JP3335718B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動機の駆動力でステ
アリング力をパワーアシストするようにした電動パワー
ステアリング装置に関し、特に電動機からの駆動力を伝
える減速機のトルクがあまり大きくなるとスリップを生
じるように構成されているトルクスリップ機構に関す
る。
アリング力をパワーアシストするようにした電動パワー
ステアリング装置に関し、特に電動機からの駆動力を伝
える減速機のトルクがあまり大きくなるとスリップを生
じるように構成されているトルクスリップ機構に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置を図
１及び図２において説明する。ステアリングハンドル１
から入力されたマニュアルステアリング力は、入力側ピ
ニオンシャフト３を介して入力側ピニオン５に伝わる。
この入力側ピニオン５は、入力側ラック７と噛み合って
おり、この入力側ラック７が形成されたラックシャフト
９によりタイヤ１１の転舵をおこなう。また前記ラック
シャフト９には、前記入力側ラック７と直列に、出力側
ラック１３が形成されている。この出力側ラック１３に
は、出力側ピニオン１５が噛み合っている。この出力側
ピニオン１５は減速機１７を介して電動機１９から駆動
力が伝えられる。そして、入力側ピニオンシャフト５の
外周部にはトルクセンサ２１が配置され、マニュアルス
テアリング力によるトルクが検出される。また車速セン
サ２３が別に設けられる。これらのセンサ２１、２３か
らの情報により、コントローラ２５内では、前記電動機
１９に通電されるべき電流が制御される。このように電
流が電動機１９に通電され、ステアリング用ハンドル１
のマニュアルステアリング力をパワーアシストすること
により、マニュアルステアリング力をリアルタイムで最
適なステアリング力に軽減している。
１及び図２において説明する。ステアリングハンドル１
から入力されたマニュアルステアリング力は、入力側ピ
ニオンシャフト３を介して入力側ピニオン５に伝わる。
この入力側ピニオン５は、入力側ラック７と噛み合って
おり、この入力側ラック７が形成されたラックシャフト
９によりタイヤ１１の転舵をおこなう。また前記ラック
シャフト９には、前記入力側ラック７と直列に、出力側
ラック１３が形成されている。この出力側ラック１３に
は、出力側ピニオン１５が噛み合っている。この出力側
ピニオン１５は減速機１７を介して電動機１９から駆動
力が伝えられる。そして、入力側ピニオンシャフト５の
外周部にはトルクセンサ２１が配置され、マニュアルス
テアリング力によるトルクが検出される。また車速セン
サ２３が別に設けられる。これらのセンサ２１、２３か
らの情報により、コントローラ２５内では、前記電動機
１９に通電されるべき電流が制御される。このように電
流が電動機１９に通電され、ステアリング用ハンドル１
のマニュアルステアリング力をパワーアシストすること
により、マニュアルステアリング力をリアルタイムで最
適なステアリング力に軽減している。
【０００３】さて、前記減速機１７は、電動機１９本来
の特性である低トルク高回転を、高トルク低回転として
出力させるものである。図３に示す減速機１７はプラネ
タリームギア１８Ａ、１８Ｂを採用したものである。即
ち電動機１９の軸２７に設けられたサンギヤ２９の外周
には複数のプラネットギヤ３１が噛み合っている。各プ
ラネットギヤ３１がそれぞれ回転する回転軸３３は、１
つの支持部材３５に固定されている。この支持部材３５
はもう１つのサンギヤ３７に固定されている。各プラネ
ットギヤ３１の外周にはリングギヤＡ３８が噛み合って
いる。このサンギヤ３７には、また別の複数のプラネッ
トギヤ３９が外周に噛み合っている。さらに各プラネッ
トギヤ３９の外周にはリングギヤＢ４０が噛み合ってい
る。そしてこれらのプラネットギヤ３９が回転する回転
軸４１の設けられた支持部材４３が、出力側ピニオン１
５に固定されている。このようにプラネタリームギヤ１
８Ａ、１８Ｂを用いることで、減速機全体を小型にで
き、大きな減速率を得ることができる。
の特性である低トルク高回転を、高トルク低回転として
出力させるものである。図３に示す減速機１７はプラネ
タリームギア１８Ａ、１８Ｂを採用したものである。即
ち電動機１９の軸２７に設けられたサンギヤ２９の外周
には複数のプラネットギヤ３１が噛み合っている。各プ
ラネットギヤ３１がそれぞれ回転する回転軸３３は、１
つの支持部材３５に固定されている。この支持部材３５
はもう１つのサンギヤ３７に固定されている。各プラネ
ットギヤ３１の外周にはリングギヤＡ３８が噛み合って
いる。このサンギヤ３７には、また別の複数のプラネッ
トギヤ３９が外周に噛み合っている。さらに各プラネッ
トギヤ３９の外周にはリングギヤＢ４０が噛み合ってい
る。そしてこれらのプラネットギヤ３９が回転する回転
軸４１の設けられた支持部材４３が、出力側ピニオン１
５に固定されている。このようにプラネタリームギヤ１
８Ａ、１８Ｂを用いることで、減速機全体を小型にで
き、大きな減速率を得ることができる。
【０００４】この減速機１７にはトルクスリップ機構４
５が設けられている。即ち、２つの、リングギヤＡ３
８、Ｂ４０のうち一方のリングギヤＢ４０はピン４７に
より固定されているが、他方のリングギヤＡ３８はトル
クパッド４９を介してスプリング５１により押圧され、
通常は固定された状態を維持する。なお、スプリング５
１はアジャストプラグ５３により図中下端が支持され、
このアジャストプラグ５３は固定用ビス５５で固定され
る。このようなトルクスリップ機構４５により、外部か
ら大きな力が加わり、電動機１９と出力側ピニオン１５
との間で伝達されるトルクが一定以上になると、スリッ
プを生じ、ギヤ等の損傷を防止したり、エマージェンシ
ステアリングの確保等を可能とする。即ち、ステアリン
グロックエンドにおける衝撃やキックバック等によって
外部からラックシャフトを介して大きな荷重が加わる
と、この荷重による過大なトルクが、出力側ピニオン１
５を介して減速機１７及び電動機１９へ伝わる。これに
より減速機１７のプラネタリームギヤ１８Ａ、１８Ｂや
電動機１９に損傷等の不都合が生じる可能性がある。こ
れらの不都合を防止するため、過大なトルクが伝達され
る場合には、一方のリングギヤＡ３８がスリップするこ
とで、過大なトルクが伝達されないようにする。
５が設けられている。即ち、２つの、リングギヤＡ３
８、Ｂ４０のうち一方のリングギヤＢ４０はピン４７に
より固定されているが、他方のリングギヤＡ３８はトル
クパッド４９を介してスプリング５１により押圧され、
通常は固定された状態を維持する。なお、スプリング５
１はアジャストプラグ５３により図中下端が支持され、
このアジャストプラグ５３は固定用ビス５５で固定され
る。このようなトルクスリップ機構４５により、外部か
ら大きな力が加わり、電動機１９と出力側ピニオン１５
との間で伝達されるトルクが一定以上になると、スリッ
プを生じ、ギヤ等の損傷を防止したり、エマージェンシ
ステアリングの確保等を可能とする。即ち、ステアリン
グロックエンドにおける衝撃やキックバック等によって
外部からラックシャフトを介して大きな荷重が加わる
と、この荷重による過大なトルクが、出力側ピニオン１
５を介して減速機１７及び電動機１９へ伝わる。これに
より減速機１７のプラネタリームギヤ１８Ａ、１８Ｂや
電動機１９に損傷等の不都合が生じる可能性がある。こ
れらの不都合を防止するため、過大なトルクが伝達され
る場合には、一方のリングギヤＡ３８がスリップするこ
とで、過大なトルクが伝達されないようにする。
【０００５】また、電動機１９の軸２７が固着する等に
よりロックした場合には、マニュアルステアリング力で
エマージェンシステアリングがおこなえるフェールセー
フを図らねばならない。そこで、マニュアルステアリン
グで入力された大きなトルクにより、前記リングギヤＡ
３８がスリップできるようにし、出力側ピニオン１５が
回転できラックシャフト９がマニュアルステアリング力
で動けるようにするものである。このようにトルクスリ
ップ機構４５によりスリップが生じる場合における電動
機１９に流れる電流の状態を図４に示す。この図では大
きなトルクが生じる代表として据切をおこなう。据切状
態ではマニュアルステアリング力によって入力された大
きなトルクが、トルクセンサ２１によって検出され、し
たがってコントローラ２５の信号により電動機１９には
大きな電流が通電される。なお、電動機１９に通電する
電流は、この通電によって電動機１９の軸２７に生じる
トルクの大きさに比例する。また電動機１９のトルクが
大きくなるにつれて回転は直線的に少なくなるよう変化
する（逆比例）。さらに、電動機に通電される電圧が大
きくなれば回転数が大きくなる。
よりロックした場合には、マニュアルステアリング力で
エマージェンシステアリングがおこなえるフェールセー
フを図らねばならない。そこで、マニュアルステアリン
グで入力された大きなトルクにより、前記リングギヤＡ
３８がスリップできるようにし、出力側ピニオン１５が
回転できラックシャフト９がマニュアルステアリング力
で動けるようにするものである。このようにトルクスリ
ップ機構４５によりスリップが生じる場合における電動
機１９に流れる電流の状態を図４に示す。この図では大
きなトルクが生じる代表として据切をおこなう。据切状
態ではマニュアルステアリング力によって入力された大
きなトルクが、トルクセンサ２１によって検出され、し
たがってコントローラ２５の信号により電動機１９には
大きな電流が通電される。なお、電動機１９に通電する
電流は、この通電によって電動機１９の軸２７に生じる
トルクの大きさに比例する。また電動機１９のトルクが
大きくなるにつれて回転は直線的に少なくなるよう変化
する（逆比例）。さらに、電動機に通電される電圧が大
きくなれば回転数が大きくなる。
【０００６】さて図４において、電動機１９に大きな電
流が通電され、この電流の大きさは電動機１９の軸２７
に生じるトルクの大きさと共に大きくなる。そして電動
機１９の設定最大電流Ｉo に近づくが電動機１９の設定
最大電流Ｉo はリングギヤＡの起動電流Ｉa より小さい
為、リングギヤＡ３８は回転しない。そして、より大き
な力でステアリングハンドル１が回動され、このマニュ
アルステアリング力が外力としてラックシャフト９及び
出力側ピニオン１５を介して減速機１７に入力される
と、前記Ｉa に相当するトルクよりも大きなトルクが減
速機１７に加わる。そしてリングギヤＡ３８のスリップ
を起こす電流（以下起動電流という）Ｉaに相当するト
ルクに達する。するとリングギヤＡ３８がトルクパッド
４９に対しスリップを生じる。そして、リングギヤＡ３
８とトルクパッド４９との間の摩擦は静止摩擦から動摩
擦になり、より小さなトルクでスリップが継続され得る
状態となる。この時、新たにステアリングハンドル１が
回動され、このトルクに対しコントローラ２５から電動
機１９に通電される電流がリングギヤＡ３８のスリップ
を継続させるに十分な摺動電流ＩS よりも大きければ、
スリップは継続する。このようにスリップが継続する
と、電動機１９の駆動力が出力側ピニオン１５に伝わら
ず、電動パワーステアリング装置が働かない状態となっ
てしまう。
流が通電され、この電流の大きさは電動機１９の軸２７
に生じるトルクの大きさと共に大きくなる。そして電動
機１９の設定最大電流Ｉo に近づくが電動機１９の設定
最大電流Ｉo はリングギヤＡの起動電流Ｉa より小さい
為、リングギヤＡ３８は回転しない。そして、より大き
な力でステアリングハンドル１が回動され、このマニュ
アルステアリング力が外力としてラックシャフト９及び
出力側ピニオン１５を介して減速機１７に入力される
と、前記Ｉa に相当するトルクよりも大きなトルクが減
速機１７に加わる。そしてリングギヤＡ３８のスリップ
を起こす電流（以下起動電流という）Ｉaに相当するト
ルクに達する。するとリングギヤＡ３８がトルクパッド
４９に対しスリップを生じる。そして、リングギヤＡ３
８とトルクパッド４９との間の摩擦は静止摩擦から動摩
擦になり、より小さなトルクでスリップが継続され得る
状態となる。この時、新たにステアリングハンドル１が
回動され、このトルクに対しコントローラ２５から電動
機１９に通電される電流がリングギヤＡ３８のスリップ
を継続させるに十分な摺動電流ＩS よりも大きければ、
スリップは継続する。このようにスリップが継続する
と、電動機１９の駆動力が出力側ピニオン１５に伝わら
ず、電動パワーステアリング装置が働かない状態となっ
てしまう。
【０００７】なお、電動機１９の設定最大電流Ｉo は、
前記リングギヤＡ３８がスリップを起こす起動電流Ｉa
より若干小さく設定されている。これはＩa よりも大き
な電流を電動機１９に通電させても、スリップを生じる
だけで無駄だからである。また設定最大電流Ｉo はスリ
ップが継続する摺動電流Ｉs よりも大きく設定してい
る。そこで、前記スリップが継続しないように設定最大
電流Ｉo を図５のように設定する方式がある。即ち設定
最大電流Ｉo を摺動電流Ｉs より若干小さく設定し、ス
リップが継続されるのに必要な電流を電動機１９へ供給
しないようにする方式である。しかしながら、そうする
と、起動電流Ｉa と摺動電流Ｉs の間には一定の関係、
つまり一定の開きがあるので、設定最大電流Ｉo と起動
電流Ｉa との開きが図４の場合に比べ図５は数倍大きく
なってしまう。このことは、電動機１９の設計強度より
数倍大きな強度が、この電動パワーステアリング装置に
おいて必要となることを意味する。
前記リングギヤＡ３８がスリップを起こす起動電流Ｉa
より若干小さく設定されている。これはＩa よりも大き
な電流を電動機１９に通電させても、スリップを生じる
だけで無駄だからである。また設定最大電流Ｉo はスリ
ップが継続する摺動電流Ｉs よりも大きく設定してい
る。そこで、前記スリップが継続しないように設定最大
電流Ｉo を図５のように設定する方式がある。即ち設定
最大電流Ｉo を摺動電流Ｉs より若干小さく設定し、ス
リップが継続されるのに必要な電流を電動機１９へ供給
しないようにする方式である。しかしながら、そうする
と、起動電流Ｉa と摺動電流Ｉs の間には一定の関係、
つまり一定の開きがあるので、設定最大電流Ｉo と起動
電流Ｉa との開きが図４の場合に比べ図５は数倍大きく
なってしまう。このことは、電動機１９の設計強度より
数倍大きな強度が、この電動パワーステアリング装置に
おいて必要となることを意味する。
【０００８】したがって、設定最大電流Ｉo の設定を図
４に比べ図５のようにする場合は、歯車の歯、軸受、シ
ャフト等、装置を構成する構成要素の強度アップが必要
となってしまい、経済設計にならない。また、電動機の
軸が固着する等のフェールセーフの際に大きなマニュア
ルステアリング力が必要となり、エマージェンシステア
リングが実際上困難となるといった問題がある。本発明
は、以上の問題点を解決するためになされたもので、設
定最大電流を図５のように設定せず、したがって歯車等
の強度アップを必要とせず、しかもスリップの継続を避
けることができる電動パワーステアリング装置を提供す
ることを目的とする。
４に比べ図５のようにする場合は、歯車の歯、軸受、シ
ャフト等、装置を構成する構成要素の強度アップが必要
となってしまい、経済設計にならない。また、電動機の
軸が固着する等のフェールセーフの際に大きなマニュア
ルステアリング力が必要となり、エマージェンシステア
リングが実際上困難となるといった問題がある。本発明
は、以上の問題点を解決するためになされたもので、設
定最大電流を図５のように設定せず、したがって歯車等
の強度アップを必要とせず、しかもスリップの継続を避
けることができる電動パワーステアリング装置を提供す
ることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
めに、本発明は、電流にて制御される電動機の駆動力を
減速機を介してステアリング機構に伝え、前記減速機に
はトルクが一定以上になるとスリップを生じるトルクス
リップ機構が設けられた電動パワーステアリング装置に
おいて、電動機の実際の電流が所定の電圧値及び電流値
以上である状態が所定時間以上継続するスリップ継続状
態を検出し判定する手段と、電動機の設定最大電流を、
前記スリップを起こす起動電流より若干小さく、スリッ
プが継続する摺動電流よりも大きく設定し、前記スリッ
プ継続状態が判断されたときは、設定最大電流を改めて
前記摺動電流より小さく設定し所定時間維持する制御手
段と、を備えたことを特徴とする。
めに、本発明は、電流にて制御される電動機の駆動力を
減速機を介してステアリング機構に伝え、前記減速機に
はトルクが一定以上になるとスリップを生じるトルクス
リップ機構が設けられた電動パワーステアリング装置に
おいて、電動機の実際の電流が所定の電圧値及び電流値
以上である状態が所定時間以上継続するスリップ継続状
態を検出し判定する手段と、電動機の設定最大電流を、
前記スリップを起こす起動電流より若干小さく、スリッ
プが継続する摺動電流よりも大きく設定し、前記スリッ
プ継続状態が判断されたときは、設定最大電流を改めて
前記摺動電流より小さく設定し所定時間維持する制御手
段と、を備えたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】はじめ、制御手段には、電動機の通常の設定最
大流量が、スリップを起こす起動電流より若干小さく設
定される。そして、電動機の実際の電流が所定の電圧値
及び電流値以上である状態が、所定時間以上継続するこ
とが検出されると、スリップ継続状態と判断される。こ
のように判断されると、前記設定最大電流は改められ、
前記摺動電流より小さく設定される。この設定は短い所
定時間のみ維持される。この間にスリップの継続は阻止
される。
大流量が、スリップを起こす起動電流より若干小さく設
定される。そして、電動機の実際の電流が所定の電圧値
及び電流値以上である状態が、所定時間以上継続するこ
とが検出されると、スリップ継続状態と判断される。こ
のように判断されると、前記設定最大電流は改められ、
前記摺動電流より小さく設定される。この設定は短い所
定時間のみ維持される。この間にスリップの継続は阻止
される。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図６〜図１０にお
いて説明する。図６は本実施例の全体概略図である。本
実施例の実際の機械的な構成は従来例を示す図１〜図３
と同じであるが、この図６では概略のみを示す。電動機
１９の駆動力は減速機（１７、図３）（図６には図示せ
ず）を介してステアリング機構に伝える。この減速機に
は、トルクが一定以上になるとスリップを生じるトルク
スリップ機構４５が設けられている。またマニュアルス
テアリング力により入力されたトルクは、トルクセンサ
２１によって検出され、その検出信号が中央コントロー
ラ５７に入力される。電動機１９には電圧測定部５９及
び電流測定部６１が接続され、電動機１９に実際に流れ
る電流の電圧値及び電流値を常時監視する。そして、所
定の電圧値及び電流値以上である状態が所定時間以上検
出されると、判定部６３がスリップ継続状態であると判
定する。
いて説明する。図６は本実施例の全体概略図である。本
実施例の実際の機械的な構成は従来例を示す図１〜図３
と同じであるが、この図６では概略のみを示す。電動機
１９の駆動力は減速機（１７、図３）（図６には図示せ
ず）を介してステアリング機構に伝える。この減速機に
は、トルクが一定以上になるとスリップを生じるトルク
スリップ機構４５が設けられている。またマニュアルス
テアリング力により入力されたトルクは、トルクセンサ
２１によって検出され、その検出信号が中央コントロー
ラ５７に入力される。電動機１９には電圧測定部５９及
び電流測定部６１が接続され、電動機１９に実際に流れ
る電流の電圧値及び電流値を常時監視する。そして、所
定の電圧値及び電流値以上である状態が所定時間以上検
出されると、判定部６３がスリップ継続状態であると判
定する。
【００１２】モータコントローラ６５は、中央コントロ
ーラ５７を介して設定最大電流Ｉoが、設定される。こ
の設定最大電流Ｉo は、トルクスリップ機構がスリップ
を生じていない通常の場合では、前記スリップを起こす
のに必要な大きい起動電流Ｉa より若干小さく、スリッ
プが継続するために必要な最低の電流である摺動電流Ｉ
s よりも大きく設定される。起動電流Ｉa よりも小さい
理由は、Ｉa よりも大きい電流を電動機１９へ通電して
もスリップを生じるのみで、ステアリング力をパワーア
シストするための駆動力を生じることにはならず、無駄
だからである。また摺動電流Ｉs よりも小さいと、Ｉo
とＩa の開きが大きくなってしまい、前記発明が解決し
ようとする課題の欄で述べたように装置の強度アップが
必要となり、延いてはエマージェンシステアリングが困
難になる等の問題があるからである。そして、前記スリ
ップ継続状態であると判定された後は、Ｉo は改めて前
記Ｉs より小さく設定される。この小さく設定されるの
は短い所定時間のみである。この改められたＩo が所定
時間維持された後、再び基のＩo に復帰する。
ーラ５７を介して設定最大電流Ｉoが、設定される。こ
の設定最大電流Ｉo は、トルクスリップ機構がスリップ
を生じていない通常の場合では、前記スリップを起こす
のに必要な大きい起動電流Ｉa より若干小さく、スリッ
プが継続するために必要な最低の電流である摺動電流Ｉ
s よりも大きく設定される。起動電流Ｉa よりも小さい
理由は、Ｉa よりも大きい電流を電動機１９へ通電して
もスリップを生じるのみで、ステアリング力をパワーア
シストするための駆動力を生じることにはならず、無駄
だからである。また摺動電流Ｉs よりも小さいと、Ｉo
とＩa の開きが大きくなってしまい、前記発明が解決し
ようとする課題の欄で述べたように装置の強度アップが
必要となり、延いてはエマージェンシステアリングが困
難になる等の問題があるからである。そして、前記スリ
ップ継続状態であると判定された後は、Ｉo は改めて前
記Ｉs より小さく設定される。この小さく設定されるの
は短い所定時間のみである。この改められたＩo が所定
時間維持された後、再び基のＩo に復帰する。
【００１３】以下、図７を中心に更に詳しく説明する。
従来例（図４、図５）と同様に、停車させたままでハン
ドルを回す据切を例に説明する。据切をおこなうとトル
クセンサ２１によって大きなトルクが検出され、これに
より中央コントローラ５７（図６）はモータコントロー
ラ６５に対して大きな電流を電動機１９へ通電させる
（図中点線）。そして電動機１９は大きなトルクを減速
機１７及びトルクスリップ機構４５を介してステアリン
グ機構に伝える。そして、電動機１９が回転しようとす
る方向へのトルクが、マニュアルステアリング力によ
り、あるいは何らかの衝撃力等により、起動電流Ｉa に
相当するトルクよりも大きくなると、トルクスリップ機
構４５がスリップを起こす。具体的には減速機１７に用
いられているプラネタリームギヤ１８ＡのリングギヤＡ
３８がトルクパッド４９に対し摺動する。このスリップ
が起きた後にリングギヤＡ３８の回転速度は急に大きく
なりある回転速度で一定となる（図中一点鎖線）。この
回転速度が一定の状態でスリップを継続させるのに必要
な摺動電流Ｉs 以上の電流が電動機１９に供給される。
その理由は、未だに据切状態は続いておりトルクセンサ
２１が大きなトルクを検出し、この検出により中央コン
トローラ５７を介してモータコントローラ６５が十分に
大きな電流を電動機１９に通電するためである。このよ
うにしてスリップが継続する状態は、次の手順により阻
止される。
従来例（図４、図５）と同様に、停車させたままでハン
ドルを回す据切を例に説明する。据切をおこなうとトル
クセンサ２１によって大きなトルクが検出され、これに
より中央コントローラ５７（図６）はモータコントロー
ラ６５に対して大きな電流を電動機１９へ通電させる
（図中点線）。そして電動機１９は大きなトルクを減速
機１７及びトルクスリップ機構４５を介してステアリン
グ機構に伝える。そして、電動機１９が回転しようとす
る方向へのトルクが、マニュアルステアリング力によ
り、あるいは何らかの衝撃力等により、起動電流Ｉa に
相当するトルクよりも大きくなると、トルクスリップ機
構４５がスリップを起こす。具体的には減速機１７に用
いられているプラネタリームギヤ１８ＡのリングギヤＡ
３８がトルクパッド４９に対し摺動する。このスリップ
が起きた後にリングギヤＡ３８の回転速度は急に大きく
なりある回転速度で一定となる（図中一点鎖線）。この
回転速度が一定の状態でスリップを継続させるのに必要
な摺動電流Ｉs 以上の電流が電動機１９に供給される。
その理由は、未だに据切状態は続いておりトルクセンサ
２１が大きなトルクを検出し、この検出により中央コン
トローラ５７を介してモータコントローラ６５が十分に
大きな電流を電動機１９に通電するためである。このよ
うにしてスリップが継続する状態は、次の手順により阻
止される。
【００１４】即ち、図８に示すフローチャートの手順に
より電動機１９の設定最大電流Ｉoが小さく改められ
る。まず設定最大電流（リミット電流）Ｉo は、スリッ
プの生じていない通常の状態で摺動電流Ｉs より大きく
設定される（Ｓ1 ）。次に電流測定部６１（図６参照）
によって測定された実際の電流Ｉが所定の電流Ｉ1 （Ｉ
s とほぼ同じ大きさでＩs よりほんのすこし小さい）よ
りも大きく（Ｓ2 ）、且つ電圧測定部５９によって測定
された電圧Ｖが所定の電圧値Ｖ1 よりも大きければ（Ｓ
3 ）、この高電圧高電流状態が続く時間を測定する。即
ちタイマーを作動させ（Ｓ4 、Ｓ5 ）、高電圧高電流の
状態が所定時間ｔ1 以上経過すれば（Ｓ6）、設定最大
電流を前記Ｉo から改めＩL にする（Ｓ7 ）。このＩL
は前述したように摺動電流Ｉs より小さい。この電流を
小さく押さえた状態を所定時間維持するためタイマーを
作動させる（Ｓ8 、Ｓ9 ）。そして短い所定時間ｔ2 経
過すれば（Ｓ10）、リングギヤＡ３８のスリップはトル
クパッド４９との摩擦により衰え、阻止されたものと考
えられるので、はじめに戻り設定最大電流をＩo に復帰
させる。
より電動機１９の設定最大電流Ｉoが小さく改められ
る。まず設定最大電流（リミット電流）Ｉo は、スリッ
プの生じていない通常の状態で摺動電流Ｉs より大きく
設定される（Ｓ1 ）。次に電流測定部６１（図６参照）
によって測定された実際の電流Ｉが所定の電流Ｉ1 （Ｉ
s とほぼ同じ大きさでＩs よりほんのすこし小さい）よ
りも大きく（Ｓ2 ）、且つ電圧測定部５９によって測定
された電圧Ｖが所定の電圧値Ｖ1 よりも大きければ（Ｓ
3 ）、この高電圧高電流状態が続く時間を測定する。即
ちタイマーを作動させ（Ｓ4 、Ｓ5 ）、高電圧高電流の
状態が所定時間ｔ1 以上経過すれば（Ｓ6）、設定最大
電流を前記Ｉo から改めＩL にする（Ｓ7 ）。このＩL
は前述したように摺動電流Ｉs より小さい。この電流を
小さく押さえた状態を所定時間維持するためタイマーを
作動させる（Ｓ8 、Ｓ9 ）。そして短い所定時間ｔ2 経
過すれば（Ｓ10）、リングギヤＡ３８のスリップはトル
クパッド４９との摩擦により衰え、阻止されたものと考
えられるので、はじめに戻り設定最大電流をＩo に復帰
させる。
【００１５】このＩo ははじめと同様に起動電流Ｉa よ
り若干小さく、摺動電流Ｉs よりも大きい。以上の制御
において、スリップ継続状態を判定するのに、電流値の
みでなく電圧値をも測定し判定した理由は以下のとおり
である。即ち、実際の電流Ｉがスリップ継続状態を判定
するための所定の電流値Ｉ1 より大きくても電動機１９
の開点数Ｎが小さければ、通常のステアリング力をアシ
ストするための回転である可能性があるからである。詳
しく説明する。図９に示すように電動機１９が出力する
トルクＴの大きさは電流Ｉに比例する（Ｔ−Ｉ特性）。
同様にトルクＴと回転数Ｎとの間には直線的な逆比例の
関係（Ｔ−Ｎ特性）がある。この点を考慮して図１０を
見る。今、実際の電流ＩがＩ1 でありスリップを生じて
いれば電圧値はＶ1 以上でＶ（ＭＡＸ）以下の筈であ
る。即ち回転数Ｎは、Ｖ1 に対応するＮ1 以上で、Ｖ
（ＭＡＸ）に対応するＮS 以下の筈である。このような
条件を満たすときにスリップ継続状態として判定され
る。
り若干小さく、摺動電流Ｉs よりも大きい。以上の制御
において、スリップ継続状態を判定するのに、電流値の
みでなく電圧値をも測定し判定した理由は以下のとおり
である。即ち、実際の電流Ｉがスリップ継続状態を判定
するための所定の電流値Ｉ1 より大きくても電動機１９
の開点数Ｎが小さければ、通常のステアリング力をアシ
ストするための回転である可能性があるからである。詳
しく説明する。図９に示すように電動機１９が出力する
トルクＴの大きさは電流Ｉに比例する（Ｔ−Ｉ特性）。
同様にトルクＴと回転数Ｎとの間には直線的な逆比例の
関係（Ｔ−Ｎ特性）がある。この点を考慮して図１０を
見る。今、実際の電流ＩがＩ1 でありスリップを生じて
いれば電圧値はＶ1 以上でＶ（ＭＡＸ）以下の筈であ
る。即ち回転数Ｎは、Ｖ1 に対応するＮ1 以上で、Ｖ
（ＭＡＸ）に対応するＮS 以下の筈である。このような
条件を満たすときにスリップ継続状態として判定され
る。
【００１６】以上のように、本実施例によればスリップ
継続状態が判定された場合にのみ、短い所定時間ｔ2 だ
け、設定最大電流Ｉo を摺動電流Ｉs より小さく設定す
れば、この時間ｔ2 の間に摩擦によってスリップは衰え
阻止されるので、その後に再び設定最大電流を基の値Ｉ
o に復帰させれば、従来の設定最大電流Ｉo に設定する
（図４参照）にも拘らずスリップ継続をなくすことがで
きる。スリップ継続をなくすことで、電動機の回転駆動
力がステアリング力をアシストすることに用いられず電
動パワーステアリング装置としての機能を果たさないと
いう事態を防ぐことができる。また、従来の図５に示す
ように設定最大電流Ｉo を初めから摺動電流Ｉs より小
さくする場合に比べ、設定最大電流Ｉo よりスリップが
起きる起動電流Ｉa との開きを大きくすることを避けら
れる。従って、スリップが起きる際に減速機１７の歯車
等に通常よりも非常に大きなトルクが加わってしまうこ
とに耐えるための強度アップを図る必要がなく、よって
経済設計となる。なお、以上の実施例では減速機１７と
してプラネタリームギヤ１８Ａ、１８Ｂを用いている
が、トルクスリップ機構が設けられる減速機であれば他
の型式のものであっても構わない。
継続状態が判定された場合にのみ、短い所定時間ｔ2 だ
け、設定最大電流Ｉo を摺動電流Ｉs より小さく設定す
れば、この時間ｔ2 の間に摩擦によってスリップは衰え
阻止されるので、その後に再び設定最大電流を基の値Ｉ
o に復帰させれば、従来の設定最大電流Ｉo に設定する
（図４参照）にも拘らずスリップ継続をなくすことがで
きる。スリップ継続をなくすことで、電動機の回転駆動
力がステアリング力をアシストすることに用いられず電
動パワーステアリング装置としての機能を果たさないと
いう事態を防ぐことができる。また、従来の図５に示す
ように設定最大電流Ｉo を初めから摺動電流Ｉs より小
さくする場合に比べ、設定最大電流Ｉo よりスリップが
起きる起動電流Ｉa との開きを大きくすることを避けら
れる。従って、スリップが起きる際に減速機１７の歯車
等に通常よりも非常に大きなトルクが加わってしまうこ
とに耐えるための強度アップを図る必要がなく、よって
経済設計となる。なお、以上の実施例では減速機１７と
してプラネタリームギヤ１８Ａ、１８Ｂを用いている
が、トルクスリップ機構が設けられる減速機であれば他
の型式のものであっても構わない。
【００１７】
【効果】以上説明したように、本発明の電動パワーステ
アリング装置によれば、トルクスリップ機構のスリップ
継続状態が検出されると、電動機の設定最大電流が、改
めて、スリップ継続を可能にしている摺動電流より小さ
く設定され、これによりスリップ継続が阻止される。そ
して、この設定最大電流が摺動電流より小さい状態は短
い所定時間のみ維持され、その後は、設定最大電流は再
び摺動電流より大きい設定で装置が働く。よって、初め
から設定最大電流を摺動電流より小さく設定する場合に
比べ、設定最大電流とスリップを起こす起動電流との開
きを大きくしてしまうことがなく、したがってこの開き
に対応するため装置の強度をアップする必要がない。
アリング装置によれば、トルクスリップ機構のスリップ
継続状態が検出されると、電動機の設定最大電流が、改
めて、スリップ継続を可能にしている摺動電流より小さ
く設定され、これによりスリップ継続が阻止される。そ
して、この設定最大電流が摺動電流より小さい状態は短
い所定時間のみ維持され、その後は、設定最大電流は再
び摺動電流より大きい設定で装置が働く。よって、初め
から設定最大電流を摺動電流より小さく設定する場合に
比べ、設定最大電流とスリップを起こす起動電流との開
きを大きくしてしまうことがなく、したがってこの開き
に対応するため装置の強度をアップする必要がない。
【図１】従来の電動パワーステアリング装置の全体概略
図である。
図である。
【図２】図１の要部を拡大する図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ断面に相当する図であ
る。
る。
【図４】図３のトルクスリップ機構が働く場合の電動機
の電流の変化を示す図である。
の電流の変化を示す図である。
【図５】他の実施例における前記図４に対応する図であ
る。
る。
【図６】本発明の一実施例の全体概略ブロック図であ
る。
る。
【図７】図６のトルクスリップ機構が働く際の電動機の
電流変化を示す図である。
電流変化を示す図である。
【図８】図７のような制御をおこなうためのフローチャ
ート図である。
ート図である。
【図９】図６の電動機の特性を示す図である。
【図１０】図７の制御において電動機の特性を示す図で
ある。
ある。
１ ステアリングハンドル ３ 入力側ピニオンシャフト ５ 入力側ピニオン ７ 入力側ラック ９ ラックシャフト １１ タイヤ １３ 出力側ラック １５ 出力側ピニオン １７ 減速機 １８Ａ プラネタリームギヤ １８Ｂ プラネタリームギヤ １９ 電動機 ２１ トルクセンサ ２３ 車速センサ ２５ コントローラ ２７ 軸 ２９ サンギヤ ３１ プラネットギヤ ３５ 支持部材 ３７ サンギヤ ３８ リングギヤＡ ３９ プラネットギヤ ４０ リングギヤＢ ４１ 回転軸 ４３ 支持部材 ４５ トルクスリップ機構 ４７ ピン ４９ トルクパッド ５１ スプリング ５３ アジャストプラグ ５５ 固定用ビス
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭63−93673（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−175381（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−270680（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−87143（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B62D 5/00 B62D 6/00
Claims (1)
- 【請求項１】 電流にて制御される電動機の駆動力を減
速機を介してステアリング機構に伝え、前記減速機には
トルクが一定以上になるとスリップを生じるトルクスリ
ップ機構が設けられた電動パワーステアリング装置にお
いて、電動機の実際の電流が所定の電圧値及び電流値以
上である状態が所定時間以上継続するスリップ継続状態
を検出し判定する手段と、電動機の設定最大電流を、前
記スリップを起こす起動電流より若干小さく、スリップ
が継続する摺動電流よりも大きく設定し、前記スリップ
継続状態が判断されたときは、設定最大電流を改めて前
記摺動電流より小さく設定し所定時間維持する制御手段
と、を備えた電動パワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17995893A JP3335718B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17995893A JP3335718B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710028A JPH0710028A (ja) | 1995-01-13 |
| JP3335718B2 true JP3335718B2 (ja) | 2002-10-21 |
Family
ID=16074945
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17995893A Expired - Fee Related JP3335718B2 (ja) | 1993-06-25 | 1993-06-25 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3335718B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3607371B2 (ja) * | 1995-06-26 | 2005-01-05 | カヤバ工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置の減速機 |
| EP1915041A1 (en) | 2001-09-28 | 2008-04-23 | Ibiden Co., Ltd. | Printed wiring board and printed wiring board manufacturing method |
-
1993
- 1993-06-25 JP JP17995893A patent/JP3335718B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0710028A (ja) | 1995-01-13 |
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