JP2750129B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、車両に装備される電動式パワーステアリン
グ装置に関するものである。

（従来の技術） 従来より、このような電動式パワーステアリング装置
として、例えば実開昭62−152880号公報に開示されるよ
うに、ステアリング系に動力を付与して操舵力を増力す
る電動モータと、ステアリング系の操舵トルクを検出す
る操舵トルク検出手段と、該操舵トルク検出手段からの
信号を受け、操舵トルクに応じて上記電動モータの作動
を制御する制御手段とを備えたものは知られている。そ
して、この場合、上記操舵トルク検出手段の誤検出によ
る操舵力の誤った増力を防止するために、操舵トルク検
出手段を複数個設け、これらの検出手段が検出した操舵
トルクの値が実質的に異なるとき、電動モータによる操
舵力の増力を実行させないようにフェイルセーフ制御を
行っている。

（発明が解決しようとする課題） ところで、上記複数個の操舵トルク検出手段が検出し
た操舵トルクの値が実質的に異なるときとは、いずれか
の操舵トルク検出手段が故障または断線し、それが検出
した操舵トルクと他の操舵トルク検出手段が検出した操
舵トルクの値とがかなり大きく異なるときをいうが、各
操舵トルク検出手段が正常な作動状態にあるときでも、
該検出手段の製品バラツキ、組付け誤差および耐久劣化
等に起因して各操舵トルク検出手段が検出した操舵トル
ク値の間に大小バラツキが生じるのが普通である。しか
るに、従来の電動式パワーステアリング装置では、この
ように操舵トルク値の間に大小バラツキがあるときで
も、特定の操舵トルク検出手段が検出した操舵ルクの値
にのみ基づいて電動モータの作動制御を行っているた
め、操舵安定性または操縦性の面に欠ける。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その
目的とするところは、複数個の操舵トルク検出手段が検
出した操舵トルク値の間に大小バラツキがあるとき、そ
れらの操舵トルクと値の中から適切な値を選択してそれ
に基づいて電動モータの作動制御を行うことにより、操
舵安定性及び操縦性の向上を運転状態に応じて図り得る
ようにするものである。

（課題を解決するための手段） 上記目的を達成するため、本発明は、ステアリング系
に動力を付与して操舵力を増力する電動モータと、ステ
アリング系の操舵トルクを検出する複数個の操舵トルク
検出手段と、該各操舵トルク検出手段からの信号を受
け、操舵トルクに応じて上記電動モータの作動を制御す
る制御手段とを備えた電動式パワーステアリング装置を
前提として、以下の構成とするものである。すなわち、
請求項（１）に記載の如く、車両の車速を検出する車速
検出手段と、上記各操舵トルク検出手段からの信号の出
力値が異なりかつその出力較差が所定値以下の時、上記
複数個の操舵トルク検出手段により各々検出された複数
個の操舵トルクの値の内から制御用操舵トルクの値を上
記車速検出手段により検出された車速値の高低に基づく
運転状態に応じて選択する選択手段とを備え、上記制御
手段による電動モータの作動制御を、上記選択手段によ
り選択された制御用操舵トルクの値に基づいて行う構成
とするものである。

加えて、上記選択手段の具体構成としては、請求項
（２）に記載の如く、車速検出手段により検出された車
速値が高車速側であるときには複数個の操舵トルク値の
内から値の小さい操舵トルク値を制御用操舵トルク値と
して選択する一方、上記検出された車速値が低車速側で
あるときには上記複数個の操舵トルク値の内から値の大
きい操舵トルク値を制御用操舵トルク値として選択する
構成とするものである。

（作用） 上記の構成の場合、本発明のうち請求項（１）記載の
ものでは、各操舵トルク検出手段からの信号の出力値が
異なりかつその出力較差が所定値以下の時、複数個の操
舵トルク検出手段により各々検出された複数個の操舵ト
ルク値の内から車速値の高低に応じて選択した値に基づ
いて制御手段が電動モータの作動を制御するとになる。
これにより、検出された複数個の操舵トルク値の間に大
小バラツキがあっても、操舵力の増力が車速値の高低に
応じて適切になされ、操舵安定性および操舵性を共に車
速の高低に基づく運転状態に応じて有効に高めることが
可能になる。

また、請求項（２）記載のものでは、高車速時には値
の小さい操舵トルク値が制御用操舵トルク値として選択
されるため、電動モータの作動による操舵力の増力が過
大ぎみになるのが防止されて操舵安定性が高められる一
方、低車速時には値の大きい操舵トルク値が制御用操舵
トルク値として選択されるため、電動モータの作動によ
る操舵力の増力が大きめになって操舵性が高められるこ
とになる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の実施例に係わる電動式パワーステア
リング装置の全体構成を示し、１はステアリング系（図
示せず）に動力を付与して操舵力を増力する電動モータ
であって、該電動モータ１は、ステアリング系に対し直
接的に動力を付与したり、あるいは油圧ポンプを駆動し
て間接的に動力を付与したりするようになっている。

また、２は上記電動モータ１の作動を制御する制御手
段としてのコントローラであり、このコントローラ２は
後述の制御用操舵トルク値を選択する選択手段を含んで
いる。３および４は各々ステアリング系の操舵トルクを
検出する２つの操舵トルク検出手段、５は車速を検出す
る車速検出手段、６は舵角を検出する舵角検出手段、７
はイグニッションキースイッチ、８はオルタネータであ
り、これらの検出手段３〜６および機器7,8は上記コン
トローラ２に対し信号の授受可能に接続されている。

そして、上記コントローラ２において、電動モータ１
の作動制御に用いる制御用操舵トルクの値は、２つの操
舵トルク検出手段3,4により各々検出された操舵トルク
の値の中から第４図に示すフローチャートに従って決定
される。すなわち、先ず、ステップS11で各操舵トルク
検出手段3,4により検出された操舵トルクT1,T2および車
速検出手段５により検出された車速Ｖを入力し、ステッ
プS12で上記両操舵トルクT1,T2の差の絶対値が所定値Tc
より小さいか否かを判定する。この判定がNOのときはス
テップS13で電動モータ１による操舵力の増力を実行さ
せないようにフェイルセーフをする一方、判定がYESの
ときはステップS14で操舵トルクT1とT2との差が零より
大きいか否か（つまり両操舵トルクT1,T2間の大小関
係）を判定する。

上記ステップS14での判定がYESのとき（つまり操舵ト
ルクT1がT2よりも大きいとき）には、ステップS15で更
に車速Ｖが所定の速度飯V0より大きいか否かを判定す
る。この判定がYESの高車速のときはステップS16で制御
用操舵トルクＴとして値の小さい操舵トルクT2を選択す
る一方、判定がNOの低車速のときはステップS17で制御
用操舵トルクＴとして値の大きい操舵トルクT1を選択す
る。また、上記ステップ14での判定がNOのとき（つまり
操舵トルクT2がT1よりも大きいとき）には、ステップS1
8で車速Ｖが所定の速度V0より大きいか否かを判定す
る。この判定がYESの高車速のときはステップS19で制御
用操舵トルクＴとして値の小さい操舵トルクT1を選択す
る一方、判定がNOの低車速のときはステップS20で制御
用操舵トルクＴとして値の大きい操舵トルクT2を選択す
る。

そして、上記の如く選択された制御用操舵トルクＴの
値に基づいて電動モータ１の作動制御が行われて、電動
モータ１からステアリング系に動力つまりアシスト力
（操舵力の増力）が付与される。尚、操舵トルクＴとア
シスト力との関係は、第３図に示すように、操舵トルク
Ｔの増加に伴ってアシスト力が一次関数的に増加するよ
うになっている。

ここで、上記のステップS14〜S20が制御用操舵トルク
Ｔの値を車速Ｖの高低に応じて選択する選択手段を構成
している。

したがって、上記実施例の場合、２つの操舵トルク検
出手段3,4により各々検出された操舵トルクT1,T2の差が
所定値Tc以下でフェィルセーフをしないときには、コン
トローラ２は、常に上記両操舵トルクT1,T2の内から制
御用操舵トルクＴの値として選択し、この操舵トルクＴ
の値に基づいて電動モータ１の作動を制御する。上記コ
ントローラ２は、２つの操舵トルク検出手段3,4により
各々検出された操舵トルクT1,T2のうち、高車速時には
値の小さい操舵トルク値を、低車速時には値の大きい操
舵トルク値をそれぞれ制御用操舵トルクＴの値として選
択し、この操舵トルクＴの値に基づいて電動モータ１の
作動を制御するので、車速に応じてアシスト力を適切に
確保することができる。すなわち、操縦性よりも操舵安
定性が重視される高車速時には、アシスト力が過大ぎみ
になるのを防止することができ、操舵安定性を高めるこ
とができる。また、逆に操舵安定性よりも操縦性が重視
される低車速時には、アシスト力が大きめになり、操縦
性を高めることができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、
その他種々の変形例を包含するものである。例えば、上
記実施例では、２個の操舵トルク検出手段2,3を備える
場合について述べたが、本発明は、３個以上の操舵トル
ク検出手段を備える場合についても同様に適用すること
ができるのは勿論である。

また、上記実施例では、コントローラ２において、２
個の操舵トルク検出手段3,4により各々検出された操舵
トルクT1,T2の中から車速に応じて一方を自動的に選択
してそれに基づいて制御を行うようにしたが、マニアル
スイッチ等により自在に切換え選択し得るように構成し
てもよい。

なお、第２図には、コントローラ２における制御用操
舵トルクＴの決定について上記の第４図に示すものとは
異なる参考例としてのフローチャートを示している。す
なわち、先ず、ステップS1で各操舵トルク検出手段3,4
により検出された操舵トルクT1,T2を入力し、ステップS
2でこの両操舵トルクT1,T2の差の絶対値が所定値Tcより
小さいか否かを判定する。この判定がYESのときはステ
ップS3で操舵トルクT1とT2との差が零より大きいか否か
を判定する。

上記ステップS3での判定がYESのとき、つまり操舵ト
ルクT1がT2よりも大きいときには、ステップS4で制御用
操舵トルクＴの値の小さい操舵トルクT2を選択する。一
方、ステップS3での判定がNOのとき、つまり操舵トルク
T2がT1よりも大きいときには、ステップS5で制御用操舵
トルクＴに値の小さい操舵トルクT1を選択する。よっ
て、両操舵トルクT1,T2のうち小さい方が制御用操舵ト
ルクＴとして電動モータ１の作動制御に用いられるよう
になっている。尚、ステップS2での判定がNOのとき、つ
まり操舵トルクT1,T2の差の絶対値が所定値Tcより大き
いときには、ステップS6で電動モータ１による操舵力の
増力を実行させないようフェイルセーフをする。

次に、上記の参考例の作用効果を説明するに、２つの
操舵トルク検出手段3,4により各々検出された操舵トル
クT1,T2の差が所定値Tc以下でフェィルセーフをしない
ときには、コントローラ２は、常に上記両操舵トルクT
1,T2のうち小さい方を制御用操舵トルクＴとして選択
し、この操舵トルクＴに基づいて電動モータ１の作動を
制御する。このため、電動モータ１からステアリング系
に付与される動力つまりアシスト力が過大ぎみになるの
を防止することができ、操舵安定性を高めることができ
る。

（発明の効果） 以上の如く、本発明における請求項（１）記載の電動
式パワーステアリング装置によれば、複数個の操舵トル
ク検出手段により各々検出された複数個の操舵トルク値
の間に大小バラツキがあっても、検出された複数個の操
舵トルクの値の内から車速値の高低に応じて選択した値
に基づいて電動モータの作動を制御するようにしている
ため、ステアリング系に対するアシスト力を車速値の高
低に応じて適切に増減することができ、操舵安定性およ
び操縦性の向上を車速の高低に基づく運転状態に応じて
有効に図ることができるようになる。

また、請求項（２）記載の電動式パワーステアリング
装置によれば、高車速時には値の小さい操舵トルク値を
制御用操舵トルク値として選択するようにしているた
め、電動モータの作動による操舵力の増力が過大ぎみに
なるのを防止して操舵安定性を高めることができる一
方、低車速時には値の大きい操舵トルク値を制御用操舵
トルク値として選択するようにしているため、電動モー
タの作動による操舵力の増力を大きめにして操縦性を高
めることができるようになる。このため、請求項（１）
記載の電動式パワーステアリング装置による効果を具体
的に得ることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の実施例を示すもので、第１図は電動式パ
ワーステアリング装置の概略構成図、第２図はコントロ
ーラにおける制御用操舵トルクの決定についての参考例
を示すフローチャート図、第３図は操舵トルクとアシス
ト力との関係を示す特性図である。第４図は実施例を示
す第２図相当図である。 １……電動モータ、２……コントローラ（制御手段，選
択手段）、3,4……操舵トルク検出手段、５……車速検
出手段。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステアリング系に動力を付与して操舵力を
   増力する電動モータと、上記ステアリング系の操舵トル
   クを検出する複数個の操舵トルク検出手段と、該各操舵
   トルク検出手段からの信号を受け、操舵トルクに応じて
   上記電動モータの作動を制御する制御手段とを備えた電
   動式パワーステアリング装置において、 車両の車速を検出する車速検出手段と、 上記各操舵トルク検出手段からの信号の出力値が異なり
   かつその出力較差が所定値以下の時、上記複数個の操舵
   トルク検出手段により各々検出された複数個の操舵トル
   クの値の内から上記車速検出手段により検出された車速
   値の高低に基づく運転状態に応じて制御用操舵トルクの
   値を選択する選択手段と を備え、 上記制御手段は、上記選択手段により選択された制御用
   操舵トルクの値に基づいて制御を行うように構成されて
   いる ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。
2. 【請求項２】請求項（１）において、 選択手段は、車速検出手段により検出された車速値が高
   車速側であるときには複数個の操舵トルク値の内から値
   の小さい操舵トルク値を制御用操舵トルク値として選択
   する一方、上記検出された車速値が低車速側であるとき
   には上記複数個の操舵トルク値の内から値の大きい操舵
   トルク値を制御用操舵トルク値として選択するように構
   成されている ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。