JPS6311480A

JPS6311480A - 電動パワ−ステアリングの制御装置

Info

Publication number: JPS6311480A
Application number: JP61153762A
Authority: JP
Inventors: Seiji Komamura; 駒村　清二; Katsukuni Kata; 加太　克邦; Bunichi Sugimoto; 杉本　文一
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1986-06-30
Filing date: 1986-06-30
Publication date: 1988-01-18

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、電動モータを駆動させて操舵力をパワーア
シストする電動パワーステアリングの制御装置に関する
。

（従来の技術）電動パワーステアリングでは、セルファライニングトル
クでハンドルを戻すとき、電動モータに電流が流れてい
ると、そのモータの駆動力が抵抗として作用するので、
当該ハンドルの戻りが悪くなってしまう。しかも、」二
記セルファライニングトルクの作用で電動モータが逆回
転し、それが発電機として機能するので、ハンドルの戻
りに対する抵抗がいっそう大きくなる。

そこで、従来は、」一端にサイドロッドを設けたラック
と、上記電動モータとをクラッチを介して連係し、ハン
ドルを戻すときには、このクラッチを切り離す構成にし
ていた。

（本発明が解決しようとする問題点）上記のようにした従来の装置では、クラッチを用いるた
めに構造が複雑でコスト高になるとともに、マニュアル
ステアリングの場合と同様に、ハンドルの戻り力が強く
なり過ぎるという問題があった。

この点を解決するために、例えば、ハンドルの戻り時に
は、モータに供給する電流を少なくすることも考えられ
る。しかし、この場合に、当該電動モータが発熱等によ
ってその特性が変化すると、ハンドルの戻りが悪くなる
という問題が発生する。

この発明の目的は、ハンドルの戻り時には、電動モータ
に電流を供給しないようにし、モータ特性の変化に関係
なくハンドルの戻りを一定にできるようにした装置を提
供することである。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、この発明は、操舵力をパ
ワーアシストする電動モータと、操舵トルクを検出する
トルク検出器と、当該車両の車速を検出する車速検出器
と、これらトルク検出器及び車速検出器からの信号に応
じて、所定の電気信号を出力する変換回路と、この変換
回路の出力信号に応じて上記電動モータに対する制御信
号を出力するモータ駆動回路とを備えた電動パワーステ
アリングの制御装置において、」−記電動モータの回転
方向を検出するモータ回転検出器を設け、このモータ回
転検出器からの回転信号と、電動モータの出力トルク信
号とを基にして、ハンドルを戻しているかどうかを判断
し、ハンドルを戻しているときには、当該電動モータに
電流を供給しない構成にしている。

（本発明の作用）電動モータには、その出力トルクによって当該ラックを
駆動している駆動領域と、電動モータの回転方向とは反
対方向にハンドルを戻す制動領域と、電動モータの回転
数以上の速さでハンドルを回す増速領域とがあるが、」
−配量動領域及び増速領域では、電動モータに電流を供
給しない。

（本発明の効果）この発明の装置によれば、当該電動モータの制動領域と
増速領域とにおいては、電流を供給しないので、当該電
動モータの駆動力がハンドルの回転に対して抵抗にはな
す、しかも、それはモータ特性が変化しても同じである
。

（本発明の実施例）図示の実施例において、ハンドル１には入力軸２を連結
するとともに、この入力軸２の先端にピニオン３を設け
、このピニオン３をラック４にかみ合わせている。この
ラック４は、サイドロッド５及びナックルアーム６を介
して車輪７に連係している。したがって、上記ハンドル
ｌを回してピニオン３を回転させると、このピニオン４
の回転に応じてラック４が移動し、当該車両の操舵方向
が制御される。

また、上記ラック４には、ピニオン３とは別のピニオン
８をかみ合わせているが、このピニオン８は、減速器９
を介して電動モータｍに連係している。

−１−記電動モータｍはモータ制御装置りの出力信号に
応じて制御されるが、このモータ制御袋ＲＤには操舵ト
ルクを検出するトルク検出器１０と車速を検出する車速
検出器１１と、電動モータｍの回転方向を検出するモー
タ回転検出器１２とを接続している。そして、このモー
タ制御装置りの回路をブロック図で示したのが第２図で
ある。

すなわち、ハンドル１を回したときの操舵トルクを検出
する上記トルク検出器１０はトルク信号処理回路１３に
接続しているが、この処理回路１３は関数発生回路１４
を介して車速感応回路１５に接続している。

また、上記車速検出器１１は、車速信号処理回路１６に
接続するとともに、この車速信号処理回路１６を」二記
車速感応回路１５に接続している。

そして、トルク信号処理回路１３では、第３図に示すよ
うに、当該操舵トルクに応じた信号電圧Ｖｌ　を出力し
、当該信号電圧ｖ１を関数発生回路１４に入力する。こ
の関数発生回路１４は、信号電圧Ｖ１を第４図の曲線に
沿った電圧ｖ３に変換して出力する。このように関数発
生回路１４を設けたのは、電動モータｍによるパワーア
シスト量を、操舵トルクとの関係で最も理想的な特性、
すなわち第４図に示す特性に合せるためである。さらに
、上記車速信号処理回路１６は、第５図に示すように、
車速に比例した信号電圧ｖ２を出力する。

したがって、−Ｉ−記車速感応回路１５には、操舵トル
クに応じた信号電圧Ｖ３と、車速に比例した信号電圧Ｖ
２とが入力するとともに、第６図に示すように、これら
両信号電圧ｖ３　、ｖ２　に応じた信号電圧ｖ４を出力
する。つまり、この車速感応回路１５では車速による信
号電圧■２をパラメータににして、操舵トルク信号Ｖ３
に応じた信号電圧■４を出力させるようにしている。

」−記のようにして車速感応回路１５から出力した信号
電圧ｖ４が、モータ駆動回路１７に入力すると、このモ
ータ駆動回路１７からは第７図に示す制御電圧■５を出
力する。

」−配給７図は各制御電圧ｖ５がｐ　−ｒに変化したと
きの当該電動モータｍの回転数Ｎ、出力トルクＴａｕｔ
及び電流■の関係を示したものである。

そして、」−記Ｙ軸かモータの回転数を示すとともに、
そのプラス側が左回転、マイナス側が右回転の場合ので
ある。また、Ｘ軸がモータｍの出力トルクを示すととも
に、そのプラス側の左回転トルク、マイナス側が右回転
トルクを示している。

しかして、第７図において入力信号ｖ５が第１象限にあ
るときは、モータｍの回転方向と出力トルクの方向とが
同一になるので、それは当該電動モータｍの駆動力が正
のアシスト力として機能していることを示しているもの
で、第１象限にあるときは駆動領域にある。

これに対して、第２象限にあるときは、回転方向に対し
て出力トルクの方向が反対になり、電動モータｍの駆動
力が負のアシスト力とじて機能する。ただし、この第２
象限のうち、増速領域ａは、当該電動モータｍの回転数
よりもハンドルを速く回したときを示し、制動領域すは
、ハンドルの回転方向に対して、電動モータｍが反対方
向に駆動する状態を示している。

さらに、第３象限では、モータｍの回転方向と出力トル
クの方向とが同一になるので、上記第１象限の場合と同
様に駆動領域となる。ただし、第１象限の場合とその回
転方向が反対になる。

そして、第４象限では、第２象限と同様に、増速領域Ｃ
と制動領域ｄとなる。

ただし、この実施例では、上記したようにモータ回転検
出器１２の信号をモータ駆動回路１７に入力し、上記第
２．４象限の増速領域と増速領域とにあるときには、電
動モータｍに電流を流さないようにしているが、この特
性を示したのが第８図である。この第８図からも明らか
なように、上記第２．４象限にあるときには、ハンドル
がセルファライニンクトルクによって戻る側に回されて
いると判断し、このときには電動モータｍに電流を流さ
ないようにしている。したがって、この実施例ではハン
ドルの戻し時に、電動モータｍの駆動力が抵抗になるよ
うなことがなくなる。

なお、上記実施例におけるトルク信号処理回路１３、関
数発生回路１４、車速感応回路１５及び車速信号処理回
路１６によって、この発明の変換回路を構成するもので
ある。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明の実施例を示すもので、第１図は概略的
な構造図、第２図はブロック図、第３図はトルク信号処
理回路の出力信号の特性を示したグラフ、第４図は関数
発生回路の出力信号の特性を示したグラフ、第５図は車
速信号処理回路の出力信号の特性を示したグラフ、第６
図は車速感応回路の出力信号の特性を示したブラフ、第
７図は信号電圧ｖ５をパラメータとした回転数と出力ト
ルクとの関係を示したグラフ、第８図はこの発明の制御
特性を示したグラフである。ｍ・・・電動モータ、１０・・・トルク検出器、１１・
・・車速検出器、１２・・・モータ回転検出器、１７・
・・モータ駆動回路、ｈ・・・変換回路。

Claims

【特許請求の範囲】

操舵力をパワーアシストする電動モータと、操舵トルク
を検出するトルク検出器と、当該車両の車速を検出する
車速検出器と、これらトルク検出器及び車速検出器から
の信号に応じて、所定の電気信号を出力する変換回路と
、この変換回路の出力信号に応じて上記電動モータに対
する制御信号を出力するモータ駆動回路とを備えた電動
パワーステアリングの制御装置において、上記電動モー
タの回転方向を検出するモータ回転検出器を設け、この
モータ回転検出器からの回転信号と、電動モータの出力
トルク信号とを基にして、ハンドルを戻しているかどう
かを判断し、ハンドルを戻しているときには、当該電動
モータに電流を供給しない構成にした電動パワーステア
リングの制御装置。