JP2969701B2 - 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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- torque
- assist motor
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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、電動式パワーステアリング装置に係り、更
に詳しくは、前輪舵角センサの出力に応じて制御される
アシストモータの回転駆動力によりステアリングシャフ
トを駆動してハンドル操舵力を補助（アシスト）する電
動式パワーステアリング装置に関する。
に詳しくは、前輪舵角センサの出力に応じて制御される
アシストモータの回転駆動力によりステアリングシャフ
トを駆動してハンドル操舵力を補助（アシスト）する電
動式パワーステアリング装置に関する。
従来、乗用車等においては、ハンドル入力軸とトルク
伝達軸の間に設けられたトーションバー式トルクセンサ
の出力に応じて、アシストモータの電流量を制御し、ハ
ンドル操舵力をアシストする力を制御する電動式パワー
ステアリング装置が比較的多く採用されている。
伝達軸の間に設けられたトーションバー式トルクセンサ
の出力に応じて、アシストモータの電流量を制御し、ハ
ンドル操舵力をアシストする力を制御する電動式パワー
ステアリング装置が比較的多く採用されている。
第６図に、この種のパワーステアリング装置（車速感
応型）50を装備した車輌が示されている。
応型）50を装備した車輌が示されている。
第６図において、パワーステアリング装置50は、車体
100の前部に装備されている。
100の前部に装備されている。
このパワーステアリング装置50は、一端にハンドル
（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（ハンドル入力軸）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53と、このトルク伝達軸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55
A,55Bを操舵するステアリングギヤ部60とを備えてい
る。
（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（ハンドル入力軸）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53と、このトルク伝達軸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55
A,55Bを操舵するステアリングギヤ部60とを備えてい
る。
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のハンドル51と反対側の端部には、前記トーシ
ョンバーのねじれ角を検出する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
よりステアリングシャフト52を回転駆動してハンドル51
の操舵力をアシスト（補助）するアシストモータ58が装
備されている。
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のハンドル51と反対側の端部には、前記トーシ
ョンバーのねじれ角を検出する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
よりステアリングシャフト52を回転駆動してハンドル51
の操舵力をアシスト（補助）するアシストモータ58が装
備されている。
ステアリングギヤ部60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、最も一般的には、ラックアンドピニオン機構が使用
され、この場合、ピニオンの歯数がステアリングギヤ・
レシオとなる。
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、最も一般的には、ラックアンドピニオン機構が使用
され、この場合、ピニオンの歯数がステアリングギヤ・
レシオとなる。
更に、この従来例では、アシストモータ58のモータ電
流を制御する制御部としてのコントローラ70が設けられ
ている。このコントローラ70は、車速センサ（スピード
メータ）65と、ステアリングセンサ57の出力信号に基づ
いて、所定の演算（ステアリング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）を行いアシスタモータ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。
流を制御する制御部としてのコントローラ70が設けられ
ている。このコントローラ70は、車速センサ（スピード
メータ）65と、ステアリングセンサ57の出力信号に基づ
いて、所定の演算（ステアリング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）を行いアシスタモータ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。
第６図において、符号80は電源としてのバッテリを示
す。
す。
上述のように構成されたパワーステアリング装置50で
は、コントローラ70に制御されてアシストモータ58が回
転し、この回転力に応じて減速機構部を介してステアリ
ングシャフト52が回転させられ、このようにしてハンド
ル51の操舵力がアシストされるようになっている。
は、コントローラ70に制御されてアシストモータ58が回
転し、この回転力に応じて減速機構部を介してステアリ
ングシャフト52が回転させられ、このようにしてハンド
ル51の操舵力がアシストされるようになっている。
第７図は、この場合のトルクとモータ電流との関係を
示すトルク−電流制御曲線である。
示すトルク−電流制御曲線である。
しかしながら、上記従来例においては、トーションバ
ーやトーションバーのねじれを検出するステアリングセ
ンサ等からなるトルク検出機構部の構造が複雑なため取
付けが困難であり、しかもその複雑さのため不具合が生
じ易く、更には当該トルク検出機構部が高価である等の
不都合がった。
ーやトーションバーのねじれを検出するステアリングセ
ンサ等からなるトルク検出機構部の構造が複雑なため取
付けが困難であり、しかもその複雑さのため不具合が生
じ易く、更には当該トルク検出機構部が高価である等の
不都合がった。
本発明の目的は、かかる従来例の有する不都合を改善
し、とくに、ハンドル入力トルクの検出を不要とし、こ
れにより構造が簡単で且つ安価に供給し得る電動式パワ
ーステアリング装置を提供することにある。
し、とくに、ハンドル入力トルクの検出を不要とし、こ
れにより構造が簡単で且つ安価に供給し得る電動式パワ
ーステアリング装置を提供することにある。
本発明は、ハンドル入力軸と、このハンドル入力軸に
連結されたトルク伝達軸と、当該トルク伝達軸からの伝
達トルクにより左右前輪を操舵するステアリングギヤ部
とを有している。また、ハンドル入力軸とトルク伝達軸
の連結部に、減速機構部を介してその回転力によりハン
ドルの操舵力をアシストするアシストモータを装備して
いる。更に、左右前輪の操舵角を検出する舵角センサ
と、この舵角センサの出力を取り込みアシストモータを
制御する制御部とを備えている。そして、制御部が、舵
角センサの出力信号を時間微分することにより前記トル
ク伝達軸の角速度及び角加速度を求めると共に、この得
られた角速度及び角加速度によって実トルクを求め、こ
の実トルクと前記アシストモータの出力トルクに基づい
て前記ハンドル入力軸に加わる入力トルクを算出し、当
該入力トルクの値及び予め定められた入力トルク−モー
タ電流値マップに求づいてアシストモータへの制御電流
値を微小時間ごとに決定せしめる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。
連結されたトルク伝達軸と、当該トルク伝達軸からの伝
達トルクにより左右前輪を操舵するステアリングギヤ部
とを有している。また、ハンドル入力軸とトルク伝達軸
の連結部に、減速機構部を介してその回転力によりハン
ドルの操舵力をアシストするアシストモータを装備して
いる。更に、左右前輪の操舵角を検出する舵角センサ
と、この舵角センサの出力を取り込みアシストモータを
制御する制御部とを備えている。そして、制御部が、舵
角センサの出力信号を時間微分することにより前記トル
ク伝達軸の角速度及び角加速度を求めると共に、この得
られた角速度及び角加速度によって実トルクを求め、こ
の実トルクと前記アシストモータの出力トルクに基づい
て前記ハンドル入力軸に加わる入力トルクを算出し、当
該入力トルクの値及び予め定められた入力トルク−モー
タ電流値マップに求づいてアシストモータへの制御電流
値を微小時間ごとに決定せしめる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。
以下、本発明の一実施例を第１図ないし第５図に基づ
いて説明する。
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こととする。
同一の符号を用いることとする。
この実施例のパワーステアリング装置10は、第１図に
示すように車体100の前部に装備されている。
示すように車体100の前部に装備されている。
このパワーステアリング装置10は、一端にハンドル51
を有するハンドル入力軸としてのステアリングシャフト
１と、このステアリングシャフト１の他端にユニバーサ
ルジョイント11（第２図参照）を介して連結されたトル
ク伝達軸53と、このトルク伝達軸53からの伝達トルクに
よりタイロッド54（及び図示しないナックルアーム）を
介して左右前輪55A,55Bを操舵するステアリングギヤ部6
0とを備えている。
を有するハンドル入力軸としてのステアリングシャフト
１と、このステアリングシャフト１の他端にユニバーサ
ルジョイント11（第２図参照）を介して連結されたトル
ク伝達軸53と、このトルク伝達軸53からの伝達トルクに
よりタイロッド54（及び図示しないナックルアーム）を
介して左右前輪55A,55Bを操舵するステアリングギヤ部6
0とを備えている。
この内、ステアリングシャフト１は、ステアリングコ
ラム２に回転自在に支持されている。また、ステアリン
グシャフト１とトルク伝達軸53との連結部近傍には、図
示しない減速機構部を介してその回転力によりステアリ
ングシャフト１を回転駆動してハンドル51の操舵力をア
シスト（補助）するアシストモータ58が装備されてい
る。前記減速機構部はステアリングシャフト１とトルク
伝達軸53の連結部近傍に設けられたギヤボックス59内に
収納されている。この減速機構部は、モータ側の回転を
ステアリングシャフト１に減速して伝達するとともに、
ハンドル側のトルクをモータ側に伝えることなく、該ハ
ンドル入力トルクによりトルク伝達軸53を回動せしめる
ことを可能とする構造のものが使用される。本実施例で
は、ステアリングシャフト１のハンドル51と反対側の端
部は幾分その直径が太く形成され、ギヤボックス59内部
の小径部部分には、その内径が該小径部より幾分大きく
形成された管状部材（図示せず）が装備されている。こ
の管状部材の外周部に図示しないウォーム・ホイールが
一体的に固定され、このウォーム・ホイールにアシスト
モータ58の出力軸に一体的に装着されたウォーム（図示
せず）が噛合している。更に、管状部材とステアリング
シャフト１との間には、アシストモータ58が作動してい
る時のみウォーム・ホイールの回転をステアリングシャ
フトに伝達するクラッチ（図示せず）が装備されてい
る。そして、これらウォーム・ホイール，クラッチ等に
より減速機構部が構成されている。このため、本実施例
では、アシストモータ58（の出力軸）の回転減速機構部
により減速されてステアリングシャフト１に伝達され、
該ステアリングシャフト１がアシストモータ58の回転方
向に応じて所定方向に回転させられるようになってい
る。この一方、アシストモータ58が作動しない場合に
は、クラッチが切れているため、ハンドル入力トルクに
より、トルク伝達軸を回転させ得るような構成となっっ
ている。
ラム２に回転自在に支持されている。また、ステアリン
グシャフト１とトルク伝達軸53との連結部近傍には、図
示しない減速機構部を介してその回転力によりステアリ
ングシャフト１を回転駆動してハンドル51の操舵力をア
シスト（補助）するアシストモータ58が装備されてい
る。前記減速機構部はステアリングシャフト１とトルク
伝達軸53の連結部近傍に設けられたギヤボックス59内に
収納されている。この減速機構部は、モータ側の回転を
ステアリングシャフト１に減速して伝達するとともに、
ハンドル側のトルクをモータ側に伝えることなく、該ハ
ンドル入力トルクによりトルク伝達軸53を回動せしめる
ことを可能とする構造のものが使用される。本実施例で
は、ステアリングシャフト１のハンドル51と反対側の端
部は幾分その直径が太く形成され、ギヤボックス59内部
の小径部部分には、その内径が該小径部より幾分大きく
形成された管状部材（図示せず）が装備されている。こ
の管状部材の外周部に図示しないウォーム・ホイールが
一体的に固定され、このウォーム・ホイールにアシスト
モータ58の出力軸に一体的に装着されたウォーム（図示
せず）が噛合している。更に、管状部材とステアリング
シャフト１との間には、アシストモータ58が作動してい
る時のみウォーム・ホイールの回転をステアリングシャ
フトに伝達するクラッチ（図示せず）が装備されてい
る。そして、これらウォーム・ホイール，クラッチ等に
より減速機構部が構成されている。このため、本実施例
では、アシストモータ58（の出力軸）の回転減速機構部
により減速されてステアリングシャフト１に伝達され、
該ステアリングシャフト１がアシストモータ58の回転方
向に応じて所定方向に回転させられるようになってい
る。この一方、アシストモータ58が作動しない場合に
は、クラッチが切れているため、ハンドル入力トルクに
より、トルク伝達軸を回転させ得るような構成となっっ
ている。
ステアリングギヤ部60としては、第２図に示すよう
に、トルク伝達軸53に一体的に装備されたピニオン61
と、このピニオン61に噛合するラック62とからなるラッ
クアンドピニオン機構が用いられている。ここで、ラッ
ク62は、左右前輪55A,55Bに連結されたタイロッド54に
一体的に装備されている。このため、トルク伝達軸53が
回転すると、その回転がステアリングギヤ部60により減
速されてタイロッド54に伝達され、該タイロッド54が第
２図の矢印Ｘ−Ｘ′方向に往復運動するようになってい
る。トルク伝達軸53の下端には該トルク伝達軸53の基準
点よりの回転角θ，即ち左右前輪55A,55Bの操舵角を検
出するとともに、検出角に対応する電圧信号Ｖ（θ）を
出力する舵角センサとしてのポテンショメータ３が装備
されている。
に、トルク伝達軸53に一体的に装備されたピニオン61
と、このピニオン61に噛合するラック62とからなるラッ
クアンドピニオン機構が用いられている。ここで、ラッ
ク62は、左右前輪55A,55Bに連結されたタイロッド54に
一体的に装備されている。このため、トルク伝達軸53が
回転すると、その回転がステアリングギヤ部60により減
速されてタイロッド54に伝達され、該タイロッド54が第
２図の矢印Ｘ−Ｘ′方向に往復運動するようになってい
る。トルク伝達軸53の下端には該トルク伝達軸53の基準
点よりの回転角θ，即ち左右前輪55A,55Bの操舵角を検
出するとともに、検出角に対応する電圧信号Ｖ（θ）を
出力する舵角センサとしてのポテンショメータ３が装備
されている。
更に、本実施例では、ポテンショメータ３の出力を取
り込み、これに基づいて後述するようにしてアシストモ
ータ58のモータ電流を制御する制御部としてのコントロ
ーラ４が設けられている。第１図において、符号80は電
源としてのバッテリを示す。
り込み、これに基づいて後述するようにしてアシストモ
ータ58のモータ電流を制御する制御部としてのコントロ
ーラ４が設けられている。第１図において、符号80は電
源としてのバッテリを示す。
次に、上述のように構成されたパワーステアリング装
置10のパワーアシストの原理について、第２図を参照し
つつ、第３図のブロックダイヤラムに基づいて説明す
る。
置10のパワーアシストの原理について、第２図を参照し
つつ、第３図のブロックダイヤラムに基づいて説明す
る。
この第３図において、符号５で示す点線で囲まれた部
分は、機構部を伝達関数表示したものである。また、符
号４で示す二点鎖線で囲まれた部分は、制御部を伝達関
数表示したものである。
分は、機構部を伝達関数表示したものである。また、符
号４で示す二点鎖線で囲まれた部分は、制御部を伝達関
数表示したものである。
この図より、機構部の出力である舵角センサの検出角
θと、入力であるアシストモータ58を流れる電流値Ｉと
の間には、次式の関係がある。
θと、入力であるアシストモータ58を流れる電流値Ｉと
の間には、次式の関係がある。
θ＝（1/J×Gr））∫∫TE dtdt…… 但し、 J:アシストモータの電機子の慣性モーメント Gr:減速機構部のギヤ比である。また、TE＝TA＋TMは
ハンドルを切ろうとするトルクである。
ハンドルを切ろうとするトルクである。
ここで、TA＝TS＋TOの関係があり（第２図参照）、 TS:ハンドル入力トルク TO:タイヤからの外乱トルク である。すなわち、TAは実際の人の力によりタイヤの外
乱トルクに打ち勝ってハンドルを切るトルクである。
乱トルクに打ち勝ってハンドルを切るトルクである。
また、TM＝TT×Ｉはモータがハンドルを切ろうとする
トルク（モータが発生するトルク）である。ここで、
KT:モータトルク定数である。
トルク（モータが発生するトルク）である。ここで、
KT:モータトルク定数である。
従って TE′＝Ｊ・Gr・（d/dt）・（ｄθ:dt） ＝Ｊ・Gr・（d/dt）・ω（θ） ＝Ｊ・Gr・（d/dt）・α（θ） …… ここに、ω（θ）：角速度 α（θ）：角加速度である。
が、理論上のTEの値となり（第３図参照）、 TA′＝TE′−（KT×Ｉ） …… が理論上の人がタイヤの外乱トルクに打ち勝ってハンド
ルを切るトルクとなる。
ルを切るトルクとなる。
このように、上記式で示されるTE′に基づき、モー
タ電流Ｉを制御すれば、ハンドル入力トルクTS,タイヤ
からの外乱トルクTO等を測定することなく、舵角センサ
の検出角θのみにより、理想的なパワーアシストが可能
であることがわかる。
タ電流Ｉを制御すれば、ハンドル入力トルクTS,タイヤ
からの外乱トルクTO等を測定することなく、舵角センサ
の検出角θのみにより、理想的なパワーアシストが可能
であることがわかる。
本実施例では、上記原理に基づき制御部としてのコン
トローラ４が、第３図、第５図に示すTA′−Ｉ曲線（モ
ータ電流算出マップ）によりモータ電流を可変制御する
ようになっている。TA′−Ｉ曲線は、TA′のプラス側で
はTA＝０近くでＩはほぼ０であるが、TA′がある値ａに
なるとＩは徐々に大きくなり、TA′がある値ｂでＩはピ
ークとなり、TA′がｂを超えるとＩは徐々に低下するよ
うになっている。
トローラ４が、第３図、第５図に示すTA′−Ｉ曲線（モ
ータ電流算出マップ）によりモータ電流を可変制御する
ようになっている。TA′−Ｉ曲線は、TA′のプラス側で
はTA＝０近くでＩはほぼ０であるが、TA′がある値ａに
なるとＩは徐々に大きくなり、TA′がある値ｂでＩはピ
ークとなり、TA′がｂを超えるとＩは徐々に低下するよ
うになっている。
次に、コントローラ４の具体的動作を示す第４図のフ
ローチャートを参照しつつ、コントローラ４を中心に本
実施例の動作を説明する。
ローチャートを参照しつつ、コントローラ４を中心に本
実施例の動作を説明する。
ここでは、初期状態として全くの直進状態を仮定し
て、走行中の動作について説明する。
て、走行中の動作について説明する。
この状態から、運転者に何れかにハンドル51を操舵す
ると、ハンドル51が僅かに回転した時（微小時間Δｔ
後）に、ポテンショメータの出力Ｖ（θ）がコントロー
ラ４に入力される（ステップS101）。ここでは、Ｖ
（θ）＝θなる関係が成立するものとする。
ると、ハンドル51が僅かに回転した時（微小時間Δｔ
後）に、ポテンショメータの出力Ｖ（θ）がコントロー
ラ４に入力される（ステップS101）。ここでは、Ｖ
（θ）＝θなる関係が成立するものとする。
次に、コントローラ４の図示しないCPUでは、Ｖ
（θ）に基づきトルク伝達軸53の角速度ω（θ）を算出
する（S102）。
（θ）に基づきトルク伝達軸53の角速度ω（θ）を算出
する（S102）。
具体的には、〔Ｖ（θ）−Ｖ（θ）１〕／Δｔよりω
（θ）を算出する。この場合には、一つ前のＶ（θ）の
値Ｖ（θ）１は０であるから、ω（θ）＝Ｖ（θ）／Δ
ｔの計算が行われる。
（θ）を算出する。この場合には、一つ前のＶ（θ）の
値Ｖ（θ）１は０であるから、ω（θ）＝Ｖ（θ）／Δ
ｔの計算が行われる。
次いで、図示しないCPUでは、次の計算に備えてステ
ップ101で検出されたＶ（θ）の値をＶ（θ）１と置き
換える（S103）。そして、ステップS102で算出されたω
（θ）に基づき角加速度α（θ）の算出する（S104）。
具体的には、〔ω（θ）−ω（θ）１〕／Δｔよりα
（θ）を算出する。この場合には、一つ前のω（θ）１
は０であるから、α（θ）＝ω（θ）／Δｔの計算が行
われる。
ップ101で検出されたＶ（θ）の値をＶ（θ）１と置き
換える（S103）。そして、ステップS102で算出されたω
（θ）に基づき角加速度α（θ）の算出する（S104）。
具体的には、〔ω（θ）−ω（θ）１〕／Δｔよりα
（θ）を算出する。この場合には、一つ前のω（θ）１
は０であるから、α（θ）＝ω（θ）／Δｔの計算が行
われる。
続いて、図示しないCPUでは、次の計算に備えてステ
ップS102で算出されたω（θ）の値をω（θ）１と置き
換える（S105）。
ップS102で算出されたω（θ）の値をω（θ）１と置き
換える（S105）。
そして、図示しないCPUでは、上述した式，式に
基づいてTE′,TA′の値をそれぞれ算出する。（S106,S1
07）。
基づいてTE′,TA′の値をそれぞれ算出する。（S106,S1
07）。
（ここで、I1は現在の電流値である）。
次に、ステップS107で算出されたTA′の値に基づき、
第５図に示すモータ電流算出カップ（TA′−Ｉ曲線）よ
り電流値Ｉを決定し（S108）、この決定された電流値Ｉ
になるようにモータ電流を変化させ、モータの制御を行
う（S109）。
第５図に示すモータ電流算出カップ（TA′−Ｉ曲線）よ
り電流値Ｉを決定し（S108）、この決定された電流値Ｉ
になるようにモータ電流を変化させ、モータの制御を行
う（S109）。
以後、図示しないCPUでは上記ステップS101ないしS10
9の動作を時間Δｔ毎に繰り返し、各ステップS107で算
出されたハンドル51を切るに必要な力の理論値TA′の各
値に基づく、モータ電流Ｉを連続的に変化させる。この
結果、アシストモータ58によるアシスト力の大きさと方
向がほぼ理論上の理想値となるよう補正され、直接には
ハンドル入力トルクを計測することなく、タイヤから外
乱トルクも考慮した適性なパワーアシストが行われる。
9の動作を時間Δｔ毎に繰り返し、各ステップS107で算
出されたハンドル51を切るに必要な力の理論値TA′の各
値に基づく、モータ電流Ｉを連続的に変化させる。この
結果、アシストモータ58によるアシスト力の大きさと方
向がほぼ理論上の理想値となるよう補正され、直接には
ハンドル入力トルクを計測することなく、タイヤから外
乱トルクも考慮した適性なパワーアシストが行われる。
以上説明した本実施例によれば、ハンドル入力トルク
を直接計測することなく、トルク伝達軸53の回転角θ，
即ち，左右前輪の操舵角を検出するだけで適性なパワー
アシストを行うことができるので、高価なトルクセンサ
（トーションバーやトーションバーのねじれを検出する
ステアリングセンサ等からなる）が不要となり、安価な
ポテンショメータだけで十分であるため、構造が簡単で
安価となり、故障も発生しにくくなるという利点があ
る。
を直接計測することなく、トルク伝達軸53の回転角θ，
即ち，左右前輪の操舵角を検出するだけで適性なパワー
アシストを行うことができるので、高価なトルクセンサ
（トーションバーやトーションバーのねじれを検出する
ステアリングセンサ等からなる）が不要となり、安価な
ポテンショメータだけで十分であるため、構造が簡単で
安価となり、故障も発生しにくくなるという利点があ
る。
本発明は、以上のように構成され機能するので、これ
によると、制御部が、舵角センサの出力信号とアシスト
モータに流れる現在の電流値とに基づきハンドルを切る
に必要な力の理論値を繰り返し算出し、該算出された各
力の値に応じてアシストモータの電流値を連続的に変化
せしめる機能を有していることから、ハンドル入力トル
クを直接計測することなく、左右前輪の操舵角を検出す
るだけで適性なパワーアシストを行うことができるの
で、従来例と異なり、高価なトルクセンサを不要にする
ことができ、例えば、上記実施例のように舵角センサを
安価なポテンショメータで構成することにより、構造が
簡単で故障が発生しにくく、しかも安価に供給できると
いう従来にない優れた電動式パワーステアリン装置を提
供することができる。
によると、制御部が、舵角センサの出力信号とアシスト
モータに流れる現在の電流値とに基づきハンドルを切る
に必要な力の理論値を繰り返し算出し、該算出された各
力の値に応じてアシストモータの電流値を連続的に変化
せしめる機能を有していることから、ハンドル入力トル
クを直接計測することなく、左右前輪の操舵角を検出す
るだけで適性なパワーアシストを行うことができるの
で、従来例と異なり、高価なトルクセンサを不要にする
ことができ、例えば、上記実施例のように舵角センサを
安価なポテンショメータで構成することにより、構造が
簡単で故障が発生しにくく、しかも安価に供給できると
いう従来にない優れた電動式パワーステアリン装置を提
供することができる。
第１図は本発明の一実施例の全体構成を示す説明図、第
２図は第１図の実施例における機構部を簡略化して示す
説明図（各部に作用するトルクを併せて示す）、第３図
は第１図の実施例のパワーアシストの原理を示すブロッ
クダイヤグラム、第４図はコントローラの制御動作を示
すフローチャート、第５図はモータ電流算出マップ
（TA′−Ｉ曲線）、第６図は従来例を示す説明図、第７
図は第６図の従来例におけるトルク−電流制御制御曲線
である。 １……ハンドル入力軸としてのステアリングシャフト、
３……舵角センサとしてのポテンショメータ、４……制
御部としてのコントローラ、53……トルク伝達軸、55A
……左前輪、55B……右前輪、58……アシストモータ、5
9……減速機構部を収納するギヤボックス、60……ステ
アリングギヤ部。
２図は第１図の実施例における機構部を簡略化して示す
説明図（各部に作用するトルクを併せて示す）、第３図
は第１図の実施例のパワーアシストの原理を示すブロッ
クダイヤグラム、第４図はコントローラの制御動作を示
すフローチャート、第５図はモータ電流算出マップ
（TA′−Ｉ曲線）、第６図は従来例を示す説明図、第７
図は第６図の従来例におけるトルク−電流制御制御曲線
である。 １……ハンドル入力軸としてのステアリングシャフト、
３……舵角センサとしてのポテンショメータ、４……制
御部としてのコントローラ、53……トルク伝達軸、55A
……左前輪、55B……右前輪、58……アシストモータ、5
9……減速機構部を収納するギヤボックス、60……ステ
アリングギヤ部。
Claims (1)
- 【請求項１】ハンドル入力軸と、このハンドル入力軸に
連結されたトルク伝達軸と、当該トルク伝達軸からの伝
達トルクにより左右前輪を操舵するステアリングギヤ部
とを有し、 前記ハンドル入力軸とトルク伝達軸の連結部に、減速機
構部を介してその回転力によりハンドルの操舵力をアシ
ストするアシストモータを装備し、 前記左右前輪の操舵角を検出する舵角センサと、この舵
角センサの出力を取り込み前記アシストモータを制御す
る制御部とを備え、 前記制御部が、前記舵角センサの出力信号を時間微分す
ることにより前記トルク伝達軸の角速度及び角加速度を
求めると共に、この得られた角速度及び角加速度によっ
て実トルクを求め、 この実トルクと前記アシストモータの出力トルクに基づ
いて前記ハンドル入力軸に加わる入力トルクを算出し、
当該入力トルクの値及び予め定められた入力トルク−モ
ータ電流値マップに基づいてアシストモータへの制御電
流値を微小時間ごとに決定せしめる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 |
|---|---|---|---|
| JP31280289A JP2969701B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 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 |
|---|---|---|---|
| JP31280289A JP2969701B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 電動式パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03176269A JPH03176269A (ja) | 1991-07-31 |
| JP2969701B2 true JP2969701B2 (ja) | 1999-11-02 |
Family
ID=18033583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP31280289A Expired - Lifetime JP2969701B2 (ja) | 1989-12-01 | 1989-12-01 | 電動式パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2969701B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3850735B2 (ja) | 2002-02-04 | 2006-11-29 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
-
1989
- 1989-12-01 JP JP31280289A patent/JP2969701B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03176269A (ja) | 1991-07-31 |
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