JP3767325B2 - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は電動パワーステアリング装置に関し、電動機によりステアリング機構に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動パワーステアリング装置に於いては、図８のような通電電流を供給する場合にステアリング機構に操舵補助トルクを発生させる電動機の焼損を防止するために、通電可能電流を制限していた。例えば、ステアリング動作を開始してから所定時間経過後に電流制限開始点で、電動機への通電電流を図７の曲線に沿って減少させることにより、電動機が過熱して焼損しないように制限していた。このような場合に、電動機焼損防止の面からは、ステアリング動作を継続的に行って電流制限開始点に達した場合には、操舵補助トルクを発生させるための電動機への供給電流の低下率（図９）を大きくすることが必要であったため、操舵補助トルクの時間に対する変動幅（減少率）を大きく設定する必要があった。
【０００３】
なお、一般的な操舵パターンは、時間（操舵角）の変化に対する通電電流の変化によって表せば図１０のグラフに示すようである。このような操舵パターンの場合に、従来の通電電流のパターンとして時間の変化に対する通電電流の変化として表せば図１１のグラフに示す通りである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような構成の従来の電動パワーステアリング装置に於いては、運転者がステアリング動作を継続的に所定時間以上行った場合、操舵補助トルクが急激に減少し、操舵に必要な操舵トルクが比較的短時間に上昇していた。このような急激な操舵トルクの増加は、運転者にはステアリングホイールの重さの急激な変化あるいはステアリングホイールの異常な挙動として感じられる。このため、電動パワーステアリング装置に於いて、操舵補助トルクを継続的に維持することができるように、通電電流の持続性の延長をして急激な操舵補助トルクの低下を防止することが要求されている。
【０００５】
従って、この発明の課題は上述のような従来の電動パワーステアリング装置の問題点を解消することであり、また操舵補助トルクを継続的に維持するための通電電流の持続性の延長をし、また急激な操舵補助トルクの低下を防止した電動パワーステアリング装置を得ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
この発明によれば、上述の課題を解決するための手段は次の通りである。
（１）電動機によりステアリング機構に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置であって、操舵補助トルクを発生する電動機に、操舵トルク、車速等の制御信号に応じた電流を供給する電流供給手段と、上記通電電流に応じて通電可能電流を制限し、操舵トルクに応じた通電電流を減少させる手段を備え、もってより高い操舵補助力を長時間供給できるようにした。
【０００７】
（２）上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を所定値以内に制限し、もって全ての操舵角範囲内に於いて、或る所定値以上の操舵補助力を通電電流制限が掛らない範囲内に於いて確保可能となるようにする。
【０００８】
（３）上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を通電可能電流に応じたものとする。
【０００９】
（４）上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を所定値以下とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
実施の形態１．
本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置は図１に示すように、電動機１によりステアリング機構２に操舵補助トルクを与えるために、操舵補助トルクを発生する電動機１に、操舵トルク、車速等の操舵信号に応じた電流を供給する電流供給手段である電流供給装置３と、通電電流に応じて通電可能電流を制限し、操舵トルクに応じた通電電流を減少させる通電制限手段である通電制限装置４とを備えていて、高い操舵補助力を長時間供給できるようにしたものである。なお、本実施形態に於いて、電流供給装置３と通電制限装置４とはマイクロコンピュータを用いた共通のハードウエアにて構成されている。
【００１１】
本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置に於いては、図２に示すようなフローチャートで表される手順により通電電流を制限する。即ち、Ｓ１で通電可能電流演算を行い、Ｓ２で通電可能電流が図３の例えばＡで示す最大電流以上か否かの判断を行う。通電可能電流が最大電流以上であればＳ３で図３の初期と記したマップを選択する。
【００１２】
Ｓ２で通電可能電流が最大電流よりも小さければ、Ｓ４のステップに入り通電可能電流が図３の通電可能電流Ｃ以上か否かの判断を行う。通電可能電流がＣ以上であればＳ５で図３の通電可能電流Ｂと記したマップを選択する。
Ｓ４で通電可能電流がＣ以上でないと判断された場合、図３の通電可能電流Ｃと記したマップが選択され、通電電流はこれ以上低下しないように制限される。この判断は図２に従い繰り返し行われる。
【００１３】
このような通電可能電流ＢあるいはＣへの切替により電流の消費量が抑制され、時間に対する通電可能電流、操舵補助トルクの低下率の減少幅を小さく押さえることができる。このような通電可能電流Ａ、ＢおよびＣは制御装置のコンピュタにテーブルとして記憶しておくことができる。なお、通電可能電流はＡとＣとの間に殆ど無断階に変化するように無数にあるものである。即ち、操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を通電可能電流に応じた所定値以下のものとすることができる。
【００１４】
図５および図６には、それぞれ通電電流の電流波形および通電可能電流を、本発明の電動パワーステアリング装置によるものを実線で示し、従来の電動パワーステアリング装置によるものを細線で示して比較してある。
【００１５】
実施の形態２．
また、操舵トルクに応じた通電電流の通電電流制限値に応じた変化に制限を設け（図３、図４）、操舵トルクに応じた通電電流を通電可能（制限）電流曲線Ｃ以下の電流にはしない。これにより、操舵トルクの変化を所定値（即ち、通電電流制限が掛からない範囲内）以内とすることができ、この通電電流曲線Ｃを適切な位置に設定することにより、通常良く使用される操舵角領域での運転者の操舵トルクの変化を所定値以内となるようにすることができ、運転者に対する操舵トルクの変化と負担を軽減することができる。更に。上に説明した例では３つの別個の通電電流曲線Ａ、ＢおよびＣを用いているが、通電電流曲線の本数を増加させることも減少させて２本にすることもできる。
【００１６】
なお、上記実施形態１および２に於いては、電流供給装置３と通電制限装置４とを１つの共通のハードウエアにて構成したが、これらをそれぞれ独立のハードウエアにて構成構成することもできる。また、操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を通電可能電流に応じたものとすることもできる。
【００１７】
【発明の効果】
以上の如く本発明の電動パワーステアリング装置による効果は次の通りである。
（１）電動機によりステアリング機構に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置であって、操舵補助トルクを発生する電動機に、操舵トルク、車速等の制御信号に応じた電流を供給する電流供給手段と、上記電流に応じて通電可能電流を制限し、操舵トルクに応じた通電電流を減少させる手段を備え、もってより高い操舵補助力を長時間供給できるようにしたので、操舵補助トルクを継続的に維持するために通電電流の供給を長時間持続させることでき、また急激な操舵補助トルクの低下を防止した電動パワーステアリング装置が得られる。
【００１８】
（２）上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を所定値以内に制限し、もって全ての操舵角範囲内に於いて、或る所定値以上の操舵補助力を通電電流制限が掛らない範囲内に於いて確保可能となるようにしたので、操舵補助トルクの安定性が継続する。
【００１９】
（３）上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を通電可能電流に応じたものとしたので、操舵補助トルクの安定性が継続する。
【００２０】
（４）上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を所定値以下としたので、ステアリング最大舵角付近と最大舵角付近以外での操舵力差を小さく抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置を示す概略ブロックダイアグラムである。
【図２】 本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置の通電電流制御方法の工程を示すフローチャートである。
【図３】 本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置で用いる操舵トルク対通電可能電流のグラフである。
【図４】 本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置で用いる通電可能電流を表わすグラフである。
【図５】 本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置に於ける通電電流の電流波形図である。
【図６】 本発明の一実施形態に係る電動パワーステアリング装置に於ける通電可能電流を表すグラフである。
【図７】 従来の電動パワーステアリング装置で用いる操舵トルク対通電電流のグラフである。
【図８】 一般的な電動パワーステアリング装置で用いる通電可能電流を表わすグラフである。
【図９】 一般的な電動パワーステアリング装置の通電可能電流低減率を示すグラフである。
【図１０】 一般的な操舵パターンを示すグラフである。
【図１１】 従来の電動パワーステアリング装置に於ける通電電流の電流波形図である。
【符号の説明】
１ 電動機、２ ステアリング機構、３ 電流供給装置（電流供給手段）、４通電制限装置（通電制限手段）。

Claims (2)

1. 電動機によりステアリング機構に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置であって、
   操舵補助トルクを発生する電動機に、操舵トルク、車速等の操舵信号に応じた電流を供給する電流供給手段と、
   上記通電電流に応じて通電可能電流を制限し、操舵トルクに応じた通電電流を減少させる通電制限手段とを備えた電動パワーステアリング装置に於いて、
   上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を所定値以内に制限したことを特徴とする電動パワーステアリング装置。
2. 電動機によりステアリング機構に操舵補助トルクを与える電動パワーステアリング装置であって、
   操舵補助トルクを発生する電動機に、操舵トルク、車速等の操舵信号に応じた電流を供給する電流供給手段と、
   上記通電電流に応じて通電可能電流を制限し、操舵トルクに応じた通電電流を減少させる通電制限手段とを備えた電動パワーステアリング装置に於いて、
   上記操舵トルクに応じた通電電流の減少幅を通電可能電流に応じたものとしたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。

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