JPS61196861A

JPS61196861A - 電動式パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPS61196861A
Application number: JP60036800A
Authority: JP
Inventors: Yasuo Shimizu; 康夫清水; Toshitake Kawai; 俊岳河合
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1985-02-26
Filing date: 1985-02-26
Publication date: 1986-09-01
Also published as: JPH0424269B2

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、補助トルクを発生する電動機を用いた操舵力
倍力装置を、走行車速に応じて制御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）一般のステアリング装置において操舵トルクは、高速走
行時に小さく、低速走行時に大きくなるため、補助トル
クを必要とする低速走行時にのみ操舵力倍力装置を駆動
させ、高速走行時には操舵力倍力装置を駆動停止させる
ことが望ましく、このような電動式パワーステアリング
装置としては１例えば「特公昭５３−３８８４９号公報
」がある。

この電動式パワーステアリング装置では、操舵力倍力装
置を、高速走行時から低速走行時に移行の際にはその後
最初に操舵トルクが零のとき例えば、直進走行時や切り
返し時になるまで駆動せず、又、低速走行時から高速走
行時に移行の際においても同様のときまで解放しないよ
う制御し、操舵時における操舵トルクの急激な変化を防
止している。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、上記従来の電動式パワーステアリング装
置においては、操舵力倍力装置の駆動を車速が所定値以
上、又は所定値以下で操舵トルクが零状態のときに制御
する構成であるため、操舵トルクが零状態でない例えば
、高速から低速に至る旋回走行時には、高速時の状態が
維持されることになり操舵力倍力装置が駆動されないこ
とから、低速時においても操舵力が軽減されずまた、逆
に低速から高速に至る旋回走行時には、高速時において
も操舵力倍力装置が駆動されている為に、操舵力が軽過
ぎる。さらに、急激な操舵切り換えし時においては、操
舵トルクが零を通過する為に、突然操舵力倍力装置が作
動（高速→低速）したり、解放（低速→高速）したりす
る、その結果、操安性及び操舵フィーリングが低下する
という不具合がある。

（発明の目的）そこで、本発明は、操舵トルクが付与された状！Ｅ時に
、走行車速が所定値を超えて増加したときに電動機の発
生する回転トルクを時間とともに減少させる一方、車速
が所定値を超えて減少したときに電動機の発生する回転
トルクを時間とともに決定値まで増大させることにより
、操安性および操舵フィーリングを向上させることを目
的とするものである。

（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が投
入されると、操舵トルク検出手段（７７）および車速検
出手段（８６）から各検出信号が出力される。ステアリ
ングホイールが操舵されると、少なくとも操舵トルク検
出手段（７７）の操舵トルク検出信号に基づき電動機制
御信号発生手段において電動機の電機子電圧■＾が決定
され電動機制御信号として出力される。他方、操舵トル
ク検出信号および車速検出手段（８Ｂ）からの車速検出
信号に基づき車速判別手段において車速の判別が行なわ
れ、車速が所定値を超えて増加した場合には減少補正信
号を出力する一方、車速が所定値を超えて減少した場合
には増加補正信号を出力する。補正手段においては、前
記減少補正信号により電動機の電機子電圧Ｖ＾が所定時
間の割合で次第に減少し零となるよう減少補正が行なわ
れるとともに、前記増加補正信号により電機子電圧が零
から所定時間の割合で次第に決定値まで増大する増加補
正が行なわれる。そして、補正後の制御信号により電動
機駆動手段（１００）が電動機を駆動し、車速の変化に
対応した補助トルクが付与される。

（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８０°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、（４）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０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（４）が軸受
（９）、（１０）、（１１）により、出力軸（７）が軸
受（ＩＩＡ）、（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
（２４）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（８３）
と、操舵回転センサ（２０）および操舵トルクセンサ（
２４）からの各検出信号に基づき電動機（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。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（＋５ａ）を有する環状部材（
１５）が一体重に固定され、突起（＋５ａ）が第２軸（
６）の一端側（図中右端側）に形成された切欠溝（６ａ
）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　Ｍ　（８）とはゴムブツシュ（１
４）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、捩り方向にはゴムブツシュ（＋４０）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、（１
８）は抜は防止用のサークリップである。

また、第２軸（８）の他端側（図中左端側）には、第４
図（ａ）〜（Ｃ）に示すように、軸方向に沿う溝（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）が各溝（１７）内に所定間隔を有
して挿入されており、第２軸（８）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ー（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（Ｉ８）により第２軸（６）
に固着される一方、トーションバー（８）の他端側かピ
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いる。したがって、ステアリン
グホイールにより入力軸（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（１
４）の剛性はトーションバー（８）に比へ高く形成され
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（光電ピックアップ）　（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（２Ｂ）と、これらのピン（２
６）に対し９０＠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（２
５ｂ）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）は軸心方向に対し所要
の角度に傾斜して形成されている。したがって、第２軸
（６）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（２６）および長孔（２５ａ
）とピン（２７）の係合関係により、可動鉄心（２５）
が軸心方向に移動することとなり、第２軸（６）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（２
９）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
（８）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、ボルト（３４）によりス
テアリングコラム（１）およびケース（３）に一体的に
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（３Ｂ）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。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）に支承される筒袖（３８
）を備え、この筒袖（３８）の外周にはスキュー溝を有
する鉄心（３９）、多重巻線（４１）が順次一体的に環
装され、前記磁石（３６）と多重巻線（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、多重巻線（４１）に接続する整流子（４３
）を備えている。さらに、整流子（４３）に圧接するブ
ラシ（４６）がケースに固着されたブラシホルダ（４７
）にそれぞれ収納され、ブラシ（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、多重巻線（４１）、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
４）と、遊星歯車（５４）を枢支する第１キャリヤ部材
（５５）とからなる、後段の遊星歯車機構（５２）は、
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（
５８）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（６０）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（６１）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キャ
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。

一ヒ記′２４磁クラッチ（６３）は、そのロータ（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（６Ｂ）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（Ｂ７）を介し
て出力軸（７）に固着されている。また、ロータ（Ｂ４
）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
（８４ａ）が突設されている。これらの突起（８４ａ）
は、第６図に示すように、前記環体（６５）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）と係合間係
を有している。したがって、ロータ（６４）と出力軸（
７）とは、＃記間隙内、すなわち、ロータ（８４）（７
）突起（ｅｔａ）と環体（６５）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、ロータ（６４）の延在部の外周には、外歯（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（５日）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（６１）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（８８）と、ロータ（６０の外歯（８４ｂ）に噛合
する溝を内周に有する円板状のプレート（６９）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）はプレート（８９）のストッパである
。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Ｍ（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（８Ｕおよび（６８）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ａｌ（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（ｅ４ａ）を
通じて出力軸（７）へ伝達される。

次に、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）はマイクロコンビュータテア
リ、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５１〜Ｓ６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
（２４）と、この操舵トルクセンサ（２０の一次コイル
（２９）へマイクロコンピュータ（７６）内部のクロッ
クパルスＴ１を分周して出力するドライブユニッ）　（
７８）と、可動鉄心（２５）の変位に対応して二次コイ
ル（３０）と（３１）から得られた各電気信号をそれぞ
れ整流する整流回路（７！３Ａ）、（７９Ｂ）および高
周波分を除去するローパスフィルタ（８０Ａ）　、（８
０Ｂ）と、このローパスフィルタ（８０Ａ）　、（８０
Ｂ）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５ＩＩＳ２としてマイクロコンピ
ュータ（７６）に入力するＡ／Ｄコンバータ（８りとか
ら構成されている。操舵回転検出手段（８２）は、前記
操舵回転センナ（２０）と、この操舵回転センナ（２０
）のフォトカプラ（２２）内で、前記第２軸（６）の突
起（２１）に対して位相が約８０°異なる２個の発光部
に電源を供給して、夫々の発光部に対向する受光部によ
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（８０と、この波形整形回路（８４）
からの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回転速度に比例
する操舵速度信号を操舵方向に応じてＳ３　、又はＳ４
　、例えば第１４図の如く右回転においては操舵回転速
度に比例する周波数のパルス信号が５３からこのとき５
４＝０、逆に左回転する場合においては操舵回転速度に
比例するパルス信号が５４から、このと３　Ｓ　３　＝
　０となる信号を出力するドライブユニット（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
（８７）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（８９）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）とから構成され、この波形整形回路（９１）
からの出力信号Ｓ５は、車速に比例する周波数のパルス
信号である。

マイクロコンピュータ（７Ｂ）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（８３）の子端子にイグニッ
ションキーのキースイッチ（９４）、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（９Ｂ）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（
８７）のＢ端子からはマイクロコンピュータ（７６）や
その他の制御ユニットに電源が供給される。したがって
、キースイッチ（Ｓ４）が投入されると、マイクロコン
ピュータ（７Ｂ）は、入力される各検出信号（Ｓ＋〜Ｓ
Ｓ）をメモリに書き込まれたプログラムに従って処理し
、電動機を駆動する制御信号Ｔ３　、Ｔ４　、Ｔｓ　、
および電磁クラッチを駆動する電流制御信号Ｔ６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（６３）を駆動制御する。

電動機駆動手段（１００）は、ドライブユニット（１０
１）とリレー（１０２，１０３）およびトランジスタ（
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）の各エミッタが抵抗（
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）のベースはドライブユニッ
）（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（１０４）と（１０５）のコレ
クタ間には前記電動機（３３）の電機子巻線（４１）が
接続されている。前記ドライブユニット（ｌＯｌ）は、
マイクロコンピュータ（７６）からの電動機回転方向制
御信号Ｔ３．Ｔ４に基づいてリレー（１０２）をＯＮす
ると同時にトランジスタ（１０５）を駆動可能状態、又
はリレー（１０３）をＯＮすると同時にトランジスタ（
１０４）を駆動可能状態にし、電動機制御信号Ｔ５をＤ
Ａ（ディジタル→アナログ信号）変換し、電動機（３３
）の電機子電圧ｖＡが、制御信号Ｔ５と一致するように
前記駆動可能状態のトランジスタをＰＷＭ駆動する。し
たがって電動機駆動手段（１００）においては、一方の
リレー（１０２）とトランジスタ（１０５）のＰＷＭ駆
動、又は他方のリレー（１０３）とトランジスタ（１０
４）のＰＷＭ駆動によって電動機（３３）は、制御信号
Ｔ３　　、Ｔ４　　、Ｔ５に応じて回転方向と電機子電
圧Ｖ＾が制御される。

電磁クラッチ駆動手段（＋０８）は、ドライブユニー）
　（１０９）とトランジスタ（１１０）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−２チ（６３）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（Ｉｌｌ）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、ドライブユニー／　ト（１０９）
においては制御信号Ｔ６をＤＡ（ディジタル→アナログ
信号）変換し、その変換値が電磁コイル（７２）の端子
電圧と等しくなるようトランジスタ（＋１０）に出力す
る。ここで、電磁コイル（７２）の端子電圧をＶｃ、抵
抗をＲｃ、電流をＩｃとするとＶｃ＝Ｒｃ　・Ｉｃで表
わされ、Ｒｃ＝一定であるからＶｃによりＩｃが制御さ
れることになる。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（７Ｇ）か
らの電流制御信号Ｔ６に基づいてドライブユニット（１
０９）によりトランジスタ（１１０）の制御が行われ、
これに伴なって電磁クラッチ（Ｂ３）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（１１
４）を備えている。この異常検出手段（１１４）は、抵
抗（１０Ｂ）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（１１
５Ｂ）と、それぞれ高周波分を除去するローパスフィル
タ（１１６Ａ）　、（１１８Ｂ）と、これらの検出電圧
をディジタル信号Ｓ６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１例え
ば、電動機（３３）や電磁クラッチ（６３）の異常を各
抵抗（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（９
６）にリレー制御信号Ｔ２を出力し電源回路（９２）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（７６）における車速に
応じた電動機制御処理の概略を示すフローチャートであ
り、図中のＰ、−Ｐ４５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）がＯＮに投
入されると、マイクロコンピュータ（７６）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（７Ｂ）においては、各レジスタ、ＲＡＭ（
ランダム・アクセス・メモリ）内のデータを全て零、即
ちクリアする。そしてステップＰ１において、操舵トル
ク検出信号Ｓｌ　と８２を順次読み込み、ステップＰ２
で、読み込まれた値が正常か否かを診断し、異常であれ
ば制御信号Ｔ２により、リレー回路（９Ｇ）をＯＦＦに
し全ての差動を停止する。ここでトルクセンサー（２４
）は差動変圧器により構成されている為に操舵トルクＴ
ｓとＳｔ　　、Ｓｔは第１５図の如く示され、Ｓｌと５
２との和は一定値となることは周知のとおりである。そ
こで（Ｓｌ＋Ｓ２）／２が所定の幅に入っているか否か
を診断し所定の幅に入っていない場合をトルクセンサー
の故障と判断する。読み込まれた操舵トルク検出信号が
正常であればステップＰ３に進み、ステップＰ３ではＳ
ｔ−Ｓｔを計算しこれを操舵トルクＴ（＝Ｔｓ）とし記
憶する。

次に操舵回転検出手段（８２）からの検出信号Ｓ３．Ｓ
４を順次読み込みステップＰｓで夫々の周期ｔｓ３．ｔ
ｓ４を測定しステップＰ６では回転方向を判別する為に
それらの差ｔを計算する。

例えば右回転の場合、ｔ＝ｔｓ３　、（ｔｓ４＝０）、
左回転の場合ｔ＝ｔｓ４　（ｔｓ３＝０）となる。

前記操舵トルクＴを上位アドレス、周期ｔを下位アドレ
スとするメモリ内には電機子電圧Ｖ＾が格納されるテー
ブル１が構成される。一般に電機子電圧７人は多重巻線
（４１）の抵抗ＲＭ、誘導電圧定数をＫ、電動機の回転
数をＮ、電機子電流をＩＭとすると、■Ａ＝ＲＭ・ＩＭ
＋ＫＮ（ただし、インダクタンスは十分小さいものとす
る）で表わされ第１０図のようになる。電動パワーステ
アリング装置の場合、電機子電流ＩＭは操舵トルクに対
応させ、電動機回転数Ｎは操舵回転速度に対応させるこ
とが好ましい。従って、前記操舵トルりＴ、！ｌ−電機
子電流Ｉｓとを第９図の如く比例関係に設定し、また操
舵回転速度Ｎｓと電動機回転数Ｎとを第１１図の如く比
例関係に設定すると（ｋ＋、に、＋は比例定数）で表わされるから、この計算値をテーブルｌ内に格納し
ておくことにより操舵トルクＴと操舵回転速度Ｎｓに対
応する周期Ｅによるアドレス指定により電機子電圧ｖＡ
を即座に呼び出すことができる。電機子電圧■＾はディ
ジタル符合化された信号Ｔ５でありステップＰ８により
正か負から判別され、正の場合はステップＰ９で、（電
動機回転方向）制御信号をＴ３　＝１　、Ｔ４　＝Ｏ（
右回転）の処理をし記憶する。また負の場合にはステッ
プＰＩＧで、信号Ｔ５プラスに変換し、（電動機回転方
向）制御信号をＴ３＝０．Ｔ４＝１（左回転）の処理を
し記憶する。

次にステップＰＩ２では、制御信号Ｔ５に第１不成帯を
設けるべく所定値ａを減算し、その結果を制御信号Ｔ５
とする処理をし、ステップＰＩ３では、Ｔｓが正かどう
かが判別され負、又は零の場合はステップＰＩ４ヘジャ
ンプし、（電動機回転方向）制御信号をＴ３　＝Ｔ＜　
＝０にして出力し、すり、　−（１０２，１０３）、ト
ランジスタ（１０４，１０５）を夫々ＯＦＦ　Ｌ、ステ
ップＰ１５で制御信号Ｔ５．Ｔ６への出力を停止し電動
機（３３）、電磁クラッチ（６３）の作動を停止させス
テップＰ！に戻る。即ちマニュアルステアリングの状態
を保つ、制御信号Ｔ５が正の場合は、ステップＰ１８に
進み、前記制御信号Ｔ３．Ｔ４を出力しＴ３＝１．Ｔ４
冨Ｏの場合はリレー（１０２）をＯＮ、トランジスタ（
１０５）を制御可能状態にし、Ｔｚ＝Ｏ，Ｔ＋＝１の場
合はリレー（＋０３）をＯＮＩ、、トランジスタ（１０
４）を制御可能状態にする。

ステップＰ１７では第２不感帯を設けるべくさらに所定
値すを減算し、その結果を制御信号Ｔ５とする処理をし
、ステップＰ１８ではＴｓか正かどちらかが判別され負
又は零の場合はステップＰ１５にジャンプし制御信号７
５．Ｔ６を夫々零にし１作動を停止させステップＰ１に
戻る。制御信号Ｔ５が正の場合はステップＰ１９に進み
、ステップＰ１９では電動機制御信号Ｔ５をアドレスと
するメモリ内に電磁クラッチ電流Ｉｃと、抵抗Ｒｃとの
積Ｒｅ　・Ｉｃが格納されるテーブル２が構成されＴｓ
に比例する電流Ｉｃを流すべくＲＭ・Ｉｃ値が計算され
ている。したがってクラッチ結合力は操舵トルクと操舵
回転速度に対応している０以上で電動機回転方向の制御
信号Ｔ３．Ｔ４は出力され、制御信号Ｔｓ、Ｔ６は決定
され、（以下、これらを決定値とよぶ）出力処理を持つ
のみの状態となっている。ここで制御信号Ｔ５に第１不
感帯と第２不感帯を設けるのは、リレーにはトランジス
タに比べ大きな作動遅れがあり、制御信号Ｔ５と同時に
作動させると制御信号Ｔ５がステップ状に入力される場
合があり、このとき突然操舵トルクが小さくなり操舵フ
ィーリングを低下させることを防止する為である。

次に本発明に係る車速制御の作動を説明する。

ステ、プＰ１１１で１士−曲９宙＊ｍ出壬陽（Ｑρ）嶋
＼龜の検出信号Ｓ５を読み込み、ステップＰ２１では、
Ｓ５の周期ｔマを測定する。車速信号ｓ５は車速に比例
する岡波数であるから周期ｔマも車速に対応する。次ス
テツプＰ２２では周期ｔマが所定値Ｃより小さいかどう
かが判別される。車速が所定値より大きい場合は周期ｔ
マは所定値Ｃより小さく、車速が所定値より小さい場合
は周期ｔマは所定値Ｃより大きくなる。従って、車速が
所定値より小さい場合は、周期Ｅマは所定値Ｃより大で
あるからステップＰ２３へ進む、ここで前回の制御状態
を記憶する信号Ａ、Ｆ、Ｇをマイクロコンピュータ内部
に設ける。そして、Ｆ＝Ｇ＝　Ｏのときには低速安定領
域、即ち前記決定値”ｒｓ、Ｔｓで制御がなされる領域
で、Ｆ＝Ｇ＝　１のときは高速安定領域、即ち電動機制
御信号Ｔ３．Ｔ４゜Ｔｓ、及び電磁クラッチ制御信号Ｔ
６が零の状態を示し作動を停止している。また、Ｆ＝１
．Ｇ＝０は低速、又は高速不安定領域、即ち車速が所定
値を越え制御信号Ｔ　Ｓ　　＋　Ｔ　６を時間と共に減
少させる途中であって、まだ零まで減少させていない状
態、又は車速が所定値より下がり制御信号Ｔ５．Ｔ６を
時間と共に増大させる途中であって、まだ前記決定値ま
での制御状態に達していない状態を示す、モしてＡは補
正値を示す、ステップＰ２３では、前回の制御が高速状
態にあったかどうかを判別する。最初のデータはスター
トのときに全て零にセットされているからＦ＝０である
。

従ってステップＰ２４へ進み、ここでもう一度Ａ＝Ｆ＝
Ｇ＝０の処理がなされ低速安定領域を指示した後ステッ
プＰ２５で、前記決定値である制御信号Ｔ５．Ｔ６が出
力され電動パワーステアリング装置を作動させ、ステッ
プＰ２１？では前記異常検出手段（１１４）からの検出
信号Ｓ６と制御信号ＴＳ＋Ｔ６との比較がなされ所定の
幅に入っていなければ、制御信号Ｔ２によりリレー回路
（９Ｂ）をＯＦＦさせ全ての制御を停止させマニュアル
ステアリングに復帰させる。所定の幅に入っていれば、
ステー２プＰＩに戻り同様の制御を繰り返す。

次に車速が所定値を越え検出信号Ｓ５の周期ｔマが所定
値Ｃより小さくなった場合には、ステップＰ２２の判別
処理によりステップＰ２７へ進み、車速が所定値を越え
たことを指示する信号処理Ｆ＝１を実施しステップＰ２
８へ進み、ここでは前回の制御が高速安定領域にあった
かどうかを判別し、いまは前回制御が低速安定領域であ
ったことがらＧ＝０である。したがってステップＰ２９
へ進み、ステップＰ２９では制御信号Ｔ５から補正値Ａ
を減算するが、いまはＡ＝０であるからＴＳ、ステップ
Ｐ３０においてもＴＳをそのまま記憶している。ステッ
プＰ３１では、Ａ＝Ａ＋　１の加算処理しステップＰ２
９．Ｐ３０を１回通過したことを記憶しステップＰ３２
へ進み、ステップＰ３２では制御信号Ｔ５が正かどうか
が判別され、正であれば、まだＴＳ、Ｔ、を減少させる
必要があるのでステップＰ２５へジャンプしＴ　５　　
＋　Ｔ　ｓを出力したのち故障診断を受けてステップＰ
！へ戻る。そして再びステップＰ２９へ到達しＴＳ＝Ｔ
Ｓ−１、ステップＰ２２ではＴ６＝Ｔ６−１なる処理が
なされＴＳ　。

ＴＳは前記決定値より１だけ減少され、ステップＰ２９
．Ｐ３Ｇ、Ｐ３１．を通るごとにＴＳ、Ｔ、は時間と共
に減少され、Ｔｓが零になるとステップＰ３２で判別さ
れステップＰ３３へ進み、減少補正値Ａを零にした後高
速安定領域を指示する信号Ｇを１にセットしステップＰ
３４でＴ３　＝Ｔ４＝Ｔｓ　＝Ｔ６＝０を出力し電動パ
ワーステアリング装置の作動を停止させマニュアルステ
アリングに復帰させる。そしてステップＰ３５で故障診
断を受は正常であればステップＰ２０ヘジャンプする。

高速安定領域では、ステップＰ２２の判別によりステッ
プＰ２？、Ｐ２８．Ｐ３３．Ｐ３４．Ｐ３５．Ｐ２Ｏ，
Ｐ２１のループを繰り返し常時マニュアルステアリング
としての機能を果たす。

次に高速安定領域から車速が所定値まで下がりステップ
Ｐ２２で判別されステップＰ２３へ進むと今度はＦ＝１
であるからステップＰ２３の判別でステップＰ３Ｂへジ
ャンプし、ここでは前回の状態が高速安定領域であった
かどうかの判別がなされ前回は高速安定領域にいたから
Ｇ＝１であり、ステップＰ３７へ進み、ここでは制御信
号Ｔｓ、Ｔ６／７−１榊幼捕ＴＧｔ吉Δｈ（曲９妹９Ｉ
盾じ造Ｉでいス九ｙらかが判別され、前回は高速安定領
域であったからステップＰ３３によりＡ＝０が処理され
ている従ってステップＰ３？の判別ではＡはＴＳより小
さいからステップＰ３Ｂへ進みＴｓ＝０の処理をした後
ステップＰ３９で同じ＜Ｔｓ＝０の処理をし、ステップ
Ｐ４０では、増加補正値Ａを１だけ増加しステップＰ２
５ヘジャンプしＴＳ、ＴＳを出力し故障診断を受けた後
ステップＰＩへ戻る。そして再びステップＰ３８に到達
し、ステップＰ３８．Ｐ３９にてＴＳ＝Ｔ６＝１なる処
理がなされＴＳ、Ｔ８は前回値より１だけ大きい増加補
正されステップＰ３８．Ｐ３９．Ｐ４０を通る毎に時間
と共に増加されＴＳ、ＴＳが通常の制御状態即ち、前記
決定値に達するまで繰り返えされＴＳが通常の制御値ま
で即ち前記決定値まで増加補正するとステップＰ３７に
よりＡ　＝　Ｔ　ｓとなりステップＰ２４ヘジャンブし
低速安定領域にはいる。前記決定値での制御がなされ電
動パワーステアリング装置は通常の作動をする。

次に低速又は高速不安定領域の説明をする。この不安定
領域とは車速が所定値近傍で振動的に変化し、例えば低
速から高速に移行の際、車速が所定値を越えＴＳ、ＴＳ
の減少補正を開始し、まだ終了しないうちに再び車速が
所定値より下がった場合、又は高速から低速に移行の際
、車速が所定値より下がりＴＳ、ＴＳの増加補正を開始
しまだ終了しないうちに再び車速が所定値を越えた場合
の滑らかな制御を可能とするものである。

車速が低速の状態、即ちＡ＝Ｆ＝Ｇ＝０の状態から所定
値を越えステップＰ２２．　Ｐ２７．　Ｐ２Ｏ。

Ｐ２Ｏ，Ｐ２Ｏ，Ｐ３１．　Ｐ３２．　Ｐ２５．　Ｐ２
Ｏを経て制御が行なわれ、これを例えば１０回繰り返え
しすとＡ　＝　ｔｏとなり”ｒｓ、ｒｓは前記決定値に
対してＴｓ　−９、Ｔｓ　−９が出力され次に車速が低
下して所定値より下がるとステップＰ２２．Ｐ２３．Ｐ
３Ｂを径てステップＰ４１にジャンプしＡ＝Ａ−１即ち
Ａ＝９が算出されステップＰ４２．Ｐ４３にてＢ＝ＴＳ
−９，Ｔ６←Ｔ６−９が算出され前回値と一致する、そ
してステップＰ４４ではＢ、即ち制御信号が、前記決定
値より小さいかどうかを判別し、ここではＢはＴＳに対
して９だけ小さいからステップＰ４５に進み、ＢをＴＳ
に転送し、ステップＰ２５ヘジャンプしＴＳ、ＴＳを出
力する。そして、車速がそのまま低下すれば、ステップ
Ｐ２２゜Ｐ２３．Ｐ２Ｏ，Ｐ４１．Ｐ４２．Ｐ４３．Ｐ
４４．Ｐ４５を通過して時間と共に制御信号ＴＳ、Ｔ６
を増加補正し前記決定値に達すればステップＰ４４より
ステップＰ２４ヘジャンプし低速安定領域に戻る。従っ
て、車速が所定値を越え減少補正が終了しないうちに車
速が所定値以下に下った場合においても減少補正値Ａが
記憶され、その状態から増加補正する。逆に車速が所定
値以下になり増加補正制御に入った後、この増加補正が
終了しないうちに車速が所定値以上になった場合にも増
加補正値Ａが記憶され、この状態から減少補正させるこ
とができる。したがって、電動機（３３）の電機子電流
Ｉａ、クラッチ電流Ｉｃと時間ｔとの関係は第１２図に
示すようなものとなり、操舵トルクが付与された状態で
車速Ｖが所定値を超えて増加する場合には。

電動機（３３）により付与される補助トルクが次第に減
少し零に至るため、操舵フィーリングおよび操安性を向
上することができる。尚、第１２図中、ｔｌは車速Ｖが
所定値を超えて変化した時点。

ｔ２は制御信号７５．ＴＳが零となった時点、Ｔｏは所
定時間、ＴＩは負荷トルク、Ｔｓは操舵トルク、Ｉａは
電機子電流、Ｉｃはクラッチ電流である。逆に車速が高
速から低速に移行し所定値以下に減少する場合の電機子
電流Ｉａ、クラッチ電流Ｉｃと時間ｔとの関係は第１３
図に示すようなものとなり、車速Ｖが所定値を超えて減
少する場合には、ｔ３時点から所定時間Ｔｏ、電動ｍ　
（３３）により付与される補助トルクが次第に増加し決
定値まで至るため、操舵フィーリングおよび操安性が向
上する。

このように本実施例においては、車速の変化に対応して
電動機により付与される補助トルクを時間とともに制御
したので、操舵フィーリングおよび操安性の向上を図る
ことができる。また、本実施例では、車速Ｖを比較する
所定値にヒステリシスを設ける必要がなく、常に所定値
で安定して作動させることができる。

（発明の効果）以上の説明で明らかなように本発明によれば、操舵トル
クが付与された状態時に、車速が所定値を超えて増加変
化したとき電動機の補助トルクを時間とともに減少させ
る一方、車速が所定値を超えて減少変化したとき電動機
の補助トルクを時間とともに決定値まで増大させること
により、車速が低速から高速に移行する際に電動パワー
ステアリング装置を滑らかに停止させマニュアルステア
リングに復帰させ、逆に高速から低速に移行する際にお
いてもマニュアルステアリングから電動パワーステアリ
ング装置を作動させるときにも急激な変化のない滑らか
なつながりを示し、かつ車速が所定値近傍において振動
的に変化する場合においても連続的に作動する為に、常
に車速が所定値において安定して電動パワーステアリン
グ装置の停止、作動を滑らかに制御させることができ操
安性および操舵フィーリングを向上させることができる
。

【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１５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−■矢視断面図
、第４図（ａ）は第２図のＩＶ−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Ｖｌ−Ｖｌ矢視断面図、第７図は制御装置の全体構成
図、１ｌｉ８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１０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図は操舵回転速度と電動機回転
数の関係を示す図、第１２図および第１３図は電機子電
流と時間との関係を車速の増加時および減少時について
示す図、第１４図は操舵速度検出信号を示すパルス波形
図、第１５図は操舵トルクと各検出信号を示す図である
。図面中、３３・・・・・・電動機７７・・・・・・操舵トルク検出手段８６・・・・・・車速検出手段１００・・・・・・電動機駆動手段Ｓｌ、Ｓ２・・・・・・操舵トルク検出信号Ｓ３，３４
・・・・・・操舵速度検出信号Ｓ５・・・・・・車速検
出信号Ｔ５・・・・・・電動機制御信号特　許　出　願　人　　本田技研工業株式会社代理人　
　弁理士　　　下　　１）　容一部間　　　　　弁理士
　　　　大　　橋　　　邦　　嵩量　　　弁理士　　　
小　　山　　　　有ｗａｔｉ：ｒｎ置坏≧ 第１２図第１３図第１４図

Claims

【特許請求の範囲】

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、少なくともこの操舵トルク検出手段からの検出
信号に基づき電動機制御信号を決定し出力する電動機制
御信号発生手段と、前記電動機制御信号に基づき電動機
を駆動する電動機駆動手段と、を備えた電動式パワース
テアリング装置において、車速を検出する車速検出手段
と、この車速検出手段からの検出信号に基づき、車速が
所定値から増加又は減少したかを判別する車速判別手段
と、この車速判別手段からの出力信号に基づいて、車速
が所定値を超えて増加したとき電動機制御信号を時間と
ともに減少する一方、車速が所定値以下に減少したとき
電動機制御信号を時間とともに前記決定値まで増大させ
るよう前記電動機制御信号を補正する補正手段と、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。