JPS62279172A - 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】 ３、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装置に
関するものである。

〔従来の技術〕

従来、この種のパ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等の伝達機構
によりステアリングシャフトあるいはラック軸に補助付
勢するものであった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来のパワーステ了りどグ制御装置は以上のようになさ
れているので、車の停止より走行へ移行する際、徐々に
アシスト力を減衰させ機械系の慣性の影響を軽減させる
ため一定値にて飽和させている。さらに車速が上昇し所
定車速以上で操舵トルクが所定値以下の操舵停止状態に
てアシストを遮断している。しかしながら、異和感の解
消のためハンドル操舵停止状態にてアシストの結合、遮
断を行なっても電磁クラッチおよびモータの遅れにより
タイミングのずれが発生し滑らかな連がりとならないと
いう問題点があった。

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、車の停止時より走行状態へ移行の際の操舵ト
ルク変化による連がりの異和感を解消することのできる
できるモータ駆動式パワーステアリング制御装置を得る
ことを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に係るモータ駆動式パワーステアリング制御装
置は、モータ電流の制御を操舵トルクに応じたモータ電
流に対し、車速に応じて段階的に減少させたモータ電流
乗数を乗じた値にて行ない、所定車速以上でアシスト力
遮断の際は操舵停止状態にて行なうものである。

〔作　用〕

この発明におけるモータ駆動式パワーステアリング制御
装置は、装置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変更のみにより、車の停止から走行
および走行から停止へ移行する際の連がりが滑らかとな
り、異和感のないパワーステアリングとなる。

〔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
図において、１は操舵回転力を受けるハンドルで、３は
ハンドル１に加えられた回転力に応じて信号を出力する
トルクセンサ、４ａは第１ノユニバーサルソヨイント、
４ｂはｓｚｏユニバーサルソヨイント、２ａはハンドル
１とトルクセンサ３とを連結する第１のステアリングシ
ャフト、２ｂは）ルクセンサ３と第１のユニバーサルジ
ヨイント４ａとを連結する第２のステアリングシャツ）
、２ｃｕｌＥ１のユニバーサルジヨイント４ａと第２の
ユニバーサルジヨイント４ｂとを連結する第３のステア
リングシャフト、５は第２のユニバーサルジヨイント４
ｂに連結される第１のビニオン軸、６はこのビニオン軸
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８ａと
ラック軸６の一方を連結する一方のポールジヨイント、
７ｂは他方のタイロッド８ｂとラック軸６の他方を連結
する他方のポールジヨイントである。９は’：ｌ　ン）
　ロー　ル：Ｌニット、１０は車速を検出する車速セン
サ、１１は車載バッテリ、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、バッテリ１
１からコントロールユニット９を介して駆動される。１
４はモータ１３の出力軸に連結され、減速機を形成する
ウオーム軸、１５はウオーム軸１４と噛み合って駆動さ
れるウオームホイール軸、１６はウオームホイール軸１
５とラック軸６の第２のラック歯部６ｂと噛み合う第２
のビニオン軸１７間の連結をコントロールユニット９の
指示にしたがって結合または離脱する電磁クラッチであ
る。

第２図は上記コントロールユニット９の詳細を示すブロ
ック図で、９ａ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の入力により車速を測定する単連測定手段、９ｃ
は操舵トルク値と記憶保持された前回操舵トルク値より
単位時間当９の操舵トルク変動率を算出する操舵トルク
変動率算出手段、９ｄは操舵トルクの絶対値および操舵
トルク変動率が各々所定値以下のとき、操舵停止と判定
出力する操舵停止判定手段、９ｅ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、９
ｆは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、９ｇは通常はモータ電流記憶手段
９ｆの出力とモータ電流乗数記憶手段９ｅの出力を乗じ
た値にモータ電流値を決定し、電磁クラッチ１６が離脱
時は零にモータ電流値を決定するモータ電流決定手段、
９ｈはモータ電流決定手段９ｇの出力に基づきモータ電
流を制御するモータ電流制御手段、９１は少なくとも車
速により定まる条件と操舵停止判定手段９ｄの出力条件
にて電磁クラッチ１６を結合または離脱する制御を行な
う電磁クラッチ制御手段である。

次に動作を第３図〜第５図を参照して説明する。

第３図は操舵トルク対モータ電流の制御特性図、第４図
は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、ウオームホイール軸１５と第２のビニ
オン軸１７が連結される。この状態でハンドル１に回転
力が与工られるとコントロールユニット９は第３図に示
すようにモータ１３の電流を制御する。第３図において
操舵トルクを右方向へ増加すると、ａ点でモータ１３ｆ
ｔオンし、モータおよび機械系の慣性の影響を軽減する
ため工θＦ（２〜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、Ｃ点にて１００％の電
流となる。逆にトルクを減少して操舵トルクがＣ点より
モータ電流は減少し、ｂ点でＩＯｙのモータ電流値とな
る。

さらに操舵トルクが減少してａ点となると、モータ１３
はオフする。このことは操舵トルクを左方向へ行なって
も上記と同様に行なわれ、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。

これによって上記のようにｂ点からモータ電流を徐々に
増加する制御を行なうことは、ウオーム軸１４への出力
トルクは徐々に増加することとなり、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１５．電
磁クラッチ１６および第２のビニオン軸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。以上は車の停止時の動作である。

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、を乗じた値ＩＭにて行なう。こ
のＫｌの値はｄ点の車速までは１００％の値をとり、ｄ
点以降は段階的に減少し、ｅ点の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。次に車速がｆ
点の値となると第５図に示すように操舵トルク絶対値が
所定値（０〜０．２Ｋｉｉ−ｍ程度）内にて、かつ操舵
トルク変動率が所定４ｊ！１．（０〜２　Ｋｇ、ｍ／ｓ
　）内となるとモータ電流および電磁クラッチ印加電圧
共に零に制御してウオームホイール軸１５と第２のビニ
オン軸１７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、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連がりの
異和感を解消するため、モータ電流ＩＭの制御を操舵ト
ルクに応じたモータ電流ＩＭＩ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に、を乗じた値にて行な
うと共に、所定車速以上でアシスト力遮断の際は操舵停
止状態にて行なうようにしたので、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変更の
みにより、車の停止から走行および走行から停止へ移行
する際の連がりが滑らかに行なえると共に、安価にして
操舵感覚のよいパワーステアリングとなる。

【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
ステアリング制御装置の構成図、第２図はコントロール
ユニットのブロック図、第３図は操舵トルク対モータ電
流の制御特性図、第４図は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図は制御プログラ
ムの７０−チャートである。 １・・・ハンドル、２ａ＋２ｂ＋２ｃ・・・ステアリン
グシャフト、３・・・トルクセンサ、５・・・ラック軸
、９・・・コントロー、ルユニット、９ａ・・・操舵ト
ルク測定手段、９ｂ・・・車速測定手段、９ｃ・・・操
舵トルク変動率算出手段、９ｄ・・・操舵停止判定手段
、９ｅ・・・モータ電流乗数記憶手段、９ｆ・・・モー
タ電流記憶手段、９ｇ・・・モータ電流決定手段、９ｈ
・・・モータ電流制御手段、９１・・・電磁クラッチ制
御手段、１０・・・車速センサ、１１・・・バッテリ、
１３・・・直流モータ、１４・・・ウオーム軸、１５・
・・ウオームホイール軸、１６・・・′電磁クラッチ、
１７・・・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。 代理人　　　大　　岩　　増　　誰 手続補正書（自発） 昭和　　年　　月　　日 １、事件の表示　　　特願昭６１−１２４０１２号２、
発明の名称 モータ駆動式パワーステアリング制御装置３、補正をす
る者 代表者志岐守哉 ４、代理人 ５゜　補正の対象 明細書の発明の詳細な説明及び図面の簡単な説明の欄６
、　補正の内容 （１１明細書３頁２０行の「できるモータ」を「モータ
」と訂正する。 （２）８頁４及び９行のｒｌｅ１４をｒｌｏｐ」と訂正
する。 （３１１０頁２０行の「５」を「６」と訂正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 車速を検出する車速センサと、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
   ンサと、車速センサとトルクセンサの信号を入力とする
   コントロールユニットと、車載バッテリからコントロー
   ルユニットを介して駆動される直流モータと、このモー
   タの出力軸に直結され、コントロールユニットによって
   結合または離脱する電磁クラッチとを備えたモータ駆動
   式パワーステアリング制御装置において、上記トルクセ
   ンサ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、車速センサの入力により車速を測定する車速測
   定手段と、操舵トルク値と記憶保持された前回トルク値
   より単位時間当りの操舵トルク変動率を算出する操舵ト
   ルク変動率算出手段と、操舵トルクの絶対値および操舵
   トルク変動率が各々所定値以下のとき、操舵停止と判定
   出力する操舵停止判定手段と、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を記憶保持するモータ電
   流記憶手段と、通常はモータ電流記憶手段の出力とモー
   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、上記電磁クラッチが離脱時には零に決定するモ
   ータ電流決定手段と、このモータ電流決定手段の出力に
   基づきモータ電流を制御するモータ電流制御手段と、少
   なくとも車速により定まる条件と操舵停止判定手段の出
   力条件にて電磁クラッチを結合または離脱制御を行なう
   電磁クラッチ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装置。