JPH06144262A - パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 車輌後退時の操縦安定性及び操舵フィーリン
グを改善し、また車輌後退時に操舵される場合のステア
リングホイールの戻り性を改善する。 【構成】 アシスト力を発生するアシスト力発生装置Ｍ
１と、アシスト力を増減調整するアシスト力調整装置Ｍ
２とを有するパワーステアリング装置。後退検出装置Ｍ
３により車輌の後退が検出されたときにはアシスト力補
正装置Ｍ４により前進時に比して転舵方向のアシスト力
が低くなるようアシスト力調整手段が制御される。また
車輌の後退が検出されたときにはアシスト力補正装置Ｍ
４により前進時に比して戻し方向のアシスト力が高くな
るようアシスト力調整装置が制御される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動車等の車輌のステ
アリング装置に係り、更に詳細にはパワーステアリング
装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】自動車等の車輌のパワーステアリング装
置は、電動式及び油圧式の何れの場合にも、一般に、転
舵方向のアシスト力を発生する電気モータやパワーシリ
ンダの如きアシスト力発生手段と、転舵方向のアシスト
力を増減調整するトルクセンサ及び電子制御装置やコン
トロールバルブの如きアシスト力調整手段とを有してい
る。

【０００３】かかるパワーステアリング装置の一つとし
て、例えば特開昭５９−１３０７８０号公報に記載され
ている如く、車速が高くなるにつれて転舵方向のアシス
ト力が漸次低減され、車速が所定値以上に於てはアシス
ト力が０に設定されることによりパワーアシストが停止
されるよう構成された電動式パワーステアリング装置が
既に知られている。かかる構成の電動式パワーステアリ
ング装置によれば、低車速域に於ける軽快な操舵を確保
し、高車速域に於ける良好な操縦安定性を確保すると共
に、全車速域に於て良好な操舵フィーリングを得ること
ができる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし上述の如き電動
式パワーステアリング装置を含む従来のパワーステアリ
ング装置に於ては、車輌が後退する場合に於けるアシス
ト力の増減については考慮されていないため、車輌の後
退時には操舵輪の切れ角に対する車輌の旋回応答性が高
いにも拘らずアシスト力は前進時と同一であり、そのた
め過剰操舵に起因して車輌がフラつき易く、また操舵フ
ィーリングが悪いという問題がある。またサスペンショ
ンジオメトリーの関係から車輌の前進時に比して後退時
に於けるステアリングホイールの戻りが悪いという問題
がある。

【０００５】本発明は、従来の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、従来に比して車輌後退
時の操縦安定性及び操舵フィーリングに優れたパワース
テアリング装置を提供することを第一の目的としてい
る。

【０００６】また本発明は、従来の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、従来に比して車輌
後退時に於けるステアリングホイールの戻り性に優れた
パワーステアリング装置を提供することを第二の目的と
している。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上述の第一の目的は、本
発明によれば、図１に示されている如く、（１）転舵方
向のアシスト力を発生するアシスト力発生手段Ｍ１と、
転舵方向のアシスト力を増減調整するアシスト力調整手
段Ｍ２とを有するパワーステアリング装置にして、車輌
の後退を検出する後退検出手段Ｍ３と、車輌の後退が検
出されたときには前進時に比して転舵方向のアシスト力
が低くなるよう前記アシスト力調整手段を制御するアシ
スト力補正手段Ｍ４とを有することを特徴とするパワー
ステアリング装置、又は（２）かかるパワーステアリン
グ装置に於て、前記アシスト力補正手段は車速検出手段
と、車速が高いほど転舵方向のアシスト力が低くなるよ
う転舵方向のアシスト力を低減補正する車速感応補正手
段とを有し、車輌が前進中か後退中かによって前記車速
感応補正手段による転舵方向のアシスト力の低減補正量
を変更するよう構成されていることを特徴とするパワー
ステアリング装置によって達成される。

【０００８】また上述の第二の目的は、本発明によれ
ば、図１に示されている如く、（３）転舵方向及び戻し
方向のアシスト力を発生するアシスト力発生手段Ｍ１
と、転舵方向及び戻し方向のアシスト力を増減調整する
アシスト力調整手段Ｍ２とを有するパワーステアリング
装置にして、車輌の後退を検出する後退検出手段Ｍ３
と、車輌の後退が検出されたときには前進時に比して戻
し方向のアシスト力が高くなるよう前記アシスト力調整
手段を制御するアシスト力補正手段Ｍ４とを有すること
を特徴とするパワーステアリング装置、又は（４）かか
るパワーステアリング装置に於て、前記アシスト力補正
手段は車速検出手段と、車速が高いほど戻し方向のアシ
スト力が低くなるよう戻し方向のアシスト力を低減補正
する車速感応補正手段とを有し、車輌が前進中か後退中
かによって前記車速感応補正手段による戻し方向のアシ
スト力の低減補正量を変更するよう構成されていること
を特徴とするパワーステアリング装置によって達成され
る。

【０００９】

【作用】上述の（１）及び（２）の構成によれば、後退
検出手段Ｍ３により車輌の後退が検出されたときにはア
シスト力補正手段Ｍ４により前進時に比して転舵方向の
アシスト力が低くなるようアシスト力調整手段Ｍ２が制
御され、これによりステアリングホイールの転舵反力が
適度に増大するので、車輌の後退時にも過剰操舵され難
くなることにより車輌の操縦安定性が向上し、また操舵
フィーリングが向上する。

【００１０】また上述の（３）及び（４）の構成によれ
ば、後退検出手段Ｍ３により車輌の後退が検出されたと
きにはアシスト力補正手段Ｍ４により前進時に比して戻
し方向のアシスト力が高くなるようアシスト力調整手段
Ｍ２が制御されるので、車輌の後退時に於けるステアリ
ングホイールの戻りが良好になり、これにより操舵フィ
ーリングが向上する。

【００１１】

【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。

【００１２】図２は電動式パワーステアリング装置とし
て構成された本発明による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。

【００１３】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
してラックバー１６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は転舵方向及び戻し方向のアシスト力を発生するア
シスト力発生手段としてのモータ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。

【００１４】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
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３２へ供給
されるようになっている。また電子制御装置３２には車
速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信号及びシ
フトポジション（ＳＰ）センサ３６より図には示されて
いないシフトレバーが後退位置にあるか否かを示す信号
も入力されるようになっている。

【００１５】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。

【００１６】入力ポート装置４６には操舵角センサ２６
により検出された操舵角θを示す信号、トルクセンサ２
８により検出された操舵トルクＴを示す信号、車速セン
サ３４により検出された車速Ｖを示す信号、シフトポジ
ションセンサ３６により検出されたシフトレバーが後退
位置あるか否かを示す信号が入力されるようになってい
る。入力ポート装置４６はそれに入力された信号を適宜
に処理し、ＲＯＭ４２に記憶されている制御プログラム
に基くＣＰＵ４０の指示に従い、ＣＰＵ及びＲＡＭ４４
へ処理された信号を出力するようになっている。ＲＯＭ
４２は図４、図５に示された制御プログラム及び図６〜
図９に示されたグラフに対応するマップを記憶してい
る。ＣＰＵ４０は図４及び図５に示された制御プログラ
ムに基き後述の如く種々の演算及び信号の処理を行うよ
うになっている。出力ポート装置４８はＣＰＵ４０の指
示に従い駆動回路５２を経てモータ２２へ制御信号を出
力し、また駆動回路５４を経て電磁クラッチ２４へ制御
信号を出力するようになっている。

【００１７】次に図４及び図５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。尚
電子制御装置３２による制御は図２には示されていない
イグニッションスイッチが閉成されることにより開始さ
れる。

【００１８】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により検出された操舵角θを示す信号、トルク
センサ２８により検出された操舵トルクＴを示す信号、
車速センサ３４により検出された車速Ｖを示す信号及び
シフトポジションセンサ３６よりシフトレバーが後退位
置にあるか否かを示す信号の読込みが行われる。ステッ
プ３０に於てはステップ２０に於て読込みまれた操舵ト
ルクＴに基き図６に示されたグラフに対応するマップよ
り基本転舵アシスト量Ｔsbが演算される。

【００１９】ステップ４０に於てはシフトポジションセ
ンサにより検出されるシフトレバーが後退位置にあるか
否かの判別が行われ、シフトレバーが後退位置にはない
旨の判別が行われたときにはステップ５０に於てフラグ
Ｆが０にリセットされ、ステップ６０に於て車速Ｖに基
き図７に示されたグラフの特性Ａに対応するマップより
車速係数Ｋsvが演算される。ステップ４０に於てシフト
レバーが後退位置にある旨の判別が行われたときにはス
テップ７０に於てフラグＦが１にセットされ、ステップ
８０に於て車速Ｖに基き図７に示されたグラフの特性Ｂ
に対応するマップより車速係数Ｋsvが演算される。

【００２０】ステップ９０に於てはステップ３０に於て
演算された基本転舵アシスト量Ｔsbとステップ６０又は
８０に於て演算された車速係数Ｋsvとの積として転舵ア
シスト量Ｔsaが演算され、ステップ１００に於ては転舵
アシスト量Ｔsaと戻しアシスト量Ｔraとの差としてアシ
スト量Ｔa が演算され、ステップ１１０に於てはアシス
ト量Ｔa に対応する制御信号が駆動回路５２を経てモー
タ２２へ出力されることにより、操舵アシスト力がアシ
スト量Ｔa に対応する値に制御され、しかる後ステップ
２０へ戻る。

【００２１】上述のステップ１００に於ける戻しアシス
ト量Ｔraは図５に示された戻しアシスト量演算ルーチン
に従って以下の如く演算される。尚戻しアシスト量演算
ルーチンは所定時間ごとに割り込みにより実行される。

【００２２】ステップ２１０に於ては操舵角センサ２６
により検出された操舵角θを示す信号及び車速センサ３
４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２２０に於ては操舵角θが微分されること
により操舵角速度θd が演算される。ステップ２３０に
於ては操舵角θと操舵角速度θd との積が０未満である
か否か、即ちステアリングホイールが切戻し状態にある
か否かの判別が行われ、θ・θd ＜０ではない旨の判
別、即ちステアリングホイールが切戻し状態にはない旨
の判別が行われたときにはステップ２９０へ進み、θ・
θd ＜０である旨の判別、即ちステアリングホイールが
切戻し状態にある旨の判別が行われたときにはステップ
２４０へ進む。

【００２３】ステップ２４０に於てはステップ２１０に
於て読込まれた操舵角θに基き図８に示されたグラフに
対応するマップより基本戻しアシスト量Ｔrbが演算さ
れ、ステップ２５０に於てはフラグＦが１であるか否か
の判別、即ちシフトレバーが後退位置にあるか否かの判
別が行われ、Ｆ＝１ではない旨の判別が行われたときに
はステップ２６０に於て車速Ｖに基き図９に示されたグ
ラフの特性Ａに対応するマップより車速係数Ｋrvが演算
され、Ｆ＝１である旨の判別が行われたときにはステッ
プ２７０に於て車速Ｖに基き図９に示されたグラフの特
性Ｂに対応するマップより車速係数Ｋrvが演算される。

【００２４】ステップ２８０に於てはステップ２４０に
於て演算された基本戻しアシスト量Ｔrbとステップ２６
０又は２７０に於て演算された車速係数Ｋrvとの積とし
て戻しアシスト量Ｔraが演算されてＲＡＭ４４にストア
され、ステップ２９０に於ては戻しアシスト量Ｔraが０
にセットされてＲＡＭ４４にストアされ、ステップ２８
０又は２９０が完了した後にはステップ２１０へ戻る。

【００２５】かくして図示の実施例によれば、ステップ
３０に於て基本転舵アシスト量Ｔsbが図６に示されたグ
ラフに対応するマップより演算され、ステップ４０に於
て車輌が後退中であるか否かの判別が行われ、車輌が後
退中ではないときにはステップ６０に於て車速係数Ｋsv
が従来と同様の図７に示されたグラフの特性Ａに対応す
るマップより演算され、車輌が後退中であるときにはス
テップ８０に於て車速係数Ｋsvが図７に示されたグラフ
の特性Ｂに対応するマップより演算されることによって
前進時に比して低減補正され、ステップ９０に於て転舵
アシスト量Ｔsaが基本転舵アシスト量Ｔabと車速係数Ｋ
svとの積として演算される。

【００２６】従って車輌が後退中であるときには転舵ア
シスト力が前進時に比して低減補正され、運転者が転舵
するに必要な力が増大されるので、ステアリングホイー
ルの転舵反力が適度に増大し、車輌が後退する際にも過
剰に操舵され難くなって車輌の操縦安定性が向上し、ま
た操舵フィーリングが向上する。

【００２７】また図示の実施例によれば、ステップ２３
０に於てステアリングホイールが切戻し状態にあるか否
かの判別が行われ、ステアリングホイールが切戻し状態
にはない旨の判別が行われたときにはステップ２９０に
於て戻しアシスト量Ｔrvが０にセットされるが、ステア
リングホイールが切戻し状態にある旨の判別が行われた
ときにはステップ２４０に於て基本戻しアシスト量Ｔrb
が図８に示されたグラフに対応するマップより演算され
る。そしてステップ２５０に於て車輌が後退中であるか
否かの判別が行われ、車輌が後退中ではないときにはス
テップ２６０に於て車速係数Ｋrvが従来と同様の図９に
示されたグラフの特性Ａに対応するマップより演算さ
れ、車輌が後退中であるときにはステップ２７０に於て
車速係数Ｋrvが図９に示されたグラフの特性Ｂに対応す
るマップより演算されることによって前進時に比して増
大補正され、ステップ２８０に於て戻しアシスト量Ｔra
が基本戻しアシスト量Ｔrbと車速係数Ｋrvとの積として
演算される。

【００２８】従って車輌が後退中であるときには戻しア
シスト力が前進時に比して増大補正され、運転者がステ
アリングホイールを切戻しするに必要な力が低減される
ので、車輌が後退する際のステアリングホイールの戻り
が良好になり、操舵フィーリングが向上する。

【００２９】更に図示の実施例によれば、車輌が後退す
る場合にも、図７に於て特性Ｂとして示されている如
く、車速が極低車速である場合に於ける車速係数Ｋrvは
その変化範囲の最大値に維持されるので、車輌が後退す
る際にも過剰操舵され難くして車輌の操縦安定性を向上
させ操舵フィーリングを向上させることができると共
に、車庫入れ時の如く車輌が極低車速にて後退する場合
に転舵アシスト力が不足することを確実に回避すること
ができる。

【００３０】尚上述の実施例に於ては、車速係数Ｋsvを
演算する際のマップが車輌が後退中であるか否かによっ
て変更されることにより、転舵アシスト量Ｔsaが前進時
に比して低減補正されるようになっているが、車輌後退
時に於ける転舵アシスト量の低減補正は例えば図１０に
示されている如く、基本転舵アシスト量Ｔsbを演算する
際のマップが車輌が後退中であるか否かによって図１２
の特性Ａ又はＢに変更されることにより行われてもよ
く、また車速係数Ｋsvを演算する際のマップ及び基本転
舵アシスト量Ｔsbを演算する際のマップの両者が車輌が
後退中であるか否かによって変更されることにより行わ
れてもよい。

【００３１】同様に上述の実施例に於ては、車速係数Ｋ
rvを演算する際のマップが車輌が後退中であるか否かに
よって変更されることにより、戻しアシスト量Ｔraが前
進時に比して増大補正されるようになっているが、車輌
後退時に於ける戻しアシスト量の増大補正は例えば図１
１に示されている如く、基本戻しアシスト量Ｔrbを演算
する際のマップが車輌が後退中であるか否かによって図
１３の特性Ａ又はＢに変更されることにより行われても
よく、また車速係数Ｋrvを演算する際のマップ及び基本
戻しアシスト量Ｔrbを演算する際のマップの両者が車輌
が後退中であるか否かによって変更されることにより行
われてもよい。

【００３２】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、本発明は上述の実施例に限定され
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。

【００３３】例えば上述の実施例は電動式のパワーステ
アリング装置として構成されているが、本発明のパワー
ステアリング装置はパワーシリンダ等により操舵アシス
ト力が発生される油圧式のパワーステアリング装置とし
て構成されてもよい。また上述の実施例は車速感応型の
パワーステアリング装置として構成されているが、本発
明のパワーステアリング装置はエンジン回転数感応型の
パワーステアリング装置として構成されてもよく、また
本発明のパワーステアリング装置は車速及びエンジン回
転数の何れにも感応しないパワーステアリング装置とし
て構成されてもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上の説明より明らかである如く、本発
明の上述の（１）及び（２）の構成によれば、後退検出
手段Ｍ３により車輌の後退が検出されたときにはアシス
ト力補正手段Ｍ４により前進時に比して転舵方向のアシ
スト力が低くなるようアシスト力調整手段Ｍ２が制御さ
れ、これによりステアリングホイールの転舵反力が適度
に増大するので、車輌の後退時にも過剰操舵され難くな
って車輌の操縦安定性を向上させることができ、また操
舵フィーリングを向上させることができる。

【００３５】また上述の（３）及び（４）の構成によれ
ば、後退検出手段Ｍ３により車輌の後退が検出されたと
きにはアシスト力補正手段Ｍ４により前進時に比して戻
し方向のアシスト力が高くなるようアシスト力調整手段
Ｍ２が制御されるので、車輌の後退時に於けるステアリ
ングホイールの戻り性を向上させることができ、また運
転者がステアリングホイールを切戻しするに必要な力が
低減され、これにより操舵フィーリングを向上させるこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による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】電動式パワーステアリング装置として構成され
た本発明による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により達
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に示された電子制御装置により達
成される戻しアシスト量演算ルーチンを示すフローチャ
ートである。

【図６】トルクセンサにより検出される操舵トルクＴと
基本転舵アシスト量Ｔsbとの間の関係を示すグラフであ
る。

【図７】車速センサにより検出される車速Ｖと車速係数
Ｋsvとの間の関係を示すグラフである。

【図８】操舵角θと基本戻しアシスト量Ｔrbとの間の関
係を示すグラフである。

【図９】車速センサにより検出される車速Ｖと車速係数
Ｋrvとの間の関係を示すグラフである。

【図１０】図２及び図３に示された電子制御装置により
達成される制御フローの他の実施例を示すフローチャー
トである。

【図１１】図２及び図３に示された電子制御装置により
達成される戻しアシスト量演算ルーチンの他の実施例を
示すフローチャートである。

【図１２】トルクセンサにより検出される操舵トルクＴ
と基本転舵アシスト量Ｔsbとの間の関係を示すグラフで
ある。

【図１３】操舵角θと基本戻しアシスト量Ｔrb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…シフトポジションセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 125:00

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】転舵方向のアシスト力を発生するアシスト
   力発生手段と、転舵方向のアシスト力を増減調整するア
   シスト力調整手段とを有するパワーステアリング装置に
   して、車輌の後退を検出する後退検出手段と、車輌の後
   退が検出されたときには前進時に比して転舵方向のアシ
   スト力が低くなるよう前記アシスト力調整手段を制御す
   るアシスト力補正手段とを有することを特徴とするパワ
   ーステアリング装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のパワーステアリング装置
   に於て、前記アシスト力補正手段は車速検出手段と、車
   速が高いほど転舵方向のアシスト力が低くなるよう転舵
   方向のアシスト力を低減補正する車速感応補正手段とを
   有し、車輌が前進中か後退中かによって前記車速感応補
   正手段による転舵方向のアシスト力の低減補正量を変更
   するよう構成されていることを特徴とするパワーステア
   リング装置。
3. 【請求項３】転舵方向及び戻し方向のアシスト力を発生
   するアシスト力発生手段と、転舵方向及び戻し方向のア
   シスト力を増減調整するアシスト力調整手段とを有する
   パワーステアリング装置にして、車輌の後退を検出する
   後退検出手段と、車輌の後退が検出されたときには前進
   時に比して戻し方向のアシスト力が高くなるよう前記ア
   シスト力調整手段を制御するアシスト力補正手段とを有
   することを特徴とするパワーステアリング装置。
4. 【請求項４】請求項３に記載のパワーステアリング装置
   に於て、前記アシスト力補正手段は車速検出手段と、車
   速が高いほど戻し方向のアシスト力が低くなるよう戻し
   方向のアシスト力を低減補正する車速感応補正手段とを
   有し、車輌が前進中か後退中かによって前記車速感応補
   正手段による戻し方向のアシスト力の低減補正量を変更
   するよう構成されていることを特徴とするパワーステア
   リング装置。