JPH01111567A - 電動式パワーステアリング装置 - 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 本発明は、自動車用電動式パワーステアリング装置に関
するものである。

従来の技術 近年、自動車のパワーステアリング装着率は向上してお
り、そのパワーステアリング特性もさらに快適性が追求
されてきている。この様な背景のもと今迄の油圧式パワ
ーステアリングの欠点を解消する方法として、より快適
性を向上させる電動式パワーステアリングが検討されて
いる。

以下図面を参照しながら、上述した従来の電動式パワー
ステアリングについて説明する。

第５図、第６図は従来の電動式パワーステアリングを示
すものである。第５図において１１はモータで、操舵の
補助をするものである。１２はトルクセンサ、１３ａ、
１３ｂはステアリング軸、１４はステアリングホイール
、１５は車輪軸である。

第６図において、２５はモータ１１のドライブアンプで
、モータ１１の回転方向及びトルクを制御する。２６は
方向検出回路で、トルクセンサ１２の出力によって操舵
の左右方向を判断し、ドライブアンプ２５に信号を出力
する。２７はトルクセンサ１２の出力から目標トルクを
算出する目標トルク算出回路、２８は目標トルク算出回
路２７がらの信号と、トルクセンサ１２の出力信号を比
較する比較回路である。

以上の様に構成された電動式パワーステアリングについ
て、以下その動作を説明する。

まず、運転者がステアリングホイール１４を右もしくは
左方向に操作すると、ステアリング軸１３ａにステアリ
ングギヤを介して結合された負荷を動かそうとする。

このとき、ステアリングシャフト１３ａと１３ｂの間に
捩れ力が働き、トルクセンサ１２に捩れに応じた信号出
力があられれる。この出力値によって、方向検出回路２
６の出力が決定され、ドライブアンプ２５によってモー
タの回転方向が指示される。一方、トルクセンサ１２の
出力値に応じ、目標トルク算出回路２７により決定され
た目標値と一致する様、比較回路２８にて比較され、そ
の差が無くなる様、ドライブアンプ２５に信号が出力さ
れる。その結果、２つの指令信号により、モータ１１の
補助力が変わり、最終的に操舵力を軽（することとなる
。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記のような構成では、操舵スピード迄
考慮する事が出来ず、モータの立上り遅れ等により、急
操舵時にハンドルが重く操作性の悪いステアリング特性
となる様な問題点を有していた。

本発明は前述の欠点に鑑み、操舵性能、特に急転舵時の
ハンドル操作を太き（向上させ違和感の少ない電動式パ
ワーステアリングを提供するものである。

問題点を解決するための手段 上記の様な問題点を解決するために本発明の電動式パワ
ーステアリングは、操舵の補助をするモータと、操舵力
を出力するトルクセンサと、ハンドルの回転加速度を検
出する加速度センサと、前記トルクセンサ及び加速度セ
ンサからの出力にもとづきトルク制御を行う制御回路部
とより構成されている。

作用 本発明は上記した構成によって、運転者のハンドル操舵
時の回転のスピードを加速度信号とし、この信号とトル
クセンサからの信号を用いて、加速度信号が大きい場合
には、トルクセンサからのモータ印加電圧指令信号を大
きめに補正し、逆に加速度信号が小さい場合は前記モー
タ印加電圧指令信号を小さめに補正する事により、急操
舵時のモータの立上がり遅れ等に起因するシステムの応
答遅れや、操舵スピードの遅い場合におけるシステムの
発振現象を解決し、大きく操舵特性を向上させる事が可
能となる。

実施例 以下本発明の一実施例の電動式パワーステアリングにつ
いて、図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の概略構成図を示し、第２図は本発明の
具体的な制御ブロック図、第３図は操舵トルクと加速度
によるモータ印加電圧指令の補正データテーブルの一例
を示し、第４図は時間とモータ印加電圧指令値の関係を
示したものである。

第１図において、従来例と異なる点は、加速度センサ１
６が付加されている事であり、それ以外の機能は従来例
と同じにつき同じ番号を付与し、詳細な説明を省（。ま
た、第２図に於いても第１図と同様に異なる箇所は加速
度センサ１６からの信号と、比較回路２８からの信号と
を補正する電圧補正回路２９のみで、これ以外は従来例
の第６図と同じにつき説明を省略する。

以上の様に構成された電動式パワーステアリングについ
て、以下第１図、第２図、第３図、第４図を用いてその
動作を説明する。

まず、第２図に於いて、運転者が操舵を行った場合、前
記トルクセンサ１２に信号が出力され、この出力値によ
り目標トルク算出回路２７に於いて、目標操舵トルクを
算出する。この算出された値２７ａと、現在運転者が感
じる操舵トルク１２ａとの差を計算する為、比較回路２
８に２７ａと１２ａの値が入力され、その結果モータ印
加電圧指令値２８ａが決定される。一方同じく運転者が
操舵を行うことにより、ステアリングホイール１４を回
転させる加速度が加速度センサ１６から検出される。こ
の出力値１６ａに応じ、前記モータ印加電圧指令値２８
ａを、電圧補正回路２９にて補正し、その値２９ａをド
ライブアンプ２５に入力し、トルクセンサ１２からの信
号出力が、目標トルクと早く一致する様に制御をする。

今、第３図の様に操舵トルクがａで、また加速慶大で運
転者が操舵している場合、ａ′なるデータで補正が行わ
れ、この結果、第４図の様に本来のａの場合のモータ印
加電圧指令に対し、ΔＴ″またはΔＴ′だけモータ印加
電圧指令が増加された指令値がモータ１１に印加される
。これにより、モータ立ち上りの特性の向上環、システ
ムの遅れを解消し、運転者の間隔に合った良好な操作性
を得る事が出来る。

また、加速度が小の場合はａ′なる値で補正された印加
電圧指令が出力され、モータトルクのオーバーによる発
振現象を解決出来る。

なお、本実施例に於いて、第３図に示す補正データテー
ブルの構成数を増加させる事によって、その制御性をよ
り微妙に調整出来る事は言うまでもな（、同時にハンド
ル特性の異なる多車種へも応用できる。

発明の効果 以上の様に本発明は、ステアリング軸と車輪軸の間に取
付られたトルクセンサと加速度センサを設ける事により
運転者の意思をより正確にとらえ、加速度センサによる
電圧補正を行う事により、操作性の優れたシステムを実
現する事が出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に於ける電動式パワーステアリ
ング装置の概略構成図、第２図は第１図の具体的な制御
ブロック図、第３図は操舵トルクと加速度による補正デ
ータテーブルの一例を示す説明図、第４図は時間とモー
タ印加電圧指令値の関係を示す図、第５図は従来例を示
す電動式パワーステアリングの概略構成図、第６図は第
５図に示す電動式パワーステアリングの制御ブロック図
である。 １１・・・・・・モータ、１２・・・・・・トルクセン
サ、１３ａ。 １３ｂ・・・・・・ステアリング軸、１６・・・・・・
加速度センサ、２５・・・・・・ドライブアンプ、２６
・・・・・・方向検出回路、２７・・・・・・目標トル
ク算出回路、２８・・・・・・比較回路、２９・・・・
・・電圧補正回路。 代理人の氏名　弁理士　中尾敏男　ほか１名第３図 第４図 第５図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ステアリング軸と車輪の間に取付けられた操舵力
   を出力するトルクセンサ、ステアリングホイールの回転
   加速度を検出する加速度センサ、及び操舵の補助をする
   補助モータと、前記トルクセンサ及び加速度センサから
   の出力にもとづき、前記モータのトルク制御を行う制御
   回路部とを有する電動式パワーステアリング装置。
2. （２）制御回路部は、トルクセンサからの信号にもとづ
   き目標トルクを算出する目標トルク算出回路と、この目
   標トルク算出回路からの信号と前記トルクセンサからの
   信号を比較する比較回路と、この比較回路より出力され
   たモータ印加電圧指令信号を加速度センサの信号出力値
   で補正する電圧補正回路と、トルクセンサの出力にもと
   づき回転方向を決定する方向検出回路と、前記電圧補正
   回路及び方向検出回路からの信号にもとづきモータへの
   通電を制御するドライブアンプとにより構成した特許請
   求の範囲第１項記載の電動式パワーステアリング装置。