JPH0635860Y2 - 保舵時における電動機駆動電流の余韻減流特性を備えた電動パワ−ステアリング装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 技術分野 本考案は、電動機を用いて操舵力の補助を行う電動パワ
ーステアリング装置に関し、具体的には車両の停止状態
又は極低速走行状態で転舵を停止して保舵状態にあると
きに、電動機に供給される駆動電流に余韻減流特性を与
える機能を備えた電動パワーステアリング装置に関す
る。

従来技術 従来、電動パワーステアリング装置において、ステアリ
ング・ギヤー機構のラック・バーの移動変位をモニター
し、最大転舵時に操舵補助用の電動機への駆動電流を遮
断し、それによって、電動機と、その制御回路の異常加
熱及び車載バッテリーの過放電を防止することが意図さ
れていた。

しかし、このような従来装置においては、最大転舵時に
駆動電流の遮断により、操舵補助力が急激に変化し、そ
の結果ステアリング・ホイールは、キック・バック現象
のために若干の戻り現象を受けその操作性に問題があつ
た。更に、最大転舵状態に達する前に、ステアリング・
ホイールが保舵状態におかれると、駆動電流が遮断され
ずに電動機がロックされ、電動機及び関連の電気回路の
異常加熱及び車載バッテリーの過放電を依然として生じ
る原因となつていた。

考案が解決しようとする問題点 本考案は前述の如き従来装置の問題点を解消することに
向けられており、具体的には、車両の停止状態或いは極
低速の走行状態において、転舵状態でステアリング・ホ
イールが維持されたときに、電動機への駆動電流を急激
に変化させずに減流できる改良された電動パワーステア
リング装置を提供することを目的としている。

問題点を解決するための手段 車速及び操舵トルクに応じて駆動信号を出力する電子制
御回路と、この駆動信号に応じて作動する操舵補助用の
電動機と、を備えた電動パワーステアリング装置におい
て、車両の停止状態又は極低速走行状態で、ステアリン
グ・ホイールの転舵停止を検出し、保舵状態にあるとき
の駆動信号を予め定めた減流値にまで徐々に減少させる
時定数回路を前述の電子制御回路に設けている。

作用 本考案に係る電動パワーステアリング装置によれば、車
両の停止状態又は極低速走行状態で、且つステアリング
・ホイールの転舵が止り保持されるときに、所定の遅延
特性を有する時定数回路が作動して、操舵補助用の電動
機に供給される駆動電流が適当な減流値にまで減少さ
れ、それにより電動機のロック状態に起因する弊害が解
消される。

実施例 第２図は、電動機を用いて操舵力の補助を行う電動パワ
ーステアリング装置の構成を示す概略図である。

ステアリング・ホイール20の操作は、ステアリング入力
軸21を介してギヤー・ハウジング22内のピニオン・ラッ
ク・ギヤー（図示せず）に伝達され、更に、タイロット
23,23′を介してホイール24,24′に伝達される。他方、
車速センサ25によつて検出された車速信号と、トルク・
センサ26によつて検出された操舵負荷即ちトルク信号と
が電子制御回路10に与えられ、走行状態に応じて適当な
操舵力補助を行うために、電動機27への駆動電力が制御
される。

第１図は、本考案に係る保舵時の電動機駆動電流の余韻
減流特性を有する第２図の電子制御回路10の具体的構成
を示すブロック回路図である。

電子制御回路10の基本的な構成は、当該技術分野におい
て知られているが、その概略を以下に説明する。車速セ
ンサ25で検出された車速信号は、パルス整形器11でパル
ス化され、更に、Ｆ−Ｖコンバータ12によつて一連の車
速パルスの周波数が電圧信号に変換される。Ｆ−Ｖコン
バータ12の出力信号は、パルス幅変調回路（PWM）13に
入力される。他方、ステアリング・ホイール20の操舵負
荷はトルク・センサ26で検出され、その検出信号、即ち
トルク信号は、トルク増幅器14で増幅された後に、パル
ス幅変調回路13に入力される。パルス幅変調回路13は、
その内部の基準発振器（図示せず）の基準信号との比較
のもとで、Ｆ−Ｖコンバータ12の車速電圧信号とトルク
増幅器14からのトルク信号とを合成し、車速感応特性及
び操舵感応特性を有する駆動パルス信号を出力する。こ
の駆動パルス信号は、駆動増幅器で増幅され、電動機27
の駆動電流として電子制御回路10から出力される。この
ようにして、低速走行状態又は停車状態での急操舵時に
は、比較的大きな駆動電流を出力して十分な操舵補助が
達成され、他方、高速走行状態での操舵時には、比較的
小さな駆動電流を出力して、或いは駆動電流の出力を停
止して、操舵補助が抑制される。

転舵センサ16は、ステアリング・ホイール20の転舵状態
をモニターするために、例えばステアリング・ホイール
が廻された時に、パルス、または、電圧が発生するセン
サを、ステアリング機構のピニオン入力軸21に関連して
設け、該ピニオン軸の回転有無を検出し、転舵信号を出
力する。転舵検出器17は、ステアリング・ホイール20の
転舵有無を検出し、即ち、転舵状態の場合には、論理ハ
イ・レベル信号を出力する。これに対して、転舵停止状
態になると論理ロー・レベル信号を出力する。

Ｆ−Ｖコンバータ12の出力はまた、車速比較器18の入力
に接続される。車速比較器18は、Ｆ−Ｖコンバータ12か
らの車速信号と、車速基準値とを比較する。この車速基
準値は、極低速状態（例えば10km/H）に設定される。従
つて、車速比較器18は車速信号が車速基準値を越える走
行状態で、論理ハイ・レベル信号を出力する。他方車速
信号が車速基準値を越えない場合、即ち停車状態又は極
低速走行状態で、車速比較器18は論理ロー・レベル信号
を出力する。

転舵検出器17の出力及び車速比較器18の出力は共に、論
理ゲート回路NANDに接続され、転舵検出器及び車速比較
器の出力が共に論理ロー・レベル状態にあるとき、即
ち、停車状態又は極低速走行状態で、且つ転舵停止状態
で保舵状態にあるとき、論理ゲート回路NANDは、論理ハ
イ・レベル信号を出力する。

時定数回路19は、駆動パルス信号、それ故電動機27への
駆動電流のレベル制御を行うために、パルス幅変調回路
13に接続される。具体的には論理ゲート回路NANDからの
論理ハイ・レベル信号に応答して、時定数回路19は、遅
延特性を有する減流指示信号をパルス幅変調回路13に与
える。この減流指示信号は、パルス幅変調回路13の出力
信号レベルを予め定めた減流値にまで減少させると共
に、その遅延特性により、適当な時間幅をもつて、即ち
余韻的に減少させる。減少値は、例えば、保舵時に必要
とされる操舵補助力を保証する程度、実際には全補助力
の50％程度に設定される。

効果 第３図は、本考案によつて得られる電動機への駆動電流
と操舵時間との関係を示している。

図示のように、車両の停止状態或いは極低速走行状態
で、時間t₁において、ステアリング・ホイールの転舵が
止り保持されると、時定数回路の遅延特性によつて、駆
動電流は、時間t₂に至るまで余韻をもつて、即ち徐々に
減少する。この減少は、保舵時に必要とされる保舵補助
力を保証し得る予め定めた減流値で止まる。この結果、
保舵状態で生じる電動機のロック状態に起因する異常電
流によつて電動機が加熱するのを防止し、更に、駆動電
流の余韻的な減流によつて、ステアリング・ホイールへ
のキックバック現象を防止して良好な操舵フィーリング
を保証する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例を示すブロック回路図であ
る。 第２図は、第１図のブロック回路を適用する、電動機を
用いて操舵力の補助を行う電動パワーステアリング装置
の構成を示す概略図である。 第３図は、本考案による電動機の駆動電流−操舵時間特
性曲線図である。 （符号説明） 10:電子制御回路、11:パルス整形器 12:F−Ｖコンバータ 13:パルス幅変調器（PWM） 14:トルク増幅器、15:駆動増幅器 16:転舵センサ、17:転舵検出器 18:車速比較器、19:時定数回路 NAND:論理ゲート回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】車速及び操舵トルクに応じて、車速感応特
   性及び操舵感応特性を有する駆動信号を出力する電子制
   御回路と、前記駆動信号に応じて作動する操舵力補助用
   の電動機と、を備えた電動パワーステアリング装置にお
   いて、前記電子制御回路が、前記車速が予め定めた速度
   以下の状態において、転舵を停止して操舵速度が零の保
   舵状態にしたときに、前記駆動信号を転舵停止時の値か
   ら少なくとも保舵時に必要とされる操舵補助力を保証し
   得る予め定めた値にまで余韻的に減流させる時定数回路
   を備えたことを特徴とする電動パワーステアリング装
   置。
2. 【請求項２】前記予め定めた値が全補助力の約50％に設
   定されることを更に特徴とする実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載の電動パワーステアリング装置。