JPS62218277A - モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御方法 - Google Patents

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〕 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方法に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種の装置としてモータの駆動力を減速機を介
してギヤまたはベルト等の伝達機構によりステアリング
シャフトに補助付勢するものがある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のステアリング装置は以上のように構成さするもの
で、このため、停止より走行状態へ移る際に連がりが滑
らかでなく異和感を運転者へ与える問題点があった。

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、停止から走行状態への移行が異和感なく滑ら
かに行なうことのできるモータ駆動式パワーステアリン
グ制御方法を得ることを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るパワーステアリング制御方法は、電磁式
すべりクラッチ電流およびモータ印加電圧の制御を、車
速に対応した減速比と操舵トルクの積により求められる
制御トルクにより行なうものである。

〔作　用〕

この発明におけるパワーステアリング制御方法は、上記
の方法により制御するようにしたので、装置の各構成要
素の変更なしにフントロールユニットの制御プログラム
のみにより車の停止から走行状態への移行が異和感なく
滑らかに行なうことができる。

〔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
であって、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のユニバーサルジョイン）、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のステアリングシャフ
ト、２ｂハトルクセンサ３と第１のユニバーサルソヨイ
ン）４ａ間を連結する第２のステアリングシャフト、２
ｃは第１（Ｄユニバーサルジヨイント４ａと第２のユニ
バーサルジョイント４ｂ間を連結する第３のステアリン
グシャフトである。５は第２のユニバーサルソヨイン）
４ｂＫ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のラック歯部６ａと第２のラック
歯部６ｂを有するラック軸、７ａは一方のタイロッド８
ａとラック軸６の一端を連結したゴールジヨイント、７
ｂは他方のタイロッド８ｂとラック軸の他端を連結した
ゴールジヨイントである。９はコントロールユニット、
１０は車速を検出する車速センサ、１１は車載用のバッ
テリー、１２はキースイッチ、１３は分巻または磁石界
磁を有する直流モータで、上記バッテリー１１からフン
トロールユニット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ッ
チで、例えばパウダクラッチかヒステリシスクラッチで
ある。１５はすべりクラッチ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
み合っ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とラック軸６の第２の歯部６ｂと噛み
合う第２のビニオン軸１８間の機械的な連結をフントロ
ールユニット９の指示に従って結合、離脱する電磁クラ
ッチである。

第２図はコントロールユニット９の具体的構成を示すブ
ロック図で、９ｍ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は車速セ
ンサ１０からの入力により車速を測する車速測定手段、
９ｃは車速に対応した操舵トルクの減衰比を記憶保持す
る車速対応減衰比記憶手段、９ｄはこの減衰比と操舵ト
ルクの積で求められる制御トルクを演算する制御トルク
演算手段、９ｅは制御トルク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は制御トルクによ
りクラッチ電流を決定するクラッチ電流決定手段、９ｇ
はモータ電圧決定手段９ｅの出力に基づきモータ１３の
印加電圧を制御するモータ印加電圧制御手段、９ｈはク
ラッチ電流決定手段９ｆの出力に基づき上記電磁式すべ
りクラッチ１４の電流を制御するクラッチ電流制御手段
、９１は車速により電磁クラッチ１７をオン、オフ制御
する電磁クラッチ制御手段である。

次に動作を第３図〜第６図を含めて説明する。

第３図は電磁すべりクラッチ１４のクラッチ電流対伝達
トルク特性図、第４図は操舵トルク対モータ１３印加電
圧およびすべりクラッチ１４電流の制御特性図である。

第６図はコントロールユニット９の制御プログラムの７
０−チャートである。

まず、エンノンの始動に際してキースイッチ１２をオン
すると、電磁クラッチ１７がオンしウオームホイール軸
１６と第２のビニオン軸１８が連結される。この状態で
ハンドル１に回転力を与えるト、コントロールユニット
９は＠　４１］Ｋ示”？　ヨウにモータ１３および電磁
式すべりクラッチ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１３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操舵トルクが
０点になるとすべりクラッチ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
となる（ｄ点）。逆にトルクを減少してトルクがｄ点よ
りすべりクラッチ１４の電流は減少し、０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。上記すべりクラッチ
１４の特性は第３図に示すようにクラッチ電流に対して
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。したがって゛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、モータは回転し始めさらにトルクを増加して
トルクが０点からすべりクラッチ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１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、電磁クラッチ１７、
第２のビニオン軸１８を介して第２のラック歯部６ｂへ
伝え、ハンドル１は軽くなる。以上は装置の自動車の停
止時の動作についての説明である。

次に自動車が走行状態となった場合、第５図に示す車速
対電磁式すべりクラッチ電流および電磁クラッチ印加電
圧特性図のように操舵トルクと車速に対応した減衰比の
積により求められる制御トルクによりすべりクラッチ電
流は制御される。上記の第５図に示す例では車速の増加
に反比例してステップ状に減少するように制御され、ｆ
点ではハンドル１に回転力が発生してもすべりクラッチ
１４には電流は流れなくなる。さらに車速が上昇しｇ点
に達すると、電磁クラッチ１７もオフし、ウオームホイ
ール軸１６と第２のビニオン軸１８は離脱するのでハン
ドル１を廻す運転者にとっては補助付勢のないステアリ
ングとなる。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、自動車の停止か
ら走行状態へ移る際の操舵トルク変化による連がりの異
和感を解消するため、電磁式すべりクラッチ電流および
モータ印加電圧の制御を、車速に対応した減衰比と操舵
トルクの積により求められる制御トルクにより行なうこ
とができる。

これによって装置の各要素の変更なしにコントロールユ
ニットの制御プログラムのみにより異１１１感がなく、
かつ操舵感覚のよい安価なパワーステアリング制御方法
となる。

【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
ステアリング装置の概要図、第２図はコントロールユニ
ットのブロック回路図、第３図は電磁式すべりクラッチ
の電流対伝達トルクの特性図、第４図は操舵Ｆルク対モ
ータ印加電圧およびすべりクラッチ電流特性図、第５図
は車速対すべりクラッチ電流および電磁クラッチ印加電
圧特性図、第６図は制御プログラムのフローチャートで
ある。 １・・・ハンドル、３・・・トルクセンサ、５・・・第
１のビニオン軸、６・・・ラック軸、６ａ・・・第１の
ラック歯部、６ｂ・・・第２のラック歯部、９・・・コ
ントロールユニツ）、９ａ・・・操舵トルク測定手段、
９ｂ・・・車速測定手段、９ｃ・・・車速対応減衰記憶
手段、９ｄ・・・制御トルク演算手段、９ｅ・・・モー
タ印加電圧決定手段、９ｆ・・・クラッチ電流決定手段
、９ｇ・・・モータ印加電圧制御手段、９ｈ・・・クラ
ッチ電流制御手段、９１・・・電磁クラッチ制御手段、
１０・・・車速センサ、１３・・・モータ、１４・・・
電磁式すべりクラッチ、１５・・・ウオーム軸、１６・
・・ウオームホイール軸、１７・・・電磁クラッチ、１
８・・・第２のピニオン軸。 なお、図中、同一符号は同−又は相当部分を示す０

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 自動車のステアリング装置において、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、車速センサからの信号とトルクセンサからの信号を
   入力とするコントロールユニットと、車載用バッテリー
   からコントロールユニットを介して駆動される直流モー
   タと、このモータの出力軸に接続されコントロールユニ
   ットにより出力電流を制御される電磁式すべりクラッチ
   とを備えたモータ駆動式パワーステアリング装置におい
   て、上記トルクセンサ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と、車速センサからの入力に
   より車速を測定する車速測定手段と、車速に対応した操
   舵トルクの減衰比を記憶保持する車速対応減衰比記憶手
   段と、上記減衰比と操舵トルクの積で求められる制御ト
   ルクを演算する制御トルク演算手段と、制御トルクによ
   りモータ印加電圧を決定するモータ印加電圧決定手段と
   、制御トルクによりクラッチ電流を決定するクラッチ電
   流決定手段と、モータ印加電圧決定手段の出力に基づき
   上記モータ印加電圧を制御するモータ印加電圧制御手段
   と、クラッチ電流決定手段の出力に基づき電磁式すべり
   クラッチの電流を制御するクラッチ電流制御手段とを備
   えたことを特徴とするモータ駆動式パワーステアリング
   制御方法。