JPH04108068A - 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、電動パワーステアリング装置に関し、特に高
速域でハンドルの操作を重く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〕

第４図に、従来の電動パワーステアリング装置の構成を
示す。この第４図にあっては、車速に応じてステアリン
グハンドルの操作が重くなる車速感応型電動パワーステ
アリング装置の場合を示す。

この第４図において、符号１は車両のスピードメータに
設置された車速センサ、符号２はステアリングハンドル
のトルクを検出するステアリングセンサ、符号３はステ
アリングモータの回転数を減速する減速機、符号４はパ
ワーステアリング用の動力を供給するステアリングモー
タとクラッチ、符号５はエンジンの回転に応じて交流電
圧を発生するジェネレータ、符号６はステアリング軸の
回転を前輪の転向装置に伝達するステアリングギヤ、符
号７はエンジンの回転を検出する回転センサ、符号８は
車両用のバッテリ、符号９は電動パワーステアリング装
置の制御を行うパワーステアリング制御モジュールであ
る。

第４図において、直流モータからなるステアリングモー
タおよびクラッチ４は、ステアリングコラムに取りつけ
られていて、ウオームギヤからなる減速機３を介して減
速して、ステアリングシャフト１２を回転させることに
よって、ステアリング操作に対するアシスト力（補助操
作力）を発生する。

この際、パワーステアリング制御モジュール９は、スピ
ードメータに設けられた車速センサ１の信号と、ステア
リングシャフトに取りつけられたステアリングセンサ２
の信号とに基づいて、ステアリングモータ４に供給する
モータ電流を制御してその回転数と回転方向を変化させ
ることによって、ステアリングハンドルに対するアシス
ト力の大きさと方向を、車速に応じて変化させるように
している。

すなわち、車速の増大に伴ってステアリングハンドルに
対するアシスト力が小さくなるようにするとともに、あ
る程度以上の高速域ではクラッチを作動させてステアリ
ングモータを切り離すことによって、アシスト力を０に
するような制御を行つ。

第５図は、アシスト電流制御マツプ（マツプ１）を例示
したものであって、従来の電動パワーステアリング装置
におけるステアリングモータの電流と、トルク値との関
係を示している。

〔発明が解決しようとする課題〕

一般に高速域では、ステアリングハンドルにおける操作
力（操舵力）を大きくした方が、直進操献安定性が向上
することが知られている。例えばスポーツ車の場合、９
０ｋｍ／ｈ程度以上の高速域では、ステアリングハンド
ルの操作が重くなるようにした方が、直進安定性の改善
のために望ましいとされている。

しかしながら、第４図に示されたような従来の電動パワ
ーステアリング装置では、ステアリング装置自体はパワ
ーステアリング装置を有しない通常の車両の場合と同し
であるため、ステアリングシャフトの回転を前輪の転向
装置に伝達するステアリングギヤ６のギヤ比は、いずれ
の場合も同じである。

そのため、高速域ではパワーステアリング装置が動作し
ないようにしているにもががゎらず、ステアリングハン
ドルにおける操作力（操舵力）は比較的小さい。

上述のように、高速域での直進時には、操樅性を安定さ
せるために、ステアリングハンドルの操作は重い方がよ
いが、従来のパワーステアリング装置ではその構造上よ
りそのようにすることができないという問題があった。

〔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
るものであって、電動パワーステアリング装置において
、高速時にステアリングハンドルの操作を十分重くする
ことができる、電動パワーステアリング装置を提供する
ことを目的としている。

〔課題を解決するための手段］ 本発明は、ステアリングハンドル１１が操作されたとき
ステアリングモータ１３を駆動してステアリングシャフ
ト１２に対する補助操作力を発生するとともに、車速を
検出して所定車速以上ではステアリングモータ１３を結
合するクラッチ１５をオフにして、この補助操作力を遮
断するようにした電動パワーステアリング装置において
、ショートリレー２３を設けてステアリングモータ１３
を短絡できるように構成し、高速域ではクラッチ１５を
オンにするとともにこのショートリレー２３を動作させ
てステアリングハンドル１１における操作力を大きくす
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。

〔作用〕

車速怒応型電動パワーステアリング装置においては、ス
テアリングハンドルが操作されたとき、これを検出して
ステアリングモータを駆動して、ステアリングシャフト
に対する補助操作力を発生するようにする。そして車速
を検出して、所定車速以上ではステアリングモータを結
合するクラッチをオフにして、この補助操作力を遮断す
るようにしている。

このようなパワーステアリング装置において、ショート
リレーを設けてステアリングモータを短絡できるように
構成する。そして高速域では、クラッチをオンにすると
ともに、このショートリレーを動作させてステアリング
モータを短絡することによって、ステアリングハンドル
の操作力を大きくする。

従って本発明によれば、高速時にステアリングハンドル
の操作を十分重くすることができ、高速時の直進操縦安
定性を向上させることができるようになる。

〔実施例］ 以下、本発明の一実施例を第１図ないし第３図に基づい
て説明する。

第１図は、本発明の一実施例を示したものであって、本
発明の電動パワーステアリング装置のシステム構成を示
している０図中、符号１１はステアリング操作を行うた
めのステアリングハンドル、符号１２はステアリング操
作力を伝達するステアリングシャフト、符号１３はステ
アリングシャフトに対する補助操作力を付与するための
ステアリングモータ、符号１４はステアリングモータ１
３の回転を減速するウオームギヤからなる減速機、符号
１５はステアリングモータ１３と減速機１４とを結合す
るクラッチ、符号１６はステアリングシャフト１２の基
部に設けられたトルクセンサ部、符号１７はステアリン
グシャフト１２と図示されない前輪の転向装置とを結合
するラックピニオン部を構成するラックである。

また、符号１８は車両用パンテリ、符号１９はイグニシ
ョンスイッチ、符号２０はイグニションスイッチ１９の
回路に挿入されたフユーズ、符号２１はパワーリレー、
符号２２は電動パワーステアリング装置を含む車両の電
気系の制御を行うコントローラ、符号２３はステアリン
グモータ１３を短絡するためのショートリレーである。

本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリング
ハンドル１１が操作されたときステアリングモータ１３
を駆動してステアリングシャフト１２に対する補助操作
力を発生するとともに、車速を検出して所定車速以上で
はステアリングモータ１３を結合するクラッチ１５をオ
フにして補助操作力を遮断するようにした電動パワース
テアリング装置において、ショートリレー２３を設けて
、ステアリングモータ１３を短絡できるように構成し、
高速域ではクラッチ１５をオンにするとともにショート
リレー２３を動作させることによって、ステアリングハ
ンドル１１における操作力を大きくするようにしたもの
である。

第１図において、ステアリングハンドル１１に加えられ
た操作力は、ステアリングシャフト１２を経てラックピ
ニオン部に伝えられ、ラック１７を左右に移動させるこ
とによって、前輪が転向されるようになっている。

イグニションスイッチ１９をオンにした状態では、パン
テリ１８からフユーズ２０を経てパワーリレー２１に通
電されることによって、パワーリレー２１がオンになり
、その接点を経てコントローラ２２にＮｍが与えられて
動作状態となる。

そして、この状態でステアリングハンドル１１を操作す
ると、トルクセンサ部１６によってこれを感知して、コ
ントローラ２２から電流を供給することによって、ステ
アリングモータ１３が回転し、クラッチ１５がオンの状
態では減速機１４を経てステアリングシャフト１２に操
作力が与えられて、パワーアシストが行われる。

本発明の電動パワーステアリング装置の動作は、速度域
によって異なる。

第２図は、本発明の電動パワーステアリング装置におけ
る、パワーアシスト動作を示すフローチャートである。

コントローラ２２は、図示されない車速センサからの車
速信号の状態が、４５ｋｍ／ｈ以上であるか否かをみる
。車速が４５ｋｉ＋／ｈ以上でないときは、クラッチ１
５はオンにされており、第５図に示された従来と同じマ
ツプ１のアシスト電流制御特性によって、ステアリング
モータ１３を駆動して、通常の電動パワーステアリング
動作を行わせる。

車速信号の状態が４５）ｃｍ／ｈ以上である場合には、
コントローラ２２はステアリングモータ１３に対するｔ
流の供給をオフにするとともに、クラッチ１５をオフに
する。従ってこの状態では、ステアリングシャフトに対
するパワーアシストは行われない。

次に車速センサからの車速信号の状態が、９０ｋｍ／ｈ
以上であるか否かをみる。車速か９０１ａ＋／ｈ以上で
ないときは、処理を終了しもとの状態にもどる。一方、
車速が９ＤＩａｍ／ｈ以上のときは、ショートリレー２
３に通電してこれを動作させて、ステアリングモータ１
３を短絡するとともに、クラッチ１５をオンにしてステ
アリングモータ１３と減速機１４とを結合させる。

この状態でステアリングハンドル１１を操作すると、ス
テアリングモータ１３が回転して、逆起電力を発生する
。ステアリングモータ１３は短絡されているため、この
逆起電力によってステアリングモータ１３の回転を妨げ
る方向のトルクが発生するので、ステアリングハンドル
１１の操作が重くなる。

この場合、ショートリレー２３を周期的にオンオフする
デユーティを車速によって変えることによって、速度域
に応じてより効果的に操舵力の制御を行うことができる
。

第３図は、ショートリレーのオン、オフデユーティの駆
動曲線を示したものであって、例えば９０１ａｌ／ｈ〜
１００ｋＩｌ／ｈと１００ｋｍ／ｈ　〜１２０ｋｍ／ｈ
とで、デユーティ比の変化率を変えながら次第にデユー
ティ比を大きくして、次第に操舵力が大きくなるように
する。さらに１２０１ａｎ／ｈ以上ではデユーティ比を
１００％一定として、常時逆起電力が発生するようにし
て、ステアリングハンドル１１の操作を最大限に重くす
ることが示されている。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、電動パワーステア
リング装置において、高速走行時にステアリングハンド
ルの操作を重くすることができ、従って直進時の操縦安
定性が向上して、運転者に対する運転上の負担を軽くす
ることができるという従来にない優れた電動パワーステ
アリング装置を捉供することができる。

本発明の電動パワーステアリング装置は、ステアリング
モータ部にショートリレーを追加するだけで実現できる
ので、安価に実施できる利点がある。

曲線を示す図、第４図は従来の電動パワーステアリング
装置を示す図、第５図は従来の電動パワーステアリング
装置におけるアシスト電流制御マツプを例示する図であ
る。

１１−ステアリングハンドル、１２−ステアリングシャ
フト、１３−ステアリングモータ、１５クランチ、２３
−ショートリレー 出願人　鈴木自動車工業株式会社 代理人　弁理士　　高　橋　　勇

【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図は本発明の
電動パワーステアリング装置におけるパワーアシスト動
作を示すフローチャート、第３図はショートリレーのオ
ン、オフデユーティの駆動第を図 Ｃ麦雄＃ｌＩ） 第２図 （フローチャート）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）、ステアリングハンドルが操作されたときステア
   リングモータを駆動してステアリングシャフトに対する
   補助操作力を発生するとともに、車速を検出して所定車
   速以上では前記ステアリングモータを結合するクラッチ
   をオフにして該補助操作力を遮断するようにした電動パ
   ワーステアリング装置において、 前記ステアリングモータを短絡するショートリレーを設
   け、 高速域では前記クラッチをオンにするとともに該ショー
   トリレーを動作させてステアリングハンドルにおける操
   作力を大きくすることを特徴とする電動パワーステアリ
   ング装置。