JPH07102816B2 - モータ駆動式パワーステアリング制御装置 - Google Patents

モータ駆動式パワーステアリング制御装置

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JPH07102816B2
JPH07102816B2 JP6348586A JP6348586A JPH07102816B2 JP H07102816 B2 JPH07102816 B2 JP H07102816B2 JP 6348586 A JP6348586 A JP 6348586A JP 6348586 A JP6348586 A JP 6348586A JP H07102816 B2 JPH07102816 B2 JP H07102816B2
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光晴 森下
伸一 高下
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Mitsubishi Electric Corp
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    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
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    • B62D6/08Arrangements for automatically controlling steering depending on driving conditions sensed and responded to, e.g. control circuits responsive only to driver input torque
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)

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、この種の装置として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
シヤフトに補助付勢するものがある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
従来のステアリング装置は以上のように構成されてお
り、従来方式のハンドルの回転力を検出するトルクセン
サは、トルク測定値を電圧信号に変換するのみで、コン
トローラへ測定値を伝送する途中のコネクタまたはスリ
ツプリングあるいは配線での電圧降下を配慮していない
構造のため、制御に用いられるトルク値が変動する問題
点があつた。
また従来のパワーステアリング制御装置では第2図に示
すようにコントロールユニット9内で安定化電源によっ
て安定化された電源電圧がトルクセンサ3へ供給される
ので、コントロールユニット9とトルクセンサ3の間の
配線やコネクタあるいはスリップリングにで電圧降下を
生じ、トルクセンサ3でトルクを測定する元となる電源
電圧が変動し、このこともトルク値を変動させる原因と
なっていた。
そして、以上のようなトルク値の変動が生じると、例え
ば自動車の直進中には通常、ハンドルの中立点を表す出
力がトルクセンサからコントロールユニット9に伝送さ
れるにもかかわらず、誤って中立点から右または左へ偏
った出力が伝送され、この結果ハンドル操作をしていな
いのにステアリング装置に対し右または左へ勝手に操舵
力が付勢されてハンドルの重さが右または左の一方に偏
ってハンドル操作に違和感を生じたり、またはステアリ
ング装置が勝手に右または左へ操舵されることもあり、
この場合は大変危険であった。
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、電圧降下の影響がなく、トルク値の変動の生
じない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〕
この発明に係るパワーステアリング制御装置は、安定化
電源とセンサ素子とこのセンサ素子の出力電圧を電流に
変換するプリアンプとを有するトルクセンサが備えられ
たものである。
〔作用〕
この発明におけるパワーステアリング制御装置は、トル
クセンサとコントロールユニット間にあるスリップリン
グあるいはコネクタや配線における電圧降下の影響がな
く、これによつてトルク値の変動の生じない制御装置と
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
図はモータ駆動式パワーステアリング制御装置の概要図
で、1は運転者の操舵回転力を受けるハンドル、3はハ
ンドル1に加えられた回転力に応じて電気信号を出力す
るトルクセンサ、4aは第1のユニバーサルジョイント、
4bは第2のユニバーサルジヨイント、2aはハンドル1と
トルクセンサ3間を連結する第1のステアリングシヤフ
ト、2bはトルクセンサ3と第1のユニバーサルジヨイン
ト4a間を連結する第2のステアリングシヤフト、2cは第
1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間を連結する第3のステアリングシヤフトで
ある。5は第2のユニバーサルジヨイント4bに連結され
た第1のピニオン軸、、6は第1のピニオン軸5と噛み
合う第1のラツク歯部6aと第2のラツク歯部6bを有する
ラツク軸、7aは一方のタイロツド8aとラツク軸6の一端
を連結したポールジヨイント、7bは他方のタイロツド8b
とラツク軸の他端を連結したポールジヨイントである。
9はコントロールユニツト、10は車速を検出する車速セ
ンサ、11は車載用のバツテリー、12はキースイツチ、13
は分巻または磁石界磁を有する直流モータで、上記バツ
テリー11からコントロールユニツト9を介して駆動され
る。14はモータ13の出力軸と直結して駆動される電磁式
すべりクラツチで、例えばパウダクラッチかヒステシス
クラッチである。15はすべりクラツチ14の出力軸に連結
され減速機を形成するウオーム軸、16はウオーム軸15と
噛み合つて駆動されるウオームホイール軸、17はウオー
ルホイール軸16とラツク軸6の第2の歯部6bと噛み合う
第2のピニオン軸18間の機械的な連結をコントロールユ
ニツ9の指示に従つて結合、離脱する電磁クラツチであ
る。
第3図は安定化電源とセンサ素子3aとプリアンプ3bを有
するトルクセンサ3と、非安定化電源を供給するコント
ロールユニット9とをスリップリングまたはコネクタ19
を介して接続している状態を示す図である。
次に動作を第4図〜第7図を参照して説明する。
第4図は上記プリアンプ3bの入力電圧対出力電流変換特
性図、第5図は電磁式すべりクラッチ14のクラッチ電流
対伝達トルク特性図、第6図は操舵トルク対モータ印加
電圧およびすべりクラッチ電流の制御特性図、第7図は
車速対すべりクラッチ電流および電磁クラッチ印加電圧
の制御特性図である。まず、エンジンの始動に際してキ
ースイツチ12をオンすると、電磁クラツチ17がオンしウ
オームホイール軸16と第2のピニオン軸18が連結され
る。この状態でハンドル1に回転力を与えると例えば第
2図に示すセンサ3aのみのトルクセンサ3に比べてこの
発明では第3図に示すようにセンサ3aより操舵トルクに
比例した検出電圧VTがプリアンプ3bに入力される。この
検出電圧VTは第4図に示すように操舵トルクに比例した
定電流ISに変換され、コントロールユニツト9に入力さ
れる。またコントローラ9からトルクセンサ3には非安
定化電源からの電源が供給され、トルクセンサ3の安定
化電源によって安定化される。上記のトルク信号はこの
信号に比例した定電流に変換されたことにより、途中の
コネクタあるいはスリップリング19および配線による電
圧降下の影響を受ることなくコントロールユニツト9へ
伝達される。
コントロールユニツト9は第6図に示すようにモータ13
およびすべりクラツチ14を制御する。すなわち、モータ
13の制御において、操舵トルクを右方向へ増加すると、
a点でモータ13をオンし、モータに100%電圧を印加す
る(b点)。さらに、操舵トルクを増加し操舵トルクが
c点になるとすべりクラツチ14の電流が流れ始め、操舵
トルクの増加に対し略対数的に増加し、100%電流とな
る(d点)。逆にトルクを減少してトルクがd点よりす
べりクラツチ14の電流は減少し、c点で0%となる。さ
らにトルクが減少しe点となるとモータ13はオフし、印
加電圧は0%(f点)となる。このことは左方向でも略
同様な制御が行なわれる。上記すべりクラツチ14の特性
は第5図に示すようにクラツチ電流に対して伝達トル
ク、すなわちすべりトルクが略比例的に増加する範囲が
用いられる。したがつて第6図でトルクが増加し、a点
に達成するとモータには100%電圧が印加されるので、
モータは回転し始めさらにトルクを増加してトルクがc
点からすべりクラツチ14の電流を徐々に増加するため、
ウオーム軸15への出力トルクは徐々に増加することにな
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16、電磁クラツチ17、第2のピニオン軸18
を介して第2のラツク歯部6bへ伝え、ハンドル1は軽く
なる。
次に自動車が走行状態となつた場合、第7図に示すよう
にすべりクラツチ14の電流は車速の増加に反比例して減
少するように制御され、g点ではハンドル1に回転力が
発生してもすべりクラツチ14には電流は流れなくなる。
さらに車速が上昇しh点に達すると、電磁クラツチ17も
オフし、ウオームホイール軸16と第2のピニオン軸18は
離脱するのでハンドル1を廻す運転者にとつては補助付
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、安定化電源とセ
ンサ素子とこのセンサ素子の出力電圧を電流に変換する
プリアンプを有するトルクセンサを備えたことにより、
トルクセンサとコントロールユニットの間のコネクタあ
るいはスリップリングおよび配線における電圧降下の影
響がなく、安価でトルク値に変動が生じず、操舵の際の
違和感がなく、安全なパワーステアリング制御装置とな
る。また、定電流化することにより長距離の信号伝送に
おいても耐ノイズ特性が向上し、動作の安定した信頼性
の高いパワーステアリング制御装置となる。
【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概要図、第2図および第3図は
従来のものとこの発明によるトルクセンサの各々の接続
図、第4図はプリアンプの電圧対電流交換特性図、第5
図は電磁式すべりクラツチのクラツチ電流対伝達トルク
特性図、第6図は操舵トルク対モータ印加電圧およびす
べりクラツチ電流の制御特性図、第7図は車速対すべり
クラツチ電流および電磁クラツチ印加電圧の制御特性図
である。 1……ハンドル、3……トルクセンサ、3a……センサ、
3b……プリアンプ、9……コントロールユニツト、13…
…モータ、14……電磁式すべりクラツチ、17……電磁ク
ラツチ、19……スリツプリングあるいはコネクタ。 なお、図中、同一符号は同一又は相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭55−57997(JP,A) 特開 昭56−42898(JP,A) 特開 昭58−29097(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】コネクタあるいはスリップリングを介して
    電源が供給され、ハンドルの回転力を検出して電圧に変
    換するトルクセンサと、このトルクセンサからの出力が
    コネクタあるいはスリップリングを介して入力され、前
    記ハンドルによって駆動される舵取り装置を補助付勢す
    るモータを制御するコントロールユニットとを備え、前
    記トルクセンサは安定化電源とセンサ素子とこのセンサ
    素子の出力電圧を電流に変換するプリアンプとを有して
    なる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。
JP6348586A 1986-03-19 1986-03-19 モータ駆動式パワーステアリング制御装置 Expired - Lifetime JPH07102816B2 (ja)

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