JP2775267B2 - 自動車用電動式パワステアリング装置の制御方法 - Google Patents

自動車用電動式パワステアリング装置の制御方法

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JP2775267B2 JP28473088A JP28473088A JP2775267B2 JP 2775267 B2 JP2775267 B2 JP 2775267B2 JP 28473088 A JP28473088 A JP 28473088A JP 28473088 A JP28473088 A JP 28473088A JP 2775267 B2 JP2775267 B2 JP 2775267B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車用電動式パワステアリング装置の制御
方法に関するものである。
従来の技術 自動車において、転舵時のハンドル操作の軽減をはか
るために、転舵操作時の操舵トルクを検出するトルクセ
ンサを設け、該トルクセンサにより検出した操舵トルク
を電気量に変換して、該電気量の変化に応じて電動モー
タの出力を可変的に制御し、該電動モータにて操舵トル
クに応じた操舵方向へのパワアシストを行うと共に、車
速を検出する車速センサを設け、該車速センサの信号に
より電動モータの出力を車速に応じて小さくし高速走行
時のハンドルの切り過ぎを防ぐようにした電動式パワス
テアリング装置は既に開発されている(例えば特公昭49
−1808号公報参照)。
発明が解決しようとする課題 上記のような電動式パワステアリング装置は、操舵ト
ルクおよび車速に応じたパワアシストが与えられるよう
になっているので車庫入れ時のように最大転舵角近傍ま
で転舵しなければならず且つハンドル操作に素早さを要
求される時などでは低速走行時に与えられるパワアシス
トによりハンドルがストッパにかなり早いスピードで当
ることになり大きなショック音を発生したりハンドル操
舵系に振動を起させたりすることがある。
本発明はこのような問題に対処することを目的とする
ものである。
課題を解決するための手段 本発明は、転舵操作に関連して電動モータへの電圧又
は電流の制御を行い該電動モータの回転により転舵方向
へのパワアシストを行う自動車用電動式パワステアリン
グ装置において、走行中のハンドル切り増し時における
転舵角が最大転舵角近傍の所定角を越えた大転舵領域へ
の突入時点および該大転舵領域への突入時の操舵速度を
検出する手段を設けると共に、上記大転舵領域では電動
モータの回転により与えられる転舵方向へのパワアシス
トを上記操舵速度が大となるに従って小となるよう制御
することを特徴とするものである。
作用 上記により、最大転舵角ぎりぎりまで素早い転舵が要
求される車庫入れ時のようなとき操舵系統を構成する可
動部品例えばラック軸の段差部が該ラック軸を摺動可能
に嵌装しているギヤボックスケースに設けられているス
トッパに当りショック音や振動を発生することを軽減で
きると共に、大転舵領域でのパワアシストの減少に伴う
操舵力増加により運転者に最大転舵を感知させることが
できる。
実施例 以下本発明の実施例を附図を参照して説明する。
第1図は本発明の実施例を示すブロック図で、1は転
舵操作時の操舵トルクを検出する捩りトルクセンサで、
該捩りトルクセンサ1は例えばラックピニオン式ステア
リング装置の場合はハンドルからピニオンに至る操舵ト
ルク伝達系統に設けられる。
2は上記捩りトルクセンサ1が検出した操舵トルクに
応じて電動モータへのアシスト方向モータ電流指令値を
発するアシストトルク値指示関数部、3は車速を検出す
る車速センサで、該車速センサ3から発せられる信号は
上記アスストトルク値指示関数部2に入力され、捩りト
ルクセンサ1が検出した操舵トルクが大となるに従って
大となるアシスト方向モータ電流指令値を車速が大とな
るに従って小とさせるよう構成されている。
4は電動モータ駆動部で、該電動モータ駆動部4は上
記アシストトルク値指示関数部2から発せられるアシス
ト方向モータ電流指令値に基づいて電動モータ5を駆動
し操舵機構6にパワアシストを与えるよう構成されてい
る。
7はモータ電流検出部であり、該モータ電流検出部7
を介して電動モータ駆動部4がフィードバック制御され
る。
上記のような従来の電動式パワステアリング装置にお
いて本発明は、第1図および第2図に示すようにラック
軸11を摺動可能なるよう嵌装するギヤボックスケース12
にラック軸11の摺動方向に直列に取付けられ、上記ラッ
ク軸11に設けられた突起11aとの当接により上記ラック
軸11が左右ロック位置の近傍点(例えば該左右ロック位
置からロックツウロック角度の約5%手前の点)を通過
したことを検出する左右それぞれ2個のマイクロスイッ
チ8a,8bおよび8c,8dからなるラック位置センサ8と、該
ラック位置センサ8からの出力信号に基づきラック軸11
が上記左右ロック位置の近傍点を通過した時点およびそ
の向きさらにそのときの通過速度即ち操舵速度を判別す
るラック位置操舵速度判別部9と、上記ラック軸11が切
り増し方向において上記左右ロック位置の近傍点を通過
するまでは一定値(例えば1)を保持し通過後は上記操
舵速度が大となるに従って小となる時定数にて減少する
係数信号を出力するアシストトルク制限値決定部10を設
け、該アシストトルク制限値決定部10の係数信号をアシ
ストトルク値指示関数部2に入力するよう構成すること
により該アンストトルク値指示関数部2から発せられる
アシスト方向モータ電流指令値を第3図に示すように停
止時および、ラック軸11の突起11aが切り増し方向にお
いて左右ロック位置の近傍点を通過するまでは捩りトル
クセンサ1が検出した操舵トルクおよび車速センサ3が
検出した車速に応じて決まる一定値とする通常制御モー
ドとし、通過後はラック位置操舵速度判別部9が判別し
た操舵速度が大となるに従って小となる時定数にて減少
させるアシストトルク制限モードとし左右ロック位置に
おけるショック音および振動の発生を減少させるように
したものである。
即ち第2図においてラック軸11が左方に移動した時を
左旋回したものとすると、該ラック軸11に設けられた突
起11aがマイクロスイッチ8a,8bの順に当接して実線示の
左ロック位置に到達したときは第4図に示すようにマイ
クロスイッチ8aから発せられる信号Saがマイクロスイッ
チ8bから発せられる信号Sbより早いので切り増し時であ
ることを示し、転舵角度を単位として測った両マイクロ
スイッチ8a,8b間の距離および上記両信号Sa,Sb間の時間
差Δtからそのときの操舵速度(deg/sec)が求められ
る。尚ラック軸11が右方に移動した右旋回時には該ラッ
ク軸11に設けられた突起11aがマイクロスイッチ8c,8dの
順に当接して第2図にて点線示の右ロック位置に到達し
たときも上記と同様に切り増し時であることおよびその
ときの操舵速度が求められることは言うまでもない。
第5図はラック位置操舵速度判別部9が判別した操舵
速度が大となるに従って次第に小となる時定数にて減少
する係数信号を出力するアシストトルク制限値決定部10
の該時定数の操舵速度に対する特性図である。
第6図はアシストトルク値指示関数部2から発せられ
るアシスト方向モータ電流指令値が、切り増し方向にお
いて左右ロック位置の近傍点を通過するまでは一定値と
する通常制御モードから左右ロック位置の近傍点の通過
後は操舵速度が大となるに従って小となる時定数にて減
少するアシストトルク制限モードに移行する状況を示し
たもので、該アシストトルク制限モード時に早い操舵を
したときは実線示のようにアシスト方向モータ電流指令
値は小なる時定数を有するよう急速に減少するので左右
ロック位置のいずれかに当接するときの操舵速度を減少
させショック音ならびに振動の発生を防止することがで
きる。尚鎖線示および点線示は順次ゆっくりとした操舵
を示すもので、その状況に応じ次第に大となる時定数を
有するようアシスト方向モータ電流指令値が減少しパワ
アシストが必要以上に低下しないようにしたものであ
る。
上記実施例ではラック位置センサ8としてギヤボック
スケース12に取付けられた左右それぞれ2個のマイクロ
スイッチ8a,8b,8c,8dとラック軸11に設けられた突起11a
とを組合わせたものを用いた例を示したが、磁気感応型
或は光電型等の任意の非接触型センサを用い得ることは
勿論である。
発明の効果 上記のように本発明によれば、転舵操作に関連して電
動モータへの電圧又は電流の制御を行い該電動モータの
回転により転舵方向へのパワアシストを行う自動車用電
動式パワステアリング装置において、走行中のハンドル
切り増し時における転舵角が最大転舵角近傍の所定角を
越えた大転舵領域への突入時点および該大転舵領域への
突入時の操舵速度を検出する手段を設けると共に、上記
大転舵領域では電動モータの回転により与えられる転舵
方向へのパワアシストを上記操舵速度が大となるに従っ
て小となるよう制御することにより、最大転舵角ぎりぎ
りまでの素早い転舵が要求される車庫入れ時のようなと
き操舵系統を構成する可動部品例えばラック軸の段差部
がラック軸を摺動可能に嵌装しているギヤボックスケー
スに設けられているストッパに当りショック音や振動を
発生することを軽減できると共に、大転舵領域でのパワ
アシストの減少に伴う操舵力増加により運転者に最大転
舵を感知させ上記ショック音や振動の軽減作用を増強す
ることができる他、振動の軽減により各構成部品の耐久
性を向上させることができる等多大の効果をもたらし得
るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2図は
ラック軸およびギヤボックスケースへのラック位置セン
サの取付状況を示す部分断面図、第3図は本発明装置の
制御態様を示すフローチャート、第4図はラック位置セ
ンサから発せられる信号間の関連を示す説明図、第5図
は操舵速度に対する時定数特性図、第6図は通常制御モ
ード時およびアシストトルク制限モード時におけるアシ
スト方向モータ電流指令値の変動状況を示すタイムチャ
ートである。 1…捩りトルクセンサ、2…アシストトルク値指示関数
部、3…車速センサ、4…電動モータ駆動部、5…電動
モータ、6…操舵機構、7…モータ電流検出部、8…ラ
ック位置センサ、8a,8b,8c,8d…マイクロスイッチ、9
…ラック位置操舵速度判別部、10…アシストトルク制限
値決定部、11…ラック軸、11a…突起、12…ギヤボック
スケース。
フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B62D 5/04 B62D 6/00

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】転舵操作に関連して電動モータへの電圧又
    は電流の制御を行い該電動モータの回転により転舵方向
    へのパワアシストを行う自動車用電動式パワステアリン
    グ装置において、走行中のハンドル切り増し時における
    転舵角が最大転舵角近傍の所定角を越えた大転舵領域へ
    の突入時点および該大転舵領域への突入時の操舵速度を
    検出する手段を設けると共に、上記大転舵領域では電動
    モータの回転により与えられる転舵方向へのパワアシス
    トを上記操舵速度が大となるに従って小となるよう制御
    することを特徴とする自動車用パワステアリング装置の
    制御方法。
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