JPS63180564A

JPS63180564A - 電気式パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JPS63180564A
Application number: JP62013754A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Kido; 木戸　彰彦
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1987-01-23
Filing date: 1987-01-23
Publication date: 1988-07-25

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、自動車等の車輌に用いられる電気式パワース
テアリング装置に係り、特にステアリングトルク感応型
の電気式パワーステアリング装置に係る。

従来の技術電動機の如き出力制御可能な動力源を有するパワーユニ
ットがステアリングホイールとステアリングギア装置と
の間のステアリング操作力伝達経路の途中に動力伝達関
係に接続され、前記ステアリングホイールに作用するト
ルクに応じて前記パワーユニットの出力を制御し、その
トルクに応じてステアリングアシスト力が生じるよう構
成された電気式パワーステアリング装置が既に提案され
ており、これは例えば特開昭５９−７０２５７号、特開
昭６０−１６３７６６号の各公報に示されている。

発明が解決しようとする問題点油圧式パワーステアリング装置に於ては、ステアリング
ホイールを切り戻す際にはギアボックス内の油圧バルブ
周辺の摩擦等によって発生油圧が大きくなり、ハンドル
操作が軽くなるような構造的なヒステリシス特性が生じ
るが、しかし上述の如き電気式パワーステアリング装置
に於ては、ヒステリシス特性が特に存在しないため、例
えばコ−ナリングの保舵時にはハンドル操作が重く感じ
ると云う不具合がある。

本発明は上述の如き不具合を解消した改良された電気式
パワーステアリング装置を提供することを目的としてい
る。

間通点を解決するための手段上述の如き目的は、本発明によれば、ステアリングホイ
ールとステアリングギア装置との間のステアリング操作
力伝達経路の途中に接続され前記ステアリング操作力伝
達経路にステアリングアシスト力を与えるパワーユニッ
トと、前記ステアリング操作力伝達経路のトルクを検出
するトルクセンサと、前記トルクセンサにより検出され
たトルクに応じて前記パワーユニットの出力を制御し保
舵時には操舵時に比して前記パワーユニットの出力を所
定量徐々に増大させる制御装置とを有する電気式パワー
ステアリング装置によって達成される。

発明の作用及び効果上述の如き構成によれば、保舵時には操舵時に比してス
テアリングアシスト力が徐々に増大し、保舵時にも良好
なステアリングフィリングが得られるようになる。また
操舵時と保舵時との切り変り時にステアリングアシスト
が急激に変化することがなく、このことによってより一
層良好なステアリングフィリングが得られるようになる
。

実施例以下に添付の図を参照して本発明を実施例について詳細
に説明する。

図に於て、１０はステアリングホイールを示しており、
ステアリングホイール１０はステアリングシャフト１２
、自在継手１４、インタメゾイエイトシャフト１６、自
在継手１８を介してステアリングアシスト力付加用の減
速歯車装置２０のピニオン軸２２に駆動連結されている
。またピニオン軸２２はステアリングギア装置３０のピ
ニオン軸３２に駆動連結されている。

ステアリングギア装置３０は、ラックアンドビニオン型
のステアリングギア装置であり、ピニオン軸３２と一体
のビニオン３４とビニオン３４と噛合するラックパー３
６とを有し、ラックパー３６はその両端にて各々タイロ
ッドエンド部材３８及びナックルアーム４０を介して操
舵車輪４２に駆動連結されている。

減速歯車装置２０は、出力軸としてのピニオン軸２２に
連結された従動歯車２４と、該従動歯車２４と噛合する
駆動歯車２６とを有し、駆動歯車２６は電動機２８の出
力軸２９に固定連結されている。

電動機２８は電動機駆動制御装置５０によって電源５２
によりの電力供給を制御されて回転方向と回転出力とを
制御されるようになっている。電動機駆動制御装置５０
はサーボアンプ６６よりの制御信号に基いて作動するよ
うになっている。

ステアリングシャフト１２にはトルクセンサ５６が取付
けられており、トルクセンサ５６はステアリングシャフ
ト１２に作用するトルクを検出してこれに関する情報を
Ａ／Ｄコンバータ５８を介してマイクロコンピュータ５
４へ出力するようになっている。

マイクロコンピュータ５４は、ＣＰＵ６０とメモリ６２
とを有し、トルクセンサ５６により検出されるトルクに
応じた電動機出力Ｔｌ１１が得られるよう第３図に示さ
れている如き制御特性に従って制御信号をＤ／Ａコンバ
ータ６４及びローパスフィルタ７０を介してサーボアン
プ６６へ出力するようになっている。

ローパスフィルタ７０は、サーボアンプ６６への制御信
号の急激な変化を抑制すべく、そのカットオフ周波数を
定められている。

サーボアンプ６６は、アシストセンサ６８よりアシスト
力に関する情報をフィードバック制御情報として取込み
、このアシスト力が制御目標電動機出力Ｔｆｆｌと等価
になるように制御信号を電動機駆動制御装置５０へ出力
し、電動機２８に与える電流を制御するようになってい
る。

アシストセンサ６８は、電動機２８の電機子電流がその
出力トルクにほぼ比例することを利用して、この電流を
検出するシャント抵抗と信号増幅用増幅器との組合せ回
路であってよい。

次に第２図に示されたフローチャートを参照して本発明
による電気式パワーステアリング装置の作動について説
明する。

第２図に示されたフローチャートのルーチンは所定時間
毎に繰返し実行され、スタート時にはステップ１０にて
初期化が行われ、次にステップ１２へ進む。

ステップ１２に於ては、トルクセンサ５６により検出さ
れたステアリングトルクＴｓを読込み、またこのステア
リングトルクＴｓよりステアリング方向、即ちステアリ
ングホイール１０の回転方向を検出することが行われる
。ステップ１２の次はステップ１４へ進む。

ステップ１４に於ては、ステップ１２にて読込まれたス
テアリングトルクＴｓと一回前のステップ１２にて読込
まれたステアリングトルクＴｓとの差からトルク変化率
ΔＴｓを算出することが行われる。ステップ１４の次は
ステップ１６へ進む。

ステップ１６に於ては、トルク変化率ΔＴｓが予め定め
られた０に近い所定値ΔＴ　５ｓｅｔ以上であるか否か
の判別が行われる。ΔＴｓ＞ΔＴ　５ｓｅｔである時に
は操舵時であるとしてステップ１８へ進み、これに対し
ΔＴｓ　＞ΔＴ　５ｓｅｔでない時は保舵時としてステ
ップ２０へ進む。

ステップ１８に於ては、第３図に示されている如き操舵
時特性に従って電動機出力ＴｒＡを決定することが行わ
れる。電動機出力Ｔｌｌ１は、第３図に示されている如
く、ステアリングトルクＴｓの増大に応じて増大すべく
決定される。ステップ１８の次はステップ２２へ進む。

ステップ２０に於ては、第３図に示されている如く、保
舵時特性に従って電動機出力Ｔｌｌ１を決定することが
行われる。この時の電動機出力Ｔｍは、第３図に示され
ている如く、ステアリングトルクＴｓの増大に応じて増
大すべく決定され、その増加率は操舵時に比して大きい
値に設定されている。

これにより保舵時には操舵時に比して電動機出力Ｔｍが
大きい値に決定されるようになる。ステップ２０の次は
ステップ２２へ進む。

ステップ２２に於ては、ステップ１８或いはステップ２
２にて決定した電動機出力ＴＩＩＩの信号をサーボアン
プ６６へ出力することが行われる。

上述の如きフローチャートに従って制御が行われること
により、保舵時には操舵時に比して大きいステアリング
アシスト力が生じ、コーナリングの保舵時にハンドル操
作が重く感じることが回避され、保舵時に於ても良好な
ステアリングフィーリングが得られるようになる。

操舵時と保舵時との間でステアリング状態が変化した時
には、上述の如く電動機出力Ｔｌｌ１の制御目標値が急
激に変化するが、この制御信号はＤ／Ａ変換されたのち
ローパスフィルタ７０を経てサーボアンプ６６へ入力さ
れるから、電動機２８の出力が徐々に変化し、これが急
激に変化することが回避される。

尚、電動機２８の出力の急激な変化を抑制する手段は、
ローパスフィルタ以外に、所定の時定数を有する遅延回
路、平滑化回路であってもよい。

以上に於ては、本発明を特定の実施例について詳細に説
明したが、本発明゛はこれに限定されるものではなく、
本発明の範囲内にて種々の実施例が可能であることは当
業者にとって明らかであろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による電気式パワーステアリング装置の
一つの実施例を示す概略構成図、第２図は本発明による
電気式パワーステアリング装置の作動を説明するフロー
チャート、第３図は本発明による電気式パワーステアリ
ング装置の電動機出力のステアリングトルクに対する制
御特性を示すグラフである。１０・・・ステアリングホイール、１２・・・ステアリ
ングシャフト、１４・・・自在継手、１６・・・インタ
メゾイエイトシャフト、１８・・・自在継手、２０・・
・減速歯車装置、２２・・・ピニオン軸、２４・・・従
動歯車。２６・・・駆動歯車、２８・・・電動機、２９・・・出
力軸。３０・・・ステアリングギア装置、３２・・・ピニオン
軸。３４・・・ピニオン、３６・・・ラックバ−１３８・・
・タイロッドエンド部材、４０・・・ナックルアーム、
４２・・・操舵車輪、５０・・・電動機駆動制御装置、
５２・・・電源、５４・・・マイクロコンピュータ、５
６・・・トルクセンサ、５８・・・Ａ／Ｄコンバータ、
６０・・・ＣＰＵ、６２・・・メモリ、６４・・・Ｄ／
Ａコンバータ、６６・・・サーボアンプ、６８・・・ア
シストセンサ、７０・・・ローパスフィルタ

Claims

【特許請求の範囲】

ステアリングホイールとステアリングギア装置との間の
ステアリング操作力伝達経路の途中に接続され前記ステ
アリング操作力伝達経路にステアリングアシスト力を与
えるパワーユニットと、前記ステアリング操作力伝達経
路のトルクを検出するトルクセンサと、前記トルクセン
サにより検出されたトルクに応じて前記パワーユニット
の出力を制御し保舵時には操舵時に比して前記パワーユ
ニットの出力を所定量徐々に増大させる制御装置とを有
する電気式パワーステアリング装置。