JPH06115455A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電動式パワーステアリング装置に異常が発生
した場合に於ける車輌の旋回操縦性の低下を低減し運転
者の操舵負担を軽減する。 【構成】 クラッチＣを介してステアリングリンケージ
部材Ｓを駆動するモータＭ１と、操舵状態検出装置Ｍ２
と、検出された操舵状態に応じてモータを制御する制御
装置Ｍ３とを有する電動式パワーステアリング装置。異
常検出装置Ｍ４によりパワーステアリング装置内の異常
が検出され、異常検出信号が出力されるとアシスト制御
中止装置Ｍ５により制御装置によるモータ制御が中止さ
れクラッチが解放されると共に、ステア特性制御装置Ｍ
６によりステア特性変更装置ＳＣへ指令信号が出力され
てステア特性がオーバステア傾向に制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のパワ
ーステアリング装置に係り、更に詳細にはステア特性を
変更するステア特性変更装置を備えた車輌に搭載される
電動式パワーステアリング装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌の電動式パワーステアリ
ング装置は、従来より一般に、クラッチ及びステアリン
グギヤボックスを介してラックバーの如きステアリング
リンケージ部材を駆動するモータと、モータの回転を制
御する制御装置とを有し、制御装置は種々のセンサの検
出結果に基づきモータを制御することにより所要の操舵
アシスト力を発生するようになっている。

【０００３】かかる電動式パワーステアリング装置の一
つとして、例えば特開昭６０−２０９３６５号公報に記
載されている如く、パワーステアリング装置に異常が発
生するとモータの制御を中止しクラッチを解放してパワ
ーアシスト制御を中止するよう構成された電動式パワー
ステアリング装置が従来より知られている。

【０００４】上述の如き電動式パワーステアリング装置
によれば、パワーステアリング装置に異常が発生する
と、モータの回転制御が中止されクラッチが解放される
ことによりモータが不適切に制御され不適当なパワーア
シストが行われることが確実に防止される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き従来
の電動式パワーステアリング装置に於ては、パワーステ
アリング装置に異常が発生すると操舵アシスト力が全く
発生しなくなるので、必要な操舵力が高くなって運転者
の操舵負担が増大し、そのため車輌の旋回操縦性が低下
するという問題がある。

【０００６】本発明は、従来の電動式パワーステアリン
グ装置に於ける上述の如き問題に鑑み、パワーステアリ
ング装置に異常が発生した場合に於ける車輌の旋回操縦
性の低下を低減し、これにより運転者の操舵負担を軽減
することができるよう改良された電動式パワーステアリ
ング装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の如き目的は、本発
明によれば、図１に示されている如く、ステア特性を変
更するステア特性変更装置ＳＣを備えた車輌に搭載さ
れ、クラッチＣを介してステアリングリンケージ部材Ｓ
を駆動するモータＭ１と、車輌の操舵状態を検出する操
舵状態検出手段Ｍ２と、検出された操舵状態に応じて前
記モータを制御する制御手段Ｍ３とを有する電動式パワ
ーステアリング装置にして、前記パワーステアリング装
置内の異常を検出し異常検出信号を出力する異常検出手
段Ｍ４と、前記異常検出信号に基き前記制御手段による
前記モータの制御を中止し前記クラッチを解放するアシ
スト制御中止手段Ｍ５と、前記異常検出信号に基き前記
ステア特性変更装置ＳＣに指令信号を出力してステア特
性をオーバステア傾向に制御するステア特性制御手段Ｍ
６とを有することを特徴とする電動式パワーステアリン
グ装置によって達成される。

【０００８】

【作用】上述の如き構成によれば、パワーステアリング
装置に異常が発生すると、アシスト制御中止手段Ｍ５に
よりモータＭ１の制御が中止されクラッチＣが解放され
てパワーアシスト制御が中止されると共に、ステア特性
制御手段Ｍ６よりステア特性変更装置ＳＣへ指令信号が
出力されることによりステア特性がオーバステア傾向に
制御されるので、パワーステアリング装置に異常が発生
しパワーアシストが行われなくなった場合に於ける車輌
の旋回操縦性の低下が従来に比して低減され、これによ
り運転者の操舵負担が軽減される。

【０００９】

【実施例】以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施
例について詳細に説明する。

【００１０】図２は四輪操舵装置を備えた車輌に適用さ
れた本発明による電動式パワーステアリング装置の一つ
の実施例を示す概略構成図、図３は図２に示された電子
制御装置を示すブロック線図である。

【００１１】図２に於て、１０はステアリングホイール
を示しており、ステアリングホイール１０はステアリン
グシヤフト１２及びステアリングギヤボックス１４を介
してステアリングリンケージ部材としてのラックバー１
６を駆動するようになっている。ステアリングシャフト
１２には歯車減速機構１８によりパワーユニット２０が
駆動接続されている。パワーユニット２０はモータ２２
と、歯車減速機構１８とモータ２２とを選択的に駆動接
続する電磁クラッチ２４とを有している。

【００１２】図示の実施例に於ては、ステアリングシャ
フト１２には操舵角θを検出する操舵角センサ２６及び
それぞれ操舵トルクＴを検出するトルクセンサ２８が設
けられており、これらのセンサの出力は電子制御装置３
２へ供給されるようになっている。また電子制御装置３
２には車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信
号及び回転角センサ３６により検出されたモータ２２の
回転角φを示す信号も入力されるようになっている。

【００１３】図３に詳細に示されている如く、電子制御
装置３２はマイクロコンピュータ３８を含み、マイクロ
コンピュータ３８は中央処理ユニット（ＣＰＵ）４０
と、リードオンリメモリ（ＲＯＭ）４２と、ランダムア
クセスメモリ（ＲＡＭ）４４と、入力ポート装置４６
と、出力ポート装置４８とを有し、これらは双方向性の
コモンバス５０により互いに接続されている。

【００１４】後述の如く、電子制御装置３２は作動開始
時に駆動回路５４を経て電磁クラッチ２４へ制御信号を
出力して歯車減速機構１８とモータ２２とを駆動接続す
ると共に、トルクセンサにより検出された操舵トルクＴ
等に基き操舵アシスト量を演算し、アシスト量に対応す
る電圧信号を駆動回路５２を経てモータ２２へ出力する
ようになっている。更に電子制御装置３２は各センサの
異常やモータのロック等の異常が発生した場合にはステ
ア特性変更装置としての四輪操舵装置５６及び警報ラン
プ５８へ制御信号を出力し、これによりステア特性をオ
ーバステア傾向に制御すると共に警報ランプを点灯する
ようになっている。

【００１５】次に図４に示されたフローチャートを参照
して図示の実施例の作動について説明する。

【００１６】まずステップ１０に於ては駆動回路５４を
経て電磁クラッチ２４へ制御信号が出力されることによ
りクラッチが接続され、ステップ２０に於ては操舵角セ
ンサ２６等により検出された検出値を示す信号の読込み
が行われる。ステップ３０に於てはトルクセンサ２８に
より検出された操舵トルクＴ及び車速センサ３４により
検出された車速Ｖ等に基き操舵アシスト量が演算され、
ステップ４０に於てはステップ３０に於て演算されたア
シスト量に対応する電圧の制御信号が駆動回路５２を経
てモータ２２へ出力され、これにより所要の操舵アシス
ト力が発生される。

【００１７】尚ステップ３０に於けるアシスト量の演算
は当技術分野に於てよく知られており、また本発明の要
旨をなすものではないので、アシスト量の演算の要領に
ついては詳細な説明を省略するが、アシスト量は少なく
とも操舵トルクに応じて演算される限り任意の態様にて
演算されてよい。

【００１８】ステップ５０に於てはパワーステアリング
装置内に異常が発生したか否かの判別が行われ、異常が
発生していない旨の判別が行われたときにはステップ６
０に於て異常発生の検出回数Ｎが０であるか否かの判別
が行われ、Ｎ＝０である旨の判別が行われたときにはそ
のままステップ２０へ戻り、Ｎ＝０ではない旨の判別が
行われたときにはステップ７０に於て回数Ｎが０にリセ
ットされた後ステップ２０へ戻る。またステップ５０に
於て異常が発生した旨の判別が行われたときにはステッ
プ８０に於て回数Ｎが１インクリメントされ、ステップ
９０に於て回数Ｎが３であるか否かの判別が行われ、Ｎ
＝３ではない旨の判別が行われたときにはステップ２０
へ戻り、Ｎ＝３である旨の判別が行われたときにはステ
ップ１００へ進む。

【００１９】尚パワーステアリング装置内に異常が生じ
たか否かの判別は任意の態様にて行われてよく、例えば
トルクセンサ２８の異常検出は例えば本願出願人と同一
の出願人の出願にかかる特願平４− 号
（整理番号ＡＴ−４８７４）の明細書及び図面に記載さ
れた方法により行われてよく、モータ２２又は回転角セ
ンサ３６の異常検出はモータに対する制御信号と回転角
センサの出力との対応関係により行われてよい。

【００２０】ステップ１００に於てはモータ２２への通
電が停止されると共に電磁クラッチ２４への制御信号の
出力が停止されることによって該クラッチが解放され
る。ステップ１１０に於てはパワーステアリング装置内
に異常が生じたことを示す異常フラグＦが１にセットさ
れ、これにより後述の如く四輪操舵装置５６によってス
テア特性がオーバステア傾向に制御され、ステップ１２
０に於ては警報ランプ５８へ制御信号が出力されること
により警報ランプが点灯される。

【００２１】図５は図２及び図３に示された四輪操舵装
置５６を示す概略構成図、図６は図５に示された四輪操
舵装置の作動を示すフローチャートである。

【００２２】四輪操舵装置５６は当技術分野に於てよく
知られた構造と実質的に同一の構造を有しており、図に
は示されていない後輪の操舵角θr を制御するアクチュ
エータ６０と、操舵角センサ２６により検出された前輪
の操舵角θ及び車速センサ３４により検出された車速Ｖ
に基づきアクチュエータ６０を制御する電子制御装置６
２とを含んでいる。電子制御装置６２は電子制御装置３
２と同様の構成を有し、そのマイクロコンピュータのＲ
ＯＭは図６に示された制御プログラム及び図７に示され
たグラフに対応するマップを記憶している。

【００２３】図６に示されたフローチャートのステップ
２１０に於ては操舵角センサ２６により検出された前輪
の操舵角θを示す信号及び車速センサ３４により検出さ
れた車速Ｖを示す信号の読込みが行われ、ステップ２２
０に於ては電動式パワーステアリング装置の異常フラグ
Ｆが１であるか否かの判別が行われる。

【００２４】ステップ２２０に於て異常フラグＦが１で
はない旨の判別が行われたときにはステップ２３０に於
て後輪の操舵角θr が図７の曲線Ａに対応するマップよ
り車速Ｖに応じて演算され、異常フラグＦが１である旨
の判別が行われたときにはステップ２４０に於て後輪の
操舵角θr が図７の曲線Ｂに対応するマップより車速Ｖ
に応じて演算され、しかる後ステップ２５０に於てアク
チュエータ６０が制御されることにより後輪の操舵角が
θr ステップ２３０又は２４０に於て演算された操舵角
θr に制御される。

【００２５】かくして図示の実施例によれば、パワース
テアリング装置の各部が正常に作動している場合には、
ステップ５０に於てノーの判別が行われることによりス
テップ２０〜４０が繰返し実行され、これによりパワー
ユニット２０よりステアリングシャフト１２へ所要の操
舵トルクが与えられることによりパワーアシストが行わ
れる。

【００２６】またパワーステアリング装置内に異常が発
生すると、ステップ５０に於てイエスの判別が行われ、
異常の検出が連続して３回行われるとステップ９０に於
てイエスの判別が行われ、ステップ１００に於てパワー
アシスト制御が中止されると共に、ステップ１１０に於
て異常フラグＦが１にセットされることにより四輪操舵
装置５６によってステア特性がオーバステア傾向に制御
され、これによりパワーアシストが行われないことによ
る車輌の旋回操縦性の低下が低減され、またステップ１
２０に於て警報ランプ５８が点灯されることにより車輌
の運転者にパワーステアリング装置に異常が発生してい
る旨の警報が発せられる。

【００２７】また図示の実施例によれば、パワーステア
リング装置に異常が発生した場合に於けるステア特性の
オーバステア方向への変化量、即ち図７の曲線Ａと曲線
Ｂとの間の偏差は低車速域に於て大きく高車速域に於て
は小さいので、低車速域に於ける旋回操縦性の低下が効
果的に低減されると共に、高車速域に於ける車輌の良好
な操縦安定性が確保される。

【００２８】また図示の実施例によれば、異常の検出が
連続して３回行われない限りステップ１００〜１２０は
実行されないので、パワーステアリング装置の異常が誤
って検出され、その検出に基き実際にはパワーステアリ
ング装置に異常が生じていないにも拘らずステップ１０
０〜１２０が実行されてしまうこと、即ち警報ランプ５
８が点灯されること、ステア特性が必要以上にオーバス
テア傾向に制御されること及びパワーステアリング装置
がマニュアルステアリング装置に切替ってしまうことが
確実に防止される。

【００２９】以上に於ては本発明を特定の実施例につい
て詳細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定され
るものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施例
が可能であることは当業者にとって明らかであろう。

【００３０】例えば図示の実施例に於てはステア特性変
更装置は四輪操舵装置５６であるが、ステア特性変更装
置は制御信号に応じてステア特性を変更することができ
る限り任意の構造のものであってよく、例えば前後輪の
ロール剛性配分を調整可能なアクティブサスペンション
やロール剛性を調整可能なアクティブスタビライザであ
ってよく、これらの場合にはパワーステアリング装置に
異常が発生すると前後輪のロール剛性配分が後輪寄りに
制御されることによりステア特性がオーバステア傾向に
制御される。

【００３１】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明によれば、パワーステアリング装置に異常が発生する
と、アシスト制御中止手段Ｍ５によりモータＭ１の制御
が中止されクラッチＣが解放されてパワーアシスト制御
が中止されると共に、ステア特性制御手段Ｍ６よりステ
ア特性変更装置ＳＣへ指令信号が出力されることにより
ステア特性がオーバステア傾向に制御されるので、パワ
ーステアリング装置に異常が発生しパワーアシストが行
われなくなった場合に於ける車輌の旋回操縦性の低下を
従来に比して低減することができ、これにより運転者の
操舵負担を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電動式パワーステアリング装置の
構成を特許請求の範囲の記載に対応させて示す説明図で
ある。

【図２】四輪操舵装置を備えた車輌に適用された本発明
による電動式パワーステアリング装置の一つの実施例を
示す概略構成図である。

【図３】図２に示された電子制御装置を示すブロック線
図である。

【図４】図２及び図３に示された電子制御装置より達成
される制御フローを示すフローチャートである。

【図５】図２及び図３に示された四輪操舵装置を示す概
略構成図である。

【図６】図５に示された四輪操舵装置の作動を示すフロ
ーチャートである。

【図７】車速Ｖと舵角比Ｒとの間の関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１０…ステアリングホイール １２…ステアリングシャフト １４…ステアリングギヤボックス １６…ラックバー ２２…モータ ２４…電磁クラッチ ２６…操舵角センサ ２８…トルクセンサ ３２…電子制御装置 ３４…車速センサ ３６…回転角センサ ５６…四輪操舵装置 ５８…警報ランプ ６０…アクチュエータ ６２…電子制御装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ステア特性を変更するステア特性変更装置
   を備えた車輌に搭載され、クラッチを介してステアリン
   グリンケージ部材を駆動するモータと、車輌の操舵状態
   を検出する操舵状態検出手段と、検出された操舵状態に
   応じて前記モータを制御する制御手段とを有する電動式
   パワーステアリング装置にして、前記パワーステアリン
   グ装置内の異常を検出し異常検出信号を出力する異常検
   出手段と、前記異常検出信号に基き前記制御手段による
   前記モータの制御を中止し前記クラッチを解放するアシ
   スト制御中止手段と、前記異常検出信号に基き前記ステ
   ア特性変更装置に指令信号を出力してステア特性をオー
   バステア傾向に制御するステア特性制御手段とを有する
   ことを特徴とする電動式パワーステアリング装置。