JPH0686219B2 - モ−タ駆動式パワ−ステアリング装置 - Google Patents

モ−タ駆動式パワ−ステアリング装置

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JPH0686219B2
JPH0686219B2 JP7174786A JP7174786A JPH0686219B2 JP H0686219 B2 JPH0686219 B2 JP H0686219B2 JP 7174786 A JP7174786 A JP 7174786A JP 7174786 A JP7174786 A JP 7174786A JP H0686219 B2 JPH0686219 B2 JP H0686219B2
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JP
Japan
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vehicle
steering
vehicle speed
sensor
motor
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JP7174786A
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光晴 森下
伸一 高下
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Mitsubishi Electric Corp
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Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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Priority to EP87302396A priority patent/EP0239327B1/en
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車の舵取り装置をモータの回転力で補
助付勢するモータ駆動式パワーステアリング装置に関す
るものである。
〔従来の技術〕
従来、この種の装置としてモータの駆動力を減速機を介
してギヤまたはベルト等の伝達機構によりステアリング
シヤフトに補助付勢するものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のステアリング装置は以上のように構成されている
ので、低速での悪路走行時にハンドルが取られやすいと
いう問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するためになされ
たもので、悪路走行時にハンドルが取られることなく、
安定性よく走行することのできるモータ駆動式パワース
テアリング装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明に係るモータ駆動式パワーステアリング装置
は、コントロールユニットが、トルクセンサ、車速セン
サ、車高センサの各出力を入力してバッテリーからの電
源供給により操舵付勢力を制御するようにしたものであ
る。
〔作 用〕
この発明におけるモータ駆動式パワーステアリング装置
は、コントロールユニットが車速センサからの信号によ
り所定車速以下と判定し且つ車高センサからの信号によ
り悪路走行中と判定したとき、モータ,電磁クラツチま
たは電磁式すべりクラツチのいずれかを制御して操舵付
勢力を減少させて操舵トルクを重い方へ制御させること
ができる。
〔実施例〕
以下この発明の一実施例を図について説明する。第1図
はモータ駆動式パワーステアリング装置の概要図であつ
て、図において、1はハンドルで、3はハンドル1に加
えられた回転力に応じて電気信号を出力するトルクセン
サ、4aは第1のユニバーサルジヨイント、4bは第2のユ
ニバーサルジヨイント、2aはハンドル1とトルクセンサ
3間を連結する第1のステアリングシヤフト、2bはトル
クセンサ3と第1のユニバーサルジヨイント4a間を連結
する第2のステアリングシヤフト、2cは第1のユニバー
サルジヨイント4aと第2のユニバーサルジヨイント4b間
を連結する第3のステアリングシヤフトである。5は第
2のユニバーサルジヨイント4bに連結された第1のピニ
オン軸、6は第1のピニオン軸5と噛み合う第1のラツ
ク歯部6aと第2のラツク歯部6bを有するラツク軸、7aは
一方のタイロツド8aとラツク軸6の一端を連結したボー
ルジヨイント、7bは他方のタイロツド8bとラツク軸の他
端を連結したボールジヨイントである。9はコントロー
ルユニツト、10は車速を検出する車速センサ、11は車載
用のバツテリー、12はキースイツチ、13は分巻または磁
石界磁を有する直流モータで、上記バツテリー11からコ
ントロールユニツト9を介して駆動される。14はモータ
13の出力軸と直結して駆動される電磁式すべりクラツチ
で、例えばパウダクラツチかヒステリシスクラツチであ
る。15はすべりクラツチ14の出力軸に連結され減速機を
形成するウオーム軸、16はウオーム軸15と噛み合つて駆
動されるウオームホイール軸、17はウオームホイール軸
16とラツク軸6の第2の歯部6bと噛み合う第2のピニオ
ン軸18間の機械的な連結をコントロールユニツト9の指
示に従つて結合,離脱する電磁クラツチ、19は車高を検
出する車高センサである。
第2図はコントロールユニツト9の具体的構成を示すブ
ロツク図で、9aはトルクセンサ3からの入力により操舵
トルクを測定する操舵トルク測定手段、9bは車速センサ
10からの入力により車速を測定する車速測定手段、9cは
車高センサの入力により車高を測定する車高測定手段、
9dは車高測定手段9cの出力信号の変動周波数お変動振幅
が所定値以上で、車速測定手段9bの出力信号が所定値以
下のときに悪路走行中と判定する悪路判定手段、9eは通
常、操舵トルクに対応し、悪路判定手段9dの出力が悪路
判定出力の場合には減少または零出力にモータ印加電圧
を決定するモータ印加電圧決定手段、9fはモータ印加電
圧決定手段9eと同様に、通常は操舵トルクに対応し、悪
路判定手段9dの出力が悪路判定出力の場合には減少また
は零出力にすべりクラツチ電流を決定する電磁式すべり
クラツチ電流決定手段、9gはモータ印加電圧決定手段9e
の出力に基づきモータ印加電圧を制御するモータ印加電
圧制御手段、9hはすべりクラツチ電流決定手段9fの出力
に基づきすべりクラツチ14の電流を制御する電磁式すべ
りクラツチ電流制御手段、9iは車速により制御され、電
磁クラツチ17をオンオフ制御する電磁クラツチ制御手段
である。
次に動作を第3図〜第6図を含めて説明する。第3図は
電磁すべりクラツチ14のクラツチ電流対伝達トルク特性
図、第4図は操舵トルク対モータ13印加電圧およびすべ
りクラツチ14電流の制御特性図である。第6図はコント
ロールユニツト9の制御プログラムのフローチヤートで
ある。まず、エンジンの始動に際してキースイツチ12を
オンすると、電磁クラツチ17がオンしフオームホイール
軸16と第2のピニオン軸18が連結される。この状態でハ
ンドル1に回転力を与えると、コントロールユニツト9
は第4図に示すようにモータ13および電磁式すべりクラ
ツチ14を制御する。かくしてモータ13の制御において、
操舵トルクを右方向に増加すると、a点でモータ13をオ
ンし、モータに100%電圧を印加する(b点)。さらに
操舵トルクを増加し操舵トルクがc点になるとすべりク
ラツチ14の電流が流れ始め、操舵トルクの増加に対し略
対数的に増加し、100%電流となる(d点)。逆にトル
クを減少してトルクがd点よりすべりクラツチ14の電流
は減少し、c点で0%となる。さらにトルクが減少しe
点となるとモータ13はオフし、印加電圧は0%(f点)
となる。このことは左方向でも略同様な制御が行なわれ
る。上記すべりクラツチ14の特性は第3図に示すように
クラツチ電流に対して伝達トルク、すなわちすべりトル
クが略比例的に増加する範囲が用いられる。したがつて
第4図でトルクが増加し、a点に達するとモータには10
0%電圧が印加されるので、モータは回転し始めさらに
トルクを増加してトルクがc点からすべりクラツチ14の
電流を徐々に増加するため、ウオーム軸15への出力トル
クは除々に増加することになり、ハンドル1に加える力
に応じた補助トルクをウオームホイール軸16、電磁クラ
ツチ17、第2のピニオン軸18を介して第2のラツク歯部
6bへ伝え、ハンドル1は軽くなる。以上は装置の静的な
動作についての説明である。
次に自動車が走行状態となつた場合、第5図に示す車速
対電磁式すべりクラツチ電流および電磁クラツチ印加電
圧特性図のようにすべりクラツチ14の電流は車速の増加
に反比例して減少するように制御し、g点ではハンドル
1に回転力が発生してもすべりクラツチ14には電流は流
れなくなる。さらに車速が上昇しh点に達すると、電磁
クラツチ17もオフし、ウオームホイール軸16と第2のピ
ニオン軸18は離脱するのでハンドル1を廻す運転者にと
つては補助付勢のないステアリングとなる。
以上は通常の動作についての説明であるが、第6図に示
したフローチヤートのように車速が所定値以下(例えば
40Km/H以下)で、車高変動周波数が所定値以上(例えば
1Hz以上)であり、かつ車高変動振幅が所定値以上(振
幅±2cm以上)の場合に悪路走行中と判断してモータ13
の印加電圧およびすべりクラツチ14の電流を減少または
零出力にし、操舵付勢力を減少または無くすことでハン
ドルの取られを防止することができる。
また車速が所定値より大きい場合には、たとえ悪路と判
定してもモータ13の印加電圧やすべりクラッチ14の電流
を減少または零にはせず、その時のハンドル操舵トルク
に応じた操舵付勢力を直流モータ13や電磁すべりクラッ
チ14を介してステアリング機構に付与する。このように
した理由は、高速では僅かな路面変動でも所定の振幅、
周波数が検出され易く、悪路でないのに、悪路と判定さ
れることが有り、この結果、悪路でないのに必要な操舵
付勢がされなくなるからである。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、所定の車高変化
により、悪路を判定し、車速が所定値以下のときに、悪
路判定すれば操舵付勢力を減少させることにより、低速
での悪路走行中のハンドルの取られを防止すると共に、
高速で誤って悪路と判定されても必要な操舵付勢が行わ
れるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例によるモータ駆動式パワー
ステアリング装置の概要図、第2図はコントロールユニ
ツトのブロツク回路図、第3図は電磁式すべりクラツチ
の電流対伝達トルクの特性図、第4図は操舵トルク対モ
ータ印加電圧およびすべりクラツチ電流特性図、第5図
は車速対すべりクラツチ電流および電磁クラツチ印加電
圧特性図、第6図は制御プログラムのフローチヤートで
ある。 1……ハンドル、3……トルクセンサ、9……コントロ
ールユニツト、9a……操舵トルク測定手段、9b……車速
測定手段、9c……車高測定手段、9d……悪路判定手段、
9e……モータ印加電圧決定手段、9f……電磁式すべりク
ラツチ電流決定手段、9g……モータ印加電圧制御手段、
9h……電磁式すべりクラツチ電流制御手段、9i……電磁
クラツチ制御手段。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ハンドルの回転力を検出するトルクセンサ
    と、車速を検出する車速センサと、車高を検出する車高
    センサと、上記トルクセンサ,車速センサ,車高センサ
    の各々の出力信号を入力するコントロールユニットと、
    車載用バッテリーからコントロールユニットを介して駆
    動制御されハンドルの回転力を操舵付勢する直流モータ
    と、この直流モータの出力軸に連結され操舵補助力の結
    合および離脱を行なう電磁クラッチおよび電磁式すべり
    クラッチの少なくとも1つを備え、上記コントロールユ
    ニットは、上記車速センサと車高センサの出力に基づい
    て、車速が所定値以下のときに所定の車高変化を検出す
    ることにより悪路と判定した場合に、操舵付勢力を減少
    させる制御を行う事を特徴とするモータ駆動式パワース
    テアリング装置。
  2. 【請求項2】コントロールユニットは、トルクセンサか
    らの入力により操舵トルクを測定する操舵トルク測定手
    段と、車速センサからの入力により車速を測定する車速
    測定手段と、車高センサからの入力により車高を測定す
    る車高測定手段と、この車高測定手段の主力信号の変動
    周波数および変動振幅が所定値以上で、かつ上記車速測
    定手段の出力信号が所定値以下のとき、悪路走行中と判
    定する悪路判定手段とを備え、この悪路判定手段が悪路
    走行中の判定信号を出力したとき、直流モータ、電磁ク
    ラッチまたは電磁式すべりクラッチのいずれかを制御す
    ることにより、操舵付勢力を減少させ、操舵トルクを重
    い方へ制御することを特徴とする特許請求の範囲第1項
    記載のモータ駆動式パワーステアリング装置。
JP7174786A 1986-03-26 1986-03-26 モ−タ駆動式パワ−ステアリング装置 Expired - Lifetime JPH0686219B2 (ja)

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DE8989112593T DE3776155D1 (de) 1986-03-26 1987-03-19 Von einem motor angetriebene servolenkung fuer ein fahrzeug.
US07/027,725 US4762194A (en) 1986-03-26 1987-03-19 Motor-driven power steering system for a vehicle
EP89112593A EP0343693B1 (en) 1986-03-26 1987-03-19 Motor-driven power steering system for a vehicle
EP87302396A EP0239327B1 (en) 1986-03-26 1987-03-19 Motor-driven power steering system for a vehicle
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JPS59125472U (ja) * 1983-02-14 1984-08-23 日産自動車株式会社 パワステアリング

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