JP2947296B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents
電動式パワーステアリング装置Info
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- JP2947296B2 JP2947296B2 JP3168191A JP3168191A JP2947296B2 JP 2947296 B2 JP2947296 B2 JP 2947296B2 JP 3168191 A JP3168191 A JP 3168191A JP 3168191 A JP3168191 A JP 3168191A JP 2947296 B2 JP2947296 B2 JP 2947296B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動式パワーステアリ
ング装置に係り、さらに詳しくは、自動車において、操
舵トルクを検出するトルクセンサの出力に応じてアシス
トモータ（電動モータ）の出力を制御し、該モータによ
り操舵トルクに応じたパワーアシストを行なう電動式パ
ワーステアリング装置に関する。
ング装置に係り、さらに詳しくは、自動車において、操
舵トルクを検出するトルクセンサの出力に応じてアシス
トモータ（電動モータ）の出力を制御し、該モータによ
り操舵トルクに応じたパワーアシストを行なう電動式パ
ワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【背景技術】従来より、自動車において、ステアリング
ハンドルの操舵時の操作の軽減を図るためハンドル操舵
トルクと車速に応じてアシストモータのモータ電流を増
減，或いはオン・オフ制御し、該アシストモータの回転
力にて操舵トルクに応じた操舵方向へのパワーアシスト
を行う所謂車速感応型の電動式パワーステアリング装置
が比較的多く開発され実用に供されている。
ハンドルの操舵時の操作の軽減を図るためハンドル操舵
トルクと車速に応じてアシストモータのモータ電流を増
減，或いはオン・オフ制御し、該アシストモータの回転
力にて操舵トルクに応じた操舵方向へのパワーアシスト
を行う所謂車速感応型の電動式パワーステアリング装置
が比較的多く開発され実用に供されている。
【０００３】図４に、一般的な車速感応型の電動式パワ
ーステアリング装置を装備した車両が示されている。図
４において、パワーステアリング装置６０は、車体１０
０の前部に装備されている。このパワーステアリング装
置６０は、一端にステアリングハンドル（ステアリング
ホイール）５１を有するステアリングシャフト５２と、
このステアリングシャフト５２の他端に図示しないユニ
バーサルジョイントを介して連結されたトルク伝達軸５
３と、このトクル伝達軸５３からの伝達トルクによりタ
イロッド５４を介して左右前輪５５Ａ，５５Ｂを操舵す
るステアリングギヤ部７０とを備えている。
ーステアリング装置を装備した車両が示されている。図
４において、パワーステアリング装置６０は、車体１０
０の前部に装備されている。このパワーステアリング装
置６０は、一端にステアリングハンドル（ステアリング
ホイール）５１を有するステアリングシャフト５２と、
このステアリングシャフト５２の他端に図示しないユニ
バーサルジョイントを介して連結されたトルク伝達軸５
３と、このトクル伝達軸５３からの伝達トルクによりタ
イロッド５４を介して左右前輪５５Ａ，５５Ｂを操舵す
るステアリングギヤ部７０とを備えている。
【０００４】この内、ステアリングシャフト５２はステ
アリングコラム５６により回転自在に支持され、該ステ
アリングシャフト５２のステアリングコラム５６内の部
分には図示しないトーションバーが装備されている。ま
た、ステアリングコラム５６のステアリングハンドル１
と反対側の端部には、前記トーションバーのねじれ角，
即ちハンドル操舵トルク値を検出しこれに対応する電圧
を出力するトルクセンサ（ステアリングセンサ）５７が
設けられている。また、ステアリングシャフト５２とト
ルク伝達軸５３との連結部近傍には、ギヤボックス５９
内に装備された減速機構部（図示せず）を介してその回
転力によりトルク伝達軸５３を回転駆動し操舵力をアシ
スト（補助）するアシストモータ５８が装備されてい
る。ここで、アシストモータ５８と減速機構部との間に
は、当該両者を連結したり離間せしめたりする電磁クラ
ッチ６１が設けられている。ステアリングギヤ部７０
は、トルク伝達軸５３の回転運動をタイロッド５４の往
復運動に変換する一種の減速機構で、例えば、ラックア
ンドピニオン機構等で構成され、この場合、ピニオンの
歯数がステアリングギヤ・レシオとなっている。
アリングコラム５６により回転自在に支持され、該ステ
アリングシャフト５２のステアリングコラム５６内の部
分には図示しないトーションバーが装備されている。ま
た、ステアリングコラム５６のステアリングハンドル１
と反対側の端部には、前記トーションバーのねじれ角，
即ちハンドル操舵トルク値を検出しこれに対応する電圧
を出力するトルクセンサ（ステアリングセンサ）５７が
設けられている。また、ステアリングシャフト５２とト
ルク伝達軸５３との連結部近傍には、ギヤボックス５９
内に装備された減速機構部（図示せず）を介してその回
転力によりトルク伝達軸５３を回転駆動し操舵力をアシ
スト（補助）するアシストモータ５８が装備されてい
る。ここで、アシストモータ５８と減速機構部との間に
は、当該両者を連結したり離間せしめたりする電磁クラ
ッチ６１が設けられている。ステアリングギヤ部７０
は、トルク伝達軸５３の回転運動をタイロッド５４の往
復運動に変換する一種の減速機構で、例えば、ラックア
ンドピニオン機構等で構成され、この場合、ピニオンの
歯数がステアリングギヤ・レシオとなっている。
【０００５】更に、アシストモータ５８のモータ電流及
び電磁クラッチ６１のオン・オフを制御するコントロー
ラ８０が設けられている。このコントローラ８０は、車
速センサ（スピードメータ）６５と、トルクセンサ５７
の出力信号に基づいて、所定の演算（トクルセンサ出力
によるハンドル操舵トルクの演算、速度に応じたアシス
ト力の算出等）を行いアシストモータ５８のアシスト力
の大きさと方向を決定し、当該モータ電流値を制御する
ようになっている。図４において、符号９０は電源とし
てのバッテリを示す。
び電磁クラッチ６１のオン・オフを制御するコントロー
ラ８０が設けられている。このコントローラ８０は、車
速センサ（スピードメータ）６５と、トルクセンサ５７
の出力信号に基づいて、所定の演算（トクルセンサ出力
によるハンドル操舵トルクの演算、速度に応じたアシス
ト力の算出等）を行いアシストモータ５８のアシスト力
の大きさと方向を決定し、当該モータ電流値を制御する
ようになっている。図４において、符号９０は電源とし
てのバッテリを示す。
【０００６】図５には、この電動式パワーステアリング
装置６０の回路構成が簡略化して示されている。この図
において、ステアリングシャフト５２に入力される操舵
トルクを検出するトルクセンサ５７および車速センサ６
５の出力は、コントローラ８０の図示しない入力回路に
入力されるようになっている。そして、これらの各信号
は図示しないＡ／Ｄ変換器等を含んで構成される入力回
路で所要の処理を施されて図示しないＣＰＵに入力され
るようになっている。一方、コントローラ８０の出力側
には、アシストモータ５８と、前述した電磁クラッチ６
１が接続されている。
装置６０の回路構成が簡略化して示されている。この図
において、ステアリングシャフト５２に入力される操舵
トルクを検出するトルクセンサ５７および車速センサ６
５の出力は、コントローラ８０の図示しない入力回路に
入力されるようになっている。そして、これらの各信号
は図示しないＡ／Ｄ変換器等を含んで構成される入力回
路で所要の処理を施されて図示しないＣＰＵに入力され
るようになっている。一方、コントローラ８０の出力側
には、アシストモータ５８と、前述した電磁クラッチ６
１が接続されている。
【０００７】このような構成によって、電動式パワース
テアリング装置６０では、低速走行時にはアシスト力
（補助操舵力）を大きくして軽快な操舵を行うことがで
きるようにし、車速の上昇とともにアシスト力を漸減さ
せ、更にある速度以上（中・高速域）では、電磁クラッ
チ６１をオフ（ＯＦＦ）することにより、モータ５８の
回転力がトルク伝達軸５３に伝わらないようにして、マ
ニュアルステアリング状態とし、安定な操舵性能を得ら
れるようにしている。図６には、この電動式パワーステ
アリング装置６０と同様の構成の一般的な電動式パワー
ステアリング装置における、最大モータ電流値マップが
示されている。
テアリング装置６０では、低速走行時にはアシスト力
（補助操舵力）を大きくして軽快な操舵を行うことがで
きるようにし、車速の上昇とともにアシスト力を漸減さ
せ、更にある速度以上（中・高速域）では、電磁クラッ
チ６１をオフ（ＯＦＦ）することにより、モータ５８の
回転力がトルク伝達軸５３に伝わらないようにして、マ
ニュアルステアリング状態とし、安定な操舵性能を得ら
れるようにしている。図６には、この電動式パワーステ
アリング装置６０と同様の構成の一般的な電動式パワー
ステアリング装置における、最大モータ電流値マップが
示されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の一般的
な電動式パワーステアリング装置にあっては、図６から
も分かるように、ある車速に対するモータ電流の最大値
が一意的に決定されるようになっている。このため、急
ブレーキ等の減速時において、ノーズダイブ（ｎｏｓｅ
ｄｉｖｅ：車両の前端部が沈み込むこと）が発生した
場合に、通常走行時に比べ前輪にかかる荷重が増大し必
要な操舵力が増加するにもかかわらず、アシスト力は通
常走行時のままなので、アシスト力が不足し操舵力が低
下して急にハンドルが重くなるという不都合があった。
な電動式パワーステアリング装置にあっては、図６から
も分かるように、ある車速に対するモータ電流の最大値
が一意的に決定されるようになっている。このため、急
ブレーキ等の減速時において、ノーズダイブ（ｎｏｓｅ
ｄｉｖｅ：車両の前端部が沈み込むこと）が発生した
場合に、通常走行時に比べ前輪にかかる荷重が増大し必
要な操舵力が増加するにもかかわらず、アシスト力は通
常走行時のままなので、アシスト力が不足し操舵力が低
下して急にハンドルが重くなるという不都合があった。
【０００９】
【発明の目的】本発明の目的は、かかる従来例の有する
不都合を改善し、急減速時等のノーズダイブ発生時に、
操舵力が低下するのを防止し得る電動式パワーステアリ
ング装置を提供することにある。
不都合を改善し、急減速時等のノーズダイブ発生時に、
操舵力が低下するのを防止し得る電動式パワーステアリ
ング装置を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、ステアリング
ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、車速
を検出する車速センサと、ステアリングハンドルの操舵
力を補助するアシストモータと、前記両センサの出力を
受けアシストモータを制御する制御部とを備え、この制
御部が、車速とハンドル操舵トルクとに応じてアシスト
モータのモータ電流を増減変化せしめることにより、操
舵トルクに応じた操舵方向へのパワーアシストを行なう
ようになっている。そして、制御部に、ブレーキの作動
・非作動を検出するブレーキ作動検出手段を併設すると
ともに、制御部は、ブレーキ作動検出手段からの信号に
より当該車両が非制動状態から制動状態になってノーズ
ダイブが発生したと判断した場合に、前記アシストモー
タのモータ電流値を当該制動開始時の車速での非制動時
最大モータ電流値より所定量だけ増加させる制動時モー
タ電流制御機能を有しているという構成を採っている。
これによって、前述した目的を達成しようとするもので
ある。
ハンドルの操舵トルクを検出するトルクセンサと、車速
を検出する車速センサと、ステアリングハンドルの操舵
力を補助するアシストモータと、前記両センサの出力を
受けアシストモータを制御する制御部とを備え、この制
御部が、車速とハンドル操舵トルクとに応じてアシスト
モータのモータ電流を増減変化せしめることにより、操
舵トルクに応じた操舵方向へのパワーアシストを行なう
ようになっている。そして、制御部に、ブレーキの作動
・非作動を検出するブレーキ作動検出手段を併設すると
ともに、制御部は、ブレーキ作動検出手段からの信号に
より当該車両が非制動状態から制動状態になってノーズ
ダイブが発生したと判断した場合に、前記アシストモー
タのモータ電流値を当該制動開始時の車速での非制動時
最大モータ電流値より所定量だけ増加させる制動時モー
タ電流制御機能を有しているという構成を採っている。
これによって、前述した目的を達成しようとするもので
ある。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図１ないし図３に
基づいて説明する。ここで、前述した従来例と同一の構
成部分については同一の符号を用いるとともにその説明
を簡略もしくは省略するものとする。
基づいて説明する。ここで、前述した従来例と同一の構
成部分については同一の符号を用いるとともにその説明
を簡略もしくは省略するものとする。
【００１２】図１に、本実施例の主要部の構成が示され
ている。この図１の実施例は、前述した従来例において
コントローラ８０に代えて制御部としてのコントローラ
１が設けられている点、及びこのコントローラ１に図示
しない車両のブレーキの作動・非作動（ブレーキペダル
が踏み込まれたか否か）を検出し、該ブレーキが作動し
ている，即ちブレーキペダルが踏み込まれた場合に、ブ
レーキオン信号を出力するブレーキ作動検出手段２が併
設されている点に特徴を有する。
ている。この図１の実施例は、前述した従来例において
コントローラ８０に代えて制御部としてのコントローラ
１が設けられている点、及びこのコントローラ１に図示
しない車両のブレーキの作動・非作動（ブレーキペダル
が踏み込まれたか否か）を検出し、該ブレーキが作動し
ている，即ちブレーキペダルが踏み込まれた場合に、ブ
レーキオン信号を出力するブレーキ作動検出手段２が併
設されている点に特徴を有する。
【００１３】ここで、コントローラ１は、マイクロコン
ピュータを含んで構成されており、その内部メモリに
は、アシストモータ５８のモータ電流値等各種の制御プ
ログラム、及び各種の制御データが格納されている。こ
の制御データの中に、図２に示すような、車速に応じた
最大モータ電流値のマップが含まれている。この図にお
いて、実線はノーマル走行時（非制動時）最大モータ電
流値マップを示し、点線は制動時最大モータ電流値マッ
プを示す。この図２から明らかなように、制動時最大モ
ータ電流Ｉ2 は、ノーマル走行時最大モータ電流値Ｉ1
より幾分大きく設定されている。
ピュータを含んで構成されており、その内部メモリに
は、アシストモータ５８のモータ電流値等各種の制御プ
ログラム、及び各種の制御データが格納されている。こ
の制御データの中に、図２に示すような、車速に応じた
最大モータ電流値のマップが含まれている。この図にお
いて、実線はノーマル走行時（非制動時）最大モータ電
流値マップを示し、点線は制動時最大モータ電流値マッ
プを示す。この図２から明らかなように、制動時最大モ
ータ電流Ｉ2 は、ノーマル走行時最大モータ電流値Ｉ1
より幾分大きく設定されている。
【００１４】前記ブレーキ作動検出手段２としては、本
実施例では、ブレーキランプ３の点燈制御回路が使用さ
れている。即ち、このブレーキ作動検出手段２は、一端
が電源に接続されたブレーキスイッチ（以下、「ブレー
キＳＷ」という）４と、このブレーキＳＷ４の一端側に
接続されるとともに他端側が接地されたブレーキランプ
３とから構成されている。そして、ブレーキＳＷ４とブ
レーキランプ３とを接続する回路の一部がコントローラ
１の入力端子１Ａに接続されている。ここで、ブレーキ
ＳＷ４は、図示しないブレーキペダルが踏み込まれた場
合に、これを検出してオン（ＯＮ）となるスイッチであ
る。
実施例では、ブレーキランプ３の点燈制御回路が使用さ
れている。即ち、このブレーキ作動検出手段２は、一端
が電源に接続されたブレーキスイッチ（以下、「ブレー
キＳＷ」という）４と、このブレーキＳＷ４の一端側に
接続されるとともに他端側が接地されたブレーキランプ
３とから構成されている。そして、ブレーキＳＷ４とブ
レーキランプ３とを接続する回路の一部がコントローラ
１の入力端子１Ａに接続されている。ここで、ブレーキ
ＳＷ４は、図示しないブレーキペダルが踏み込まれた場
合に、これを検出してオン（ＯＮ）となるスイッチであ
る。
【００１５】その他の部分の構成は、前述した従来例と
同一になっている。
同一になっている。
【００１６】ここで、図３のタイミングチャートを参照
しつつコントローラ１のモータ電流制御について説明す
る。図示しないブレーキペダルが踏み込まれず、ブレー
キＳＷ４が「オフ（ＯＦＦ）」状態の時間Ｔ1 の間は、
コントローラ１の端子１Ａは「ロー（Ｌ）」レベルであ
るので、コントローラ１では、車速に応じて図２のノー
マル走行時最大電流値Ｉ1 となるようにアシストモータ
５８のモータ電流値を制御する。この一方、ブレーキペ
ダルが踏み込まれてブレーキＳＷ４が「ＯＮ」となる
と、ブレーキランプ３が点燈するとともに、端子１Ａに
「ハイ（Ｈ）」レベル信号であるブレーキオン信号が入
力される。このため、コントローラ１内のＣＰＵでは、
当該車両が非制動状態から制動状態になったと判断し、
図２のモータ電流値マップから制動時最大モータ電流値
マップを選択し、当該制動時最大モータ電流値マップに
従って、その速度時の制動時最大モータ電流値Ｉ2 とな
るようアシストモータ５８のモータ電流値を制御する。
この結果、ブレーキＳＷ４がＯＮとなる時間Ｔ2 の間
は、モータ電流値が増加し、これに応じて、アシスト力
が増大するので、急減速時のノーズダイブの発生によ
り、アシスト量が低下するのを有効に防止できる。
しつつコントローラ１のモータ電流制御について説明す
る。図示しないブレーキペダルが踏み込まれず、ブレー
キＳＷ４が「オフ（ＯＦＦ）」状態の時間Ｔ1 の間は、
コントローラ１の端子１Ａは「ロー（Ｌ）」レベルであ
るので、コントローラ１では、車速に応じて図２のノー
マル走行時最大電流値Ｉ1 となるようにアシストモータ
５８のモータ電流値を制御する。この一方、ブレーキペ
ダルが踏み込まれてブレーキＳＷ４が「ＯＮ」となる
と、ブレーキランプ３が点燈するとともに、端子１Ａに
「ハイ（Ｈ）」レベル信号であるブレーキオン信号が入
力される。このため、コントローラ１内のＣＰＵでは、
当該車両が非制動状態から制動状態になったと判断し、
図２のモータ電流値マップから制動時最大モータ電流値
マップを選択し、当該制動時最大モータ電流値マップに
従って、その速度時の制動時最大モータ電流値Ｉ2 とな
るようアシストモータ５８のモータ電流値を制御する。
この結果、ブレーキＳＷ４がＯＮとなる時間Ｔ2 の間
は、モータ電流値が増加し、これに応じて、アシスト力
が増大するので、急減速時のノーズダイブの発生によ
り、アシスト量が低下するのを有効に防止できる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによれば、制御部の制動時モータ電流制御
機能により、走行中に運転者によりブレーキが操作さ
れ、当該車両が非制動状態から制動状態になった場合
に、アシストモータのモータ電流値が増加せしめれるの
で、十分なパワーアシスト力が発生し、これにより、減
速時ノーズダイブ発生によるアシスト力不足による操舵
力の低下を有効に防止することができ、走行中ブレーキ
をかけた時に急にハンドルが重たくなるのを効果的に抑
制することができるという従来にない優れた電動式パワ
ーステアリング装置を提供することができる。
るので、これによれば、制御部の制動時モータ電流制御
機能により、走行中に運転者によりブレーキが操作さ
れ、当該車両が非制動状態から制動状態になった場合
に、アシストモータのモータ電流値が増加せしめれるの
で、十分なパワーアシスト力が発生し、これにより、減
速時ノーズダイブ発生によるアシスト力不足による操舵
力の低下を有効に防止することができ、走行中ブレーキ
をかけた時に急にハンドルが重たくなるのを効果的に抑
制することができるという従来にない優れた電動式パワ
ーステアリング装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施例の主要部の構成を示すブロッ
ク図である。
ク図である。
【図２】図１のコントローラの内部メモリに格納されて
いる最大モータ電流値マップを示す線図である。
いる最大モータ電流値マップを示す線図である。
【図３】コントローラのモータ電流制御動作を説明する
ためのタイミングチャートである。
ためのタイミングチャートである。
【図４ないし図６】従来の一般的な車速感応型電動式パ
ワーステアリング装置を説明するための図である。
ワーステアリング装置を説明するための図である。
１ 制御部としてのコントローラ ２ ブレーキ作動検出手段 ５７ トルクセンサ ５８ アシストモータ ６１ 車速センサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｂ６２Ｄ 119:00 (56)参考文献 特開 昭59−92257（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−11531（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−78878（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−85067（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−247168（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255284（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−255283（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−178275（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B62D 5/04 B62D 6/00 B60T 7/00
Claims (1)
- 【請求項１】 ステアリングハンドルの操舵トルクを検
出するトルクセンサと、車速を検出する車速センサと、
前記ステアリングハンドルの操舵力を補助するアシスト
モータと、前記両センサの出力を受け前記アシストモー
タを制御する制御部とを備え、この制御部が、車速とハ
ンドル操舵トルクとに応じて前記アシストモータのモー
タ電流を増減変化せしめることにより、操舵トルクに応
じた操舵方向へのパワーアシストを行なう電動式パワー
ステアリング装置において、 前記制御部に、ブレーキの作動・非作動を検出するブレ
ーキ作動検出手段を併設するとともに、 前記制御部は、前記ブレーキ作動検出手段からの信号に
より当該車両が非制動状態から制動状態になってノーズ
ダイブが発生したと判断した場合に、前記アシストモー
タのモータ電流値を当該制動開始時の車速での非制動時
最大モータ電流値より所定量だけ増加させる制動時モー
タ電流制御機能を有していることを特徴とした電動式パ
ワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168191A JP2947296B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3168191A JP2947296B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04244482A JPH04244482A (ja) | 1992-09-01 |
| JP2947296B2 true JP2947296B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=12337843
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3168191A Expired - Lifetime JP2947296B2 (ja) | 1991-01-31 | 1991-01-31 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2947296B2 (ja) |
-
1991
- 1991-01-31 JP JP3168191A patent/JP2947296B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04244482A (ja) | 1992-09-01 |
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