JPH04138969A - 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］ この発明はパワーステアリング装置に係り、特に、車両
の走行路面の状況に対応して運転者の操舵力に対するア
シスト量を適切な値に調整し得るパワーステアリング装
置に関する。

［従来の技術］ 車両においては、人力だけによる舵取り装置ではステア
リングホイールの操作力のために運転者が疲労するので
、他の動力源を利用して操作力をアシストするパワース
テアリング装置が設けられている。このパワーステアリ
ング装置は動力源として油圧、圧搾空気、電気等を利用
しており、それらの動力源に対応して適切な制御手段を
設けている。

操作力をアシストするパワーステアリング装置には、例
えば、電動パワーステアリング装置のように、運転者が
必要とする操作力に対するアシスト量を自由に調整でき
るものがある。

この様な、アシスト量を自由に調整できるパワーステア
リング装置としては、車速センサからの車速やエンジン
回転数により、車速か高くなった時にはアシスト量を減
らして適当な重さになるように制御することにより、直
進安定性の向上や、横風の影響をうけにくくする車速感
応型パワーステアリング装置がよく知られている。

また、車高センサ等によってラフ路であることを検知す
ると、アシスト量を減らしてステアリングホイールを取
られに＜＜シ、安定した走行を可能にするものも考えら
れている。

また、自動車の操向装置において、運転者の握力を用い
る手段としては、例えば、実開昭５７一１６８４７９号
公報に開示されているように、自動車のダツシュボード
から突出した一対の握り圧力センサ部を装置し、該セン
サが検知した握力によって運転方向を定めるようにした
ものがある。

［発明が解決しようとする問題点コ ところで、従来のパワーステアリング装置によると、車
両の走行速度に対応して適切な操舵力による操舵を可能
とし、また、ラフ路面においてステアリングホイールが
取られにくくなるようには制御を行っている。しかし、
濡れた路面や雪路等走行抵抗の低い路面においてステア
リングホイールの操作力が軽いと、所望の操舵特性が得
られないおそれがあるが、この問題に対する対策は取ら
れていない。また、ラフ路ではなくても、轍の深い道路
でステアリングホイールの操作力が軽いと、上述と同様
に所望の操舵特性が得られなくなるおそれがある。

また、実開昭５７−１６８４７９号公報に開示されてい
る手段は、ステアリングホイールの操作にかわるもので
あって、路面状況に対する考慮がなされたものではなく
、ラフ路や滑りやすい道路において、特に、未熟練運転
者によっては誤操作をするおそれがある。

［発明の目的］ そこでこの発明の目的は、上述の不都合を除去するため
に、ラフ路や轍掘れの深い道路のようにステアリングホ
イールの操作を取られやすい道路、あるいは雨の日や雪
道等の滑りやすい道路を自動的に検知し、このような操
舵の困難な道路を走行するときにはアシスト量を少なく
して良好な操舵性を得るパワーステアリング装置を実現
するにある。

［問題点を解決するための手段］ 上述した目的を達成するために本発明に基づくパワース
テアリング装置においては、ステアリングホイールに対
する運転者の握力を検知する検知手段と、この検知手段
で検出した握力に対応してパワーステアリング装置によ
るアシスト量を制御する制御手段とを設けたことを特徴
としている。

［作用］ この発明によれば、車両が、ラフ路や轍掘れの深い道路
のようにステアリングホイールの操作が取られやすい道
路、或いは雨の日や雪道等のすべりやすい道路を走行し
ているときにはステアリングホイールを握る運転者の握
力が変化するので、運転者の握力を検知することによっ
て、ラフ路のみではなく、他のセンサでは検出が困難な
轍掘れの深い道路や走行抵抗の低い道路等、良好な操舵
性が得難くなるおそれのある路面状況を総合的に検出で
きる。従って、握力状態によってパワーステアリング装
置によるアシスト量を適切にし、例えば、アシスト量を
減らしてステアリングホイールの操作力を重くすること
によって、路面状況に対応して安定した走行が可能にな
る。

［実施例］ 以下図面に基づいてこの発明の実施例を詳細且つ具体的
に説明する。

第１図〜第４図は、この発明の実施例を示すものであっ
て、第１図は車両のエンジンルームに於けるパワーステ
アリング装置を示す概要構造図である。従って、エンジ
ン本体等、本発明に特に関係しないエンジンルームに装
置される構造体は図面が複雑になるので記載を省略して
いる。

第１図において、２は乗用車の前部であって、４はエン
ジンルームであるボンネット部、８は前輪を示している
。また、１０はステアリングホイールであって、詳細を
後述する検知手段たる握力センサ１２を装着している。

１４はステアリングホイールによる操舵角を検知する舵
角センサ、１６は車速センサ、１８は操舵力を検知する
トルクセンサ、２０はパワーステアリング装置の機構部
を駆動する電動モータで、２２は電動モータ２０による
駆動力を入り切りするクラッチ、２４は電動モータ２０
の駆動力をステアリングに適切な回転速度と駆動力に変
換する減速機である。パワーステアリング装置を経由し
たステアリング機構の回転駆動力は、ギア機構２６によ
ってステアリングアーム２８を駆動し、左右それぞれの
前輪６の回転軸を左右にふらせる。また、３０はバッテ
リ、３２はエンジン回転数センサ、４０はパワーステア
リング装置の制御手段たるコントローラである。

即ち、パワーステアリング装置のコントローラ４０は、
通常、エンジン回転数センサ３２によって検知するエン
ジン回転速度、及び／又は、車速センサ１６で判定する
車速、及び、ステアリング舵角センサ１４等の計測値を
基にして、運転者によるステアリングホイール１０の回
転力（トルクセンサ１８によって検知されるトルク値）
をアシストし、運転者によるステアリング操作を容易に
している。

第２図は、ステアリングホイール１０に装着した握力セ
ンサ１２の一実施例であって、１０はステアリングホイ
ール、４４は油を注入、密封したゴムホース、４２は圧
力センサであって、ステアリングホイール１０を握る運
転者の手の力が強くなると、ゴムホース４４は強く押さ
れるので中に密封された油の圧力が上昇し、圧力センサ
４２によって該圧力値が検知される。即ち、運転者が、
ステアリングホイール１０を片手で握ったとき、両手で
握ったとき、弱く握ったとき、強く握ったとき、等、ス
テアリングホイール１０を握る運転者の握力の変化を知
ることができ、予め該圧力計測値と握るときの状態及び
アシスト量との対応を把握し、この対応を予めコントロ
ーラ４０に記録しておくことによって所望の制御を行う
ことができる。

第３図、第４図は上述した構造による本発明の詳細な説
明する一例図であって、第３図は、握力センサ１２によ
って検知されるステアリングホイール１０の握力値に対
して電動モータ２０を駆動する電流値を制御変化し、従
って、パワーステアリング装置がアシストするトルク値
を制御する状況を示す特性の一例を示していて、握力値
によってアシスト量（モータ出力電流）を制御する説明
用特性図である。

また、第４図は、舵角センサ１４によって検知されるス
テアリングホイール１０の操舵角によってパワーステア
リング装置によるアシスト量を制御する、詳細を後述す
る動作例の、ステアリングホイール１０の操舵角による
アシスト量の制御説明用特性図である。

次に、上述した各図によって、本実施例の動作を詳細に
説明する。

例えば、ラフ路や轍掘れの深い路面のような凹凸の大き
い悪路、または雪道のようなスリップしやすい悪路に車
両が侵入すると、運転者は、該車両の安定な操向を確保
するために自然にステアリングホイール１０をしっかり
と握る。

即ち、第２図において、ゴムホース４４が強く押される
ので、内部に密閉された油の圧力が上昇し、該圧力値が
、圧力センサ４２によって計測される。ステアリングホ
イール１０を握る運転者の握力に比例する該信号はコン
トローラ４０に入力し、コントローラ４０は、例えば車
速センサ１６によって検知される該車両の走行速度に対
応して所定の時間毎に該計測値を平均し、平均値の大き
さを判定して該握力が強くなったことを検知する。

また、舵角センサ１４によって計測されるステアリング
ホイール１０による操舵角が、第４図に示すように左右
５度以内であると、コントローラ４０は第３図に示すよ
うに電動モータ２０の駆動電流を減少させて、パワース
テアリング装置による運転者の操舵力に対するアシスト
量を減少し運転者の感じる操舵力を重くする。

即ち、第３図に示す４本の折れ線は、握力センサ１２に
よって検知される握力例を代表的に示したものであって
、走行道路の路面が良好であって運転者がステアリング
ホイール１０を軽く握っているときには、握力センサ１
２によって検知される握力値が小さくなるので電動モー
タ２０への出力電流値を大きくしてステアリング機構へ
の入力トルク値が大きくなり、従ってアシスト量を大き
くして運転者が小さい操舵力で所望の操舵性能を得られ
るようにする。

走行道路が悪路になると運転者がステアリングホイール
１０を強く握るので握力センサ１２によって検知される
握力値が大きくなる。従って、電動モータ２０への出力
電流値を小さくしてステアリング機構への入力トルク値
を小さくする。即ち、アシスト量を小さくして運転者に
対して適切な操舵力が必要になるようにし、所望の操舵
性能を得られるようにしている。

道路が曲線部にさしかかり、運転者による操舵角度が大
になると、例えば、第４図に示すように、左右５度以上
にステアリングホイール１０を操作して舵角値を舵角セ
ンサ１４が検知すると、上述したアシスト最低下機能に
よる動作を殺して通常のパワーステアリング装置による
運転者の操舵力アシスト量を出力し、道路の曲線に沿っ
た軽い操舵力による操舵を可能にしている。

上述した、握力センサの計測値によるアシスト量制御機
能は、男性と女性の違い等握力の個人差に対応する必要
があるが、一般に握力が強い人は腕力もあるので、握力
検出値の大きい場合はアシスト量を減らして重くしても
よく、握力検出値が小さいとき、即ち、握力の小さい人
にはアシスト量を減らし過ぎることがないので、その人
の体力に合った操舵フィーリングを得ることができる。

また、運転技能が未熟な人や、安全運転を心掛ける人等
、特に不安定な状況でステアリングホイール１０を握る
時にはしっかりと握るのでアシスト量が減少し、各運転
者の能力に合った操舵フィーリングを得ることができる
。

また、第３図においては、図面による説明上４本の代表
的折れ線を記したが、握力に対応して連続的に制御機能
を変化させるようにしても良い。

また、上記の説明では、電動パワーステアリング装置に
於ける説明をしたが、その他のパワーステアリング装置
に於いてもそれぞれの装置に対応した機能装置を設ける
ことによって、本発明の実施が可能である。

以上説明したように、ステアリングホイール１０に握力
センサ１２を装着し、ステアリングホイール１０に対す
る運転者の握力を検知することによって、該車両が、ラ
フ路や轍掘れの深い道路のようなステアリングホイール
１０の操作を取られやすい道路、或いは雨の日や雪道等
のすべりやすい道路を走行していることを判定し、また
、操舵角値から該道路の曲線状況を判定することにより
、道路の直線部でステアリングホイール１０の操作を取
られやすい道路やすべりやすい道路においてはパワース
テアリング装置によるアシスト量を小さくしてステアリ
ングホイール１０の操作力を重くシ、よって、操作力が
軽すぎて操舵性能を低下させるようなことなく安定した
走行が可能になる。

また、上述の説明では、左右５度以上にステアリングホ
イール１０を操作すると上述したアシスト量変化機能に
よる動作を殺すように説明したが、該車両の条件に対応
して、設定角度を適切に設定すればよく、また、該操舵
角に対応してアシスト量の減らし方を連続的に対応する
ようにしても良い。

以上説明したように、本実施例によると、握力センサと
舵角センサのみで、各種の不安定な路面状況や道路の曲
線半径に対応した、適切な操舵フィーリングを得ること
ができる。

また、上述の説明では、握力センサと舵角センサからの
計測値によって制御するように説明したが、車両の条件
によっては、ステアリングホイールの操作舵角に関係な
く、握力センサのみによって判定制御するようにするこ
とも可能である。

また、握力センサをゴムホースに充填された油の圧力変
化によって計測するように説明したが、その他の機能に
よる圧力センサを用いても良い。

［発明の効果］ 以上説明したようにこの発明によれば、車両が、ラフ路
や轍掘れの深い道路のようにステアリングホイールの操
作を取られやすい道路、或いは雨の日や雪道等のすべり
やすい道路を走行しているときにはステアリングホイー
ルを握る運転者の握力が変化するので、運転者の握力を
検知することによって、ラフ路のみではなく、他のセン
サでは検出が困難な轍掘れの深い道路や走行抵抗の低い
道路等、良好な操舵性が得難くなるおそれのある路面状
況を総合的に検出できる。従って、握力の検知値によっ
てパワーステアリング装置によるアシスト量を適切にし
、例えば、アシスト量を減らしてステアリングホイール
の操作力を重くすることによって、路面状況に対応して
安定した走行が可能になるというすぐれた効果を得るこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜４図はこの発明の実施例を示し、第１図は車両
のエンジンルームに於けるパワーステアリング装置の概
略構造図、第２図は握力センサの一実施例図、第３図は
握力値によるアシスト量の制御説明用特性図、第４図は
ステアリングホイールの操舵角によるアシスト量の制御
説明用特性図である。 図において、４はエンジンルーム、６は車輪、１０はス
テアリングホイール、１２は握力センサ、１４は舵角セ
ンサ、２０は電動モータ、４０はパワーステアリング装
装置のコントローラである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ステアリングホィールに対する運転者の握力を検知
   する検知手段と、この検知手段で検出した握力に対応し
   てパワーステアリング装置によるアシスト量を制御する
   制御手段とを設けたことを特徴とするパワーステアリン
   グ装置。