の反転端子へ接続されている。オペア
ンプ(25)の非反転端子には電源Aの電圧を抵抗(2
6)と(27)により局に分圧し抵抗(28)を通じて
入力されており、また分圧された電圧はそのままA/D
コンバータ(29)に入力されて基準電圧S3となる。In Fig. 2, intermediate position detection means (position detection means')
(1B) consists of a potentiometer (7), a low-pass filter (23), and an operational amplifier (25).The potentiometer (7) consists of a resistor (17) and a contact piece (18), and one end of the resistor (17) The other end is connected to a constant voltage power supply A of a constant voltage circuit (4B) to be described later through a resistor (21), and the other end is connected to the common side (earth) through a resistor (22). The contact piece (18) is input to a low-pass filter (23), and this circuit (23) removes noise caused by movement of the contact portion between the contact piece (18) and the resistor (17). The output of the low-pass filter (23) is connected to the inverting terminal of the operational amplifier (25) via the resistor (20).The voltage of power supply A is connected to the non-inverting terminal of the operational amplifier (25) through the resistor (20)
6) and (27), the voltage is divided into the station and input through the resistor (28), and the divided voltage is directly input to the A/D.
It is input to the converter (29) and becomes the reference voltage S3.
オペアンプ(25)の反転端子とオペアンプ(25)の
出力端子との間に接続される抵抗(30)により負帰還
回路が形成され、オペアンプ(25)の出力がA/Dコ
ンバータ(29)の入力側に接続され、中位位置検出信
号S7が出力される。 A/Dコンバータ(29)の出
力はマイクロコンピュータユニット(32)のI10ポ
ートに接続され1位置の検出信号は後述する制御に基づ
いて読み込まれる。A negative feedback circuit is formed by a resistor (30) connected between the inverting terminal of the operational amplifier (25) and the output terminal of the operational amplifier (25), and the output of the operational amplifier (25) is input to the A/D converter (29). The intermediate position detection signal S7 is output. The output of the A/D converter (29) is connected to the I10 port of the microcomputer unit (32), and the detection signal of the 1st position is read based on the control described later.
スイッチ手段(1B)はステアリングホイール近傍に設
置された手動のスイッチ(20)、ローパスフィルタ(
34)および波形整形回路(35)により構成されてい
る。スイッチ(20)の一端はコモン側(アース)に接
続され、その他端は抵抗(33)を介して定電圧電源A
に接続されるとともに、ローノでスフイルタ(30に入
力されている。ローパスフィルタ(30では、スイッチ
(20)の開閉に伴うノイズを除去し、ローパスフィル
タ(30の出力は波形整形回路(35)を介してマイク
ロコンピュータユニット(32)のI10ポートに接続
され、波形整形回路(35)において矩形波に整形して
スイッチ投入時の出力信号Stが出力され、スイッチ(
20)の投入時の信号S、は後述する制御に基づいて読
み込まれる。The switch means (1B) includes a manual switch (20) installed near the steering wheel, a low-pass filter (
34) and a waveform shaping circuit (35). One end of the switch (20) is connected to the common side (ground), and the other end is connected to the constant voltage power supply A via a resistor (33).
The low-pass filter (30) removes noise accompanying the opening and closing of the switch (20), and the output of the low-pass filter (30) is connected to the waveform shaping circuit (35). It is connected to the I10 port of the microcomputer unit (32) through the waveform shaping circuit (35), and is shaped into a rectangular wave and output as the output signal St when the switch is turned on.
The signal S at the time of input (20) is read based on the control described later.
マイクロコンピュータユニット(32)4*CPU 、
!準りロック、クロックジェネレータ、ROM、 R
AM。Microcomputer unit (32) 4*CPU,
! Standard lock, clock generator, ROM, R
A.M.
I10ポート等から構成され、後述する制御ソフトが書
き込まれたROMに従って作動する。このマイクロコン
ピュータユニット(32)の出力側にはEl/Aコンバ
ータ(3B)を介して後述する電動機駆動手段(40が
接続されている。そしてマイクロコンピュータユニy
) (32)においては検出信号S、−32により電動
機制御信号’r3.’r、(T3 :方向制御信号、T
4 :回転速度制御信号)が決定して出力される。制御
信号のうちT3は電動機駆動手段(44)のドライブユ
ニツ) (43)へ、T4は上記口/Aコンバータ(3
B)を通じて差動増幅回路(40)の(+)入力端子に
出力される。尚マイクロコンピュータユニット(32)
、 A/Dコンバータ(29)およびD/Aコンバータ
(3B)により電動機制御信号発生手段(37)を構成
している。It is composed of an I10 port, etc., and operates according to a ROM in which control software, which will be described later, is written. A motor drive means (40, which will be described later) is connected to the output side of the microcomputer unit (32) via an El/A converter (3B).
) In (32), the motor control signal 'r3. 'r, (T3: direction control signal, T
4: Rotation speed control signal) is determined and output. Among the control signals, T3 is sent to the drive unit (43) of the motor drive means (44), and T4 is sent to the above-mentioned port/A converter (3).
B) is output to the (+) input terminal of the differential amplifier circuit (40). Furthermore, microcomputer unit (32)
, A/D converter (29) and D/A converter (3B) constitute motor control signal generating means (37).
第2図において(38)は回転検出手段であり、この回
転検出手段(38)は、上記発電機(13)と、この出
力電圧の絶対値を増幅する絶対値増幅回路(39)とか
らなり、したがって絶対値増幅回路(38)からは電動
機(9)の回転速度に対応した検出信号S4が得られ、
後述する差動増幅回路(40)の(−)入力端子に入力
される。In FIG. 2, (38) is a rotation detection means, and this rotation detection means (38) is composed of the generator (13) and an absolute value amplification circuit (39) that amplifies the absolute value of the output voltage. , Therefore, a detection signal S4 corresponding to the rotational speed of the electric motor (9) is obtained from the absolute value amplification circuit (38),
It is input to the (-) input terminal of a differential amplifier circuit (40), which will be described later.
電動機駆動手段(44)は、差動増幅回路(40)、三
角波発生回路(41)、比較回路(42)、ドライブユ
ニー) (43)およびFET Q l” Q 4から
なるブリッジ回路とにより構成されている。The motor drive means (44) is composed of a differential amplifier circuit (40), a triangular wave generation circuit (41), a comparator circuit (42), a drive unit (43), and a bridge circuit consisting of an FET Ql''Q4. ing.
差動増幅回路(40)は、回転速度制御信号T4と電動
機(9)の回転速度の検出信号54との偏差ΔCを算出
して出力する。したがって、差動増幅回路(40)にお
いては、電動機制御信号T4と現在電動機(9)の回転
速度との偏差ΔCとして出力される。この差動増幅回路
(40)の出力ΔCは比較回路(42)の(+)入力端
子に入力され、この比較回路(42)の(−)入力端子
には三角波発生回路(41)が接続されている。したが
って、比較回路(42)においては、差動増幅回路(4
0)からの偏差出力ΔCの三角波に対するレベルが比較
され、偏差出力ΔCに対応したデユーティ比のPWM信
号Cとしてドライブユニー/ ト(43)に出力される
。The differential amplifier circuit (40) calculates and outputs a deviation ΔC between the rotational speed control signal T4 and the rotational speed detection signal 54 of the electric motor (9). Therefore, the differential amplifier circuit (40) outputs the difference ΔC between the motor control signal T4 and the current rotational speed of the motor (9). The output ΔC of this differential amplifier circuit (40) is input to the (+) input terminal of a comparison circuit (42), and the triangular wave generation circuit (41) is connected to the (-) input terminal of this comparison circuit (42). ing. Therefore, in the comparison circuit (42), the differential amplifier circuit (42)
The level of the deviation output ΔC from 0) with respect to the triangular wave is compared and outputted to the drive unit (43) as a PWM signal C with a duty ratio corresponding to the deviation output ΔC.
ドライブユニット(43)は、FET Q+ 、 Q
4をドライブするための昇圧回路およびマイクロコンピ
ュータユニット(32)からの制御信号T3によりFE
T Q l+ Q 3又はFETQ2 、Q牛を切換
えて作動可能とする回路等からなる。ドライブユニー/
)(36)の出力は、FETQ1.Q4の夫々のゲー
ト端子に接続され、FET Q+ 、 Q4の夫々の
ドレイン端子は接続されてバッテリ(45)のプラス側
に接続されている。 FET Q、 、 Q4のソー
ス端子と、FET Q2 、 Q3のドレイン端子は
夫々接続されFETQ4のソース端子とFETQ3のド
レイン端子の接続部と、FETQ、のソース端子とFE
TQ、のドレイン端子の接続部は電動機(9)に接続さ
れているa FET Q 2 * Q 3の夫々のドレ
イン端子は接続されてコモン側に接続される。The drive unit (43) includes FET Q+, Q
FE by the booster circuit for driving 4 and the control signal T3 from the microcomputer unit (32).
It consists of TQl+Q3 or FETQ2, a circuit that enables operation by switching the Q signal, etc. Drive Uni/
) (36) is output from FETQ1. The FET Q+ is connected to each gate terminal of the FET Q4, and the drain terminals of each of the FETs Q+ and Q4 are connected to the positive side of the battery (45). The source terminals of FET Q, , Q4 and the drain terminals of FET Q2 and Q3 are connected respectively, and the connection between the source terminal of FET Q4 and the drain terminal of FET Q3 is connected to the source terminal of FET Q and the drain terminal of FET Q3.
The connection portion of the drain terminal of TQ is connected to the motor (9).The drain terminals of each of the a FETs Q 2 *Q 3 are connected to the common side.
また、バッテリ(45)のプラス端子には定電圧回路(
46)が接続されている。この定電圧回路(46)の出
力Aはバッテリ電圧(45)より低い一定電圧であり、
ローパスフィルタ(23)、(34) 、波形整形回路
(35)、オペアンプ(25)、ブイクロコンピュータ
二二ッl−(32)等の制御回路に供給される。そして
電動機制御信号発生手段(37)および電動機駆動手段
(44)により電動機制御手段を構成している。In addition, the positive terminal of the battery (45) is connected to a constant voltage circuit (
46) is connected. The output A of this constant voltage circuit (46) is a constant voltage lower than the battery voltage (45),
The signal is supplied to control circuits such as low-pass filters (23), (34), a waveform shaping circuit (35), an operational amplifier (25), and a microcomputer (32). The motor control signal generating means (37) and the motor driving means (44) constitute a motor control means.
本実施例では第3図に示すフローチャートに従ってマイ
クロコンピュータユニットの制御処理が41なわれる。In this embodiment, control processing 41 of the microcomputer unit is performed according to the flowchart shown in FIG.
尚第3図のPI”’P21mは各ステップを示す。Note that PI'''P21m in FIG. 3 indicates each step.
まず、電源が投入されると、制御が開始され、ステップ
P、ではCPU内のレジスタ、及びRAM内のデータが
クリアされる。ステップP2ではスイッチ(20)の出
力信号S1を読み込む、ここで、スイッチ(20)がO
Nに投入された状態であればslはOとなり、スイッチ
(20)がOFFのときSlは定電圧回路(45)の出
力電圧Aにほぼ等しくなってrlJ となる、ステップ
P3ではスイッチ(2o)の出力信号S、が「0」かど
うか即ちONかどちらかを判断し、 OFFであればS
、=1であるからステンブP2ヘジャンプしてスイッチ
(2o)からの出力信号の入力を待つ。First, when the power is turned on, control is started, and in step P, the registers in the CPU and the data in the RAM are cleared. In step P2, the output signal S1 of the switch (20) is read. Here, the switch (20) is turned off.
When the switch (20) is turned off, sl becomes O, and when the switch (20) is turned off, sl becomes almost equal to the output voltage A of the constant voltage circuit (45) and becomes rlJ.In step P3, the switch (2o) Determine whether the output signal S is "0", that is, ON, and if it is OFF, S
, = 1, it jumps to step P2 and waits for input of the output signal from switch (2o).
スイッチ(20)がONであればS、=Qであるからス
テップP4へ進み、中位位置検出手段(1B)の検出信
号S7を読込み1次にステップP5で基準電圧S3を入
力する。このとき検出信号S2と基準電圧S3は第4図
に示す如く表される。ステップP、でSlと83の差を
Sとする処理をし、ステアリング装置の中位位置からの
ズレ量と方向を計算してSレジスタに格納する。ステッ
プP7では、Sレジスタの値が0かどうかを判別しOで
あればステップPIIへ進み、R=L=0からなる方向
制御信号T3を電動機駆動手段(40に出力し、電動機
駆動手段(44)のFET (Qt〜Q4)を全てO
FFする。そして、ステップP9では回転速度制御信号
T4であるデユーティDの値をOとしてD/Aコンバー
タ(36)を通じて電動機駆動手段(44)に出力する
。そしてステップP2にジャンプし。If the switch (20) is ON, S,=Q, so the process proceeds to step P4, reads the detection signal S7 of the intermediate position detection means (1B), and then inputs the reference voltage S3 in step P5. At this time, the detection signal S2 and reference voltage S3 are expressed as shown in FIG. In step P, the difference between Sl and 83 is processed to be S, and the amount and direction of deviation from the middle position of the steering device are calculated and stored in the S register. In step P7, it is determined whether the value of the S register is 0, and if it is 0, the process proceeds to step PII, where the direction control signal T3 consisting of R=L=0 is output to the motor drive means (40), and the direction control signal T3 consisting of R=L=0 is output to the motor drive means (44). ) FETs (Qt~Q4) are all O
FF. Then, in step P9, the value of the duty D, which is the rotational speed control signal T4, is set to O and is output to the motor drive means (44) through the D/A converter (36). Then jump to step P2.
スイッチ入力を待つ。Waits for switch input.
Sレジスタの値が正、又は負の値であれば、ステップP
IGでその符号が判別される。Sレジスタ内の値が負で
あれば、ステップPI2で、Rを0に、Lを1にした後
、ステップPIGで、Sレジスタ内の値を符号変換S←
−5として、ステップP14へ進む、Sレジスタ内の値
が正であればステップpHでRを1に、Lを0にする。If the value of the S register is positive or negative, step P
The code is determined by IG. If the value in the S register is negative, in step PI2, R is set to 0 and L is set to 1, and in step PIG, the value in the S register is sign-converted S←
-5, the process proceeds to step P14. If the value in the S register is positive, R is set to 1 and L is set to 0 at step pH.
ステップPi4ではSレジスタ内の値に不感帯Aを設け
るべく、S−Aなる演算を行ない、その後の値をSとし
てSレジスタ内へ格納する。そして、ステップP Is
ではSレジスタの値Sの符号を判別する。負であれば、
不感帯A内であるから中位位置にあると判断し、ステッ
プP8ヘジャンプして電動機駆動手段(44)の作動を
停止する。In step Pi4, an operation SA is performed to provide a dead zone A in the value in the S register, and the subsequent value is stored as S in the S register. And step P Is
Then, the sign of the value S in the S register is determined. If negative,
Since it is within the dead zone A, it is determined that the position is in the middle position, and the process jumps to step P8 to stop the operation of the motor drive means (44).
これに対しSの値が正であれば、不感帯Aの値より大で
あるから中位位置に復帰させる必要がある。そこで、ス
テップPleaへ進み、SレジスタのSをアドレスとす
るデータに−N値が読出される。即ち、 ROMには第
5図に示すデータが格納されたテーブルが構成されてお
り、このテーブルは、検出信号52−3.の絶対値をア
ドレスとするROM内に、電動機(9)の回転速度を決
めるデータ、即ち電動機の誘導起電圧定数にと回転数N
との積をバッテリ電圧■で割った値を二進化したデユー
ティ値に対応する電機子電圧Vが格納されている。した
がって、このデユーティ値は電動機の回転機の回転速度
を決定するものである。ステップP 16ではSレジス
タ内のデータをアドレスとするROM内のデータ、即ち
速度デユーティ即ちに−N値が呼び出され、この読み出
したに−N値をステップP 17では、制御デユーティ
の値りとしてDレジスタ内に格納する。そして、ステッ
プp +aで、R,Lよりなる方向制御信号T3を電動
機駆動機(44)のドライブユニッ) (43)に出力
し、ステップP 19で、Dレジスタ内の制御デユーテ
ィ値りよりなる回転速度制御信号T4をD/Aコンバー
タ(36)に出力し、D/Aコンバータ(36)からは
T4がアナログ信号として差動増幅機(40)に出力さ
れる。そして、マイクロコンピュータユニット(32)
においては、中位位置検出手段(IB)からの検出信号
5=S2−S3が不感体A内に入るまで、この処理がく
り返される。On the other hand, if the value of S is positive, it is larger than the value of dead zone A, and therefore it is necessary to return to the middle position. Therefore, the process advances to step Plea, and the -N value is read out to the data whose address is S in the S register. That is, the ROM is configured with a table storing the data shown in FIG. 5, and this table includes the detection signals 52-3. Data that determines the rotational speed of the motor (9) is stored in the ROM whose address is the absolute value of N.
The armature voltage V corresponding to the duty value obtained by binary-coding the value obtained by dividing the product of and by the battery voltage ■ is stored. Therefore, this duty value determines the rotational speed of the rotating machine of the electric motor. In step P16, the data in the ROM whose address is the data in the S register, that is, the speed duty, that is, the -N value, is called, and in step P17, the read-out -N value is set as the control duty value D. Store in register. Then, in step p+a, the direction control signal T3 consisting of R and L is output to the drive unit (43) of the motor drive machine (44), and in step P19, the rotation is made according to the control duty value in the D register. The speed control signal T4 is output to the D/A converter (36), and the D/A converter (36) outputs T4 as an analog signal to the differential amplifier (40). And the microcomputer unit (32)
In this case, this process is repeated until the detection signal 5=S2-S3 from the intermediate position detection means (IB) enters the insensitive body A.
さらに、電動機駆動手段(44)の差動増幅回路(40
)においては、D/Aコンバータ(38)によりアナロ
グ信号に変換されたトルク信号T4と、回転検出手段(
38)により検出された検出信号S4との偏差ΔCが出
力される。この偏差出力はΔCは、電動m (9)に要
求した設定された回転速度と実際の電動機の回転速度と
の偏差となる。そして、この偏差出力ΔCは比較回路(
42)においてPIIIM信号Cとしてドライブユニツ
) (43)に出力される。ドラ飄イブユニッ) (4
3)においては、上述した方向制御信号T3と偏差出力
ΔCのPWM@号CによりFETQ+〜Q4を駆動制御
して電動機(9)の駆動が行なわれ、これによりステア
リング系が設定された回転速度で中位位置へ復帰される
。Furthermore, the differential amplifier circuit (40) of the motor drive means (44)
), the torque signal T4 converted into an analog signal by the D/A converter (38) and the rotation detection means (
The deviation ΔC from the detection signal S4 detected by 38) is output. This deviation output ΔC is the deviation between the set rotational speed requested of the electric motor m (9) and the actual rotational speed of the electric motor. Then, this deviation output ΔC is calculated by the comparison circuit (
42), it is output as PIIIM signal C to the drive unit) (43). Drama Eve Unit) (4
In 3), the electric motor (9) is driven by driving the FETs Q+ to Q4 using the direction control signal T3 and the PWM@C of the deviation output ΔC, which causes the steering system to operate at the set rotational speed. Returned to mid position.
したがって、本実施例では、第5図に示すように中位位
置近傍までは一定の復帰速度に、または中位位置近傍か
ら中位位置までは次第に減少する復帰速度に任意に設定
しておけば、電動機(9)を駆動制御するP−M信号C
が電動機(8)の回転速度との偏差ΔCにより形成され
るため、路面負荷の大きさにかかわらず、ステアリング
系を設定した任意の速度で復帰させることができ、円滑
な差動が期待できる。また、電動機(9)を駆動制御す
るPWM信号を電動機(9)の回転速度との偏差により
得ているので、応答性能が高くなる利点を有する。Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 5, the return speed can be arbitrarily set to a constant value up to the vicinity of the middle position, or to a return speed that gradually decreases from the vicinity of the middle position to the middle position. , P-M signal C that drives and controls the electric motor (9)
is formed by the deviation ΔC from the rotational speed of the electric motor (8), so the steering system can be reset at any set speed regardless of the magnitude of the road load, and a smooth differential can be expected. Further, since the PWM signal for driving and controlling the electric motor (9) is obtained from the deviation from the rotational speed of the electric motor (9), there is an advantage that response performance is improved.
次に本発明の他の実施例に係る制御処理について先の実
施例と異なるステップP P +a〜P 32を説明す
る。Next, regarding the control processing according to another embodiment of the present invention, steps P P +a to P 32 that are different from the previous embodiment will be explained.
本実施例では、ステアリング系を中位位置に復帰させる
電動機(9)の制御を第7図に示す如くしたものであり
、Cの範囲ではステアリング系の復帰速度を零から増大
し、bの範囲では一定速度で、中位位置近傍となるaの
範囲では次第に減少するように制御したものである。In this embodiment, the electric motor (9) for returning the steering system to the intermediate position is controlled as shown in FIG. In this example, the speed is controlled to be constant and gradually decrease in the range a near the middle position.
第6図においてステップP Isでは5−(a+C)な
る計算をしこれをbとする。a、Cは初期設定により任
意に設定された整数からなる定数である0次にステップ
PI5ではbがb>oであるかの判別を行ない、b〉0
でない場合には中位位置からの変位が不感帯A内にある
として、ステップP8へ進み、電動機(9)の駆動が行
なわれない。In FIG. 6, in step PIs, 5-(a+C) is calculated and this is designated as b. a and C are constants consisting of integers arbitrarily set by initial setting.0 Next, in step PI5, it is determined whether b>o, and b>0.
If not, it is determined that the displacement from the intermediate position is within dead zone A, and the process proceeds to step P8, where the electric motor (9) is not driven.
b>oの場合にはステップP18へ進み、c=0かの判
断が行なわれ、c=0でない場合ステップP 17〜P
2+の処理を行なう、ステップP 17ではCを1つず
つデクリメントし、ステップP IllでR,Lからな
る方向制御信号T3を出力し、ステップPI9で制御デ
ユーティDからなる回転速度制御信号T4を出力し、ス
テップP 2O−11−Dを1つずつインクリメントし
、ステップP21で設定された繰返し周期でc=0とな
るまでこの処理を繰返す、したがって、第7図に示すよ
うにCの範囲では、電動機(9)のトルクが増大し、ス
テアリング系の復帰速度が増大される。If b>o, the process proceeds to step P18, where it is determined whether c=0, and if c=0, steps P17 to P
2+ processing is performed. In step P17, C is decremented one by one. In step P Ill, a direction control signal T3 consisting of R and L is output. In step PI9, a rotation speed control signal T4 consisting of control duty D is output. Then, step P2O-11-D is incremented one by one, and this process is repeated at the repetition period set in step P21 until c=0. Therefore, in the range of C as shown in FIG. The torque of the electric motor (9) increases, and the return speed of the steering system increases.
次にステップP1θでCが零である場合には、ステップ
P22に進み、b=oかどうかの判別が行なわれる。b
=oでない場合にはステップP21〜F21mの処理を
行なう、ステップPi11ではbを1つずつデクリメン
トし、先のステップP II + P 19 +P21
と同様の処理をステップP24〜Psにおいて行ない、
b=oになるまでこれを繰返す、したがって、bの範囲
では第7図に示す如く復帰速度が一定となる。Next, if C is zero at step P1θ, the process proceeds to step P22, where it is determined whether b=o. b
If not =o, perform steps P21 to F21m. In step Pi11, b is decremented one by one, and the previous step P II + P 19 + P21
Processing similar to that is performed in steps P24 to Ps,
This is repeated until b=o. Therefore, in the range b, the return speed is constant as shown in FIG.
また、ステップP22でbが零である場合にはステプP
27に進み、a=0かどうかが判別される。Further, if b is zero in step P22, step P
The process proceeds to step 27, where it is determined whether a=0.
a=Oでない場合にはステップP2@〜pa2の処理を
行なう。ステップP2Bではaを1つずつデクリメント
し、先のステップPI8〜P+9と同様の処理をステッ
プPδ〜P3Qにおいて行ない、ステップP 31でD
を1つずつデクリメントしてステップP32で設定され
た周期でa=0となるまでこの処理を繰返す、したがっ
て、aの範囲では第7図に示すようにステアリング系の
中位位置近傍では復帰速度が次第に減少し、中位位置で
は零となる。If a=O is not true, steps P2@ to pa2 are performed. In step P2B, a is decremented by one, and the same processing as in the previous steps PI8 to P+9 is performed in steps Pδ to P3Q.
is decremented one by one and this process is repeated until a=0 at the cycle set in step P32. Therefore, in the range of a, as shown in FIG. 7, the return speed is low near the middle position of the steering system. It gradually decreases and reaches zero at the middle position.
ステップP27でa=0となるとステップP2に戻る。When a=0 in step P27, the process returns to step P2.
したがって、本実施例では上記実施例の効果に加え、各
検出信号を繰返し処理毎に読込まなくてよいため、制御
速度が早くなり、また復帰時の位置検出を行なわなくて
すむ利点を有する。Therefore, in addition to the effects of the above-mentioned embodiments, this embodiment has the advantage that each detection signal does not have to be read every time it is processed, so the control speed becomes faster, and there is no need to perform position detection at the time of return.
尚、上記2つの実施例ではスイッチ手段としては運転者
の意思により投入される手動スイッチの場合を例に採っ
て説明したが、これに限定されることはなくスイッチ手
段をイグニッションキーと連動するようにし、エンジン
始動時に自動的にステアリングを中位位置に戻すように
構成してもよい、また上記電動機はステアリング系の操
舵力の軽減を図る電動式パワーステアリング用の電動機
を兼用しているのでコスト上やスペース上有利となる。In the above two embodiments, the switch means is a manual switch that is turned on by the driver's will, but the switch means is not limited to this, and the switch means may be linked to the ignition key. The electric motor may also be configured to automatically return the steering wheel to the middle position when the engine is started.Also, since the electric motor is also used as an electric motor for electric power steering to reduce the steering force of the steering system, the cost is reduced. It is advantageous in terms of height and space.
(発明の効果)
以上説明したように本発明によれば、電動機回転数に対
応する検出信号を用いて電動機を復帰駆動する構成であ
るので、路面負荷の大小にかかわらず、ステアリング系
を設定した復帰速度で中位位置に復帰させることができ
る。また中位位置近傍においては復帰速度を次第に減少
させることが可能となり、中位位置近傍でのハンチング
の発生を防止し、ステアリング系の復帰動作を円滑に作
動させることができ、商品性を高めることができる。(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, since the motor is configured to return to its original state using a detection signal corresponding to the motor rotation speed, the steering system can be set regardless of the magnitude of the road surface load. It can be returned to the intermediate position at the return speed. In addition, it is possible to gradually reduce the return speed near the middle position, preventing the occurrence of hunting near the middle position, allowing the return operation of the steering system to operate smoothly, and improving marketability. I can do it.
第1図(a’)〜第5図は本発明に係る中位位置復帰装
置の一実施例を示し、第1図(a)はステアリング系を
示す縦断面図、第1図(b)はポテンショメータを示す
平面図、第2図は中位位置復帰装置を示す概略構成図、
第3図はその制御処理の概略を示すフローチャート、第
4図は変位と検出信号S2 、S、どの関係を示す図、
第5図は変位と復帰速度との関係を示す図、第6図およ
び第7図は本発明の他の実施例を示し、第6図はその制
御処理の概略を示すフローチャート、第7図はその変位
と復帰速度との関係を示す図である。
図面中、
(9)・・・電動機
(10)・・・電動機制御手段(制御装置)(16)・
・・位置検出手段
(19)・・・スイッチ手段
(38)・・・回転検出手段
ΔC・・・偏差
である。1(a') to 5 show an embodiment of the intermediate position return device according to the present invention, FIG. 1(a) is a longitudinal sectional view showing the steering system, and FIG. 1(b) is a longitudinal sectional view showing the steering system. A plan view showing the potentiometer, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing the intermediate position return device,
FIG. 3 is a flowchart showing the outline of the control process, and FIG. 4 is a diagram showing the relationship between displacement and detection signals S2 and S.
Fig. 5 is a diagram showing the relationship between displacement and return speed, Figs. 6 and 7 show other embodiments of the present invention, Fig. 6 is a flow chart showing an outline of the control process, and Fig. 7 is a diagram showing the relationship between displacement and return speed. It is a figure showing the relationship between the displacement and return speed. In the drawing, (9)...Electric motor (10)...Electric motor control means (control device) (16).
...Position detecting means (19)...Switch means (38)...Rotation detecting means ΔC...Deviation.
Claims (1)
と、電動機の回転速度を検出する回転検出手段と、スイ
ッチ手段と、このスイッチ手段の投入時に前記位置検出
手段からの出力信号に基づいて電動機制御信号を決定し
て出力するとともにこの電動機制御信号と前記回転検出
手段からの出力信号との偏差に基づいて前記電動機を駆
動制御して前記ステアリング系を中位位置に復帰させる
電動機制御手段とを備えたことを特徴とするステアリン
グ装置の中位位置復帰装置。 2)前記スイッチ手段が、運転席近傍の車室内に設けら
れた手動スイッチにより構成された特許請求の範囲第1
項記載のステアリング装置の中位位置復帰装置。[Scope of Claims] 1) Position detection means for detecting the steering position of the steering system, rotation detection means for detecting the rotational speed of the electric motor, switch means, and an output from the position detection means when the switch means is turned on. Determine and output a motor control signal based on the signal, drive control the motor based on a deviation between the motor control signal and the output signal from the rotation detection means, and return the steering system to the neutral position. 1. An intermediate position return device for a steering device, comprising: electric motor control means. 2) Claim 1, wherein the switch means is constituted by a manual switch provided in the vehicle interior near the driver's seat.
A device for returning the steering device to an intermediate position as described in Section 3.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61043342A JPS62199566A (en) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | Neutral position resetting device for steering gear |
| US07/018,716 US4825972A (en) | 1986-02-25 | 1987-02-25 | Steering system for vehicles |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61043342A JPS62199566A (en) | 1986-02-27 | 1986-02-27 | Neutral position resetting device for steering gear |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62199566A true JPS62199566A (en) | 1987-09-03 |
| JPH0445388B2 JPH0445388B2 (en) | 1992-07-24 |
Family
ID=12661169
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61043342A Granted JPS62199566A (en) | 1986-02-25 | 1986-02-27 | Neutral position resetting device for steering gear |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS62199566A (en) |
-
1986
- 1986-02-27 JP JP61043342A patent/JPS62199566A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0445388B2 (en) | 1992-07-24 |
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