JPH03227768A

JPH03227768A - 電動式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH03227768A
Application number: JP2021419A
Authority: JP
Inventors: Kazumi Tsuda; 津田　和美; Kenji Nishijima; 健二西島
Original assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Current assignee: Daihatsu Motor Co Ltd
Priority date: 1990-01-31
Filing date: 1990-01-31
Publication date: 1991-10-08
Anticipated expiration: 2014-08-23
Also published as: JP2938494B2

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］本発明は電動式パワーステアリング装置、特に車速感応
型の電動式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〕

−ｉの電動式パワーステアリング装置は、第４図に示す
ような構造となっている。即ち、ハンドル１にはステア
リングシャフト２が固定され、このシャフト２の先端に
はピニオン３が連結されている。ビニオン３は軸方向へ
往復動作自在なラック４と噛み合っている。上記ステア
リングシャフト２の途中にはトルクセンサ５が取り付け
られており、ステアリングシャフト２に作用する操舵ト
ルクを検出している。上記ラック４には操舵トルクをア
シストするためのピニオン６も噛み合っており、このビ
ニオン６は電動モータ７によって駆動される。上記ラッ
ク４の両端は、タイロッド８９を介して左右の操舵輪１
０．１１を支持したステアリングナックル１２．１３と
連結されている。

コントローラ２０には上記トルクセンサ５の操舵トルク
信号と車速センサ１４の車速信号とが入力され、これら
入力信号に基づいて第５図のようにアシスト電流を制御
し、このアシスト電流を電動モータ７に入力してハンド
ル操舵力を補助しているそのため、低速コーナリング時
や車庫入れ時にハンドル操作が容易になるとともに、高
速走行時にはハンドル手応え感を得ることができ、走行
安定性を確保できる。

ところが、上記のように操舵トルク信号と車速信号とに
よってアシスト電流を第５図のように制御しただけでは
、モータやその駆動系の慣性によって応答遅れが生じや
すく、ハンドルｌの切り始めにモータ７に小さな電流し
か流れず、ハンドルｌが重いという問題が生しる。

このような応答性の遅れを解消するため、第６図のよう
にアシスト電流に操舵トルクの時間変化率（時間微分）
に応じた微分補正電流を加算してモータ７の駆動電流と
したものが知られている。

即ち、コントローラ２０はアシスト電流決定回路２１と
微分補正回路２２とモータ駆動回路２３とを備えており
、アシスト電流決定回路２１には車速センサ１４で検出
された車速■とトルクセンサ５で検出された操舵トルク
Ｔとが入力され、微分補正回路２２には操舵トルクＴの
みが入力される。アシスト電流決定回路２１は、第５図
のように操舵トルクＴの増大とともに増大し、かつ車速
■の増加とともに低下するアシスト電流を得るためのア
シスト信号を出力する。また、微分補正回路２２は第７
図のように操舵トルクＴに応じた微分補正電流を得るた
めの微分補正信号を出力する。アシスト信号と微分補正
信号は加算点２４で加算され、モータ駆動回路２３に人
力される。ここで上記加算信号は増幅され、駆動Ｔｊ、
流としてモータ７に入力される。

このように、アシスト電流に微分補正電流を加えること
によって、ハンドルを切り始めた時に瞬間的に大きな駆
動電流がモータ７に流れ、応答の遅れを解消できる。

〔発明が解決しようとする課Ｂ］ところが、上記のようなパワーステアリング装置の場合
、微分補正′ｇｉ流は車速に関係なく操舵トルクのみに
応じて変化するため、高速走行時に操舵を開始すると同
時に大きな駆動電流がモータ７に流れ、アシスト力が働
いてハンドルが軽くなり過ぎるという問題がある。つま
り、車速感応型パワーステアリング装置の長所である高
速走行時の走行安定性を填なう結果となる。

そこで、本発明の目的は、高速走行時におけるハンドル
手応え感を保持しつつ、低速走行時のアンスト応答性を
改善した電動式パワーステアリング装置を提供すること
にある。

（ａ’Ｎを解決するための手段〕上記目的を達成するために、本発明は、ステアリング系
の操舵トルクを検出するトルクセンサと、車両の車速を
検出する車速センサと、操舵トルクをアンストして操舵
輪に伝達する電動モータと、少なくとも上記センサから
の検出信号に応じて電動モータの駆動電流を制でｎする
コントローラを備えた電動式パワーステアリング装置に
おいて、上記コントローラは、上記センサからの検出信
号に応じたアシスト電流を決定するアシスト電流決定回
路と、トルクセンサからの検出信号の時間微分に応じた
微分補正電流を決定する微分補正回路と、アシスト電流
と微分補正電流とを加算して得られるモータ駆動電流を
モータに出力するモータ駆動回路とを備え、上記微分補
正回路は、車速の増大につれて微分補正電流を小さく設
定したことを特徴とするものである。

〔作用〕

ハンドルを操舵すると、操舵トルクと車速とに応じたア
シスト電流と、操舵トルクセンサの時間変化率に応じた
微分補正電流との加算電流がモータに流れ、ハンドル操
舵力がアシストされる。このとき、微分補正電流は車速
と操舵トルクとに関連して設定されており、特に高速走
行時には低速走行時に比べて操舵トルクの上昇に伴う微
分補正電流の上昇度が小さくなるように設定されている
ので、低速時には大きな微分補正電流が流れて、大きな
アシスト力を発揮でき、逆に高速時には小さな微分補正
電流しか流れず、小さなアシストカしか発生しない、し
たがって、低速時のアシスト応答遅れを解消できるとと
もに、高速時のハンドル手応え感を確保することができ
る。

〔実施例〕

第１図は本発明にかかる電動式パワーステアリング装置
の制御系を示す。なお、パワーステアリング装置の駆動
系の構造は第４図と同様であり、説明を省略する。

コントローラ３０はアシスト電流決定回路３１と微分補
正回路３２とモータ駆動回路３３とを備えている。

アシスト電流決定回路３１には車速センサ１４とトルク
センサ５とからそれぞれ車速信号■と操舵トルク信号Ｔ
とが人力される。また、微分補正回路３２にも車速セン
サ１４とトルクセンサ５とからそれぞれ車速信号■と操
舵トルク信号Ｔとが入力される。

アシスト電流決定回路３１は１．第５図と同様に操舵ト
ルクＴの増大とともに増大し、かつ車速Ｖの増加ととも
に低下するアシスト電流を得るためのアシスト信号ＳＡ
を出力する。また、微分補正回路３２は第２図のように
操舵トルクＴと車速■とに応じた微分補正電流を得るた
めの微分補正信号Ｓ。

を出力する。微分補正電流は、低速時には操舵トルクの
増大に対する上昇度が大きく、高速時には上昇度が低く
なるように設定されている。即ち、微分係数が第３図の
ように車速の増大につれて漸次小さくなるように設定さ
れている。

アシスト信号ＳＡと微分補正信号Ｓ、は加算点３４で加
算され、モータ駆動回路３３に入力される。

ここで、上記加算信号は増幅され、駆動電流としてモー
タ７に入力される。

上記構成の電動式パワーステアリング装置の動作につい
て説明する。

まず、低速走行時にハンドルｌを操舵すると、アシスト
電流は第５図のように大きく、微分補正電流も第２図の
ように大きいので、両者の加算電流であるモータの駆動
電流が非常に大きくなる。

そのため、瞬間的に大きな電流がモータ７に流れ、モー
タ７やその駆動系の慢性等による応答の遅れを解消でき
、極めて円滑にハンドル操舵を行うことができる。

一方、高速走行時にハンドル１を操舵すると、アシスト
電流は第５図のように小さく、微分補正電流も第２図の
ように小さいので、モータ駆動電流も小さい。したがっ
て、モータ７によるアシスト力が非常に小さく、ハンド
ル１の手応え感を確保できる。したがって、高速走行時
にハンドル１を切り過ぎる問題を解消できる。

なお、上記実施例では車速と操舵トルクのみを用いてア
シスト制御したが、それ以外の信号、例えば操舵角を加
味して制御Ｊを行ってもよい。

また、微分補正電流の上昇度、つまり微分係数を第３図
のように車速の増大に伴って連続的に低下させたものに
限らず、段階的に低下させてもよい。

〔発明の効果］以上の説明で明らかなように、本発明によればアシスト
電流だけでなく微分補正電流にも車速の因子を採り入れ
、高速になるにつれて微分補正電流を小さくしたので、
低速時におけるハンドル切れ始めの重さを解消できると
ともに、高速時の手応え惑を確保することができる。し
たがって、車速感応型の電動式パワーステアリング装置
の長所を最大限に発渾できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる電動式パワーステアリング装置
の制御系の構成図、第２図は微分補正電流と操舵トルク
および車速との関係を示す図、第３図は微分係数と車速
との関係を示す図、第４図は一般的な電動式パワーステ
アリング装置の構造図、第５図はアシスト電流と操舵ト
ルクおよび車速との関係を示す図、第６図は従来の制御
系の構成図、第７図は従来の微分補正電流と操舵トルク
センサとの関係を示す図である。１・・・ハンドル、５・・・トルクセンサ、７・・・電
動モータ、１０．１１・・・操舵輪、１４・・・車速セ
ンサ、３０・・・コントローラ、３１・・・アシスト電
流決定回路、３２・・・微分補正回路、３３・・・モー
タ駆動回路。

Claims

【特許請求の範囲】　ステアリング系の操舵トルクを検出するトルクセンサ
と、車両の車速を検出する車速センサと、操舵トルクを
アシストして操舵輪に伝達する電動モータと、少なくと
も上記センサからの検出信号に応じて電動モータの駆動
電流を制御するコントローラを備えた電動式パワーステ
アリング装置において、上記コントローラは、上記センサからの検出信号に応じ
たアシスト電流を決定するアシスト電流決定回路と、ト
ルクセンサからの検出信号の時間微分に応じた微分補正
電流を決定する微分補正回路と、アシスト電流と微分補
正電流とを加算して得られるモータ駆動電流をモータに
出力するモータ駆動回路とを備え、上記微分補正回路は
、車速の増大につれて微分補正電流を小さく設定したこ
とを特徴とする電動式パワーステアリング装置。