JPH03224869A - 電子制御パワーステアリングシステム - 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、車速感応型の電子制御パワーステアリングシ
ステムに関する。

（従来の技術） 従来、車速感応型の電子制御パワーステアリングシステ
ムとしては、例えば、特開昭６３−１６６６５９号公報
に記載されているシステムが知られている。

この従来出典には、車速センサからの車速信号に基づき
コントロールバルブの可変絞りを外部制御することで操
舵力を補助するアシストパワーを制御し、操舵反力の大
きな据え切り時にアシストパワーを最大にし、車速か高
車速になればなるほどアシストパワーを低下させ、操舵
反力の小さな高速走行時に最小にし、据え切り時や低車
速時に操舵力を軽減し、高速走行時にしっかりした操舵
力を確保するシステムが示されている。

尚、この電子制御パワーステアリングシステムでは、入
力情報を車速センサから得ていることで、車速センサの
故障や信号線の断線等により、車速零を示す信号がＥＰ
Ｓコントロールユニットに入力されっばなしになった場
合、常に最大のアシストパワーが得られるように制御さ
れることから、高速走行時においては操舵力のアシスト
パワーが過大となり操舵ふらつき感が出てしまいうこと
から中速走行時（車速３０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈ）で
のアシストパワーを確保するフェイルセーフ制御を行な
うようにしている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来システムにあっては、車
速センサのフェイル判断を、制動非操作時で変速機が走
行位置である通常走行中との判断時であるにもかかわら
ず車速信号が所定時間継続して入らないという条件によ
り行なっている為、クリープ力と坂道傾斜による後退力
とが一致し、ブレーキ操作を要することなく坂道停車を
している時には上記フェイル条件に合致してしまう。

この結果、車速センサが正常であるにもかかわらず、坂
道停車時にはフェイルセーフ制御が行なわれてしまうこ
とになり、据え切り時の操舵力が重くなってしまう。

本発明は、上述のような問題に着目してなされたもので
、車速信号が異常の時にフェイルセーフ制御を行なう電
子制御パワーステアリングシステムにおいて、クリープ
状態での車両坂道停車時に車速信号の異常誤判断を防止
することを課題とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために本発明の電子制御パワーステ
アリングシステムでは、車体傾斜検出手段を設け、車速
信号の異常誤判断条件に坂道停車条件を追加する手段と
した。

即ち、第１図のクレーム対応図に示すように、車両のス
テアリングシステムａに設けられ、外部指令により操舵
力を補助するアシストパワーが可変制御されるアシスト
パワーアクチュエータｂと、車速を検出する車速検出手
段Ｃと、制動操作を検出する制動操作検出手段ｄと、変
速機が走行位置かどうかを検出する走行位置検出手段ｅ
と、車体の傾斜を検出する車体傾斜検出手段ｆと、前記
車速検出手段Ｃからの車速信号に基づいてアシストパワ
ーを制御する通常制御手段９と、制動非操作時で変速機
が走行位置である通常走行中との判断時であるにもかか
わらず車速信号が所定時間継続して入らないで、且つ、
所定内の変動幅による車体傾斜信号が所定時間継続して
入力されていない時、中速走行時のアシストパワーに設
定するフェイルセーフ制御手段りと、を備えている事を
特徴とする。

（作　用） 車速検出手段Ｃから車速信号が出力されている時等であ
って車速信号が正常時には、通常制御手段９において、
車速検出手段Ｃからの車速信号に基づいて、例えば、据
え切り時にアシストパワーを最大にし車速か高まるにつ
れてアシストパワーを減じるようにアシストパワーが制
御され、据え切り時の操舵力の軽減を図りながら高速時
のふらつき感を防止するという最適のアシストパワーに
制御される。

車速検出手段Ｃの故障や信号線の断線等により車速信号
の出力が無い時には、フェイルセーフ制御手段りにおい
て、制動操作検出手段ｄにより制動非操作時で、走行位
置検出手段ｅにより変速機が走行位置である通常走行中
との判断時であるにもかかわらず車速信号が所定時間継
続して入らないで、且つ、車体傾斜検出手段ｆにより所
定内の変動幅による車体傾斜信号が所定時間継続して入
力されていない時、中速走行時のアシストパワーに設定
される。

従って、坂道でクリープ力と坂道の傾きによる後退力が
一致し、制動操作を必要とすることなしに停車状態とな
っている時には、車体傾斜検出手段ｆにより所定内の変
動幅による車体傾斜信号が所定時間継続して入力される
為、車速信号が異常であるとの誤判断が防止され、フェ
イルセーフ制御により中速走行時のアシストパワーに設
定されることが無い。

（実施例） 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

まず、構成を説明する。

第２図は実施例の電子制御パワーステアリングシステム
図で、このパワーステアリングシステムが適用される前
輪ステアリング装置は、ハンドル１、ステアリングシャ
フト２．ビニオン３．ラックギヤ４．ラックシャフト５
．サイドロッド６゜ナックルアーム７を備え、ハンドル
１へ入力される操舵力を機械的にフロントホイール８へ
伝達するようにしている。

そして、前記ラックシャフト５に油圧により操舵力を補
助するアシストパワーを与えるパワーステアリングシス
テムの油圧制御系としては、ラックシャフト５に設けら
れるピストン９と、車体１０に支持されると共に前記ピ
ストン９が左右方向にストローク可能に設けられるパワ
ーシリンダ１１と、該パワーシリンダ１１内にピストン
９を介して形成される２つの油室１２，１３と、該油室
１２．１３に接続されるアシストパワー油路１４と、該
アシストパワー油路１４の途中に設けられるパワステポ
ンプ１５及びリザーバタンク１６と、前記ピニオン３の
支持部に配置されるロータリバルブユニット１γとを備
えている。

尚、前記パワステポンプ１５は、エンジン１８により駆
動される。

また、パワーステアリングシステムの電子制御系として
は、前記ロータリバルブユニット１７を経過する加圧油
により得られる油圧力（アシストパワー）を外部からの
電流値に応じて可変に制御するアシストパワーアクチュ
エータとしてのＥＰＳソレノイドバルブ２０と、車速を
検出する車速センサ２１　（車速検出手段）と、フット
ブレーキ操作時かどうかを検出するストップランプスイ
ッチ２２（制動操作検出手段）と、自動変速機のセレク
ト位置を検出するインヒビタースイッチ２３（走行位置
検出手段）と、パーキングブレーキ操作時かどうかを検
出するパーキングブレーキスイッチ２４（制動操作検出
手段）と、車体の傾斜を検出するＧセンサ２５（車体傾
斜検出手段）と、これらの入力情報に基づいて前記ＥＰ
Ｓソレノイドバルブ２０を作動制御するＥＰＳコントロ
ールユニット２６とが設けられている。

そして、前記ＥＰＳコントロールユニット２６には、車
速センサ２１からの車速信号に基づいて車速に応じたア
シストパワーを得るべく制御する車速対応の通常制御部
（通常制御手段）と、制動非操作時で自動変速機がＮレ
ンジやＰレンジ以外の走行位置である通常走行中との判
断時であるにもかかわらず車速センサ２１からＯｋｍ／
ｈを示す車速信号が１０秒以上継続し、且つ、Ｇセンサ
２５から所定内の変動幅による車体傾斜信号が１０秒以
上継続して入力されていない時、中速走行時（３０ｋｍ
／ｈ〜６０ｋｍ／ｈ）のアシストパワーに設定するフェ
イルセーフ制御部（フェイルセーフ制御手段）とが制御
プログラムとして設定されている。

尚、ＥＰＳはエレクトリックパワーステアリングシステ
ムの略称、図中２７はバッテリー、２８はヒユーズ、２
９はストップランプである。

次に、作用を説明する。

（イ）車速信号正常時 車速センサ２１から車速信号が出力されている時等であ
って、車速センサ２１に故障が無くしかも信号線にも断
線がないような車速信号正常時には、ＥＰＳコントロー
ルユニット２６の通常制御部において、車速センサ２１
からの車速信号に基づいて、第３図に示すように、据え
切り時や低速時にアシストパワーを最大にし、車速が高
まるにつれてアシストパワーを減じるようにアシストパ
ワーが制御される。

従って、据え切り時の操舵力の軽減を図りながら高速時
のふらつき感を防止するという最適のアシストパワーに
制御される。

（ロ）車速信号異常時 車速センサ２１から出力される車速信号が異常であると
の判断は、第６図のフローチャートに示すように、通常
走行中であるとの検出時であるにもかかわらずＯｋｍ／
ｈを示す車速信号が１０秒間以上継続してＥＰＳコント
ロールユニット２６に入力　０ され、且つ、坂道停車時では無い時を条件として判断さ
れる。

即ち、車速と制動操作と変速機走行位置とで車速信号の
異常を判断するようにした場合、第４図に示すように、
坂道でクリープ力と坂道の傾きによる後退力が一致し、
制動操作を必要とすることなしに停車状態となっている
時には、異常判断条件を満足し、車速信号が異常である
と誤判断しフェイルセーフ制御に落ちてしまうのを防止
する為、坂道停車時かどうかの条件を判断条件に加重し
ている。

尚、坂道停車時の検出は、第５図に示すように、Ｇセン
サ２５からのセンサ出力電流値ｉが坂道の傾斜角θに比
例する値として出力されることから所定の読み込み周期
で読み込まれるセンサ信号が１０秒間継続して一定の幅
（例えば、第４図のハツチング）の範囲の値であるかど
うかを監視することにより坂道停車を検出するようにし
ている。

従って、車速センサ２１の故障や信号線の断線等により
車速信号の出力が無い時には、第６図の１ フローチャートに示すように、車速Ｏｋｍ／ｈが１０秒
以上（ステップ６１）、ストップランプスイッチ２２が
ＯＦＦ　　（ステップ６２）、インヒビタースイッチ２
３がＮレンジ、Ｐレンジ以外（ステップ６３）、パーキ
ングブレーキスイッチ２４が０ＦＦ（ステップ６４）の
条件を全て満足しても、Ｇセンサ２５からのセンサ信号
が１０秒間一定幅の値である場合には（ステップ６５）
、坂道停車であるとの判断に基づきステップ６７へ進み
、上記車速対応の通常制御が行なわれる。

しかし、ステップ６１〜ステツプ６４までの車速と制動
操作と変速機走行位置の各条件を全て満足すると共にス
テップ６５での坂道停車条件を満足しない場合には、ス
テップ６６へ進み、フェイルセーフ制御として中速走行
時（３０ｋｍ／ｈ〜６０ｋｍ／ｈ）のアシストパワーに
設定される。

これによって据え切り時や極低速時等には操舵力が幾分
重くなるものの、高速時に高いアシストパワーを与える
ことによる操舵ふらつき感が有効に防止される。

　２ 以上、実施例を図面に基づいて説明してきたが、具体的
な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の
要旨を逸脱しない範囲における設計変更等があっても本
発明に含まれる。

例えば、実施例では車体傾斜検出手段としてＧセンサを
用いる例を示したが、車体が傾いていることを検出する
ことのできるセンサ（輪荷重センサ、サスペンション変
位センサ等）であればＧセンサに限定されない。

また、実施例では、油圧によりアシストパワーを得る例
を示したが、・空気圧や電動モータ等の他の力発生媒体
によりアシストパワーを得る電子制御タイプのパワース
テアリングシステムにも適用することができる。

また、実施例では、自動変速機搭載の車両への適用例を
示したが、手動変速機（マニュアルトランスミッション
）を搭載した車両にも適用することができ、この場合に
は、走行位置検出手段として、ニュートラルスイッチや
クラッチスイッチを用いる。

　３ （発明の効果） 以上説明してきたように、本発明にあっては、車速信号
が異常の時にフェイルセーフ制御を行なう電子制御パワ
ーステアリングシステムにおいて、車体傾斜検出手段を
設け、車速信号の異常誤判断条件に坂道停車条件を追加
する手段とした為、クリープ状態での車両坂道停車時に
車速信号の異常誤判断を防止することが出来るという効
果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の電子制御パワーステアリングシステム
を示すクレーム対応図、第２図は実施例の電子制御パワ
ーステアリングシステム図、第３図は実施例システムで
通常の制御を行なう時の車速に対するアシストパワー特
性図、第４図は坂道停車時のＧセンサ状態図、第５図は
坂道の傾斜角に対するＧセンサのセンサ出力電流値特性
図、第６図はＥＰＳコントロールユニットで行なわれる
車速対応の通常制御及びフェイルセーフ制御の作動の流
れを示すフローチャートである。 　４ ａ・・・ステアリングシステム ｂ・・・アシストパワーアクチュエータＣ・・・車速検
出手段 ｄ・・・制動操作検出手段 ｅ・・・走行位置検出手段 ｆ・・・車体傾斜検出手段 ９・・・通常制御手段 ｈ・・・フェイルセーフ制御手段

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　車両のステアリングシステムに設けられ、外部指令に
   より操舵力を補助するアシストパワーが可変制御される
   アシストパワーアクチュエータと、車速を検出する車速
   検出手段と、 制動操作を検出する制動操作検出手段と、 変速機が走行位置かどうかを検出する走行位置検出手段
   と、 車体の傾斜を検出する車体傾斜検出手段と、前記車速検
   出手段からの車速信号に基づいてアシストパワーを制御
   する通常制御手段と、 制動非操作時で変速機が走行位置である通常走行中との
   判断時であるにもかかわらず車速信号が所定時間継続し
   て入らないで、且つ、所定内の変動幅による車体傾斜信
   号が所定時間継続して入力されていない時、中速走行時
   のアシストパワーに設定するフェイルセーフ制御手段と
   、 を備えている事を特徴とする電子制御パワーステアリン
   グシステム。