JPH0723104B2 - モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 - Google Patents

モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置

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JPH0723104B2
JPH0723104B2 JP61095128A JP9512886A JPH0723104B2 JP H0723104 B2 JPH0723104 B2 JP H0723104B2 JP 61095128 A JP61095128 A JP 61095128A JP 9512886 A JP9512886 A JP 9512886A JP H0723104 B2 JPH0723104 B2 JP H0723104B2
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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制御装置に関
し、特にエンストやバッテリ充電不足が発生しても補助
トルクのダウンを抑制することのできるモータ駆動式パ
ワーステアリング制御装置に関するものである。
〔従来の技術〕
従来、自動車のパワーステアリング装置はエンジン駆動
によりポンプを廻し、これにより発生させた油圧を用い
て舵取り装置を補助付勢する構造となつている。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のパワーステアリング装置は以上のように構成され
ているので、エンジン停止時にはパワーステアリング装
置が作動しないため、例えば走行時のエンストにおいて
はハンドル操舵が急に重くなつて危険である等の問題点
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、エンスト時や充電不足時においてもパワース
テアリング操舵の行なえるモータ駆動式パワーステアリ
ング制御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制御装
置は、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、バッテリの充電状態を検出
するバッテリセンサと、各センサの信号を入力とするコ
ントロールユニットと、バッテリが充電不足の場合にコ
ントロールユニットの出力により警報表示を行う警報表
示装置と、バッテリからコントロールユニットを介して
駆動制御される操舵補助力発生用の直流モータと、直流
モータの出力軸に連結されて操舵補助力の結合および離
脱を行う電磁クラッチとを備え、コントロールユニット
は、バッテリが健全な場合には、ハンドルの回転力に応
じて直流モータおよび電磁クラッチを駆動し、車速に応
じて電磁クラッチを制御し、バッテリが充電不足の場合
には、直流モータおよび電磁クラッチの駆動能力を低下
させるとともに、警報表示装置を駆動するものである。
また、この発明に係るモータ駆動式パワーステアリング
制御装置のコントロールユニットは、トルクセンサの出
力信号によりハンドルの操舵トルクを測定する操舵トル
ク測定手段と、車速センサの出力信号により車速を測定
する車速測定手段と、バッテリセンサの出力信号により
バッテリの状態を検出するバッテリ状態検出手段と、バ
ッテリ状態検出手段の出力信号によりバッテリの健全状
態および充電不足状態を判定するバッテリ状態判定手段
と、操舵トルク測定手段からの操舵トルクおよびバッテ
リ状態判定手段の出力信号に応じて直流モータに対する
印加電圧を決定するモータ印加電圧決定手段と、モータ
印加電圧決定手段の出力信号に基づき直流モータに対す
る印加電圧を制御するモータ印加電圧制御手段と、車速
測定手段からの車速およびバッテリ状態判定手段の出力
信号に応じて電磁クラッチの結合および離脱を行う電磁
クラッチ制御手段とを備え、バッテリ状態判定手段は、
バッテリの充電不足状態を判定した場合に警報表示装置
の表示を行うものである。
〔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制御
装置は、エンジン始動の有無に関係なくバツテリ状態に
応じて操舵補助付勢の有無の選択を行なうため、エンス
ト時や充電不足時にも操舵補助付勢力を作用させること
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、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である。19はバツテ
リ11の充電状態を検出するバツテリセンサ、20はバツテ
リ11が充電不足またはバツテリ上り時に警報表示する警
報表示装置である。
第２図は上記コントロールユニツト９のブロツク図を示
すもので、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は車速を測定す
る車速測定手段、9cはバツテリ11の充電状態を検出する
バツテリ状態検出手段、9dはバツテリ状態を判定するバ
ツテリ状態判定手段、9eはこの判定手段9dの出力および
操舵トルク値によりモータ印加電圧を決定するモータ印
加電圧決定手段、9fは操舵トルク値およびバツテリ状態
判定手段9dの出力によりすべりクラツチ14の電流を決定
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電流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は少
なくとも車速により電磁クラツチ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図を参照しながら説明する。第
３図は電磁式すべりクラツチ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の印加電圧
およびすべりクラツチ電流の制御特性図、第６図はコン
トロールユニツト９の制御プログラムを示すフローチヤ
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、ウオーム
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（ｄ点）となる。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、ｅ
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。
電磁式すべりクラツチ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100％
電圧が印加されるので、モータは回転を始め、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
は徐々に増加することになり、ハンドルに加える力に応
じた補助トルクをウオームホイール軸16,電磁クラツチ1
7,第２のピニオン軸18を介して第２のラツク歯部6bに伝
えるので、ハンドルは軽くなる。以上は装置の静的な動
作についての説明である。ここでは、電磁式すべりクラ
ッチ14及び電磁クラッチ17を設けたが、少なくとも一方
を設ければよく、電磁クラッチ17のみを設けてもよい。
また、上位概念として、電磁式すべりクラッチ14及び電
磁クラッチ17を電磁クラッチと総称することもできる。
次に自動車が走行状態となつた場合、第５図に示した車
速対電磁式すべりクラツチ電流および車速対電磁式クラ
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
には電流が流れなくなる。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を廻す運
転者にとつては補助付勢力のないステアリングとなる。
以上は通常の動作の説明であるが、バツテリ充電不足状
態あるいはバツテリ上り時には以下の制御が行なわれ
る。すなわち、第２図のコントロールユニツトと第６図
のフローチヤートで示すようにバツテリセンサ19により
内部抵抗あるいは電解液比重，端子電圧等を測定するこ
とで、充電不足あるいはバツテリ上りを検出する。そし
てバツテリ上り時にはモータ印加電圧およびすべりクラ
ツチ電流を零に制御し、電磁クラツチ17を遮断すると共
に警報表示装置20で警報する。また充電不足時にはモー
タ印加電圧およびすべりクラツチ電流を減少すると共に
警報表示装置20で警報する。
また、バッテリが充電不足でなく健全であれば、操舵ト
ルクに対応したモータ印加電圧を出力し、操舵トルクに
対応した電磁式すべりクラッチ電流を出力するととも
に、車速に対応して電磁クラッチを制御する。
これにより、エンストやバッテリ充電不足発生時の補助
トルクのダウンを抑制することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明によれば、キースイツチを
オンするとエンジン始動の有無に関係なくバツテリ状態
に応じて操舵補助の有無の選択を行なうため、エンスト
時や充電系故障時にもバツテリ上りでなければ操舵補助
力が働き、バツテリが充電不足になると警報を発すると
同時に操舵トルクが少し重くなり、さらに放電が進んで
始めて操舵補助力がなくなるので急にハンドルが重くな
るようなことがなく、走行中のパニツク状態の危険が防
止できる。またバツテリ状態が表示されるため充電系の
異常も検出することができる等の効果がある。
【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
ステアリング制御装置の概要図、第２図はコントロール
ユニツトのブロツク図、第３図は電磁式すべりクラツチ
電流対伝達トルク特性図、第４図は車停止時の操舵トル
ク対モータ印加電圧および電磁式すべりクラツチ電流特
性図、第５図は車速対電磁式すべりクラツチ電流および
車速対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……バツテリ状態検出手段、9d……バツテ
リ状態判定手段、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、10……車速セン
サ、13……モータ、14……電磁式すべりクラツチ、17…
…電磁クラツチ、19……バツテリセンサ、20……警報表
示装置。

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、 バッテリの充電状態を検出するバッテリセンサと、 前記各センサの信号を入力とするコントロールユニット
    と、 前記バッテリが充電不足の場合に前記コントロールユニ
    ットの出力により警報表示を行う警報表示装置と、 前記バッテリから前記コントロールユニットを介して駆
    動制御される操舵補助力発生用の直流モータと、 前記直流モータの出力軸に連結されて前記操舵補助力の
    結合および離脱を行う電磁クラッチと、 を備え、 前記コントロールユニットは、 前記バッテリが健全な場合には、前記ハンドルの回転力
    に応じて前記直流モータおよび前記電磁クラッチを駆動
    し、前記車速に応じて前記電磁クラッチを制御し、 前記バッテリが充電不足の場合には、前記直流モータお
    よび前記電磁クラッチの駆動能力を低下させるととも
    に、前記警報表示装置を駆動することを特徴とするモー
    タ駆動式パワーステアリング制御装置。
  2. 【請求項２】前記コントロールユニットは、 前記トルクセンサの出力信号により前記ハンドルの操舵
    トルクを測定する操舵トルク測定手段と、 前記車速センサの出力信号により前記車速を測定する車
    速測定手段と、 前記バッテリセンサの出力信号により前記バッテリの状
    態を検出するバッテリ状態検出手段と、 前記バッテリ状態検出手段の出力信号により前記バッテ
    リの健全状態および充電不足状態を判定するバッテリ状
    態判定手段と、 前記操舵トルク測定手段からの操舵トルクおよび前記バ
    ッテリ状態判定手段の出力信号に応じて前記直流モータ
    に対する印加電圧を決定するモータ印加電圧決定手段
    と、 前記モータ印加電圧決定手段の出力信号に基づき前記直
    流モータに対する印加電圧を制御するモータ印加電圧制
    御手段と、 前記車速測定手段からの車速および前記バッテリ状態判
    定手段の出力信号に応じて前記電磁クラッチの結合およ
    び離脱を行う電磁クラッチ制御手段とを備え、 前記バッテリ状態判定手段は、前記バッテリの充電不足
    状態を判定した場合に、前記警報表示装置の表示を行う
    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制御装置。
JP61095128A 1986-04-22 1986-04-22 モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 Expired - Lifetime JPH0723104B2 (ja)

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