JPH0428305Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、操舵力を検出し、それに応じたモー
タのトルクで操舵力を補助する電気式パワーステ
アリングに関するものである。特にモータに補助
トルクを発生させない微少な操作トルク領域にお
いて、ステアリング系の摩擦力をステアリングホ
イールで感じさせないために、ステアリング操舵
の向きを検出し、その向きに応じた一定の摩擦力
打消トルクを該モータで発生させて摩擦を打ち消
すパワーステアリングに関するものである。

〔従来技術〕

操舵トルクを検出するトルクセンサと、トルク
センサ信号を処理するトルクセンサ信号処理回路
と、ステアリングに出力トルクを伝達するモータ
と、モータの出力トルクを制御するモータ制御回
路とよりなる一般の電気式パワーステアリング
は、モータの出力トルクで操舵力を補助するもの
であつて、油圧パワーステアリングと同様に、ハ
ンチング防止のため操舵トルクの微少な領域では
操舵力補助が行われなかつた。そして、このよう
な操舵力補助が行われない不感領域においてはス
テアリング系の摩擦力がステアリングホイールで
感じられ、パワーステアリングの場合は特にその
摩擦力が敏感に感じられる。そこで、従来におい
て、操舵フイーリング悪化防止のため、その不感
帯領域での摩擦力を打消すためのトルクをモータ
に発生される装置が既に考えられている。

その状態を第４図により説明すると、ステアリ
ングのトルクTs′がa′から−a′の不感帯領域内で
あつても摩擦力を打消すに十分な一定の摩擦力打
消トルクb′及び−b′を発生させたものであつた。

そして、このようなモータの出力トルク特性に
基づいて操舵トルクTs′の操舵角θs′に対する関係
を第５図に示すと、通常では、実線で示された状
態であつたものを上記従来の摩擦力打消トルクを
発生させた装置によれば、一方へ切り増していく
間は摩擦力が打消されて破線で示されたＯ→Ａの
ようになる。

〔考案が解決すべき問題点〕

しかしながらハンドルを戻す際で、車輪側から
の復元力によつてステアリングホイールが急激に
中立位置に戻ろうとしているところをステアリン
グ操舵力によつてゆるかやに戻している場合に
は、操舵トルクと角速度の方向が逆となり、前記
摩擦力打消トルクがかえつて摩擦力と同方向に作
用してしまう。そのため摩擦力打消しのためのモ
ータトルクの向きが逆に摩擦力増大の方向に働
き、破線に示されたＡ→Ｂ→Ｃ→Ｄのようにな
り、かえつてひつかかり感を生じることになり不
都合であつた。

そこで、本考案は、前述のような不都合を生ず
ることなくステアリングホイールの摩擦感を減少
させ、そして高速直進走行時の微少な進路修正な
どをも行いやすくし、また操舵の間隔を良いもの
にすることを目的とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、車両のステアリングを操作する操舵
力であるトルクを検出するトルクセンサ４と、該
トルクセンサ４の信号を処理するトルクセンサ信
号処理回路８と、ステアリングに出力トルクを伝
達すべく機械的に連結されたモータ５と、該モー
タ５の出力トルクを制御するモータ制御回路１１
と、ステアリングホイール１の操舵角速度を検出
する角速度センサ３と、該角速度センサ３信号を
処理する角速度センサ信号処理回路６とで構成さ
れ、前記モータ制御回路１１は、前記モータ５の
出力トルクを、トルクセンサ４信号に応じて設定
された補助トルクと、前記角速度センサ３によつ
て検出したステアリングホイールの操舵の向きと
同方向の、前記角速度センサの出力の大きさに依
らない一定の大きさの摩擦力打消トルクとの加算
トルクに制御することを特徴とする電気式パワー
ステアリングである。

〔実施例〕

以下、図面に基づいて説明すると、第１図に於
て、１はステアリングホイール、２はステアリン
グシヤフト、３は操舵角速度センサ、４は操舵ト
ルクセンサ、５はモータであつて歯車機構１２に
より、ステアリングシヤフト２に動力を伝達する
ようになつている。６は操舵角即座センサ３の信
号処理回路であつて、７は該操舵角速度信号処理
回路６の出力信号により、第２図に示すような予
め記録された特性を出力する摩擦保持制御回路で
ある。８は操舵トルクセンサの信号処理回路であ
つて、９は該操舵トルク信号処理回路８の出力を
受けて、第３図に示すような予め記録された特性
を出力する操舵補助制御回路である。１０は上記
制御回路７、及び９の書津力を合成する加算回路
である。１１は該加算回路１れいの出力に応じた
電流をモータ５に供給する駆動回路であり、電流
の大きさを検出するセンサを内蔵し、上記摩擦補
助制御回路７及び操舵補助回路９に信号をフイー
ドバツクする。そして、該摩擦補助制御回路れな
なにはメモリーを内蔵し、第２図に示す特性をモ
ータトルクの目標値として持ち制御をし、また、
操舵補助制御回路９にもメモリを内蔵して、第３
図に示す操舵補助特性を持つ制御をする。

〔作用〕

従つて、操舵角速度センサ３の操舵角速度信号
処理回路６の出力信号により、第２図に示すよう
な予め記憶された特性を摩擦補助制御回路７より
出力する。また、操舵トルクセンサ４の操舵トル
ク信号処理回路８の出力を受けて、第３図に示す
ような予め記憶された特性を操舵補助制御回路９
より出力する。これら出力された信号を加算回路
１０で合成演算し、その加算回路の出力に応じた
電流をモータ制御回路１１よりモータ５へ供給す
る。

そこで、モータ制御回路１１には電流の大きさ
を検出するセンサを内蔵し、摩擦補助制御回路７
に信号をフイードバツクする。そして、摩擦補助
制御回路７にはメモリーを内蔵し、第２図に示す
特性をモータトルクの目標値として持つが、モー
タ制御回路１１の電流をフイードバツクすること
によりモータトルクTmが目標値通りになるよう
制御される。また、摩擦補助のモータ出力は第２
図のように操舵の向きと同方向でステアリング系
の摩擦に相当する一定の大きさになつており、操
舵角速度θsが○付近では不感帯Co〜−Coがあつ
て、その不感帯でのハンチングを防止する。

ところでまた、操舵補助制御回路９にもメモリ
ーを内蔵し、第３図に示す操舵補助特性を持つ
が、この特性は従来の油圧パワーステアリングの
特性と基本的に変らないもので、ハンチング防止
のため操舵トルクTsの微小の範囲ａ〜−ａの不
感帯ではモータトルクTmによる動力補助が行わ
れない。

このような構成により、運転車がステアリング
系の摩擦トルクに相当するモータトルクが常にス
テアリングシヤフト２に加えられるので、運転者
は操舵する際に摩擦を感じず良い操舵フイーリン
グを得ることが出来る。

〔発明の効果〕

以上の結果、本考案は、微少な操舵トルク領域
でのステアリングホイール摩擦感をなくし、ステ
アリング系の摩擦を補助することによりステアリ
ングホイールの戻りが良くなると共に、直進走行
時の路面の凹凸、横風などによる車両への外乱を
ステアリングにて修正し直進走行へ復帰させる修
正操舵を行い易くする等の効果を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の電気代パワーステアリング
システムブロツク図であつて、第２図は、摩擦補
助のためのモータトルク特性図であり、第３図
は、操舵補助特性図である。第４図は、従来によ
るパワーステアリングシステムによる操舵補助特
性図であり、第５図は、従来の操舵補助特性の分
析説明する特性図である。 １……ステアリングホイール、２……ステアリ
ングシヤフト、３……操舵角速度センサ、４……
操舵トルクセンサ、５……モータ、６……操舵角
速度信号処理回路、７……摩擦補助制御回路、８
……操舵トルクセンサ信号処理回路、９……操舵
補助制御回路、１０……加算回路、１１……モー
タ制御回路、Tm，T′m……モータトルク、Ts，
T′s……ステアリング操舵トルク、Qs……操舵角
速度。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 車両のステアリングを操作する操舵力を検出す
   るトルクセンサ４と、該トルクセンサの信号を処
   理するトルクセンサ信号処理回路８と、ステアリ
   ングに出力トルクを伝達すべく機械的に連結され
   たモータ５と、該モータの出力トルクを制御する
   モータ制御回路１１と、ステアリングホイール１
   の操舵角速度を検出する角速度センサ３と、該角
   速度センサ３信号を処理する角速度センサ信号処
   理回路６とで構成され、前記モータ制御回路１１
   は、前記モータ５の出力トルクを、トルクセンサ
   ４信号に応じて設定された補助トルクと、前記角
   速度センサ３によつて検出したステアリングホイ
   ールの操舵の向きと同方向の、前記角速度センサ
   の出力の大きさに依らない一定の摩擦力打消トル
   クとの加算トルクに制御することを特徴とする電
   気式パワーステアリング。