JPH09164963A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents
電動パワーステアリング装置Info
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- JPH09164963A JPH09164963A JP7330396A JP33039695A JPH09164963A JP H09164963 A JPH09164963 A JP H09164963A JP 7330396 A JP7330396 A JP 7330396A JP 33039695 A JP33039695 A JP 33039695A JP H09164963 A JPH09164963 A JP H09164963A
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- steering angle
- steering
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 車両の前方衝突時に、運転者への衝撃を緩和
することが期待できる電動パワーステアリング装置を提
供する。 【解決手段】 目標電流設定手段２１と、目標操舵角設
定手段２５、目標信号切替手段２６、操舵角信号変換手
段２７、帰還信号切替手段２８を有する操舵角設定手段
２２と、偏差決定手段２３と、駆動制御手段２４とから
なる制御手段１５を備えた電動パワーステアリング装置
１。
することが期待できる電動パワーステアリング装置を提
供する。 【解決手段】 目標電流設定手段２１と、目標操舵角設
定手段２５、目標信号切替手段２６、操舵角信号変換手
段２７、帰還信号切替手段２８を有する操舵角設定手段
２２と、偏差決定手段２３と、駆動制御手段２４とから
なる制御手段１５を備えた電動パワーステアリング装置
１。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動機の動力を
操舵補助力としてステアリング系に作用させ、運転者の
操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に係り、
特に車両の衝突時に電動機を駆動してハンドルを運転者
の衝撃が少ない位置に回転させる電動パワーステアリン
グ装置に関する。
操舵補助力としてステアリング系に作用させ、運転者の
操舵力を軽減する電動パワーステアリング装置に係り、
特に車両の衝突時に電動機を駆動してハンドルを運転者
の衝撃が少ない位置に回転させる電動パワーステアリン
グ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の電動パワーステアリング装置にお
いて、運転者がハンドルを操作することによりハンドル
に作用する操舵トルクを検出し、この操舵トルクに対応
して電動機を駆動する目標電流信号を発生し、電動機が
発生する動力を操舵補助力としてステアリング系に付勢
して運転者の操舵力を軽減するよう構成されたものは知
られている。
いて、運転者がハンドルを操作することによりハンドル
に作用する操舵トルクを検出し、この操舵トルクに対応
して電動機を駆動する目標電流信号を発生し、電動機が
発生する動力を操舵補助力としてステアリング系に付勢
して運転者の操舵力を軽減するよう構成されたものは知
られている。
【０００３】図８に従来の電動パワーステアリングの要
部ブロック構成図を示す。図８において、電動パワース
テアリング装置は、操舵トルクセンサ１２（操舵トルク
信号ＴS）に基づいて電動機制御信号ＶOを発生する制御
手段５０、電動機制御信号ＶOに基づいて電動機１０を
所定のデューティサイクルのパルス波形の電動機電圧Ｖ
MでＰＷＭ駆動する電動機駆動手段１６、電動機１０に
流れる電動機電流ＩMを検出して電動機電流信号ＩMOを
制御手段５０にフィードバック（負帰還）する電動機電
流検出手段５４から構成される。
部ブロック構成図を示す。図８において、電動パワース
テアリング装置は、操舵トルクセンサ１２（操舵トルク
信号ＴS）に基づいて電動機制御信号ＶOを発生する制御
手段５０、電動機制御信号ＶOに基づいて電動機１０を
所定のデューティサイクルのパルス波形の電動機電圧Ｖ
MでＰＷＭ駆動する電動機駆動手段１６、電動機１０に
流れる電動機電流ＩMを検出して電動機電流信号ＩMOを
制御手段５０にフィードバック（負帰還）する電動機電
流検出手段５４から構成される。
【０００４】制御手段５０はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、メモリ手段および処理手段等で構成
し、目標電流設定手段５１、偏差決定手段５２、駆動制
御手段５３を備える。
に各種演算手段、メモリ手段および処理手段等で構成
し、目標電流設定手段５１、偏差決定手段５２、駆動制
御手段５３を備える。
【０００５】目標電流設定手段５１はＲＯＭ等のメモリ
を備え、予め設定した操舵トルク信号ＴSと目標電流信
号ＩMSの対応データを記憶しておき、操舵トルクセンサ
１２が検出した操舵トルク信号ＴSに基づいて対応する
目標電流信号ＩMSが読み出され、偏差決定手段５２に供
給される。
を備え、予め設定した操舵トルク信号ＴSと目標電流信
号ＩMSの対応データを記憶しておき、操舵トルクセンサ
１２が検出した操舵トルク信号ＴSに基づいて対応する
目標電流信号ＩMSが読み出され、偏差決定手段５２に供
給される。
【０００６】偏差決定手段５２は減算機能を備え、目標
電流信号ＩMSと電動機電流検出手段５４からの電動機電
流信号ＩMOの偏差ΔＩ（ＩMS−ＩMO）を演算し、偏差信
号ΔＩが駆動制御手段５３に供給される。
電流信号ＩMSと電動機電流検出手段５４からの電動機電
流信号ＩMOの偏差ΔＩ（ＩMS−ＩMO）を演算し、偏差信
号ΔＩが駆動制御手段５３に供給される。
【０００７】駆動制御手段５３はＰＩＤコントローラ、
方向切り替えオン信号、オフ信号および電動機制御のＰ
ＷＭ信号を発生する制御信号発生手段等を備え、偏差信
号ΔＩにＰＩＤ制御を施した後、ＰＷＭ信号および方向
切替信号の電動機制御信号ＶOを発生し、この電動機制
御信号ＶOで電動機駆動手段１６を介して電動機１０を
ＰＷＭ制御して偏差信号ΔＩを速やかに０に収束するよ
う制御する。
方向切り替えオン信号、オフ信号および電動機制御のＰ
ＷＭ信号を発生する制御信号発生手段等を備え、偏差信
号ΔＩにＰＩＤ制御を施した後、ＰＷＭ信号および方向
切替信号の電動機制御信号ＶOを発生し、この電動機制
御信号ＶOで電動機駆動手段１６を介して電動機１０を
ＰＷＭ制御して偏差信号ΔＩを速やかに０に収束するよ
う制御する。
【０００８】電動機駆動手段１６は、例えばパワーＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子４個
を用いたブリッジ回路で構成され、駆動制御手段５３か
ら提供されるスイッチオン／オフ信号およびＰＷＭ信号
からなる電動機制御信号ＶOで、２個をペアとした二対
のパワーＦＥＴのそれぞれのペアを駆動制御することに
より、電動機１０に供給する電動機電圧ＶMの電圧値と
方向が設定される。なお、電動機電圧ＶMの方向は、駆
動制御手段５３から出力される電動機制御信号ＶOの極
性に対応した方向切り替えのオン信号とオフ信号により
決定される。
Ｔ（電界効果トランジスタ）等のスイッチング素子４個
を用いたブリッジ回路で構成され、駆動制御手段５３か
ら提供されるスイッチオン／オフ信号およびＰＷＭ信号
からなる電動機制御信号ＶOで、２個をペアとした二対
のパワーＦＥＴのそれぞれのペアを駆動制御することに
より、電動機１０に供給する電動機電圧ＶMの電圧値と
方向が設定される。なお、電動機電圧ＶMの方向は、駆
動制御手段５３から出力される電動機制御信号ＶOの極
性に対応した方向切り替えのオン信号とオフ信号により
決定される。
【０００９】電動機電流検出手段５４は、定電圧電源
（バッテリ電源）ＥOの中点電位（ＥO／２）を仮想接地
点した単一電源で駆動される差動増幅器で構成され、電
動機１０と直列に接続された電流検知素子（例えば、抵
抗器）を流れる電動機電流ＩMの電圧降下を差動増幅
し、増幅した出力に対応した電動機電流信号ＩMOが偏差
決定手段５２に供給される。
（バッテリ電源）ＥOの中点電位（ＥO／２）を仮想接地
点した単一電源で駆動される差動増幅器で構成され、電
動機１０と直列に接続された電流検知素子（例えば、抵
抗器）を流れる電動機電流ＩMの電圧降下を差動増幅
し、増幅した出力に対応した電動機電流信号ＩMOが偏差
決定手段５２に供給される。
【００１０】なお、電動機電流検出手段５４は電流検知
素子（例えば、抵抗器）で検出した電動機電流ＩMを電
動機電流信号ＩMOとして偏差演算手段５２にフィードバ
ック（負帰還）し、ステアリングの制御系の帰還路が形
成される。
素子（例えば、抵抗器）で検出した電動機電流ＩMを電
動機電流信号ＩMOとして偏差演算手段５２にフィードバ
ック（負帰還）し、ステアリングの制御系の帰還路が形
成される。
【００１１】このように、従来の電動パワーステアリン
グ装置は、操舵トルクに対応した目標電流信号ＩMSに、
電動機電流ＩMに対応した電動機電流信号ＩMOをフィー
ドバック（負帰還）させ、目標電流信号ＩMSと電動機電
流信号ＩMOの偏差ΔＩ（＝Ｉ MS−ＩMO）に基づいて電動
機をＰＷＭ駆動するので、偏差ΔＩを速やかに０に収束
させて電動機電流ＩMを目標電流信号ＩMSに一致させ、
操舵トルクに対応した補助操舵力をステアリング系に作
用させることができる。
グ装置は、操舵トルクに対応した目標電流信号ＩMSに、
電動機電流ＩMに対応した電動機電流信号ＩMOをフィー
ドバック（負帰還）させ、目標電流信号ＩMSと電動機電
流信号ＩMOの偏差ΔＩ（＝Ｉ MS−ＩMO）に基づいて電動
機をＰＷＭ駆動するので、偏差ΔＩを速やかに０に収束
させて電動機電流ＩMを目標電流信号ＩMSに一致させ、
操舵トルクに対応した補助操舵力をステアリング系に作
用させることができる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】車両の衝突を想定した
場合、運転者が受ける衝撃の１つにハンドルからの衝撃
が想定され、特に車両の前方衝突を想定した場合に、運
転者の胸部または頭部にハンドルからの衝撃を受ける確
率が高く、ハンドルと運転者との接触部が剛体部である
スポーク部に位置する場合の衝撃値が最も大きくなるこ
とがある場合が想定される。
場合、運転者が受ける衝撃の１つにハンドルからの衝撃
が想定され、特に車両の前方衝突を想定した場合に、運
転者の胸部または頭部にハンドルからの衝撃を受ける確
率が高く、ハンドルと運転者との接触部が剛体部である
スポーク部に位置する場合の衝撃値が最も大きくなるこ
とがある場合が想定される。
【００１３】従って、車両の前方衝突を想定した場合に
は、ハンドルと運転者との接触部と考えられるハンドル
上端部に剛体部であるスポーク部が位置することを回避
すれば、衝撃値を下げることが可能ではないかと考えら
れ、脆弱部であるハンドルのスポーク部から離れたリム
部を運転者との衝突想定位置であるハンドル上端部に位
置するようハンドルの操舵角を制御することが車両衝突
時の運転者の衝撃を軽減する可能性のある１つの対策と
考えられる。
は、ハンドルと運転者との接触部と考えられるハンドル
上端部に剛体部であるスポーク部が位置することを回避
すれば、衝撃値を下げることが可能ではないかと考えら
れ、脆弱部であるハンドルのスポーク部から離れたリム
部を運転者との衝突想定位置であるハンドル上端部に位
置するようハンドルの操舵角を制御することが車両衝突
時の運転者の衝撃を軽減する可能性のある１つの対策と
考えられる。
【００１４】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は車両の前方衝突を想定し、
衝突時にハンドルのスポーク部をハンドルの上端部から
できるだけ遠ざけ、運転者が受けるステアリングホール
からの衝撃を軽減する可能性のある電動パワーステアリ
ング装置を提供することにある。
なされたもので、その目的は車両の前方衝突を想定し、
衝突時にハンドルのスポーク部をハンドルの上端部から
できるだけ遠ざけ、運転者が受けるステアリングホール
からの衝撃を軽減する可能性のある電動パワーステアリ
ング装置を提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、ステア
リング系の操舵角を検出する操舵角センサと、車両の衝
突を検出する衝突センサとを設けるとともに、制御手段
は、衝突センサから衝突信号が検出された場合には、操
舵トルク信号に代えて操舵角センサからの操舵角センサ
信号に基づいて電動機の駆動を制御し、ステアリング系
の操舵角を所定角度に設定する操舵角設定手段を備えた
ことを特徴とする。
請求項１に係る電動パワーステアリング装置は、ステア
リング系の操舵角を検出する操舵角センサと、車両の衝
突を検出する衝突センサとを設けるとともに、制御手段
は、衝突センサから衝突信号が検出された場合には、操
舵トルク信号に代えて操舵角センサからの操舵角センサ
信号に基づいて電動機の駆動を制御し、ステアリング系
の操舵角を所定角度に設定する操舵角設定手段を備えた
ことを特徴とする。
【００１６】衝突センサから衝突信号が検出された場合
に、操舵トルク信号に代えて操舵角センサからの操舵角
センサ信号に基づいて電動機の駆動を制御し、ステアリ
ング系の操舵角を所定角度に設定する操舵角設定手段を
備えたので、車両の衝突時に運転者がハンドルから余り
衝撃を受けない可能性のある位置にハンドルを調整する
ことができる。
に、操舵トルク信号に代えて操舵角センサからの操舵角
センサ信号に基づいて電動機の駆動を制御し、ステアリ
ング系の操舵角を所定角度に設定する操舵角設定手段を
備えたので、車両の衝突時に運転者がハンドルから余り
衝撃を受けない可能性のある位置にハンドルを調整する
ことができる。
【００１７】請求項２に係る電動パワーステアリング装
置の制御手段は、操舵トルク信号に基づいて電動機の発
生するべき目標電流を設定する目標電流設定手段と、実
際に電動機に流れる電流を検出する電動機電流検出手段
と、目標電流設定手段からの信号と電動機電流検出手段
からの信号との偏差を演算する偏差決定手段と、この偏
差決定手段からの信号に基づいて電動機を駆動する電動
機制御信号を発生する駆動制御手段とを有しており、操
舵角設定手段は、操舵角センサからの操舵角センサ信号
に基づいて目標操舵角信号を設定する目標操舵角設定手
段と、操舵角センサ信号を対応する操舵角信号に変換す
る操舵角信号変換手段と、衝突センサからの衝突信号に
基づいて目標電流信号設定手段からの信号と目標操舵角
設定手段からの信号とを切替えて前記偏差決定手段へ出
力する目標信号切替手段と、衝突センサからの衝突信号
に基づいて電動機電流検出手段が検出した電動機電流信
号と操舵角信号変換手段からの操舵角信号とを切替えて
前記偏差決定手段へ出力する帰還信号切替手段と、を備
えたことを特徴とする。
置の制御手段は、操舵トルク信号に基づいて電動機の発
生するべき目標電流を設定する目標電流設定手段と、実
際に電動機に流れる電流を検出する電動機電流検出手段
と、目標電流設定手段からの信号と電動機電流検出手段
からの信号との偏差を演算する偏差決定手段と、この偏
差決定手段からの信号に基づいて電動機を駆動する電動
機制御信号を発生する駆動制御手段とを有しており、操
舵角設定手段は、操舵角センサからの操舵角センサ信号
に基づいて目標操舵角信号を設定する目標操舵角設定手
段と、操舵角センサ信号を対応する操舵角信号に変換す
る操舵角信号変換手段と、衝突センサからの衝突信号に
基づいて目標電流信号設定手段からの信号と目標操舵角
設定手段からの信号とを切替えて前記偏差決定手段へ出
力する目標信号切替手段と、衝突センサからの衝突信号
に基づいて電動機電流検出手段が検出した電動機電流信
号と操舵角信号変換手段からの操舵角信号とを切替えて
前記偏差決定手段へ出力する帰還信号切替手段と、を備
えたことを特徴とする。
【００１８】操舵角設定手段は、操舵角センサからの操
舵角センサ信号に基づいて目標操舵角信号を設定する目
標操舵角設定手段と、操舵角センサ信号を対応する操舵
角信号に変換する操舵角信号変換手段と、衝突センサか
らの衝突信号に基づいて目標電流信号設定手段からの信
号と目標操舵角設定手段からの信号とを切替えて前記偏
差決定手段へ出力する目標信号切替手段と、衝突センサ
からの衝突信号に基づいて電動機電流検出手段が検出し
た電動機電流信号と操舵角信号変換手段からの操舵角信
号とを切替えて前記偏差決定手段へ出力する帰還信号切
替手段とを備えたので、衝突時の目標操舵角信号と実際
の操舵角に対応した操舵角信号との偏差に基づいて電動
機を駆動し、運転者がハンドルから余り衝撃を受けない
可能性のある位置にハンドルを調整することができる。
また、上記ハンドルの調整を行う操舵角設定手段を既存
の電動パワーステアリング装置を大幅に変更することな
く実現することができる。
舵角センサ信号に基づいて目標操舵角信号を設定する目
標操舵角設定手段と、操舵角センサ信号を対応する操舵
角信号に変換する操舵角信号変換手段と、衝突センサか
らの衝突信号に基づいて目標電流信号設定手段からの信
号と目標操舵角設定手段からの信号とを切替えて前記偏
差決定手段へ出力する目標信号切替手段と、衝突センサ
からの衝突信号に基づいて電動機電流検出手段が検出し
た電動機電流信号と操舵角信号変換手段からの操舵角信
号とを切替えて前記偏差決定手段へ出力する帰還信号切
替手段とを備えたので、衝突時の目標操舵角信号と実際
の操舵角に対応した操舵角信号との偏差に基づいて電動
機を駆動し、運転者がハンドルから余り衝撃を受けない
可能性のある位置にハンドルを調整することができる。
また、上記ハンドルの調整を行う操舵角設定手段を既存
の電動パワーステアリング装置を大幅に変更することな
く実現することができる。
【００１９】請求項３に係る操舵角設定手段は、衝突セ
ンサからの衝突信号に基づき、操舵角を車両の衝突時に
運転者が接触する位置にハンドルの脆弱部が位置するよ
うに設定することを特徴とする。
ンサからの衝突信号に基づき、操舵角を車両の衝突時に
運転者が接触する位置にハンドルの脆弱部が位置するよ
うに設定することを特徴とする。
【００２０】車両の衝突時に衝突センサからの衝突信号
に基づいてハンドルの操舵角を調整する操舵角設定手段
を備えたので、運転者がハンドルの脆弱部に接触するよ
うにすることができる。
に基づいてハンドルの操舵角を調整する操舵角設定手段
を備えたので、運転者がハンドルの脆弱部に接触するよ
うにすることができる。
【００２１】請求項４に係る電動パワーステアリング装
置の制御手段は、操舵トルク信号に基づいて電動機の発
生するべき目標電流を設定する目標電流設定手段と、実
際に電動機に流れる電流を検出する電動機電流検出手段
と、目標電流設定手段からの信号と電動機電流検出手段
からの信号との偏差を演算する偏差決定手段と、この偏
差決定手段からの信号に基づいて電動機を駆動する電動
機制御信号を発生する駆動制御手段とを有しており、操
舵角設定手段は、操舵角センサからの操舵角センサ信号
に基づいて目標操舵角信号を設定する目標操舵角設定手
段と、衝突センサからの衝突信号に基づいて目標電流信
号設定手段からの信号と目標操舵角設定手段からの信号
とを切替えて偏差決定手段へ出力する目標信号切替手段
と、衝突センサからの衝突信号に基づいて電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号を遮断するスイッチ手
段と、を備えたことを特徴とする。
置の制御手段は、操舵トルク信号に基づいて電動機の発
生するべき目標電流を設定する目標電流設定手段と、実
際に電動機に流れる電流を検出する電動機電流検出手段
と、目標電流設定手段からの信号と電動機電流検出手段
からの信号との偏差を演算する偏差決定手段と、この偏
差決定手段からの信号に基づいて電動機を駆動する電動
機制御信号を発生する駆動制御手段とを有しており、操
舵角設定手段は、操舵角センサからの操舵角センサ信号
に基づいて目標操舵角信号を設定する目標操舵角設定手
段と、衝突センサからの衝突信号に基づいて目標電流信
号設定手段からの信号と目標操舵角設定手段からの信号
とを切替えて偏差決定手段へ出力する目標信号切替手段
と、衝突センサからの衝突信号に基づいて電動機電流検
出手段が検出した電動機電流信号を遮断するスイッチ手
段と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】操舵角設定手段は、操舵角センサからの操
舵角センサ信号に基づいて目標操舵角信号を設定する目
標操舵角設定手段と、衝突センサからの衝突信号に基づ
いて目標電流信号設定手段からの信号と目標操舵角設定
手段からの信号とを切替えて偏差決定手段へ出力する目
標信号切替手段と、衝突センサからの衝突信号に基づい
て電動機電流検出手段が検出した電動機電流信号を遮断
するスイッチ手段とを備えたので、運転者がハンドルか
ら余り衝撃を受けない可能性のある位置にハンドルを調
整することができる。
舵角センサ信号に基づいて目標操舵角信号を設定する目
標操舵角設定手段と、衝突センサからの衝突信号に基づ
いて目標電流信号設定手段からの信号と目標操舵角設定
手段からの信号とを切替えて偏差決定手段へ出力する目
標信号切替手段と、衝突センサからの衝突信号に基づい
て電動機電流検出手段が検出した電動機電流信号を遮断
するスイッチ手段とを備えたので、運転者がハンドルか
ら余り衝撃を受けない可能性のある位置にハンドルを調
整することができる。
【００２３】請求項５に係る操舵角設定手段は、衝突セ
ンサからの衝突信号に基づき、操舵角を車両の衝突時に
運転者が接触する位置にハンドルの剛体部が位置しない
ように設定することを特徴とする。
ンサからの衝突信号に基づき、操舵角を車両の衝突時に
運転者が接触する位置にハンドルの剛体部が位置しない
ように設定することを特徴とする。
【００２４】車両の衝突時に衝突センサからの衝突信号
に基づいてハンドルの操舵角を調整する操舵角設定手段
を備えたので、衝突時に運転がハンドルの剛体部に接触
しないようにすることができる。
に基づいてハンドルの操舵角を調整する操舵角設定手段
を備えたので、衝突時に運転がハンドルの剛体部に接触
しないようにすることができる。
【００２５】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を添
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、操舵トル
クに対応した目標電流信号に代えて操舵角に対応した目
標操舵角信号で電動パワーステアリング装置の電動機を
駆動し、運転者がハンドルから余り衝撃を受けない可能
性のある位置にハンドルを調整することができるもので
ある。車両の前方衝突時にハンドルの上端部に常にリム
部が位置するよう操舵角を設定するようにするものであ
る。
付図面に基づいて説明する。なお、本発明は、操舵トル
クに対応した目標電流信号に代えて操舵角に対応した目
標操舵角信号で電動パワーステアリング装置の電動機を
駆動し、運転者がハンドルから余り衝撃を受けない可能
性のある位置にハンドルを調整することができるもので
ある。車両の前方衝突時にハンドルの上端部に常にリム
部が位置するよう操舵角を設定するようにするものであ
る。
【００２６】図１はこの発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の全体構成図である。図１において、電動パワ
ーステアリング装置１は、ハンドル１７に一体的に設け
られたステアリング軸２に自在継ぎ手３Ａ、３Ｂを備え
た連結軸３を介し、ステアリング・ギアボックス４内に
設けたラック＆ピニオン機構５のピニオン５Ａに連結さ
れて手動操舵力発生手段６を構成する。
ング装置の全体構成図である。図１において、電動パワ
ーステアリング装置１は、ハンドル１７に一体的に設け
られたステアリング軸２に自在継ぎ手３Ａ、３Ｂを備え
た連結軸３を介し、ステアリング・ギアボックス４内に
設けたラック＆ピニオン機構５のピニオン５Ａに連結さ
れて手動操舵力発生手段６を構成する。
【００２７】ピニオン５Ａに噛み合うラック歯７Ａを備
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して操向輪としての左
右の前輪９が連結される。
え、これらの噛み合いにより往復運動するラック軸７
は、その両端にタイロッド８を介して操向輪としての左
右の前輪９が連結される。
【００２８】このようにして、ハンドル１７操舵時には
通常のラック＆ピニオン式の手動操舵力発生手段６を介
し、マニュアルステアリングで前輪９を転動させて車両
の向きを変えている。
通常のラック＆ピニオン式の手動操舵力発生手段６を介
し、マニュアルステアリングで前輪９を転動させて車両
の向きを変えている。
【００２９】手動操舵力発生手段６による操舵力を軽減
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７と同軸に設けられたボ
ールねじ機構１１を介して推力に変換し、ラック軸７
（ボールねじ軸１１Ａ）に作用させる。
するため、操舵補助力を供給する電動機１０をラック軸
７と同軸的に配設し、ラック軸７と同軸に設けられたボ
ールねじ機構１１を介して推力に変換し、ラック軸７
（ボールねじ軸１１Ａ）に作用させる。
【００３０】ステアリング・ギアボックス４内には運転
者の手動操舵トルクの方向と大きさを検出する操舵トル
クセンサ１２、運転者の操作するハンドル１７の操舵角
の方向と大きさを検出する操舵角センサ１３を配置し、
操舵トルクセンサ１２が検出した操舵トルクに対応した
電気信号の操舵トルク信号ＴS、操舵角センサ１３が検
出した操舵角に対応した電気信号の操舵角センサ信号θ
Sのそれぞれを制御手段１５に提供する。
者の手動操舵トルクの方向と大きさを検出する操舵トル
クセンサ１２、運転者の操作するハンドル１７の操舵角
の方向と大きさを検出する操舵角センサ１３を配置し、
操舵トルクセンサ１２が検出した操舵トルクに対応した
電気信号の操舵トルク信号ＴS、操舵角センサ１３が検
出した操舵角に対応した電気信号の操舵角センサ信号θ
Sのそれぞれを制御手段１５に提供する。
【００３１】また、ハンドル１７にはエアバッグ１９起
動用の衝突センサ１４を設け、衝突時の衝撃を検出して
衝突信号ＣSを制御手段１５に提供する。なお、本実施
の形態では衝突センサ１４をエアバッグ１９に設けた
が、車両の所定箇所に配置した加速度センサで代替して
もよい。
動用の衝突センサ１４を設け、衝突時の衝撃を検出して
衝突信号ＣSを制御手段１５に提供する。なお、本実施
の形態では衝突センサ１４をエアバッグ１９に設けた
が、車両の所定箇所に配置した加速度センサで代替して
もよい。
【００３２】制御手段１５はマイクロプロセッサを基本
に各種演算手段、処理手段、信号発生手段、メモリ等で
構成し、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信号Ｔ
Sに対応する目標電流信号（ＩMS）に基づいて電動機制
御信号ＶO（例えば、方向切り替えのオン信号と電動機
制御のＰＷＭ信号）を発生して電動機駆動手段１６を介
して電動機１０を駆動制御する。
に各種演算手段、処理手段、信号発生手段、メモリ等で
構成し、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信号Ｔ
Sに対応する目標電流信号（ＩMS）に基づいて電動機制
御信号ＶO（例えば、方向切り替えのオン信号と電動機
制御のＰＷＭ信号）を発生して電動機駆動手段１６を介
して電動機１０を駆動制御する。
【００３３】また、制御手段１５は操舵角設定手段を備
え、衝突センサ１４から衝突信号ＣSが検出された場合
には、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信号ＴS
に代えて操舵角センサ１３からの操舵角センサ信号θS
に基づいて電動機１０の駆動を制御し、ステアリング系
の操舵角を所定角度に設定するよう制御する。
え、衝突センサ１４から衝突信号ＣSが検出された場合
には、操舵トルクセンサ１２からの操舵トルク信号ＴS
に代えて操舵角センサ１３からの操舵角センサ信号θS
に基づいて電動機１０の駆動を制御し、ステアリング系
の操舵角を所定角度に設定するよう制御する。
【００３４】電動機駆動手段１６は、例えば４個のパワ
ーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子
からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに
基づいて所定のデューティサイクルのパルス波形の電動
機電圧ＶMを出力して電動機１０をＰＷＭ駆動する。
ーＦＥＴ（電界効果トランジスタ）のスイッチング素子
からなるブリッジ回路で構成し、電動機制御信号ＶOに
基づいて所定のデューティサイクルのパルス波形の電動
機電圧ＶMを出力して電動機１０をＰＷＭ駆動する。
【００３５】電動機電流検出手段１８は電動機１０に実
際に流れる電動機電流ＩMを検出し、電動機電流ＩMに対
応した電動機電流信号ＩMOを制御手段１５にフィードバ
ック（負帰還）する。
際に流れる電動機電流ＩMを検出し、電動機電流ＩMに対
応した電動機電流信号ＩMOを制御手段１５にフィードバ
ック（負帰還）する。
【００３６】図２は請求項１および請求項２に係る制御
手段の要部ブロック構成図である。図２において、制御
手段１５は、目標電流設定手段２１、操舵角設定手段２
２、偏差決定手段２３、駆動制御手段２４を備える。
手段の要部ブロック構成図である。図２において、制御
手段１５は、目標電流設定手段２１、操舵角設定手段２
２、偏差決定手段２３、駆動制御手段２４を備える。
【００３７】なお、目標電流設定手段２１、偏差決定手
段２３および駆動制御手段２４のそれぞれは図８に示す
目標電流設定手段５１、偏差決定手段５２および駆動制
御手段５３と同一構成、同一作用なので説明を省略す
る。
段２３および駆動制御手段２４のそれぞれは図８に示す
目標電流設定手段５１、偏差決定手段５２および駆動制
御手段５３と同一構成、同一作用なので説明を省略す
る。
【００３８】操舵角設定手段２２は、目標操舵角設定手
段２５、目標信号切替手段２６、操舵角信号変換手段２
７、帰還信号切替手段２８を備える。
段２５、目標信号切替手段２６、操舵角信号変換手段２
７、帰還信号切替手段２８を備える。
【００３９】目標操舵角設定手段２５はＲＯＭ等のメモ
リを備え、予め設計値または実験値に基づいて操舵角θ
Xに対応する目標操舵角信号ＩASを設定しておき、操舵
角センサ１３から供給される操舵角センサ信号θSに対
応した目標操舵角信号ＩASを読み出して目標信号切替手
段２６に提供する。
リを備え、予め設計値または実験値に基づいて操舵角θ
Xに対応する目標操舵角信号ＩASを設定しておき、操舵
角センサ１３から供給される操舵角センサ信号θSに対
応した目標操舵角信号ＩASを読み出して目標信号切替手
段２６に提供する。
【００４０】目標信号切替手段２６はスイッチ機能を備
え、衝突センサ１４から供給される衝突信号ＣSに基づ
き、目標電流設定手段２１から供給される目標電流信号
ＩMSと、目標操舵角設定手段２５から供給される目標操
舵角信号ＩASとの切替えを行い、目標電流信号ＩMSまた
は目標操舵角信号ＩASのいずれか一方を偏差決定手段２
３に供給する。
え、衝突センサ１４から供給される衝突信号ＣSに基づ
き、目標電流設定手段２１から供給される目標電流信号
ＩMSと、目標操舵角設定手段２５から供給される目標操
舵角信号ＩASとの切替えを行い、目標電流信号ＩMSまた
は目標操舵角信号ＩASのいずれか一方を偏差決定手段２
３に供給する。
【００４１】なお、衝突センサ１４が車両の前方衝突を
検出した場合には、例えばＨレベルの衝突信号ＣSを発
生し、目標信号切替手段２６はＨレベルの衝突信号ＣS
に基づいて目標操舵角信号ＩASを選択し、一方衝突信号
ＣSがＬレベルの（車両が前方衝突でない）場合には目
標電流信号ＩMSを選択する。
検出した場合には、例えばＨレベルの衝突信号ＣSを発
生し、目標信号切替手段２６はＨレベルの衝突信号ＣS
に基づいて目標操舵角信号ＩASを選択し、一方衝突信号
ＣSがＬレベルの（車両が前方衝突でない）場合には目
標電流信号ＩMSを選択する。
【００４２】操舵角信号変換手段２７はＲＯＭ等のメモ
リを備え、予め設計値または実験値に基づいて操舵角θ
Xに対応する操舵角信号ＩAOを設定しておき、操舵角セ
ンサ１３から供給される操舵角センサ信号θSに対応し
た操舵角信号ＩAOを読み出して帰還信号切替手段２８に
提供する。
リを備え、予め設計値または実験値に基づいて操舵角θ
Xに対応する操舵角信号ＩAOを設定しておき、操舵角セ
ンサ１３から供給される操舵角センサ信号θSに対応し
た操舵角信号ＩAOを読み出して帰還信号切替手段２８に
提供する。
【００４３】帰還信号切替手段２８はスイッチ機能を備
え、衝突センサ１４から供給されるＨレベルの衝突信号
ＣS（前方衝突検出時）に基づき、電動機電流検出手段
１８から供給される電動機電流信号ＩMOに代えて操舵角
信号変換手段２７から供給される操舵角信号ＩAOを選択
し、操舵角信号ＩAOを偏差決定手段２３に提供する。
え、衝突センサ１４から供給されるＨレベルの衝突信号
ＣS（前方衝突検出時）に基づき、電動機電流検出手段
１８から供給される電動機電流信号ＩMOに代えて操舵角
信号変換手段２７から供給される操舵角信号ＩAOを選択
し、操舵角信号ＩAOを偏差決定手段２３に提供する。
【００４４】偏差決定手段２３は減算機能を備え、前方
衝突がない通常走行時（Ｌレベルの衝突信号ＣS）には
目標電流信号ＩMSと電動機電流信号ＩMOの偏差ΔＩ（＝
ＩMS−ＩMO）を演算し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）
を駆動制御手段２４に供給して操舵トルク信号ＴSに対
応した電動機制御信号ＶOで電動機１０を駆動制御する
よう構成する。
衝突がない通常走行時（Ｌレベルの衝突信号ＣS）には
目標電流信号ＩMSと電動機電流信号ＩMOの偏差ΔＩ（＝
ＩMS−ＩMO）を演算し、偏差信号ΔＩ（＝ＩMS−ＩMO）
を駆動制御手段２４に供給して操舵トルク信号ＴSに対
応した電動機制御信号ＶOで電動機１０を駆動制御する
よう構成する。
【００４５】また、偏差決定手段２３は、前方衝突時
（Ｈレベルの衝突信号ＣS）には目標操舵角信号ＩASと
操舵角信号ＩAOの偏差ΔＩ（＝ＩAS−ＩAO）を演算し、
偏差信号ΔＩ（＝ＩAS−ＩAO）を駆動制御手段２４に供
給して操舵角θSが目標操舵角になるように電動機制御
信号ＶOで電動機１０を駆動制御するよう構成する。
（Ｈレベルの衝突信号ＣS）には目標操舵角信号ＩASと
操舵角信号ＩAOの偏差ΔＩ（＝ＩAS−ＩAO）を演算し、
偏差信号ΔＩ（＝ＩAS−ＩAO）を駆動制御手段２４に供
給して操舵角θSが目標操舵角になるように電動機制御
信号ＶOで電動機１０を駆動制御するよう構成する。
【００４６】このように、制御手段１５は、衝突センサ
１４から衝突信号ＣSが検出された場合に、操舵トルク
信号ＴSに代えて操舵角センサ１３からの操舵角センサ
信号θSに基づいて電動機１０の駆動を制御し、ステア
リング系の操舵角θXを所定角度に設定する操舵角設定
手段２２を備えたので、車両の前方車両の衝突時には運
転者がハンドルから余り衝撃を受けない可能性のある位
置にハンドルを調整するよう操舵角を調整することがで
きる。
１４から衝突信号ＣSが検出された場合に、操舵トルク
信号ＴSに代えて操舵角センサ１３からの操舵角センサ
信号θSに基づいて電動機１０の駆動を制御し、ステア
リング系の操舵角θXを所定角度に設定する操舵角設定
手段２２を備えたので、車両の前方車両の衝突時には運
転者がハンドルから余り衝撃を受けない可能性のある位
置にハンドルを調整するよう操舵角を調整することがで
きる。
【００４７】また、操舵角設定手段２２は、目標操舵角
信号ＩASを設定する目標操舵角設定手段２５、操舵角信
号ＩAOに変換する操舵角信号変換手段２６、目標信号切
替手段２６、帰還信号切替手段２８を備えたので、上記
ハンドルの調整を既存の電動パワーステアリング装置を
大幅に変更することなく実現することができる。
信号ＩASを設定する目標操舵角設定手段２５、操舵角信
号ＩAOに変換する操舵角信号変換手段２６、目標信号切
替手段２６、帰還信号切替手段２８を備えたので、上記
ハンドルの調整を既存の電動パワーステアリング装置を
大幅に変更することなく実現することができる。
【００４８】次に、目標操舵角設定手段２５の操舵角設
定方法について説明する。図３は請求項３に係るハンド
ルの目標操舵角への設定説明図、図４は請求項３に係る
目標操舵角信号（ＩAS）と操舵角信号（ＩAO）の特性図
である。
定方法について説明する。図３は請求項３に係るハンド
ルの目標操舵角への設定説明図、図４は請求項３に係る
目標操舵角信号（ＩAS）と操舵角信号（ＩAO）の特性図
である。
【００４９】図３において、ハンドルは、円形のリム部
と、リム部から中心に向けて設けられたスポーク部（３
箇所）を備え、例えばハンドルと運転者の接触点がステ
ホイールの上端部とし、ハンドル静止時のハンドルの上
端部ＴＰが隣り合うスポークの中間（Ａポイント）にあ
り、Ａポイント（角度θA）は基準位置（操舵角θX＝
０）からπ／２ｒａｄ（ラジアン）にあるものとする。
ハンドルの時計回り（右方向操舵）の任意の操舵角をθ
X（＋）、反時計回り（左方向操舵）の任意の操舵角を
θX（−）とする。また、残りの隣り合うスポークの中
間をそれぞれＢポイント、Ｃポイントとする。
と、リム部から中心に向けて設けられたスポーク部（３
箇所）を備え、例えばハンドルと運転者の接触点がステ
ホイールの上端部とし、ハンドル静止時のハンドルの上
端部ＴＰが隣り合うスポークの中間（Ａポイント）にあ
り、Ａポイント（角度θA）は基準位置（操舵角θX＝
０）からπ／２ｒａｄ（ラジアン）にあるものとする。
ハンドルの時計回り（右方向操舵）の任意の操舵角をθ
X（＋）、反時計回り（左方向操舵）の任意の操舵角を
θX（−）とする。また、残りの隣り合うスポークの中
間をそれぞれＢポイント、Ｃポイントとする。
【００５０】ハンドルを右方向に操作した場合、基準位
置（操舵角θX＝０）からそれぞれポイントＡ、Ｂ、Ｃ
までの操舵角をθA、θB、θCとすると、ポイントＡ、
Ｂ、Ｃがハンドルの上端部ＴＰに位置する操舵角θ
X（＋）は、θA−π／２（＝０）、θB−π／２、θC−
π／２およびそれぞれに２ｎπ（ｎは自然数）を加算し
た値となる。
置（操舵角θX＝０）からそれぞれポイントＡ、Ｂ、Ｃ
までの操舵角をθA、θB、θCとすると、ポイントＡ、
Ｂ、Ｃがハンドルの上端部ＴＰに位置する操舵角θ
X（＋）は、θA−π／２（＝０）、θB−π／２、θC−
π／２およびそれぞれに２ｎπ（ｎは自然数）を加算し
た値となる。
【００５１】図４に示すように、操舵角θX（＋）がθA
−π／２（＝０）、θB−π／２、θC−π／２、２π＋
θA−π／２の目標操舵角信号ＩASをそれぞれノミナル
値０、ＩASA、ＩASB、ＩASCと設定するとともに、例え
ば操舵角θX（＋）が０＜θX（＋）≦（θA＋θB−π）
／２の範囲では目標操舵角信号ＩASを０に設定し、（θ
A＋θB−π）／２＜θX（＋）≦（θB＋θC−π）／２
の範囲では目標操舵角信号ＩASをＩASA、（θB＋θC−
π）／２＜θX（＋）≦（θC＋θA−π）／２の範囲で
は目標操舵角信号ＩASをＩASBに設定する。なお、（θC
＋θA−π）／２＜θX（＋）≦（θA＋θB＋３π）／２
の範囲では目標操舵角信号ＩASをＩASCに設定する。
−π／２（＝０）、θB−π／２、θC−π／２、２π＋
θA−π／２の目標操舵角信号ＩASをそれぞれノミナル
値０、ＩASA、ＩASB、ＩASCと設定するとともに、例え
ば操舵角θX（＋）が０＜θX（＋）≦（θA＋θB−π）
／２の範囲では目標操舵角信号ＩASを０に設定し、（θ
A＋θB−π）／２＜θX（＋）≦（θB＋θC−π）／２
の範囲では目標操舵角信号ＩASをＩASA、（θB＋θC−
π）／２＜θX（＋）≦（θC＋θA−π）／２の範囲で
は目標操舵角信号ＩASをＩASBに設定する。なお、（θC
＋θA−π）／２＜θX（＋）≦（θA＋θB＋３π）／２
の範囲では目標操舵角信号ＩASをＩASCに設定する。
【００５２】一方、操舵角信号ＩAOは操舵角θX（＋）
の増加に対応してリニアに増加し、操舵角θX（＋）が
θA−π／２、θB−π／２、θC−π／２、２π＋θA−
π／２のそれぞれで目標操舵角信号０、ＩASA、ＩASB、
ＩASCと一致する。
の増加に対応してリニアに増加し、操舵角θX（＋）が
θA−π／２、θB−π／２、θC−π／２、２π＋θA−
π／２のそれぞれで目標操舵角信号０、ＩASA、ＩASB、
ＩASCと一致する。
【００５３】車両が前方衝突時に、操舵角θX（＋）が
０から（θA＋θB−π）／２の範囲にある場合には目標
操舵角信号ＩASが０、操舵角信号ＩAOは０からＰ１の範
囲にあり、図２に示す偏差決定手段２３の演算により偏
差信号ΔＩは−ＩAOとなり、駆動制御手段２４の制御作
用によって偏差信号ΔＩ（＝−ＩAO）を０に収束させる
ため、ハンドルの操舵角θX（＋）は自動的に０に調整
され、ハンドルの上端部ＴＰがポイントＡとなる。
０から（θA＋θB−π）／２の範囲にある場合には目標
操舵角信号ＩASが０、操舵角信号ＩAOは０からＰ１の範
囲にあり、図２に示す偏差決定手段２３の演算により偏
差信号ΔＩは−ＩAOとなり、駆動制御手段２４の制御作
用によって偏差信号ΔＩ（＝−ＩAO）を０に収束させる
ため、ハンドルの操舵角θX（＋）は自動的に０に調整
され、ハンドルの上端部ＴＰがポイントＡとなる。
【００５４】同様に、操舵角θX（＋）が（θA＋θB−
π）／２から（θB＋θC−π）／２の範囲にある場合に
は操舵角信号ＩAOが目標操舵角信号ＩASAに収束され、
ハンドルの上端部ＴＰがポイントＢとなる。また、（θ
B＋θC−π）／２から（θC＋θA−π）／２の範囲にあ
る場合には操舵角信号ＩAOが目標操舵角信号ＩASBに収
束され、ハンドルの上端部ＴＰがポイントＣとなる。
π）／２から（θB＋θC−π）／２の範囲にある場合に
は操舵角信号ＩAOが目標操舵角信号ＩASAに収束され、
ハンドルの上端部ＴＰがポイントＢとなる。また、（θ
B＋θC−π）／２から（θC＋θA−π）／２の範囲にあ
る場合には操舵角信号ＩAOが目標操舵角信号ＩASBに収
束され、ハンドルの上端部ＴＰがポイントＣとなる。
【００５５】ハンドルを左方向に操作した場合、基準位
置（操舵角θX＝０）からそれぞれポイントＣ、Ｂ、Ａ
までの操舵角は、−２π＋θC、−２π＋θB、−２π＋
θAとなり、前面衝突時の操舵角θX（−）は、図４に示
すようなマイナスの目標操舵角信号ＩASに収束され、ハ
ンドルの上端部ＴＰはそれぞれポイントＣ、Ｂ、Ａに調
整される。
置（操舵角θX＝０）からそれぞれポイントＣ、Ｂ、Ａ
までの操舵角は、−２π＋θC、−２π＋θB、−２π＋
θAとなり、前面衝突時の操舵角θX（−）は、図４に示
すようなマイナスの目標操舵角信号ＩASに収束され、ハ
ンドルの上端部ＴＰはそれぞれポイントＣ、Ｂ、Ａに調
整される。
【００５６】このように、ハンドルの上端部ＴＰが隣り
合うスポークの中間となる操舵角に対応した目標操舵角
信号ＩASに設定する目標操舵角設定手段３２を備えたの
で、前方衝突時に運転者と接触すると思われるハンドル
の上端部を強度的に弱い隣り合うスポークの中間のリム
部に設定することができる。
合うスポークの中間となる操舵角に対応した目標操舵角
信号ＩASに設定する目標操舵角設定手段３２を備えたの
で、前方衝突時に運転者と接触すると思われるハンドル
の上端部を強度的に弱い隣り合うスポークの中間のリム
部に設定することができる。
【００５７】図５は請求項１および請求項４に係る制御
手段の要部ブロック構成図である。図５において、制御
手段３０は、目標電流設定手段２１、操舵角設定手段３
１、偏差決定手段２３、駆動制御手段２４を備える。な
お、制御手段３０は、操舵角設定手段２２に代えて操舵
角設定手段３１を備えた点が図２に示す制御手段１５と
異なる。
手段の要部ブロック構成図である。図５において、制御
手段３０は、目標電流設定手段２１、操舵角設定手段３
１、偏差決定手段２３、駆動制御手段２４を備える。な
お、制御手段３０は、操舵角設定手段２２に代えて操舵
角設定手段３１を備えた点が図２に示す制御手段１５と
異なる。
【００５８】操舵角設定手段３１は、目標操舵角設定手
段３２、目標信号切替手段２６、スイッチ手段３３を備
え、前方衝突時に衝突センサ１４から出力されるＨレベ
ルの衝突信号ＣSに基づき、目標電流信号ＩMSを目標操
舵角信号ＩASに切替えて偏差決定手段２３に供給すると
ともに、電動機電流信号ＩMOを０値に切替えて偏差決定
手段２３に供給する。
段３２、目標信号切替手段２６、スイッチ手段３３を備
え、前方衝突時に衝突センサ１４から出力されるＨレベ
ルの衝突信号ＣSに基づき、目標電流信号ＩMSを目標操
舵角信号ＩASに切替えて偏差決定手段２３に供給すると
ともに、電動機電流信号ＩMOを０値に切替えて偏差決定
手段２３に供給する。
【００５９】目標操舵角設定手段３２はＲＯＭ等のメモ
リで構成し、予め設計値または実験値に基づいて操舵角
θXに対応する目標操舵角信号ＩASを設定しておき、操
舵角センサ１３から供給される操舵角センサ信号θSに
対応した目標操舵角信号ＩASを読み出して目標信号切替
手段２６に提供する。
リで構成し、予め設計値または実験値に基づいて操舵角
θXに対応する目標操舵角信号ＩASを設定しておき、操
舵角センサ１３から供給される操舵角センサ信号θSに
対応した目標操舵角信号ＩASを読み出して目標信号切替
手段２６に提供する。
【００６０】偏差決定手段２３は、Ｈレベルの衝突信号
ＣSが検出された場合（前方衝突時）、目標信号切替手
段２６で選択された目標操舵角信号ＩASとスイッチ手段
３３で選択された０値の偏差ΔＩ（＝ＩAS−０）を演算
し、偏差信号ΔＩ（＝ＩAS）を駆動制御手段２４に供給
して操舵角θXが目標操舵角となるように電動機制御信
号ＶOで電動機１０を駆動制御するよう構成する。
ＣSが検出された場合（前方衝突時）、目標信号切替手
段２６で選択された目標操舵角信号ＩASとスイッチ手段
３３で選択された０値の偏差ΔＩ（＝ＩAS−０）を演算
し、偏差信号ΔＩ（＝ＩAS）を駆動制御手段２４に供給
して操舵角θXが目標操舵角となるように電動機制御信
号ＶOで電動機１０を駆動制御するよう構成する。
【００６１】このように、操舵角設定手段３１は、目標
操舵角信号ＩASを設定する目標操舵角設定手段３２、目
標信号切替手段２６、スイッチ手段３３を備えたので、
前方衝突時の目標操舵角信号ＩASに基づいて電動機１０
を駆動し、ハンドルの上端部にリム部が位置するよう操
舵角θXを調整することができる。
操舵角信号ＩASを設定する目標操舵角設定手段３２、目
標信号切替手段２６、スイッチ手段３３を備えたので、
前方衝突時の目標操舵角信号ＩASに基づいて電動機１０
を駆動し、ハンドルの上端部にリム部が位置するよう操
舵角θXを調整することができる。
【００６２】次に、目標操舵角設定手段３２の操舵角設
定方法について説明する。図６は請求項５に係るハンド
ルの目標操舵角への設定説明図、図７は請求項５に係る
目標操舵角信号（ＩAS）と操舵角信号（ＩAO）の特性図
である。
定方法について説明する。図６は請求項５に係るハンド
ルの目標操舵角への設定説明図、図７は請求項５に係る
目標操舵角信号（ＩAS）と操舵角信号（ＩAO）の特性図
である。
【００６３】図６はハンドルの中立状態を表し、基準位
置（操舵角θX＝０）からハンドルのそれぞれのスポー
ク位置Ｅポイント、ＦポイントおよびＧポントまでの操
舵角をそれぞれθE、θF、θGとする。
置（操舵角θX＝０）からハンドルのそれぞれのスポー
ク位置Ｅポイント、ＦポイントおよびＧポントまでの操
舵角をそれぞれθE、θF、θGとする。
【００６４】ハンドルの時計回り（右方向操舵）の操舵
角をθX（＋）、反時計回り（左方向操舵）の操舵角を
θX（−）とし、右方向操舵を行った場合にＦ、Ｇ、Ｅ
ポイントがハンドルの上端部ＴＰに位置する操舵角θX
（＋）はそれぞれ、θF−π／２、θG−π／２、２π＋
θE−π／２ｒａｄ（ラジアン）およびそれぞれに２ｎ
π（ｎは自然数）を加算した値となる。
角をθX（＋）、反時計回り（左方向操舵）の操舵角を
θX（−）とし、右方向操舵を行った場合にＦ、Ｇ、Ｅ
ポイントがハンドルの上端部ＴＰに位置する操舵角θX
（＋）はそれぞれ、θF−π／２、θG−π／２、２π＋
θE−π／２ｒａｄ（ラジアン）およびそれぞれに２ｎ
π（ｎは自然数）を加算した値となる。
【００６５】操舵角θX（＋）がθF−π／２、θG−π
／２、２π＋θE−π／２近傍の目標操舵角信号ＩASを
図７に示す特性に設定し、車両の前方衝突時に操舵角が
θX（＋）＜θF−π／２の場合には目標操舵角信号ＩAS
を負（−）、操舵角がθX（＋）≧θF−π／２の場合に
は目標操舵角信号ＩASを正（＋）に設定することによ
り、ハンドルのスポーク部（ポイントＦ）がハンドルの
上端部ＴＰに達しない範囲では時計回りに回転移動され
ているスポーク部（ポイントＦ）を反時計回りに戻し、
一方スポーク部（ポイントＦ）が上端部ＴＰに達した場
合には時計回りに回転移動されているスポーク部（ポイ
ントＦ）をさらに同一方向に進めてスポーク部（ポイン
トＦ）がハンドルの上端部ＴＰに位置することを防止す
る。
／２、２π＋θE−π／２近傍の目標操舵角信号ＩASを
図７に示す特性に設定し、車両の前方衝突時に操舵角が
θX（＋）＜θF−π／２の場合には目標操舵角信号ＩAS
を負（−）、操舵角がθX（＋）≧θF−π／２の場合に
は目標操舵角信号ＩASを正（＋）に設定することによ
り、ハンドルのスポーク部（ポイントＦ）がハンドルの
上端部ＴＰに達しない範囲では時計回りに回転移動され
ているスポーク部（ポイントＦ）を反時計回りに戻し、
一方スポーク部（ポイントＦ）が上端部ＴＰに達した場
合には時計回りに回転移動されているスポーク部（ポイ
ントＦ）をさらに同一方向に進めてスポーク部（ポイン
トＦ）がハンドルの上端部ＴＰに位置することを防止す
る。
【００６６】スポーク部（ポイントＧ、Ｅ）についても
同様な作用により、スポーク部（ポイントＧ、Ｅ）がハ
ンドルの上端部ＴＰに位置することを防止する。
同様な作用により、スポーク部（ポイントＧ、Ｅ）がハ
ンドルの上端部ＴＰに位置することを防止する。
【００６７】操舵角θX（−）も上記と同様に作用し、
車両の前方衝突時にハンドルのスポーク部（ポイント
Ｅ、Ｆ、Ｇ）がハンドルの上端部ＴＰに位置することを
防止することができる。
車両の前方衝突時にハンドルのスポーク部（ポイント
Ｅ、Ｆ、Ｇ）がハンドルの上端部ＴＰに位置することを
防止することができる。
【００６８】このように、ハンドルの上端部にスポーク
位置を検出した場合には、予め設定した目標操舵角信号
を出力する目標操舵角設定手段を備えたので、前方衝突
時にはハンドルの上端部にスポーク部が位置することを
防止することができる。
位置を検出した場合には、予め設定した目標操舵角信号
を出力する目標操舵角設定手段を備えたので、前方衝突
時にはハンドルの上端部にスポーク部が位置することを
防止することができる。
【００６９】
【発明の効果】以上説明したように、請求項１に係る電
動パワーステアリング装置は、衝突センサから衝突信号
が検出された場合に、操舵トルク信号に代えて操舵角セ
ンサからの操舵角センサ信号に基づいて電動機の駆動を
制御し、ステアリング系の操舵角を所定角度に設定する
操舵角設定手段を備え、車両の衝突時にはハンドルの運
転者と接触する部分にスポーク部が位置しないよう操舵
角を調整することができるので、ハンドルから受ける衝
撃を緩和することが期待できる。
動パワーステアリング装置は、衝突センサから衝突信号
が検出された場合に、操舵トルク信号に代えて操舵角セ
ンサからの操舵角センサ信号に基づいて電動機の駆動を
制御し、ステアリング系の操舵角を所定角度に設定する
操舵角設定手段を備え、車両の衝突時にはハンドルの運
転者と接触する部分にスポーク部が位置しないよう操舵
角を調整することができるので、ハンドルから受ける衝
撃を緩和することが期待できる。
【００７０】請求項２に係る操舵角設定手段は、目標操
舵角信号を設定する目標操舵角設定手段、操舵角信号に
変換する操舵角信号変換手段、目標信号切替手段、帰還
信号切替手段を備え、前方衝突時の目標操舵角信号と実
際の操舵角に対応した操舵角信号との偏差に基づいて電
動機を駆動し、車両の衝突時にはハンドルの運転者と接
触する部分にスポーク部が位置しないよう操舵角を調整
することができるので、ハンドルから受ける衝撃を緩和
することが期待できる。
舵角信号を設定する目標操舵角設定手段、操舵角信号に
変換する操舵角信号変換手段、目標信号切替手段、帰還
信号切替手段を備え、前方衝突時の目標操舵角信号と実
際の操舵角に対応した操舵角信号との偏差に基づいて電
動機を駆動し、車両の衝突時にはハンドルの運転者と接
触する部分にスポーク部が位置しないよう操舵角を調整
することができるので、ハンドルから受ける衝撃を緩和
することが期待できる。
【００７１】請求項３に係る制御手段は、車両の衝突時
に衝突センサからの衝突信号に基づいてハンドルの操舵
角を調整する操舵角設定手段を備え、運転者がハンドル
の脆弱部に接触するようにすることができるので、ハン
ドルから受ける衝撃を確実に緩和することが期待でき
る。
に衝突センサからの衝突信号に基づいてハンドルの操舵
角を調整する操舵角設定手段を備え、運転者がハンドル
の脆弱部に接触するようにすることができるので、ハン
ドルから受ける衝撃を確実に緩和することが期待でき
る。
【００７２】請求項４に係る操舵角設定手段は、操舵角
センサからの操舵角センサ信号に基づいて目標操舵角信
号を設定する目標操舵角設定手段と、衝突センサからの
衝突信号に基づいて目標電流信号設定手段からの信号と
目標操舵角設定手段からの信号とを切替えて偏差決定手
段へ出力する目標信号切替手段と、衝突センサからの衝
突信号に基づいて電動機電流検出手段が検出した電動機
電流信号を遮断するスイッチ手段とを備え、車両の衝突
時に運転者がハンドルから余り衝撃を受けない可能性の
ある位置にハンドルを調整することができるので、ハン
ドルから受ける衝撃を緩和することが期待できる。
センサからの操舵角センサ信号に基づいて目標操舵角信
号を設定する目標操舵角設定手段と、衝突センサからの
衝突信号に基づいて目標電流信号設定手段からの信号と
目標操舵角設定手段からの信号とを切替えて偏差決定手
段へ出力する目標信号切替手段と、衝突センサからの衝
突信号に基づいて電動機電流検出手段が検出した電動機
電流信号を遮断するスイッチ手段とを備え、車両の衝突
時に運転者がハンドルから余り衝撃を受けない可能性の
ある位置にハンドルを調整することができるので、ハン
ドルから受ける衝撃を緩和することが期待できる。
【００７３】請求項５に係る制御手段は、車両の衝突時
に衝突センサからの衝突信号に基づいてハンドルの操舵
角を調整する操舵角設定手段を備え、衝突時に運転がハ
ンドルの剛体部に接触しないようにすることができるの
で、ハンドルから受ける衝撃を緩和することが期待でき
る。
に衝突センサからの衝突信号に基づいてハンドルの操舵
角を調整する操舵角設定手段を備え、衝突時に運転がハ
ンドルの剛体部に接触しないようにすることができるの
で、ハンドルから受ける衝撃を緩和することが期待でき
る。
【００７４】よって、車両の前方衝突時に運転者への衝
撃を緩和することが期待できる電動パワーステアリング
装置を提供することができる。
撃を緩和することが期待できる電動パワーステアリング
装置を提供することができる。
【図１】この発明に係る電動パワーステアリング装置の
全体構成図
全体構成図
【図２】請求項１および請求項２に係る制御手段の要部
ブロック構成図
ブロック構成図
【図３】請求項３に係るハンドルの目標操舵角への設定
説明図
説明図
【図４】請求項３に係る目標操舵角信号（ＩAS）と操舵
角信号（ＩAO）の特性図
角信号（ＩAO）の特性図
【図５】請求項１および請求項４に係る制御手段の要部
ブロック構成図
ブロック構成図
【図６】請求項５に係るハンドルの目標操舵角への設定
説明図
説明図
【図７】請求項５に係る目標操舵角信号（ＩAS）と操舵
角信号（ＩAO）の特性図
角信号（ＩAO）の特性図
【図８】従来の電動パワーステアリングの要部ブロック
構成図
構成図
１…電動パワーステアリング装置、２…ステアリング
軸、３…連結軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、４…ステア
リング・ギアボックス、５…ラック＆ピニオン機構、５
ａ…ピニオン、６…手動操舵力発生手段、７…ラック
軸、７ａ…ラック歯、８…タイロッド、９…左右の前
輪、１０…電動機、１１…ボールねじ機構、１２…操舵
トルクセンサ、１３…操舵角センサ、１４…衝突セン
サ、１５，３０…制御手段、１６…電動機駆動手段、１
７…ハンドル、１８…電動機電流検出手段、１９…エア
バッグ、２１…目標電流設定手段、２２，３１…操舵角
設定手段、２３…偏差決定手段、２４…駆動制御手段、
２５，３２…目標操舵角設定手段、２６…目標信号切替
手段、２７…操舵角信号変換手段、２８…帰還信号切替
手段、３３…スイッチ手段、ＣS…衝突信号、ＩM…電動
機電流、ＩMO…電動機電流信号、ＩMS…目標電流信号、
ＩAS，ＩASA，ＩASB，ＩASC…目標操舵角信号、ＩAO…
操舵角信号、ΔＩ…偏差信号、ＴS…操舵トルク信号、
ＶM…電動機電圧、ＶO…電動機制御信号、θS…操舵角
センサ信号、θX（＋），θX（−），θA，θB，θC，
θE，θF，θG…操舵角。
軸、３…連結軸、３ａ，３ｂ…自在継ぎ手、４…ステア
リング・ギアボックス、５…ラック＆ピニオン機構、５
ａ…ピニオン、６…手動操舵力発生手段、７…ラック
軸、７ａ…ラック歯、８…タイロッド、９…左右の前
輪、１０…電動機、１１…ボールねじ機構、１２…操舵
トルクセンサ、１３…操舵角センサ、１４…衝突セン
サ、１５，３０…制御手段、１６…電動機駆動手段、１
７…ハンドル、１８…電動機電流検出手段、１９…エア
バッグ、２１…目標電流設定手段、２２，３１…操舵角
設定手段、２３…偏差決定手段、２４…駆動制御手段、
２５，３２…目標操舵角設定手段、２６…目標信号切替
手段、２７…操舵角信号変換手段、２８…帰還信号切替
手段、３３…スイッチ手段、ＣS…衝突信号、ＩM…電動
機電流、ＩMO…電動機電流信号、ＩMS…目標電流信号、
ＩAS，ＩASA，ＩASB，ＩASC…目標操舵角信号、ＩAO…
操舵角信号、ΔＩ…偏差信号、ＴS…操舵トルク信号、
ＶM…電動機電圧、ＶO…電動機制御信号、θS…操舵角
センサ信号、θX（＋），θX（−），θA，θB，θC，
θE，θF，θG…操舵角。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６２Ｄ 137:00
Claims (5)
- 【請求項１】 ステアリング系の操舵トルクを検出する
操舵トルクセンサと、ステアリング系に操舵補助力を作
用させる電動機と、少なくとも前記操舵トルクセンサが
検出する操舵トルク信号に基づいて前記電動機の駆動を
制御する制御手段とを備えた電動パワーステアリング装
置において、 ステアリング系の操舵角を検出する操舵角センサと、車
両の衝突を検出する衝突センサとを設けるとともに、前
記制御手段は、前記衝突センサから衝突信号が検出され
た場合には、操舵トルク信号に代えて前記操舵角センサ
からの操舵角センサ信号に基づいて前記電動機の駆動を
制御し、ステアリング系の操舵角を所定角度に設定する
操舵角設定手段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。 - 【請求項２】 前記制御手段は、操舵トルク信号に基づ
いて前記電動機の発生するべき目標電流を設定する目標
電流設定手段と、実際に前記電動機に流れる電流を検出
する電動機電流検出手段と、前記目標電流設定手段から
の信号と前記電動機電流検出手段からの信号との偏差を
演算する偏差決定手段と、この偏差決定手段からの信号
に基づいて前記電動機を駆動する電動機制御信号を発生
する駆動制御手段とを有しており、 前記操舵角設定手段は、前記操舵角センサからの操舵角
センサ信号に基づいて目標操舵角信号を設定する目標操
舵角設定手段と、操舵角センサ信号を対応する操舵角信
号に変換する操舵角信号変換手段と、前記衝突センサか
らの衝突信号に基づいて目標電流信号設定手段からの信
号と前記目標操舵角設定手段からの信号とを切替えて前
記偏差決定手段へ出力する目標信号切替手段と、前記衝
突センサからの衝突信号に基づいて電動機電流検出手段
が検出した電動機電流信号と前記操舵角信号変換手段か
らの操舵角信号とを切替えて前記偏差決定手段へ出力す
る帰還信号切替手段と、を備えたことを特徴とする請求
項１記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項３】 前記操舵角設定手段は、前記衝突センサ
からの衝突信号に基づき、前記操舵角を車両の衝突時に
運転者が接触する位置にハンドルの脆弱部が位置するよ
うに設定することを特徴とする請求項１記載の電動パワ
ーステアリング装置。 - 【請求項４】 前記制御手段は、操舵トルク信号に基づ
いて前記電動機の発生するべき目標電流を設定する目標
電流設定手段と、実際に前記電動機に流れる電流を検出
する電動機電流検出手段と、前記目標電流設定手段から
の信号と前記電動機電流検出手段からの信号との偏差を
演算する偏差決定手段と、この偏差決定手段からの信号
に基づいて前記電動機を駆動する電動機制御信号を発生
する駆動制御手段とを有しており、 前記操舵角設定手段は、前記操舵角センサからの操舵角
センサ信号に基づいて目標操舵角信号を設定する目標操
舵角設定手段と、前記衝突センサからの衝突信号に基づ
いて目標電流信号設定手段からの信号と前記目標操舵角
設定手段からの信号とを切替えて前記偏差決定手段へ出
力する目標信号切替手段と、前記衝突センサからの衝突
信号に基づいて電動機電流検出手段が検出した電動機電
流信号を遮断するスイッチ手段と、を備えたことを特徴
とする請求項１記載の電動パワーステアリング装置。 - 【請求項５】 前記操舵角設定手段は、前記衝突センサ
からの衝突信号に基づき、前記操舵角を車両の衝突時に
運転者が接触する位置にハンドルの剛体部が位置しない
ように設定することを特徴とする請求項１記載の電動パ
ワーステアリング装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330396A JPH09164963A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 電動パワーステアリング装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7330396A JPH09164963A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 電動パワーステアリング装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09164963A true JPH09164963A (ja) | 1997-06-24 |
Family
ID=18232141
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7330396A Pending JPH09164963A (ja) | 1995-12-19 | 1995-12-19 | 電動パワーステアリング装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09164963A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100337513B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2002-05-23 | 류정열 | 자동차의 능동 조향 방법 |
| JP2005246983A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-09-15 | Toyota Motor Corp | 車両の衝突安全装置 |
| JP2013226852A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
-
1995
- 1995-12-19 JP JP7330396A patent/JPH09164963A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100337513B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2002-05-23 | 류정열 | 자동차의 능동 조향 방법 |
| JP2005246983A (ja) * | 2004-03-01 | 2005-09-15 | Toyota Motor Corp | 車両の衝突安全装置 |
| JP2013226852A (ja) * | 2012-04-24 | 2013-11-07 | Showa Corp | 電動パワーステアリング装置 |
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