JPH03153462A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、自動車用等における電動式のパワーステアリ
ング装置に係り、特にスリップ時における操舵不安定を
防止した電動パワーステアリング装置に関するものであ
る。

〔従来の技術〕

従来、電動パワーステアリング装置としては、ステアリ
ング操舵トルクおよび車速に応じて、補助操舵用のモー
タ電流を増減し、またはモータ電流をオン、オフする制
御を行うようにしたものが知ら・れている。

このような装置においては、ステアリング操舵トルクお
よび車速を測定する手段を存し、これらの計測値に応じ
て制御を行うことによって、操舵用モータ電流を増減ま
たはオン、オフさせて所要のパワーアシストを行い、低
速走行時には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、車速の上昇ととともに補助操舵
力を漸減させ、さらにある速度以上ではマニュアルステ
アリングになるようにして、安定な操舵性能を得られる
ようにしている。

〔発明が解決しようとするｉ！ｉ！題〕自動車が雪路や
しやり路等を走行中には、車輪のスリップが発生しやす
い。このような状態では通常の道路と同様の操舵力で操
舵すると、ステアリング操作が軽くなりすぎて舵の切り
過ぎを生じるので、操舵力を通常の場合より弱くして操
舵性能を安定させることが必要である。

パワーステアリング装置の場合も同様に、路面状態を考
慮せずに同じ補助操舵力で制御すると、雪路やじやり路
等では、切り過ぎによって操舵が不安定になったり、必
要以上の操舵によって車両がスピンしたりするといった
不都合がある。

〔発明の目的〕

本発明は、このような従来技術の課題を解決しようとす
るものである。

すなわち、本発明は、車輪のスリップが生じたときに、
電動パワーステアリングの補助操舵力を補正するもので
あって、スリップ量に応じて補助操舵用の出力電流を補
正するとともに、スリップ量の判定にヒステリシスを持
たせることによって、ステアリング操作の違和感をなく
した電動パワーステアリング装置を提供することを目的
としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明においては、ステアリングモータによってステア
リングハンドルの操舵力に補助操舵力を付与する電動パ
ワーステアリング装置において、各車輪に設けられた車
輪速センサと、この車輪速センサによって求められる各
車輪の速度の差をとるとともにこれに基づいてスリップ
量を求めるスリップ量算出部と、ステアリングハンドル
軸における操舵トルクと車両の速度を示す車速値とから
ステアリングモータに対する出力電流を制御してステア
リングハンドルの操舵力に補助操舵力を付与する操舵力
制御手段とを有している。そして、この操舵力制御手段
が、更に、スリップ量が設定値以上のときステアリング
モータに対する出力電流を補正する電流補正機能と、前
回ステアリングモータに対する出力電流の補正が行われ
たときはスリップ量の設定値を変更する設定値調整機能
と、この変更後におけるスリップ量が設定値以上であっ
たときに更に出力電流の補正を行う再補正機能とを備え
ているという構成をとっている。

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。

〔実施例〕

以下、本発明を第１図ないし第５図に基づいて説明する
。

第１図に示す実施例は、ステアリングモータ１３によっ
てステアリングハンドルの操舵力に補助操舵力を付与す
る電動パワーステアリング装置を開示している。

本実施例においては、このような電動パワーステアリン
グ装置に対して、さらに、各車輪に設けられた車輪速セ
ンサ２１と、車輪速センサ２１によって求められた各車
輪の速度の差からスリップ量を求めるスリップ量算出部
２５とを備えている。

さらに、ステアリングハンドル軸１１における操舵トル
クと車両の速度を示す車速値とからステアリングモータ
１３に対する出力電流を制御してステアリングハンドル
１０の操舵力に補助操舵力を付与するとともに、前記求
められたスリップ量が設定値以上のとき前記ステアリン
グモータ１３に対する出力電流を補正し、前回ステアリ
ングモータ１３に対する出力電流の補正が行われたとき
はスリップ量の設定値を変更して、この変更後における
スリップ量が設定値以上であったとき出力電流の補正を
行う操舵力制御手段としての制御部３０が設けられてい
る。

これをさらに詳述すると、第１図において、符号１０は
ステアリングハンドル、符号１１はステアリングハンド
ル１０からの操作トルクを伝達するステアリングハンド
ル軸である。ステアリングハンドル軸１１上には、トル
クセンサ１２が取り付けられており、ステアリングハン
ドル１０を操作したとき、トルクセンサ１２によってそ
のときの操舵トルクを検出することができるようになっ
ている。

また、符号１３はステアリングモータ、符号１４はクラ
ッチ、符号１５は減速機を示す。これらは、車軸に結合
されたステアリングコラム１６に取り付けられており、
ステアリングモータ１３に生じた回転力をクラッチ１４
を経て減速機１５に伝え、減速機１５で減速、増大され
た回転力によってステアリングコラム１６を介して車軸
に操舵力を与えることによって、車輪２０の向きを変え
て転向するように構成されている。

符号４０はブレーキペダルであって、これを操作するこ
とによって、ブレーキオイルがアクチュエータ４１から
ブレーキチューブ４２を経て、各車輪のブレーキ部に送
られて、各車輪のブレーキバッド４３を動作させて制動
が行われる。

符号２１は車輪速センサであって、各車輪２０に取り付
けられており、それぞれの車輪の回転速度を計測する。

また、符号１７はスピードメータ用の車速センサであっ
て、図示されないトランスミッション部における駆動軸
の回転速度によって、車両の速度を計測する。

スリップ量算出部２５は、各車輪速センサ２１からの各
車輪速のデータから速度差を求め、これと各車輪速との
関係からスリップ量を算出する。

トルクセンサ１２．車速センサ１７．　スリップ量算出
部２５のそれぞれの信号は、操舵力制御手段としての制
ｉ１１部３０に加えられるようになっている。

この制御部３０は、トルクセンサ１２からの操舵トルク
と車速センサ１７からの車速のデータによって必要な補
助操舵力を算出し、これによってステアリングモータ１
３に対する出力電流を制御する。さらに、スリップ量算
出部２５において求められた車輪のスリップ量に基づい
て、ステアリングモータ１３に対する出力電流を補正す
る。

第２図は、第１図に示された電動パワーステアリング装
置の動作をフローチャートによって示したものである。

以下、これに基づいて、本実施例の電動パワーステアリ
ング装置の動作を説明する。

■、制御部３０は、操舵トルクと車速か予め設定されて
いる補助操舵に対する設定値のの範囲内であるか否かを
チエツクする（ステップＳ　１００）　、　（Ｓ　１０
０）。

■、チエツク結果、補助操舵に対する設定値の範囲外で
あれば、ステアリングモータ電流を「０」とするか（Ｓ
　１０１）、またはステアリングモータ１３およびクラ
ッチ１４をオフにする（Ｓｉｌｌ）。

■、チエツク結果、補助操舵に対する設定値の範囲内で
あったときは、スリップ量算出部２５において算出され
たスリップ量を読み込む（Ｓ　１２０）　。

■、読み込まれたスリップ量が、予め設定されている値
以上であるか否かをチエツクする（　Ｓ　１３０）。

■、スリップ量が予め設定されている値以上であれば、
モータ出力電流値を補正する（　Ｓ　１４０）。

この場合の補正方法としては、 （ａ）、スリップ量に応じて予め定められている補正係
数によって算出する。

（ｂ）、スリップ発生時の出力電流マツプを予め設定し
ておき、これから算出する。

等の方法によって行うことができる。

第４図はステアリングモータの出力電流マツプを例示し
たものであって、同図（１）はスリップ量が「０」の場
合を示し、同図（２）はスリップ量がある値Ｘの場合を
示している。

■、スリップ量が設定値以下であれば、出力電流の補正
を行わないが、スリップ量の変動によるハンチングを防
止するため、前回補正が行われたか否かをチエツクしく
　Ｓ　１３１）、補正が行われていたならば、スリップ
量の設定値を変更する（　Ｓ　１３２）ことによって、
制御にヒステリシスを与えるようにする。

■、変更後のスリップ量が設定値以上であるか否かをチ
エツクしく　Ｓ　１３３）、これからステアリングモー
タ１３に対する出力電流の補正が必要か否かの判定を行
う。そして必要なとき出力電流の補正を行って（Ｓ１４
０）、決定された電流値をステアリングモータ１３に対
して出力する。なお第２図において、破線で囲んで示す
（Ｓ１３１）、　　（Ｓ１３２）、　　（Ｓ１３３）の
各ステップは、ハンチング防止のためのヒステリシス付
与部分を示している。

第４図は出力電流の補正の具体例を示したものである。

いま、スリップ量が第４図に示されるように変化したと
き、時間ΔＬごとにスリップ量を算出したとすると、ａ
点およびｂ点ではスリップ量が設定値Ｘより大きいので
、出力電流の補正が行われる。

路面状況の変化によってスリップ量が一時的に減少した
場合、例えば０点のように、スリップ量が設定値Ｘより
も低くなることがある。

この場合は、前回（ｂ点）において出力補正を行ってい
るので、スリップ量を変更して差分ΔＸだけ増加した値
Ｃ′とする。これによって設定値Ｘより大きくなるので
、出力補正が行われることになる。

スリップが実際に収まり始めた０点においても、スリッ
プ量が設定値Ｘより低いので同様の処理が行われるが、
差分ΔＸを加えた値ｅ′は設定値Ｘより低くなるので、
この場合は出力補正は行われない。

このような処理を行うことによって、第４図のａ　−ｄ
点ではスリップ中とみなして出力補正を行い、０点以降
ではスリップが収まったものとみなして通常の電流出力
とする制御が行われる。

第５図は第１図に示された実施例の変形例を示したもの
であって、第１図の場合と同しものを同じ番号で示す。

符号５０はアンチロック・ブレーキ・システム（ＡＢＳ
）の制御装置である。この制御装置５０は、ＡＢＳ制御
を行うために、各車輪速センサ２１の車輪速のデータに
よって、スリップ量の検出を行っている。

第５図の実施例では、ＡＢＳ制御装置５０は電動パワー
ステアリング装置の制御部３０と接続線５１を経て通信
可能なように構成されている。

これによって、ＡＢＳ制御装置５０が検出したスリップ
量を、逐次、電動パワーステアリング装置の制御部３０
に通知することによって、第１図に示された実施例の場
合と同様の制御を行うことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、路面状態等に基
づいて車輪がスリップしている状態では、上述した如く
電動パワーステアリング装置の補助操舵力を弱めるよう
に制御を行うので、ステアリング操作が安定し、急ハン
ドルによってスピンが生じたりする危険性が減少する。

このような効果は、発進、停止時においても同様である
。

また本発明では、スリップ量の判定に際しては、設定値
の変更によってヒステリシスを持たせるようにしている
ので、補助操舵力が変化するときの違和感がない。

さらに本発明ではスリップ量の検出にＡＢＳ装置を用い
ることができ、かかる点においてそのハードウェアとソ
フトウェアを利用することが可能であり、従って本発明
を実施するための改造費を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明装
置の動作を示すフローチャート、第３図はステアリング
モータの出力電流マツプを例示する図、第４図は出力電
流の補正の具体例を示す図、第５図は第１図の実施例の
変形例を示す図である。 １０−　ステアリングハンドル、１１・−・ステアリン
グハンドル軸、１３−　ステアリングモータ、２１・・
−車輪速センサ、２５−　スリップ量算出部、３０−・
操舵力制御手段としての制御部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ステアリングモータによってステアリングハン
   ドルの操舵力に補助操舵力を付与する電動パワーステア
   リング装置において、 各車輪に設けられた車輪速センサと、この車輪速センサ
   によって求められる各車輪の速度の差をとるとともにこ
   れに基づいてスリップ量を求めるスリップ量算出部と、
   ステアリングハンドル軸における操舵トルクと車両の速
   度を示す車速値とからステアリングモータに対する出力
   電流を制御してステアリングハンドルの操舵力に補助操
   舵力を付与する操舵力制御手段とを備え、 この操舵力制御手段が、更に、前記スリップ量が設定値
   以上のとき前記ステアリングモータに対する出力電流を
   補正する電流補正機能と、前回ステアリングモータに対
   する出力電流の補正が行われたときはスリップ量の設定
   値を変更する設定値調整機能と、この変更後におけるス
   リップ量が設定値以上であったときに更に出力電流の補
   正を行う再補正機能とを備えていることを特徴とした電
   動パワーステアリング装置。