JPS61169368A

JPS61169368A - 電動式パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPS61169368A
Application number: JP60009546A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shimizu; 康夫清水
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-01-22
Filing date: 1985-01-22
Publication date: 1986-07-31
Also published as: JPH043351B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は電動機を用いた操舵力倍力装置により補助トル
クを発生する電動式パワーステアリング装置に関する。

（従来の技術）電動式パワーステアリング装置としては、例えば本願出
願人が出願した「特願昭５９−１９２３１１０　Ｊや「
特願昭５１１−２４１９５９　Ｊなどがある。

この種の電動式パワーステアリング装置は電動機を動力
源とする操舵力倍力装置およびその制御回路を備え、ス
テアリングホイールに付与される操舵トルクを検出し、
この操舵トルク信号に基づいて制御回路によって電動機
に補助トルクを発生させることにより、ハンドル操舵力
の軽減を図っている。又、アナログ回路により構成され
た制御回路において、電動機のアナログ電気信号を用い
てフィードバック制御することにより、速い速度で電動
機制御を可能とし、適切な操舵性能の向上を図っている
。

（発明が解決しようとする問題点）ところが、上記電動機の制御をマイクロコンピュータに
より同様に実施する場合には、マイクロコンピュータの
特性上、多くの入力を同時に読み込むことができないこ
とや、マイクロコンピュータが内部に有するクロックパ
ルスに基づいて動作するため信号処理に所定の時間を要
すること等により、特にフィードバックループを何度も
繰返す従来の如きフィードバック制御によれば、制御完
了までに所要時間を要して応答性が低下するおそれがあ
る。したがって、ステアリング装置の種々の変化に充分
追従できず、適切な操舵フィーリングの向上を図ること
が困難であった。

（発明の目的）そこで、本発明はマイクロコンピュータにおいて操舵ト
ルク検出信号と操舵速度検出信号に基づき電動機の電機
子電圧を決定することにより、フィードバック制御を行
わずに電動機の応答性能を高め、その結果、ステアリン
グ装置の動作に充分対応でき、最適な操舵フィーリング
が得られる電動式パワーステアリング装置を提供するこ
とを目的とする。

（問題点の解決手段およびその作用）第１図は本発明の全体構成図である。

本発明装置は、イグニッションキーのキースイッチな投
入してエンジンを駆動した後、ステアリング７ベイール
が操舵されると、操舵トルク検出手段（７７）の操舵ト
ルク検出信号と操舵回転検出手段（８２）により検出さ
れたステアリングホイールの操舵速ｒ（検出信号に基づ
いて電動機の電機子電圧を決定し、この電機子電圧に相
当する制御信号を電動機制御信号発生手段から出力する
。この制御信号に基づいて電動機駆動手段（ｌｏｏ）が
電動機を操舵方向に回転させて補助トルクを発生させ、
操舵力を軽減する。

（実施例）以下に本発明の好適な一実施例を添付図面に基づいて説
明する。

第２図は本実施例の電磁型倍力装置を９０°切断面で折
曲させて示す縦断面図である。第２図において、（１）
はステアリングコラム、（２）はステータ、（３）はケ
ースであり、（０と（７）は互いに同軸状に配設された
入力軸および出力軸である。

本実施例の電動式パワーステアリング装置は、入力軸（
４）の内端部が出力軸（７）の内端部内に遊嵌される一
方、これらの内端がトーションバー（８）により連結さ
れ、入力軸（０が軸受（９）、（１０）により、出力軸
（７）が軸受（１１）、（１２）、（１３）により、そ
れぞれ回動自在に支承されている。さらに入力軸（４）
の周囲に配設された操舵回転センサ（２０）と、入出力
軸（４）と（７）の嵌合部の周囲に配設された操舵トル
クセンサ（２０と、出力軸（７）の周囲に配設された電
動機（３３）、減速装置（５０）および、電磁クラッチ
（６３）と、操舵回転センサ（２０）および操舵トルク
センサ（２０からの各検出信号に基づき電動＃！（３３
）および電磁クラッチ（６３）を駆動制御する制御装置
（７５）とを備えた構成である。

更に詳述すると、上記入力軸（４）は第１軸（５）と筒
状の第２軸（８）に分割され、第１軸（５）の外端側（
図中右端側）にはハンドルであるステアリングホイール
が固着され、内端側には振動伝達防止用のゴムブツシュ
（１４）を介して円筒状の第２軸（６）が連結されてい
る。このゴムブツシュ（１４）は金属製の内筒（１４ａ
）および外筒（１４ｂ）と、これらの間に介装された弾
性部材（１４ｃ）とからなり、内筒（１４ａ）が第１軸
（５）に、外筒（１４ｂ）が第２軸（６）にそれぞれ固
着されている。また、第３図に示すように、第１軸（５
）には、放射方向に突設された突起（１５ａ）を有する
環状部材（１５）が環装され、突起（１５ａ）が第２軸
（８）の一端側（図中右端側）に形成された切欠溝（８
ａ）に適切な隙間を有して挿入されている。したがって
、第１軸（５）と第２輌（８）とはゴムブツシュ（１０
により弾性的に連結されるとともに、前記隙間により所
定角度板れた後に第１軸（５）と第２軸（６）が係合し
、捩り方向には弾性部材（１４ｃ）に所定トルク以上の
負荷が加わらない構造となっている。尚、（１Ｂ）は抜
は防止用のサークリップである。

また、第２軸（６）の他端側（図中左端側）には、第４
４図（ａ）〜（Ｃ）に示すように、軸方向に沿うＭ’ｔ
（１７）が１８０°間隔で形成され、拡径された出力軸
（７）の内端側から前記溝（１７）に対応するよう軸方
向に突設された突片（７ａ）が６溝（１７）内に所定間
隔を有して挿入されており、第２輌（６）の他端側に形
成された小径部が軸受（１１）を介して出力軸（７）の
拡径部内に支承されている。さらに、第２軸（６）と出
力軸（７）の内端側に形成された孔内にはトーションバ
−（８）が軸心に沿い配設され、このトーションバー（
８）の一端側（右端側）がピン（！８）により第２軸（
６）に固着される一方、トーションバー（８）の他端側
がピン（１９）により出力軸（７）に固着されている。

出力軸（７）の外端側はこれに形成されたスプラインに
より負荷側の他軸と連結されている。したがって、ハン
ドルにより入力軸（４）に付与される操舵トルクは、ト
ーションバー（８）の捩れを通じて出力軸（７）および
負荷側へ伝達される。尚、上記ゴムブツシュ（１４）の
剛性はトーションバー（８）に比べ高く形成されている
。

上記操舵回転センナ（２０）は、第５図に示すように、
第２軸（６）の外周に放射方向に向は等間隔に突設され
た複数の突起（２１）と、この突起（２１）を挟むよう
にステアリングコラム（１）に取付けられたフォトカプ
ラ（光電ピー２クアツプ）　（２２）とにより構成され
ており、突起（２１）により断続される透過光を受光し
、この受光をパルス状の電気信号に変換して出力する。

上記操舵トルクセンサ（２４）は、第２軸（６）と出力
軸（７）との嵌合部外周に軸方向変位可能に設けられた
筒状の可動鉄心（２５）と、ステアリングコラム（１）
内周に固着されたコイル部（２８）とからなる差動変圧
器により構成されている。可動鉄心（２５）は、第４図
（ａ）〜（Ｃ）に示すように、出力軸（７）の各突片（
７ａ）に突設されたピン（２８）と、これらのピ／　（
２Ｅｌ）に対し８ｏ＠ずらして第２軸（８）に突設され
たピン（２７）とにそれぞれ係合する長孔（２５ａ）と
（２５ｂ）を備えている。長孔（２５ａ）は軸心方向に
沿い形成される一方、長孔（２５ｂ）は軸心方向に対」
、所要の角度に傾斜して形成されている。

したか−）で、第２軸（８）と出力軸（７）との間で周
方向に角度差が生ずると、長孔（２５ｂ）とピン（２Ｂ
）および長孔（２５ａ）とピン（２７）の係合間係によ
り、可動鉄心（２５）が軸心方向に移動することとなり
。

第２軸（８）に付与される操舵トルクに対応して可動鉄
心（２５）が変位する。

また、可動鉄心（２５）の周囲に設けられるコイル部（
２８）は、パルス信号が入力される一次コイル（２９）
と、可動鉄心（２５）の変位に対応した出力信号を出力
する一次コイル（２９）の両側に同軸心状に配設された
一対の二次コイル（３０，３１）とからなる。

したがって、トーションバー（８）の捩れに伴なって第
２軸（６）と出力軸（７）との間に角度差が生ずると、
可動鉄心（２５）の軸方向変位が電気信号に変換されて
出力される。

次に、上記電動機（３３）は、ポル）　（３４）により
ステアリングコラム（１）およびケース（３）に一体重
に固着された筒状のステータ（２）と、このステータ（
２）の内面に固着された少なくとも一対の磁石（３６）
と、出力軸（７）の周囲に回転可能に配設された回転子
（３７）とからなる０回転子（３７）は、軸受（１２）
および（１３）を介して出力軸（７）に回動可能に環装
されるとともに軸受（ＩＩＡ）および（１３Ａ）を介し
てステータ（２）とケース（３）に支承される筒軸（３
８）を備え、この筒袖（３８）の外周には不キュー溝を
有する鉄心（３９）、第１の多重巻線（４ｏ）、第２の
多重巻線（４１）が順次一体重に環装され、前記磁石（
３８）と第２の多重巻線（４１）との間には微小なエア
ギャップが設けられている。また、筒袖（３８）には、
第１の多重巻線（４０）に接続する第１整流子（４２）
および第２の多重巻線（４１）に接続する第２整流子（
４３）を備えている。さらに、第１整流子（４２）に圧
接するブラシ（４４）がステータ（２）に固着されたブ
ラシホルダ（４５）に、第２整流子（４３）に圧接する
ブラシ（４８）がケースに固着されたブラシホルダ（４
７）にそれぞれ収納され、各ブラシ（４０および（４６
）に接続されるリード線が非磁性体のパイプを通じてス
テータ（２）の外部に取出されている。なお、磁石（３
Ｂ）、第１の多重巻線（４ｏ）、第１整流子（４２）お
よびブラシ（４０により回転子（３７）の回転数を検出
する発電機（４８）を構成し、他方、磁石（３Ｂ）、第
２の多重巻線（４り、第２整流子（４３）およびブラシ
（４Ｂ）により補助トルクを発生する電動機（３３）を
構成している。

上記減速装置（５０）は、出力軸（７）の周囲に配設さ
れた２段の遊星歯車機構（５１）と（５２）とからなる
、前段の遊星歯車機構（５１）は、ケース（３）の内周
面に形成された共用の内歯車（５３）と、前記筒袖（３
８）の他端側（図中左端側）外周に形成された太陽歯車
（３８ａ）と、これらに噛合される３個の遊星歯車（５
０と、遊星歯車（５０を枢支する第１キャリヤ部材（５
５）とからなる、後段の遊星歯車機構（５２）■よ、前
記共用の内歯車（５３）と、出力軸（７）の周囲に環装
され前記第１キャリヤ部材（５５）に一体重に連結され
た筒体（５８）の外周に形成された太陽歯車（５８ａ）
と、これらに噛合する３個の遊星歯車（５７）と、これ
らの遊星歯車（５７）を枢支する第２キャリヤ部材（５
８）とからなる、また、この第２キャリヤ部材（５８）
の内縁側には軸受（５９）を介して出力軸（７）に支承
される筒体（８０）が一体重に連結される一方、その外
縁部にはケース（３）内周に沿う筒体（８１）が一体重
に連結され、この筒体（６１）の内周面には周方向に内
歯（８１ａ）が形成されている。したがって、電動機（
３３）の回転子（３７）が回転すると。

回転子（３７）の回転が筒袖（３８）、遊星歯車（５４
）、第１キヤリヤ、部材（５５）、遊星歯車（５７）、
第２キャリヤ部材（５８）を介して筒体（６１）に減速
されながら伝達される。

上記電磁クラッチ（６３）は、そのａ−タ（６４）が、
出力軸（７）の外周にスプライン結合した環体（６５）
に軸受（６６）を介して回動可能に支承される一方、捩
り振動を吸収する環状の弾性部材（６７）を介して出力
軸（７）に固着されている。また、ロータ（８４）は筒
状に形成され、前記第２キャリヤ部材（５８）の筒体（
６０）の周囲まで延在し、この延在部の内面から出力軸
（７）の外周に向は放射状に突出する一対の突起（８４
ａ）が突設されている。これらの突起（ｅ４ａ）は、第
６５！Ｊに示すように、前記環体（８５）に形成された
切欠溝（８５ａ）に円周方向で所要の間隙を有して挿入
されており、周方向において環体（６５）と係合関係を
有している。したがって、ロータ（６４）と出力軸（７
）とは、前記間隙内、すなわち、ロータ（６０の突起（
ｆ１４ａ）と環体（８５）が係合するまでの間では弾性
的に連結された状態となる。

また、ぴ−タ（８４）の延在部の外周には、外＠（８４
ｂ）が形成されており、この延在部の前記第２キャリヤ
部材（５８）と反対側の位置には円板状の支持板（８４
ｃ）が突設されている。この支持板（８４ｃ）と第２キ
ャリヤ部材（５８）との間には、前記筒体（８１）の内
歯（８１ａ）に噛合する溝を外周に有する円板状のプレ
ート（６８）と、ロータ（８４）の外歯（８４ｂ）に噛
合する溝を内周に有する円板状のプレー）　（８９）と
が、交互に配設され、多板クラッチ機構を構成している
。なお、図中（７０）はプレー）（Ｈ）のストー／パで
ある。さらに、ケース（３）には縦断面コ字状の枠体（
７１）が固着され、この枠体（７１）内に環状の励磁コ
イル（７２）が収納されており、励磁コイル（７２）が
リード線を通じて制御装置（７５）に接続されている。

したがって、励磁コイル（７２）の通電に伴ない発生す
る電磁力により、プレート（８９）および（８８）が励
磁コイル（７２）側へ吸引されるため、減速装置（５０
）を介して伝達される電動機（３３）の回転トルクが多
板クラッチ機構をおよびロータ（６４）の突起（８４ａ
）を通じて出力軸（７）へ伝達される。

さらに、上記制御装置（７５）について第７図に基づき
説明する。

第７図において、（７６）はマイクロコンピュータであ
り、マイクロコンピュータ（７Ｂ）には操舵トルク検出
手段（７７）、操舵回転検出手段（８２）、車速検出手
段（８６）および異常検出手段（１１４）からの各検出
信号ＳＩ”Ｓ＠が入力されている。

操舵トルク検出手段（７７）は、前記操舵トルクセンサ
（２０と、この操舵トルクセンサ（２０の一次コイル（
２θ）へマイクロコンピュータ（７Ｂ）内部のクロック
パルスＴ、を分周して出力するドライブ二二ッ）　（７
Ｂ）と、可動鉄心（２５）の変位に対応して二次コイル
（３０）と（３１）から得られた各アナログ電気信号を
それぞれ整流する整流回路（７９Ａ）、（７１１Ｂ）お
よび高周波分を除去するローパスフィルタ（８０Ａ）　
。

（８０Ｂ）と、このローパスフィルタ（８０Ａ）、（８
０Ｂ）からの各アナログ電気信号をディジタル信号に変
換し操舵トルク検出信号Ｓ　Ｉ　　＊　３２としてマイ
クロコンピュータ（７Ｂ）に入力するＡ／Ｄコン／＜−
１（８１）とから構成されている。操舵回転検出手段（
８２）は、前記操舵回転センサ（２０）と、この操舵回
転センサ（２０）のフォトカプラ（２２）の発光部に電
源を供給して受光部により出力される電気信号を適切な
パルス信号に変換して出力するパルス変換回路（８３）
と、この出力信号を整形する波形整形回路（８４）と、
この波形整形回路（８０から出力されるパルス信号とマ
イクロコンピュータ（７６）のクロックパルスに基づい
て操舵速度を演算して操舵速度検出信号Ｓ３を出力する
とともに、パルス信号のパルス数を計数して操舵角度信
号Ｓ４を出力するドライブ二二ッ）　（８５）と、から
構成されている。また、車速検出手段（８Ｂ）は、例え
ば、スピードメータケーブルとともに回転する磁石（８
７）とこの磁石の回転に伴ない断続するリードスイッチ
（８８）とからなる車速センサ（８３）と、リードスイ
ッチ（８８）に電源を供給しリードスイッチ（８８）の
断続をパルス信号として出力するパルス変換回路（８０
）と、この出力信号を整形して出力する波形整形回路（
９１）と、波形整形回路（９１）からの出力信号とマイ
クロコンピュータ（７６）のクロックパルスに基づいて
車速を演算して車速検出信号Ｓ５を出力するドライブユ
ニット（θＩＡ）と、により構成されている。

マイクロコンピュータ（７８）は、Ｉ１０ボート、メモ
リ、演算部および制御部により構成されている。また、
マイクロコンピュータ（７６）等を駆動する電源回路（
９２）は、車載のバッテリ（９３）の子端子にイグニッ
ションキーのキースイッチ（９０、ヒユーズ（９５）を
介して接続されるリレー回路（８６）と、リレー回路（
９８）の出力側に接続された定電圧回路（９７）とから
構成され、リレー回路（９６）の出力側のＡ端子からは
後述する電動機駆動手段（１００）および電磁クラッチ
駆動手段（１０８）に電源が供給され、定電圧回路（９
７）のＢ端子からはマイクロコンピュータ（７Ｂ）やそ
の他の制御ユニットに電源が供給され６．したがって、
キースイッチ（８４）が投入゛されるヒ、マイクロコン
ピュータ（７Ｂ）は、入力される各涜出信号（Ｓ＋〜Ｓ
・）をメモリに書き込まれた！ログラムに従って処理し
、電動機を駆動する制御信号Ｔ３・Ｔ、、Ｔ、、および
電磁クラッチを駆動する電流制御信号Ｔ・を、電動機駆
動手段（１００）および電磁クラッチ駆動手段（１０８
）にそれぞれ出力し、電動機（３３）および電磁クラッ
チ（８３）を駆動制御する。尚、Ｔ３．Ｔ、は操舵方向
に対応した電動機（３３）の右回転方向信号および左回
転方向信号、Ｔ５は電機子電圧を決定する電動機制御信
号である。

電動機駆動手段（１００）は、ドライブユニット（１０
１）とり＋、、　−（１０２，１０３）　オよびトラン
ジスタ（１０４，１０５）からなるブリッジ回路により
構成されている。ブリッジ回路はリレー（１０２）と（
１０３）の接続部が電源回路（８２）のＡ端子に接続さ
れ、トランジスタ（１０４）と（１０５）　（７）各エ
ミッタが抵抗（１０Ｂ）を介してコモン側（アース）に
接続されている。

各リレー（１０２，１０３）の励磁コイルおよびトラン
ジスタ（１０４，１０５）　（７）ヘー　スはドライブ
ユニット（１０１）の出力側に接続され、ブリッジ回路
の出力側である各トランジスタ（１００と（１０５）の
コレクタ間には前記電動機（３３）の電機子巻線（第２
の多重巻線）（４１）が接続されている。前記ドライブ
ユニット（１０１）は、マイクロコンピュータ（７６）
からの回転方向信号Ｔ３・Ｔ４に基づいてリレー（１０
２）又は（１０３）　、　　）ランジスタ（１０５）又
は（１００を駆動させるとともに、電動機制御信号Ｔ５
に基づきパルス幅変換（ＰＷＭ変ｍ）したパルス信号を
トランジスタ（１０４，１０５）のどちらか一方のベー
スに出力する。したがって、電動機駆動手段（１００）
においては、一方のリレー（ｔｏ２）とトランジスタ（
１０５）への通電、又は他方のリレー（１０３）とトラ
ンジスタ（１０４）への通電により電動機（３３）の回
転方向を制御するとともに、各トランジスタ（１０４，
１０５）のベースに印加されるパルス信号によってトラ
ンジスタ（１０４，１０５）の通電時間制御が行われる
。そして、電動ＩＮ（３３）には、通電時間制御に応じ
た電機子電圧Ｖ＾が印加され、ステアリングホイールに
加えられる操舵トルクに対応した補助トルクを発生する
ように電動機（３３）が制御される。

電磁クラッチ駆動手段（１０８）は、ドライブユニット
（１０９）とトランジスタ（１１Ｇ）とからなる。

トランジスタ（１１０）のコレクタと前記電源回路（８
２）のＡ端子間には電磁クラッチ（θ３）の励磁コイル
（７２）が接続されている。トランジスタ（１１０）の
エミッタは抵抗（１１１）を通じてコモン側に接続され
、ベースはドライブユニット（１０９）の出力側に接続
されている。また、ドライブ二二ツ）　（１０９）にお
いては制御信号Ｔ６に基づきパルス幅変換したパルス信
号をトランジスタ（１１Ｇ）に出力する。

したがって、電磁クラッチ駆動手段（１０８）において
は、マイクロコンピュータ（７６）からの電流制御信号
Ｔ６に基づいてドライブユニフ）　（１０１３）により
トランジスタ（１１０）の通電制御が行われ、これに伴
なって電磁クラッチ（６３）のトルク結合力が制御され
る。

また、本実施例においては、電動機（３３）および電磁
クラッチ（６３）の異常を検出する異常検出手段’（１
１４）を備えている。この異常検出手段（１１４）は、
抵抗（１０８）の端子電圧を増巾する増巾器（１１５Ａ
）と、抵抗（１１１）の端子電圧を増巾する増巾器（１
１５Ｂ）と、それぞれ高周波分を除去するローパスフィ
ルタ（１１８Ａ）、（１’ｔｅＢ）と、これらの検出電
圧をディジタル信号Ｓｅに変換してマイクロコンピュー
タ（７Ｂ）に入力するＡ／Ｄコンバータ（１１７）とよ
り構成されている。この異常検出手段（１１４）は、例
えば、電動機（３３）や電磁クラッチ（６３）の異常を
各：毘抗（１０Ｂ）と（１１１）の端子電圧により検知
し、異常の場合には前記電源回路（９２）のリレー回路
（３６）にリレー制御信号Ｔ２を出力し電源回路（Ｓ２
）からの電源の供給を停止させる異常診断等に用いられ
る。

次に作用を説明する。

第８図はマイクロコンピュータ（７Ｂ）における制御処
理の概略を示すフローチャートであり、図中のＰ１〜Ｐ
Ｇはフローチャートの各ステップを示す。

イグニッションキーのキースイッチ（９４）カＯＮに投
入されると、マイクロコンピュータ（７８）や他の回路
に電源が供給され制御が開始される。まず、マイクロコ
ンピュータ（７６）においては、各検出手段（７７，８
２，８６，１１４）からの検出信号Ｓ、−Ｓ、が読込ま
れ、ステップＰ、において検出信号（Ｓ＋〜Ｓ＠）が適
正かどうかの故障診断がサブルーチンにおいて行われる
。異常の場合にはマイクロコンピュータ（７Ｂ）からリ
レー制御信号Ｔ２がリレー回路（８Ｂ）に出力され電源
回路（９２）からの電源の供給が遮断され、電動式パワ
ーステアリング装置の駆動が停止し、マニュアル操作に
よる操舵操作が行われる。各検出信号Ｓ、−Ｓ、が正常
の場合には、ステップＰ２において、車速検出信号Ｓ４
に基づいて車速ｎが所定速度ｎｏよりも小さいかどうか
判断される。車速ｎが所定速度よりも大きい場合には、
他の制御パターンｌに移行し、例えば電動機（３３）の
電機子電圧および電磁クラッチ（８３）の励磁電流を次
第に減少した後、これらの動作を停止させる制御が行わ
れる。

車速ｎが所定速度ｎｏ以下の場合には、ステップＰ３に
おいて操舵トルク検出手段（７７）からの操舵トルク検
出信号Ｓ、とＳ２の大きさを比較し、ステアリングホイ
ールの操舵方向が右方向か左方向かを判別し、右回転方
向信号Ｔ３か左回転方向信号Ｔ４かの決定が行われる。

そして、ステップＰ３において、操舵トルク検出信号Ｓ
ｌと５２に基づいてＤ”　Ｉ　Ｓｒ　−５ｔ　ｌが演算
される０次に、ステップＰ５においてはアンロード制御
が行われる。すなわち、操舵角信号Ｓヰに基づいて操舵
角が所定値Ｃよりも大きいときには、ステアリングホイ
ールがステアリングエンドに近くなったと判断し、Ｄ＝
Ｄ−Ｘの補正演算を行う。

ステップＰ＠においては、操舵回転検出手段（８２）か
らの操舵速度検出信号Ｓ４により電動機（３３）の回転
速度Ｎを求める。この場合、操舵速度検出信号Ｓ３を回
転速度Ｎとして用いたのは、電動機（３３）が減速装置
（５０）および電磁クラッチ（８３）を介して出力軸（
７）に連結されることから、操舵速度と電動機回転速度
とが基本的性比例することとなり、操舵速度から電動機
回転速度Ｎを推定できるためである。そして、電動機回
転速度Ｎと前記演算値りとにより、予めメモリに記憶さ
れた電機子電圧ＭＡのアドレス指定が行われる。つまり
、メモリには、第９図および第１θ図により示すような
電動機回転数Ｎと演算値りとのアドレス指定により決定
できる各電機子電圧ＶＩ−Ｖｎが記憶Ｃれており、演算
値りと電動機回転数Ｎのアドレス指定によって電機子Ｖ
Ｉ〜Ｖｎに相応した電動機制御信号Ｔ５を決定すること
ができる。したがって、操舵トルク検出信号Ｓ、＠Ｓ、
と操舵速度検出信号Ｓ３に基づいてアドレス指定により
電機子電圧ＶＡが決定されるため、マイクロコンピュー
タ（７６）においても制御速度を高めることができる。

また、電磁クラッチ（６３）の制御信号Ｔｅにおいても
、ステップＰ７において上記同様に前記演算値りに対応
したクラッチ電流Ｉｃのアドレス指定が行われる。この
場合の演算値りとクラッチ電流Ｉｃとの関係は、第９図
および第１１図に示される。そして、演算値りに基づく
アドレス指定によりクラッチ電流Ｉｃに相応する電磁ク
ラッチ制御信号Ｔ６が決定される。なお、第１１図中、
Ｉｃ。

は摩擦力等を吸収できる予圧分に相当する電流値である
。

さらにステップＰ１１においては、回転方向信号Ｔ３　
・Ｔ４および、電動機制御信号Ｔ５が電動機駆動手段（
１００）に、電磁クラッチ制御信号Ｔｅが電磁クラッチ
駆動手段（１０８）に出力される。電動機駆動手段（１
００）においては１回転方向信号Ｔ３・Ｔ４および制御
信号Ｔ５に基づいて電動ｍ　（３３）の電機子電圧Ｖ＾
のＰＷＭ制御が行われる。これとともに、′ｉ１を磁ク
ラッチ駆動手段（１０８）においては、制御信号Ｔｅに
基づいて電磁クラッチ（６３）のクラッチ電流ＩｃのＰ
ＷＭ制御が行われ、電磁クラッチ（６３）のトルク結合
が電機子電流Ｉａ、すなわち電動機（３３）の回転トル
クに比例して付与されることとなり、電磁クラッチ（６
３）における余分な駆動電流の消費を防止できる。

これらの結果、出力軸（７）に付与される負荷トルクと
入力軸（０に付与される操舵トルクとの関係が第１２図
に示す特性として得られる。つまり、入力軸（４）に付
与される操舵トルクは、見で示すマニュアル操作時に対
してＬで示す曲線として得られ、負荷トルクの小さいＡ
領域ではマニュアル操作時と略同等となり、負荷トルク
の増大するＢ領域では略一定値を保ち、大きい負荷トル
クの場合に操舵トルクを適切に軽減することができる。

（発明の効果）以上、説明したように本発明によれば、操舵トルク検出
信号と操舵速度検出信号に基づきマイクロコンピュータ
において電機子電圧が決定されるので、電動機の制御速
度を高めることが可能となり、ステアリング装置の動作
に充分対応でき操舵フィーリングの向上を図ることが可
能となる。また、上記実施例においては、メモリに予め
記憶された電機子電圧がアドレス指定により出力される
ので、電動機の制御速度を更に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の全体構成図、第２図〜第１２図は本発
明の電動式パワーステアリング装置の一実施例に係り、
第２図はその電磁型倍力装置を９０’″切断面で折曲さ
せて示す縦断面図、第３図は第２図中の■−ｍ矢視矢視
断面図番第４図）は第２図のＩＴ−ＩＶ矢視断面図、第
４図（ｂ）。（ｃ）は可動鉄片の平面図および側面図、第５図は第２
図中のＶ−■矢視断面図、第６図は第２図中のＭ　−１
ｍｍ矢視面図、第７図は制御装置の全体構成図、第８図
は制御処理の概略を示すフローチャート、第９図はトル
ク信号と電機子電流との関係を示す図、第１Ｏ図は電機
子電流と電動機回転数、電動機トルクとの関係を示す図
、第１１図は電機子電流とクラッチ電流との関係を示す
図、第１２図は操舵トルクと負荷トルクとの関係を示す
図である。図面中、３３・・・・・・電動機７７・・・・・・操舵トルク検出手段８２・・・・・・操舵回転検出手段１００・・・・・・電動機駆動手段Ｓ　Ｉ　　＋　Ｓ　２・・・・・・操舵トルク検出信号
Ｓ３・・・・・・操舵速度検出信号Ｔ３・Ｔ、、”ｒ、・・・・・・電動機制御信号Ｔ、・
・・・・・電磁クラッチ制御信号である。第１０図第１１図 ′ｒ１機子様子涜１ａ第１２図９４トルグ手続補正書（自発）昭和６０年１１月１８日

Claims

【特許請求の範囲】

ステアリング系の操舵トルクに対応する補助トルクを発
生する電動機を備えた電動式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トルクを検出する操舵ト
ルク検出手段と、ステアリング系の回転速度を検出する
操舵回転検出手段と、前記操舵トルク検出手段からの操
舵トルク検出信号と操舵回転検出手段からの操舵速度検
出信号に基づき電動機の電機子電圧を決定し電動機制御
信号を出力する電動機制御信号発生手段と、この電動機
制御信号発生手段からの制御信号に基づき電動機を駆動
する電動機駆動手段とを備えたことを特徴とする電動式
パワーステアリング装置。