JPS62255270A - モ−タ駆動式パワ−ステアリング制御装置 - 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、自動車の蛇取り装置をモータの回転力で補
助負荷付勢するモータ駆動式パワーステアリング制御装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のモータ駆動式・々ワーステアリング制御
装置は、モータの駆動力を減速機を介してギヤまたはベ
ルトなどの伝達機構によシ、ステアリングシャフトある
いはラック軸に補助負荷付勢する構造である。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、従来のモータ駆動式ノ！ワーステアリン
グ制御装置においては、車の停止状態よシ走行状態に移
行して、一定車速以上では補助負荷付勢を遮断するよう
にしている。

このため、停止より走行状態へ移行する際に、連がりが
滑らかでなく、異和感を運転者へ与える欠点を有してい
た。

この発明は、かかる問題点を解決するためになされたも
ので、車の停止時よシ走行状態へ移行する際の操舵トル
ク変化によるつながりの異和感を解消できるとともに、
コストアップを伴なわずに操舵感覚をよくできるモータ
駆動式ノセワーステアリング制御装置を得ることを目的
とする〇〔問題点を解決するための手段〕 この発明に係るモータ駆動式ｔＪ？ワーステアリング制
御装置は、車速に対応したモータ電流乗数を記憶保持す
るモータ電流乗数記憶手段と、操舵トルクに対応したモ
ータ電流値とモータ電流乗数記憶手段の出力を乗じた値
にモータ電流値を決定してモータ電流を制御する手段と
を設けたものである。

〔作用〕

この発明においては、モータ電流乗数記憶手段に記憶さ
れている車速に対応したモータ電流乗数と操舵トルクに
対応したモータ電流値とを乗じた値にモータ電流値を決
定し、このモータ電流値に基づきモータ電流を制御する
。

〔実施例〕

以下、この発明のモータ駆動式ノセヮーステアリング制
御装置の実施例について図面に基づき説明する。第１図
はその一実施例の全体の構成を示すブロック図である。

この第１図において、１は運転者の操舵回転力を〜受け
るハンドルで、３は上記ハンドル１に加えられた回転力
に応じてトルクセンサ３から電気信号を出力するように
なっている。

このトルクセンサ３とハンドル１間を第１のステアリン
グシャツ）２ａで連結している。

このトルクセンサ３と第１のユニバーサルジヨイント４
８間を第２のステアリングシャフト２ｂで連結している
。この第１のユニバーサルソヨイント４ａとｉ２＋ｏユ
ニバーサルソヨイント４ｂ間を第３のステアリングシャ
ツ）２ｃで連結シている。

この第２のユニバーサルジヨイント４ｂＫ第１のヒニオ
ン軸５が連結されている。

ｇｔのピニオン軸５はラック軸６の一端に形成されたラ
ック歯部６ａと噛合している。このラック軸６は第１の
ピニオン軸５と同時加工または別加工されたものであり
、ラック軸６の他端には、第２のラック歯部６ｂを有し
ている。この第２のラック歯部６ｂには、第２のピニオ
ン軸１７と噛合している。

ラック軸６の一端はポールソヨイント７ａを介して、タ
イロッド８ａに連結している。同様にして、ランク軸６
の他端はゴールソヨイント７ｂ’）介してタイロッド８
ｂに連結されている。

コントロールユニット９Ｋｆｌ、）ルクセンサ３の出力
、車速センサ１０の出力が入力されるようになっている
とともに、バッテリＩＩの正極が接続され、さらに、キ
ースイッチ１２を介してバッテリｌｌの正極に接続され
ている。バッテリ１１の負極はアースされている。

コントロールユニット９からＤＣモータ１３Ｑ制御する
ようになっているとともに、電磁クラッチ■６も制御す
るよう罠なっている。このＤＣモータ１３は分巻または
磁石界ｆｆｌを有するもので、上記−ｚツテリ■１から
コントロールユニット９を介して駆動されるものである
。

ＤＣモータ１３の出力軸にウオーム軸１４が連結されて
いる。ウオーム軸１４は減速機を構成するものである。

このウオーム軸１４にウオームホイル軸１５が噛合され
ている。

ウオームホイル軸１５は電磁クラッチ１６により第２の
ピニオン軸１７との機械的な連結を行うようになってい
る。電磁クラッチ１６はフントロールユニット９の指示
にしたがって、ウオームホイル軸１５と第２のピニオン
軸１７との結合または解離するようにしている。

第２図は、第１図の実施例のコントロールユニット９の
具体的構成を示す構成図である。この第２図において、
９ａは上記トルクセンサ３よりの入力によシ、操舵トル
クを測定する操舵トルク測定手段、９ｂは上記車速セン
サ１０よりの入力により、車速を測定する車速測定手段
である。

また、９ｃは車速に対応したモータ電流乗数を記憶保持
するモータ電流乗数記憶手段、９ｄは上記操舵トルクに
対応したモータ電流値を記憶保持するモータ電流記憶手
段である。

モータ電流記憶手段９ｄの出力と上記モータ電流乗数記
憶手段９ｃの出力をモータ電流決定手段９ｅで読み出し
て乗することによシ、上記モータ電流値を決定するよう
になっている。

モータ電流制御手段９ｆはモータ電流決定手段９ｅの出
力に基づき、モータ電流を制御するようになっている。

また、電磁クラッチ制御手段９ｇは少なくとも車速によ
シ定まる条件にて、上記電磁クラッチ１６を結合または
離脱する制御を行うようになっている。

次に、上記実施例の動作を第３図〜第６図を参照しなが
ら説明する。第３図は操舵トルク対モータ亀流の制御特
性図、第４図は車速対モータ１！流および電磁クラッチ
印加電圧の制御特性図、第５図および第６図はコントロ
ールユニット９の制御プログラムを示すフローチャート
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１６がオンし、ウオームホイル
軸１５と第２のピニオン軸１７が機械的に連結される。

この状態で、ハンドルｌに運転者が回転力を与えると、
コントロールユニット９は、第３図に示すようにＤＣモ
ータ１３電流を制御する。

第３図において、操舵トルクを右方向に増加すると、ａ
点でＤＣモータ１３をオンし、ＤＣモータおよび機械系
の慣性の影響を軽減するため、ＩＯＦ　Ｃ２〜ＩＯＡ程
度）のモータ電流を流す。

さらに、操舵トルクを増加し、ｂ点よりモータ電流を操
舵トルクに対して直線的に増大させ、０点にて、１００
％電流となる。

逆に、トルクを減少して、操舵トルクが０点よシモータ
電流は減少し、ｂ点でＩＯＦのモータ′成流値となる。

さらにトルクが減少し、ａ点となるとＤＣモータはオフ
する。

このことは、左方向でもほぼ同様な制御が行われる。モ
ータ電流に対する伝達トルクの関係は比例関係である。

Ｌ１２−かって、第３図でトルクが増加すると、ａ点に
てＤＣモータ１３をオンし、ＩＯＦのモータ電流が流れ
る。さらに、トルクを増加すると％ｂ点からＤＣモータ
１３を流を除々に増加する制御を行うため、ウオーム軸
１４への出力トルクは除々に増加することとなシ、ノ・
ンドルｌに加える運転者の力に応じた補助トルクをウオ
ームホイル軸１５、電磁クラッチ１６、第２のピニオン
軸１７を介して、第２のラック歯部６ｂに伝える。

このため、ハンドル１は軽くなる。以上は、この発明の
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４図に示すよ
うにモータ電流の制御を、操舵トルクに応じて予め記憶
保持された電流ＩＭＩに車速に対して同様に予め記憶保
持されたモータ電流乗数に■を乗じたＩＭにて行う。

ここて、第５図のフローチャートによシさらに説明を加
える。インツヤライズされて、ステップＳｔにおいて、
車速測定手段９ｂに車速センサ１０の出力を入力して車
速Ｖを測定するとともに、ステップＳ２で操舵トルク測
定手段９ａにおいて、操舵トルクＳ２を測定し、ステッ
プＳ３でモータ′ＪＬＲ決定手段９ｅはモータ電流乗数
記憶手段９Ｃから車速に対応するモータ１！流乗数に、
を読み出し、ステップＳ４でモータ電流記憶手段９ｄか
ら操舵トルク対応のモータ成流ＩＭＩを読み出す。

次いで、ステップＳ５において、モータ電流決定手段９
ｅはこのモータ電流乗数に！とモータ電流ＩＭＩとを乗
じて、ＩＭ＝　（ＩＭＩ　ＸＫＩ　）を算出する。

上記モータ電流乗数ＫＩの値は第４図のｄ点車速までは
１００Ｘの値をとシ、ｄ点以降は段階的に減少し、ｅ点
車速以降は機械系の慣性の影響を軽減するため一定の値
とする。

このモータ電流ＩＭにより、ステップＳ６で車速がＶ、
以下のとき、モータを流制御手段９ｆからＤＣモータ１
３にモータ電ｉＩｕが供給され（ステップＳ７）、また
、ステップＳ８で電磁クラッチ制御手段９ｇにより電磁
クラッチ１６が作動され、電磁クラッチが結合を行う。

次に、第４図に示すように、車速がｆ点の値となると、
モータ電流および電磁クラッチ印加電圧ともに零となシ
（第５図のステップ８９）、ウオームホイル軸１５と第
２のピニオン軸１７は離脱するので（ステップ５ＩＯ）
、ハンドルｌｔ−廻す運転者にとっては、補助負荷付勢
のないステアリングとなる。

なお、第６図に示すように、ステップ８１〜Ｓ６以後、
走行時に第４図におけるモータ電流ＩＭがオフセット電
流ＩＯＦ　（２〜ＩＯＡ程度）以下の値をとる場合には
、ステップＳ５からステップ８１１を経てステップＳ６
に移り、モータ電流ＩＭをオフセット電流に置き換えた
値にてモータ電流を制御して以降第５図と同様の動作を
行う。

また、モータ電流ＩＭがオフセット電流ＩＯＦ以上（Ｉ
Ｍ＞　ＩＯＦ　）のトキはステップＳｌｌからステップ
８１２に移り、オフセット電流ＩＯＦをモータ電流ＩＭ
にした後、ステップＳ６に移行するようにしても同様の
効果が得られる。

〔発明の効果〕

この発明は以上説明したとおり、モータ電流ＩＭの制御
を操舵トルクに応じたモータ電流Ｉｂｎに対し、車速に
応じて段階的に減少させたモータ電流乗数Ｋｌを乗じた
値にて行うようＫしたので、各構成要素の変更なしに、
コントロールユニットの制御グロダラム変更のみにより
、異和感対策が可能となる。

これＫともない、車の停止時より走行状態へ移　−行す
る際の操舵トルク変化によるつながシの違和感がなく、
操舵感覚のよく、しかも安価にできる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のモータ駆動式パワーステアリング制
御装置の一実施例の構成を説明する概略図、第２図は第
１図のモータ駆動式ノ９ワーステアリング制御装置にお
けるコントロールユニットの具体的構成を示すブロック
図、第３因祉第１図のモータ駆動式パワーステアリング
制御装置の動作を説明するための操舵トルク対モータ電
流の制御特性図、第４図は第り図のモータ駆動式パワー
ステアリング制御装置の動作を説明するための車速対モ
ータ電流および電磁クラッチ印加電圧の制御特性図、第
５図および第６図はそれぞれ第１図のモータ駆動式パワ
ーステアリング制御装置の制御グロダラムのフローチャ
ートである。 ｌ・・・ハンドル、３・・・トルクセンサ、５・・・ｇ
ｔのピニオン軸、６・・・ラック軸、９・・・コントロ
ールユニッ）、９ａ・・・操舵トルク測定手段、９ｂ・
・・車速測定手段、９ｃ・・・モータ電流乗数記憶手段
、９ｄ・・・モータ電流記憶手段ｈ　９　ｅ・・・モー
タ電流決定手段、９ｆ・・・モータ電流制御手段、９ｇ
・・・電磁クラッチ制御手段、ｌＯ・・・車速センサ・
　１１・・・バッテリ、１２・・・キースイッチ、１３
・・・ＤＣモータ、１４・・・ウオーム軸、１５・・・
ウオームホイル軸、１６・・・電磁クラッチ、１７・・
・第２のピニオン軸。 なお１図中同一符号は同一または相当部分を示すＯ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速を検出する車速センサ、ステアリングシャフトの途
   中に設けられ、ハンドルの回転力を検出するトルクセン
   サ、上記トルクセンサ入力により、操舵トルク値を測定
   する操舵トルク測定手段、上記車速センサ入力により、
   車速を測定する車速測定手段、車速に対応したモータ電
   流乗数を記憶保持するモータ電流乗数記憶手段、上記操
   舵トルクに対応したモータ電流値を記憶保持するモータ
   電流記憶手段、このモータ電流記憶手段の出力と上記モ
   ータ電流乗数記憶手段の出力を乗じた値によりモータ電
   流値を決定するモータ電流決定手段、このモータ電流決
   定手段の出力に基づき、上記モータ電流を制御するモー
   タ電流制御手段、車載のバツテリで駆動されかつ上記モ
   ータ電流制御手段によつてモータ電流が制御されるＤＣ
   モータ、少なくとも車速により定まる条件にて、ＤＣモ
   ータの出力軸に連結された電磁クラッチを結合または離
   脱する制御を行う電磁クラッチ制御手段を備えたことを
   特徴とするモータ駆動式パワーステアリング制御装置。