JPH07267116A

JPH07267116A - 電動パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH07267116A
Application number: JP8545094A
Authority: JP
Inventors: Ichiro Yamamoto; 一郎山本; Yoshitaka Ijima; 淑隆井島; Hiromi Nojiri; 博海野尻; Koji Sato; 光司佐藤
Original assignee: NTN Corp; Suzuki Motor Corp; NTN Toyo Bearing Co Ltd
Current assignee: NTN Corp; Suzuki Motor Corp
Priority date: 1994-03-31
Filing date: 1994-03-31
Publication date: 1995-10-17
Anticipated expiration: 2016-07-09
Also published as: JP3184856B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】クラッチ機構が確実に係合してから電動機の
駆動力を出力軸に伝達させ得て、ステアリング操作にシ
ョックを生じることなく滑らかな操作感覚を得て、ま
た、ステアリングホイールの操作力のアシストの開始を
制御プログラムの変更により自由に設定・変更し得るよ
うにする。【構成】ステアリングセンサの検出信号に基づいて電
動機の駆動力をクラッチ機構を介して出力軸に伝達する
ことによりステアリングホイールの操作力をアシストす
る。操舵トルク値がクラッチ機構の係合されるクラッチ
係合トルク値以上となった場合にステアリングホイール
の操作力のアシストを開始すべく電動機の駆動力を制御
する制御手段を設け、また、操舵トルク値がクラッチ係
合トルク値以上となって所定時間が経過した場合にステ
アリングホイールの操作力のアシストを開始すべく電動
機の駆動力を制御する制御手段を設けている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電動パワーステアリン
グ装置に係り、特にクラッチ機構が確実に係合してから
電動機の駆動力を出力軸に伝達させ得て、ステアリング
ホイールの操作力のアシストの開始を適切になし得て、
ステアリング操作にショックを生じることなく滑らかな
操作感覚を得て、また、ステアリングホイールの操作力
のアシストの開始を制御プログラムの変更により自由に
設定・変更し得て、幅広いシステムに対応し得て実用上
有利な電動パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】車両には、ステアリングホイールの操作
力を軽減して運転者への負担を軽減するために、操作力
をアシストするパワーステアリング装置を設けたものが
ある。パワーステアリング装置には、動力源として油圧
や圧搾空気、電気等を利用しており、それらの動力源に
対応して適切な制御手段を設けている。

【０００３】パワーステアリング装置には、例えば、電
動機（モータ）を利用した電動パワーステアリング装置
がある。電動パワーステアリング装置は、運転者が必要
とする操作力に対するアシストを自由に調整できるもで
ある。

【０００４】このような電動パワーステアリング装置と
しては、特開平１−２１８９７３号に開示されるものが
ある。

【０００５】この特開平１−２１８９７３号公報に開示
されるものは、入力軸と出力軸とを連結する弾性体の弾
性変形に応じて操舵トルクを検出する操舵トルク検出器
を設け、弾性体の弾性変形に関連して電動機の回転力の
伝達を断続制御するクラッチ機構を設け、このクラッチ
機構が係合状態となる弾性体の弾性変形を、操舵トルク
検出器が検出する操舵トルクに応じて電動機が回転を開
始する時の弾性体の弾性変形よりも、小さくしたもので
ある。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来、上述
の公報に開示される電動パワーステアリング装置は、ク
ラッチ機構が係合状態となる弾性体の弾性変形を、電動
機が回転を開始する時の弾性体の弾性変形よりも小さく
している。

【０００７】即ち、前記公報に開示される電動パワース
テアリング装置は、図１５に示す如く、クラッチ機構が
係合状態となる弾性体の弾性変形に応じた操舵トルク値
をＴ₁とし、電動機がアシストを開始する時の弾性体の
弾性変形に応じた操舵トルク値をＴ₃とし、電動機がア
シストを停止する時の弾性体の弾性変形に応じた操舵ト
ルク値をＴ₂とすると、Ｔ₁＜Ｔ₂＜Ｔ₃の関係に設定
している。

【０００８】つまり、前記公報に開示される電動パワー
ステアリング装置は、ステアリングホイールの操作によ
り操舵トルク値Ｔが増加し、操舵トルク値Ｔ₁に達する
とクラッチ機構が係合し、さらに操舵トルクが増加して
操舵トルク値Ｔ₃に達すると電動機によるアシストが開
始されるものである。言い換えれば、電動機がアシスト
を開始するときには、クラッチ機構が係合状態となって
いることを条件とするものである。

【０００９】ところが、この従来の電動パワーステアリ
ング装置は、クラッチ機構が係合状態となる操舵トルク
値Ｔ₁と電動機がアシストを開始する操舵トルク値Ｔ₃
との間に、｜Ｔ₁−Ｔ₃｜なるトルク差がある。したが
って、Ｔ₁からＴ₃までの間に操舵トルク値Ｔ（Ｔ₁＜
Ｔ＜Ｔ₃）が存する場合には、電動機によるアシストが
得られないことになる。

【００１０】このため、従来の電動パワーステアリング
装置は、操舵トルク値ＴがＴ₁からＴ₃なるまでに長い
時間を要するようにステアリングホイールがゆっくり操
作された場合に、操舵トルクの中立点を挟んで長い時間
にわたりアシストが得られない状況が発生し、ステアリ
ングホイールの操作力のアシストの開始を適切になし得
ない不都合があり、また、操舵トルク値Ｔ₃において唐
突にアシストが開始されることによりステアリング操作
にショックを生じさせる不都合がある。

【００１１】一方、クラッチ機構の係合に先だって電動
機の駆動を開始させた場合には、クラッチ機構の係合と
同時に駆動力が伝達されることにより、ステアリングホ
イールが急にアシストされることになり、異音を発生す
るとともに操作上において違和感を生じさせる不都合が
防止ある。

【００１２】このため、単にクラッチ機構が係合してか
ら電動機の駆動を開始し、あるいは、クラッチ機構が係
合する前に電動機の駆動を開始するだけでは、ステアリ
ングホイールの操作力のアシストの開始を適切になし得
ない不都合があった。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような不都合を解消
すべく、この発明は、車両のステアリングホイールに接
続される入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸
とを弾性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記
入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値
以下であると前記出力軸に対して離脱されるとともに前
記入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定
値を越えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設
け、このクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝
達を断続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸
との相対回転による変位量及び変位方向を検出するステ
アリングセンサを設け、このステアリングセンサの検出
信号に基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構
を介して前記出力軸に伝達することにより前記ステアリ
ングホイールの操作力をアシストする電動パワーステア
リング装置において、前記ステアリングセンサの検出す
る前記入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量よ
り前記入力軸と前記出力軸との間に加わる操舵トルク値
を算出し、この操舵トルク値が前記クラッチ機構の係合
されるクラッチ係合トルク値以上となった場合に前記ス
テアリングホイールの操作力のアシストを開始すべく前
記電動機の駆動力を制御する制御手段を設けたことを特
徴とする。また、前記電動パワーステアリング装置にお
いて、前記ステアリングセンサの検出する前記入力軸と
前記出力軸との相対回転による変位量より前記入力軸と
前記出力軸との間に加わる操舵トルク値を算出し、この
操舵トルク値が前記クラッチ機構の係合されるクラッチ
係合トルク値以上となって所定時間が経過した場合に前
記ステアリングホイールの操作力のアシストを開始すべ
く前記電動機の駆動力を制御する制御手段を設けたこと
を特徴とする。

【００１４】

【作用】この発明の構成によれば、電動パワーステアリ
ング装置は、制御手段によって、ステアリングセンサの
検出する入力軸と出力軸との相対回転による変位量より
算出される操舵トルク値がクラッチ機構の係合されるク
ラッチ係合トルク値以上となった場合に、また、前記操
舵トルク値がクラッチ係合トルク値以上となって所定時
間が経過した場合に、ステアリングホイールの操作力の
アシストを開始すべく電動機の駆動力を制御する。これ
により、この電動パワーステアリング装置は、クラッチ
機構が確実に係合してから電動機の駆動力を出力軸に伝
達させることができる。

【００１５】

【実施例】以下図面に基づいてこの発明の実施例を説明
する。図１〜図１４は、この発明の実施例を示すもので
ある。図６において、２は車両、４は前輪、６は後輪で
ある。この車両２は、搭載した駆動システムである内燃
機関や電動機により前輪４および／または後輪６を駆動
して走行する。操舵輪である前輪４は、ステアリングホ
イール８により操舵される。

【００１６】ステアリングホイール８は、ステアリング
コラム１０によりステアリングギヤ１２に連絡して設け
ている。ステアリングコラム１０は、ステアリングホイ
ール８に連絡されるステアリング軸１４とステアリング
ギヤ１２に連絡されるジョイント軸１６とからなる。ス
テアリングギヤ１２は、図４に示す如く、ジョイント軸
１６に設けられるピニオンギヤ１２と、タイロッド１８
に設けられるラック１２Ｂと、から構成される。ステア
リングギヤ１２は、ジョイント軸１６の回転運動をピニ
オンギヤ１２とラック１２Ｂとにより直線運動に変換し
てタイロッド１８を往復動させ、図示しないナックルア
ームを介して操舵輪である前輪４を操舵する。

【００１７】前記車両２には、電動パワーステアリング
装置２０を備えている。電動パワーステアリング装置２
０は、図１０〜図１４に示す如く、ステアリングホイー
ル８にステアリング軸１４を介して接続される入力軸２
２と、ステアリングギヤ１２にジョイント軸１６を介し
て接続される出力軸２４と、を設けている。

【００１８】入力軸２２及び出力軸２４は、図１０に示
す如く、アッパハウジング２６とロアハウジング２８と
により包囲されている。出力軸２４は、軸受３０によっ
てロアハウジング２８に軸支されている。入力軸２２
は、先端側に形成した小径部３２を出力軸２４の後端側
の大径部３４に形成した嵌合孔３６に相対回転可能に嵌
合している。入力軸２２及び出力軸２４は、軸方向に形
成した入力側挿入孔３６・出力側挿入孔３８にトーショ
ンバー等の弾性体４０を内装し、この弾性体４０の各側
端部を入力側固定ピン４２・出力側固定ピン４４により
夫々固定し、相対回転可能に軸支している。

【００１９】前記入力軸２２の小径部３２には、図１１
に示す如く、連結ピン４６の一端側が固設されている。
連結ピン４６の他端側は、出力軸２４の大径部３４に形
成した連結穴４７に挿通され、嵌合孔３６側から外方に
突出させている。連結穴４７は、入力軸２２及び出力軸
２４の相対回転による連結ピン４６の所定の回動変位を
許容するように、連結ピン４６の径よりも大きく形成さ
れている。

【００２０】前記出力軸２４には、クラッチ機構４８が
設けられている。この実施例のクラッチ機構４８は、３
ウェイ方式のクラッチ機構であり、図１３・図１４に示
す如く、出力軸２４に設けた前記大径部３４及び入力軸
２２に設けられた前記連結ピン４６と内側保持器５０と
外側保持器５２とウォームホイール５４と転動体５６と
バネ５８とにより構成される。クラッチ機構４８は、出
力軸２４の大径部３４に内側保持器５０を嵌装し、内側
保持器５０に外側保持器５２を嵌装し、外側保持器５２
にウォームホイール５４を嵌装している。

【００２１】内側保持器５０は、前記出力側固定ピン４
４により固設されている。内側保持器５０には、挿通穴
６０が形成されている。挿通孔６０には、前記連結ピン
４６が回動可能に挿通されている。外側保持器５２に
は、前記内側保持器５０の挿通穴６０を挿通された前記
連結ピン４６の他端側が固設されている。外側保持器５
２とウォームホイール５４とは、支持具６２により内側
保持器５０に支持されている。

【００２２】内側保持器５０及び外側保持器５２は、内
側保持孔６４及び外側保持孔６６内に転動体５６を配設
し、転動体５６をバネ５８により弾性付勢している。転
動体５６は、略瓢箪形状に形成され、長手方向の長さが
大径部３４及びウォームホイール５４間の長さよりも少
許短く形成されている。

【００２３】クラッチ機構４８は、入力軸２２及び出力
軸２４の相対回転による変位量が設定値以下であると、
図１３に示す如く、大径部３４及びウォームホイール５
４間に転動体５６が直径方向に略平行な状態に配設位置
されている。これにより、クラッチ機構４８は、転動体
５６が大径部３４及びウォームホイール５４に係合され
ず、離脱状態になっている。

【００２４】クラッチ機構４８は、入力軸２２及び出力
軸２４の相対回転による変位量が設定値を越えると、図
１４に示す如く、転動体５６がバネ５８により押されて
大径部３４及びウォームホイール５４間に直径方向に対
して傾斜した状態に配設位置される。これにより、クラ
ッチ機構４８は、転動体５６が大径部３４及びウォーム
ホイール５４に係合され、係合状態になる。

【００２５】このように、クラッチ機構４８は、入力軸
２２と出力軸２４との相対回転による変位量が設定値以
下であると出力軸２４に対して離脱されるとともに、入
力軸２２と出力軸２４との相対回転による変位量が設定
値を越えると出力軸２４に係合される。

【００２６】前記クラッチ機構４８は、出力軸２４への
電動機６８の駆動力の伝達を断続する。電動機６８は、
図１１に示す如く、電動機軸７０を軸受７２によりアッ
パハウジング２６に軸支している。電動機軸７２には、
前記ウォームホイール５４に噛合するウォームギヤ７４
が設けられている。電動機６８の駆動力は、減速機構を
構成するウォームホイール５４及びウォームギヤ７４に
より減速され、クラッチ機構４８を介して出力軸２４に
伝達され、ステアリングホイール８の操作力をアシスト
する。

【００２７】この電動パワーステアリング装置２０は、
ステアリングセンサ７６を設けている。ステアリングセ
ンサ７６は、図１２に示す如く、センサ本体７８と、セ
ンサ本体７８から突出されたセンサ軸部８０と、このセ
ンサ軸部８０に一端側を固設された板部材８２と、この
板部材８２の他端側に保持されたセンシング部８４と、
を設けている。

【００２８】また、ステアリングセンサ７６は、図１０
に示す如く、入力軸２２に軸方向移動可能に外嵌された
第１スライダ８６を設け、この第１スライダ８６の周方
向に形成した周溝８８に前記センシング部８４を摺動可
能に係合している。第１スライダ８６には、第２スライ
ダ９０が第１Ｃリング９２により固定されている。

【００２９】第２スライダ９０は、軸方向の案内溝９４
を設け、この案内溝９４に案内軸９６を摺動可能に係合
している。案内軸９６は、出力軸２４の大径部３４に設
けた突縁部９８に固設されている。また、第２スライダ
９０は、ボール穴１００を設け、ボール１０２を収納し
ている。ボール１０２は、入力軸２２に設けたセンシン
グ溝１０４に移動可能に係合されている。センシング溝
１０４は、入力軸２２の軸心方向に対して傾斜させた略
螺旋形状に形成されている。

【００３０】前記第２スライダ９０には、案内軸９６及
びボール１００を覆うようにカバー１０６が装着されて
いる。カバー１０６は、第２Ｃリング１０８によりリテ
ーナ１１０とともに第２スライダ９０に固定されてい
る。リテーナ１１０と前記ウォームホイール５４との間
には、センシングバネ１１２が設けられている。

【００３１】ステアリングセンサ７６は、図７に示す如
く、ステアリングホイール８が操作されていないと、入
力軸２２と出力軸２４とがねじれず、変位が発生しな
い。このため、ステアリングセンサ７６は、ボール１０
２が中立位置からセンシング溝１０４に沿って移動しな
いことにより、第１・第２スライダ８６・９０も入力軸
２２の軸方向に移動しない。したがって、センサ本体７
８は、入力軸２２と出力軸２４との変位量を零として検
出する。

【００３２】ステアリングセンサ７６は、図８・図９に
示す如く、ステアリングホイール８の操作により入力軸
２２と出力軸２４とがねじれて変位が発生すると、ボー
ル１０２が中立位置からセンシング溝１０４に沿って移
動することにより、このボールの移動に伴い第２スライ
ダ９０が入力軸２２の軸方向に移動され、第１スライダ
８６も入力軸２２の軸方向に移動される。第１スライダ
８６の軸方向の移動は、周溝８８に係合されるセンシン
グ部８４を軸方向に移動させ、板部材８２を介してセン
サ軸部８０を回転させる。センサ本体７８は、このセン
サ軸部８０の回転量及び回転方向を入力軸２２と出力軸
２４との変位量及び変位方向として検出する。

【００３３】前記ステアリングセンサ７６の検出信号
は、制御部１１４に入力される。制御部１１４は、図５
に示す如く、前記電動機６８及びステアリングセンサ７
６を接続している。この制御部１１４には、車両２に搭
載した駆動システムである内燃機関（図示せず）のエン
ジン回転数を検出すべくイグニションコイル１１６と、
車速を検出すべくスピードメータ部に設けたロータ１１
８ａ・リードスイッチ１１８ｂからなる車速センサ１１
８と、発電電圧を検出すべくジェネレータ１２０と、イ
グニションスイッチ１２２を介してバッテリ１２４と、
が接続されている。なお、符号１２６は、ヒューズであ
る。

【００３４】制御部１１４は、ステアリングホイール８
が操作された際に、ステアリングセンサ７６の検出する
入力軸２２と出力軸２４との変位量及び変位方向に基づ
いてアシスト量及びアシスト方向を決定し、入力軸２２
と出力軸２４との変位量が設定値を越えることにより係
合されたクラッチ機構４８を介して電動機６８の駆動力
を出力軸２４に伝達させ、ステアリングホイール８の操
作力をアシストすべく電動機６８の駆動力を制御する。

【００３５】また、制御部１１４は、図４に示す如く、
ステアリングセンサ７６の検出信号のみならず、車速セ
ンサの１１８の検出信号やイグニションコイル１１６か
らの点火信号によるエンジン回転数を、夫々各取得手段
１２８〜１３２を介して取り込み、これらを加味してア
シスト量を決定し、電動機駆動手段１３４により電動機
６８の駆動力を制御する。なお、符号１３６は、電動パ
ワーステアリング装置２０の状況を表示するランプ、ブ
ザー等の告知手段である。

【００３６】さらに、この電動パワーステアリング装置
２０は、電動機６８等の駆動系に異常が発生し、例えば
ウォームホイール５４が作動しない状態、いわゆるロッ
ク状態になることがある。この場合には、連結ピン４６
が出力軸２４の大径部３４に形成した連結穴４７の内壁
に当接されることにより、入力軸２２が出力軸２４を直
接的に回転させることになる。この入力軸２２による出
力軸２４の直接的な回転は、クラッチ機構４８の転動体
５４を出力軸２４の大径部３４とウォームホイール５４
とから解放させるように作用する。これにより、電動パ
ワーステアリング装置２０は、駆動系がロックした場合
にも、手動による操作が可能となっている。

【００３７】この電動パワーステアリング装置２０は、
前記制御部１１４によって、ステアリングセンサ７６の
検出する入力軸２２と出力軸２４との相対回転による変
位量より入力軸２２と出力軸２４との間に加わる操舵ト
ルク値Ｔを算出し、この操舵トルク値Ｔがクラッチ機構
４８の係合されるクラッチ係合トルク値Ｔ_S以上となっ
た場合にステアリングホイール８の操作力のアシストを
開始すべく電動機６８の駆動力を制御し、また、ステア
リングセンサ７６の検出する前記変位量より前記操舵ト
ルク値Ｔを算出し、この操舵トルク値Ｔがクラッチ機構
４８の係合されるクラッチ係合トルク値Ｔ_S以上となっ
て所定時間ｔが経過した場合にステアリングホイール８
の操作力のアシストを開始すべく電動機６８の駆動力を
制御するものである。

【００３８】前記クラッチ係合トルク値Ｔ_Sは、図３に
示す如く、クラッチ機構４８が係合される際の操舵トル
ク値であり、クラッチ係合トルク値Ｔ_S未満ではクラッ
チ機構４８が出力軸２４に対して離脱されて電動機６８
の駆動力の伝達を遮断し、クラッチ係合トルク値Ｔ_S以
上ではクラッチ機構４８が出力軸２４に係合されて電動
機６８の駆動力を伝達させる。

【００３９】次に、この実施例の作用を説明する。

【００４０】電動パワーステアリング装置２０は、制御
部１１４によつて、ステアリング８が操作された際に、
ステアリングセンサ７６の検出する入力軸２２と出力軸
２４との変位量及び変位方向に基づいてアシスト量及び
アシスト方向を決定し、入力軸２２と出力軸２４との変
位量が設定値を越えることにより係合されたクラッチ機
構４８を介して電動機６８の駆動力を出力軸２４に伝達
させ、ステアリングホイール８の操作力をアシストすべ
く電動機６８の駆動力を制御する。

【００４１】また、電動パワーステアリング装置２０
は、制御部１１４によつて、図４に示す如く、ステアリ
ングセンサ７６の検出信号、車速センサの１１８の検出
信号、イグニションコイル１１６からの点火信号による
エンジン回転数を、夫々各取得手段１２８〜１３２を介
して取り込み、これらを加味してアシスト量を決定し、
電動機駆動手段１３４により電動機６８の駆動力を制御
する。

【００４２】この電動パワーステアリング装置２０によ
る制御は、制御部１１４によって、図２に示す如く、メ
イン処理プログラムに従って行われる。メイン処理プロ
グラムにおいては、システムが立ち上がって制御が始ま
る（ステップ２００）と、初期化ルーチン（ステップ３
００）により各種処理ルーチンの初期化や必要に応じて
駆動系のロック検出を行い、操舵アシストルーチン（ス
テップ４００）に制御を移行する。

【００４３】操舵アシストルーチン（ステップ４００）
においては、後述するようにステアリングセンサ７６を
含む各種センサ類から入力する信号によりステアリンク
ホイールの操作力をアシストする。この操舵アシストル
ーチン（ステップ４００）においては、前記の如く、操
舵トルク値Ｔがクラッチ係合トルク値Ｔ_S以上となった
場合に、また、操舵トルク値Ｔがクラッチ係合トルク値
Ｔ_S以上となって所定時間ｔが経過した場合に、ステア
リングホイール８の操作力のアシストを開始すべく電動
機６８の駆動力を制御する。

【００４４】操舵アシストルーチン（ステップ４００）
の制御中に、車両２に搭載される駆動システムが停止さ
れると、例えばイグニションスイッチ１２２がオフされ
て搭載される内燃機関（図示せず）の駆動が停止される
と、バックアップ処理ルーチン（ステップ５００）に制
御を移行する。

【００４５】バックアップ処理ルーチン（ステップ５０
０）においては、次回のシステム起動時であるイグニシ
ョンスイッチ１２２のオン時に備えて、システムの駆動
に必要な各種の係数を記憶保持させてから、システムを
立ち下げて制御を終わる（ステップ６００）。

【００４６】前記操舵アシストルーチン（ステップ４０
０）をさらに詳細に説明する。操舵アシストルーチン
（ステップ４００）においては、イグニションコイル１
１６からの信号をエンジン回転数データとしてエンジン
回転数データ取得手段１３２により制御部１４４に取り
込む（ステップ４０２）。

【００４７】取り込まれたエンジン回転数データは、所
定回転数以上であるか否かを判断される（ステップ４０
４）。エンジン回転数が所定回転数未満である場合（ス
テップ４０４：ＮＯ）は、システムが停止中であるとし
て、前記バックアップ処理ルーチン（ステップ５００）
に制御を移行する。

【００４８】エンジン回転数が所定回転数以上である場
合（ステップ４０４：ＹＥＳ）は、ステップ４０６に進
み、ステアリングセンサ７６からの信号を操舵トルクデ
ータとして操舵トルクデータ取得手段１２８により制御
部１１４に取り込む（ステップ４０６）。

【００４９】取り込まれた操舵トルクデータは、取り込
まれた操舵トルクデータにより、ステアリングホイール
８の操作方向を判定される（ステップ４０８）。この判
定（ステップ４０８）は、電動機６８によるアシスト方
向を決定する。

【００５０】操舵トルク値Ｔが図３における中立線の位
置の場合は、ステアリングホイール８が操作されていな
いので、アシスト方向フラグを「中立」にセットする
（ステップ４１０）。操舵トルク値Ｔが図３における中
立線の右側の場合は、ステアリングホイール８が右方向
に操作されているので、アシスト方向フラグを「右」に
セットする（ステップ４１２）。操舵トルク値Ｔが図３
における中立線の左側の場合は、ステアリングホイール
８が左向に操作されているので、アシスト方向フラグを
「左」にセットする（ステップ４１４）。

【００５１】アシスト方向フラグが設定されると、操舵
トルク値Ｔとクラッチ係合トルク値Ｔ_Sとを比較する
（ステップ４１６）。操舵トルク値Ｔがクラッチ係合ト
ルク値Ｔ_S未満の場合（ステップ４１６：Ｔ＜Ｔ_S）
は、入力軸２２と出力軸２４との相対回転による変位量
が設定値よりも小さく、クラッチ機構４８が係合されず
に出力軸２４に対して離脱されているので、電動機６８
への通電を禁止（ステップ４２４）し、ステップ４０２
にリターンする。

【００５２】操舵トルク値Ｔがクラッチ係合トルク値Ｔ
_S以上の場合（ステップ４１６：Ｔ≧Ｔ_S）は、入力軸
２２と出力軸２４との相対回転による変位量が設定値を
越えていることにより、クラッチ機構４８が係合した直
後の変位の状態か、あるいはクラッチ機構４８が係合し
てからさらに変位している状態にある。

【００５３】したがって、クラッチ機構４８は、係合し
ていることにより、電動機６８を駆動力してステアリン
グホイール８の操作力のアシストを開始することができ
る。ここでは、クラッチ機構４８の係合をより確実なも
のにして的確なアシストをなすために、操舵トルク値Ｔ
がクラッチ係合トルク値Ｔ_S以上となってから設定時間
ｔを経過させるように、カウンタ（ステップ４１８）に
より遅延処理をする。

【００５４】遅延処理を、単に時間をおいたり、ダミー
プログラムを実行させては、その間にトルク値がクラッ
チ係合トルク値Ｔ_S以下になった場合にも電動機６８を
駆動させてしまう可能性がある。このため、操舵トルク
値Ｔがクラッチ係合トルク値Ｔ_S以上を連続してある時
間（設定時間ｔ）を検出したら電動機６８をへ電通す
る。

【００５５】カウンタ（ステップ４１８）により設定時
間ｔが経過するまで（ステップ４２０：ＮＯ）は、電動
機６８への通電を禁止する。カウンタ（ステップ４１
８）により設定時間ｔが経過する（ステップ４２０：Ｙ
ＥＳ）と、ステップ４１０〜４１４において得られたア
シスト方向フラグに、車速センサ１１８から車速データ
取得手段１３０により取り込まれた車速データ等の条件
を参照して、適切なアシスト量が得られるような電流の
値と方向とを決定する。

【００５６】決定された値と方向との電流を電動機６８
に電動機駆動手段１３４を介して通電（ステップ４２
２）し、ステップ４０２にリターンする。これにより、
電動機６８は、駆動を開始され、駆動力がクラッチ機構
４８を介して出力軸２４に伝達されることにより、ステ
アリングホイールの操作力のアシストを開始することが
できる。

【００５７】このように、この電動パワーステアリング
装置２０は、操舵トルク値Ｔがクラッチ係合トルク値Ｔ
_S以上となった場合に、電動機６８を駆動してステアリ
ングホイール８の操作力のアシストを開始している。こ
れにより、この電動パワーステアリング装置２０は、ク
ラッチ機構４８が確実に係合してから電動機６８の駆動
力を出力軸２４に伝達させることができる。

【００５８】また、この電動パワーステアリング装置２
０は、操舵トルク値Ｔがクラッチ係合トルク値Ｔ_S以上
となってから所定時間ｔが経過した場合に、電動機６８
を駆動力してステアリングホイール８の操作力のアシス
トを開始している。これにより、この電動パワーステア
リング装置２０は、クラッチ機構４８がより確実に係合
してから電動機６８の駆動力を出力軸２４に伝達させる
ことができ、また、所定時間ｔを制御プログラムの変更
により自由に設定・変更し得て、アシストの開始を個々
のシステムの特性に応じて設定することができる。

【００５９】このため、この電動パワーステアリング装
置２０は、ステアリングホイール８の操作力のアシスト
を適切な時期に開始することができ、ステアリング操作
にショックを生じることなく滑らかな操作感覚を得るこ
とができる。また、この電動パワーステアリング装置２
０は、ステアリングホイール８の操作力のアシストの開
始を制御プログラムの変更により自由に設定・変更し得
て、幅広いシステムに対応し得て、実用上有利である。

【００６０】なお、所定時間ｔは、一定値とせず、操舵
トルク値Ｔの時間的な変化に応じて制御プログラム内に
おいて可変とすることもできる。これにより、ステアリ
ングホイール８の操作力のアシストをさらに適切な時期
に開始することができ、ステアリング操作にショックを
生じることなく、滑らかな操作感覚を得ることができ
る。

【００６１】

【発明の効果】このように、この発明によれば、この電
動パワーステアリング装置は、操舵トルク値がクラッチ
係合トルク値以上となった場合に、また、操舵トルク値
がクラッチ係合トルク値以上となって所定時間が経過し
た場合に、ステアリングホイールの操作力のアシストを
開始すべく電動機の駆動力を制御することにより、クラ
ッチ機構が確実に係合してから電動機の駆動力を出力軸
に伝達させることができる。

【００６２】このため、この電動パワーステアリング装
置は、ステアリングホイールの操作力のアシストの開始
を適切になし得て、ステアリング操作にショックを生じ
ることなく滑らかな操作感覚を得ることができ、また、
ステアリングホイールの操作力のアシストの開始を制御
プログラムの変更により自由に設定・変更し得て、幅広
いシステムに対応し得て、実用上有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】電動パワーステアリング装置の実施例を示す制
御部による制御の操舵トルクアシストルーチンのフロー
チャートである。

【図２】電動パワーステアリング装置の実施例を示す制
御部による制御のメインルーチンのフローチャートであ
る。

【図３】操舵トルクと電動機のアシスト電流との特性を
示す図である。

【図４】電動パワーステアリング装置の概略構成図であ
る。

【図５】制御部の回路構成図である。

【図６】車両に搭載された電動パワーステアリング装置
の概略構成図である。

【図７】ステアリングホイール中立位置におけるステア
リングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図８】ステアリングホイール左回転操作時におけるス
テアリングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図９】ステアリングホイール右回転操作時におけるス
テアリングセンサの動作を説明する概略構成図である。

【図１０】電動パワーステアリング装置の要部拡大断面
図である。

【図１１】図１０のＸＩ−ＸＩ線による断面図である。

【図１２】図１０のＸ〓−Ｘ〓線による断面図である。

【図１３】図１１の矢印Ａ部位におけるクラッチ機構が
離脱されている状態の拡大断面図である。

【図１４】図１１の矢印Ａ部位におけるクラッチ機構が
係合されている状態の拡大断面図である。

【図１５】従来技術を説明する操舵トルクと電動機のア
シスト電流との特性を示す図である。

【符号の説明】

２車両４前輪６後輪８ステアリングホイール１０ステアリングコラム１２ステアリングギヤ１８タイロッド２０電動パワーステアリング装置２２入力軸２４出力軸３４大径部４０弾性体４６連結ピン４８クラッチ機構５０内側保持器５２外側保持器５４ウォームホイール５６転動体５８バネ６８電動機７０電動機軸７４ウォームギヤ７６ステアリングセンサ７８センサ本体８０センサ軸部８２板部材８４センシング部８６第１スライダ８８周溝９０第２スライダ９４案内溝９６案内軸９８突縁部１００ボール穴１０２ボール１０４センシング溝１０６カバー１１０リテーナ１１２センシングバネ１１４制御部１１６イグニションコイル１１８車速センサ１２０ジェネレータ１２２イグニションスイッチ１２４バッテリ１２６ヒューズ

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成６年５月２３日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】全図

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【図２】

【図３】

【図５】

【図７】

【図８】

【図９】

【図４】

【図６】

【図１２】

【図１３】

【図１０】

【図１１】

【図１４】

【図１５】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者野尻博海静岡県磐田市明ケ島1019番地の68 (72)発明者佐藤光司静岡県掛川市成滝392番地の１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】車両のステアリングホイールに接続され
る入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸とを弾
性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記入力軸
と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値以下で
あると前記出力軸に対して離脱されるとともに前記入力
軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値を越
えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設け、こ
のクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝達を断
続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸との相
対回転による変位量及び変位方向を検出するステアリン
グセンサを設け、このステアリングセンサの検出信号に
基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構を介し
て前記出力軸に伝達することにより前記ステアリングホ
イールの操作力をアシストする電動パワーステアリング
装置において、前記ステアリングセンサの検出する前記
入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量より前記
入力軸と前記出力軸との間に加わる操舵トルク値を算出
し、この操舵トルク値が前記クラッチ機構の係合される
クラッチ係合トルク値以上となった場合に前記ステアリ
ングホイールの操作力のアシストを開始すべく前記電動
機の駆動力を制御する制御手段を設けたことを特徴とす
る電動パワーステアリング装置。
【請求項２】車両のステアリングホイールに接続され
る入力軸とステアリングギヤに接続される出力軸とを弾
性体を介して相対回転可能に軸支して設け、前記入力軸
と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値以下で
あると前記出力軸に対して離脱されるとともに前記入力
軸と前記出力軸との相対回転による変位量が設定値を越
えると前記出力軸に係合されるクラッチ機構を設け、こ
のクラッチ機構により前記出力軸への駆動力の伝達を断
続される電動機を設け、前記入力軸と前記出力軸との相
対回転による変位量及び変位方向を検出するステアリン
グセンサを設け、このステアリングセンサの検出信号に
基づいて前記電動機の駆動力を前記クラッチ機構を介し
て前記出力軸に伝達することにより前記ステアリングホ
イールの操作力をアシストする電動パワーステアリング
装置において、前記ステアリングセンサの検出する前記
入力軸と前記出力軸との相対回転による変位量より前記
入力軸と前記出力軸との間に加わる操舵トルク値を算出
し、この操舵トルク値が前記クラッチ機構の係合される
クラッチ係合トルク値以上となって所定時間が経過した
場合に前記ステアリングホイールの操作力のアシストを
開始すべく前記電動機の駆動力を制御する制御手段を設
けたことを特徴とする電動パワーステアリング装置。