JPH0569844A - パワーステアリングシステム制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構成が簡単で、安価なパワーステアリングシ
ステム制御装置を提供すること、 【構成】 舵角速センサ３の検出値は、舵角速入力回路
６ｂを経てＣＰＵ６ｃに入力する。また、電流検出回路
６ｆは、モータ駆動回路６ｄからモータ７へ供給する電
流を検出し、検出値をＣＰＵ６ｃに供給する。この電流
検出値は、ステアリング入力トルクに比例しているの
で、この電流検出値からステアリング入力トルクの大き
さを知ることができる。ＣＰＵ６ｃは、該電流検出値が
予め定められた電流値以上になり、かつ所定の舵角速以
下の時に、アンローダ制御を行う。この発明によれば、
従来装置が有していたトルクセンサが不要になる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はパワーステアリングシ
ステム制御装置に関し、特に油圧ポンプを電動モータで
駆動してアシスト力を得るパワーステアリングシステム
制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のパワーステアリングシステム制御
装置の一例を、図４を参照して説明する。図において、
１はステアリング、２はステアリングシャフト、３は舵
角速センサ、４はアンローダ制御のために設けられたト
ルクセンサ、５は油路切替機構である。６は電気制御ユ
ニット（ＥＣＵ）であり、トルク入力回路６ａ、舵角速
入力回路６ｂ、ＣＰＵ６ｃおよびモータ駆動回路６ｄか
ら構成されている。７はモータ、８は油圧ポンプ、９は
油圧シリンダ、１０はラック、１１は車輪である。

【０００３】前記油圧ポンプ８、油路切替機構５および
油圧シリンダ９は、図示されているように、パイプ８
ａ、８ｂ、８ｃおよび８ｄで接続されている。図５に、
前記油路切替機構５の一具体例を示す。図において、５
ａ〜５ｄは、前記ステアリングシャフト２に結合された
ロータリバルブを示し、他の符号は、図４のものと同一
または同等物を示す。

【０００４】該ロータリバルブ５ａ〜５ｄは、負荷が掛
かっていない時には、開状態になっている。ステアリン
グ１が一方の方向へ回されると、同図(a) のように、ロ
ータリバルブ５ｂと５ｃが閉、５ａと５ｄが開となる。
このため、油圧ポンプ８からの油圧Ａはパイプ８ａ、ロ
ータリバルブ５ａを通ってパイプ８ｃに伝達され、前記
油圧シリンダ９に作用する。また、パイプ８ｄに発生し
た油圧Ｂはロータリバルブ５ｄを通ってパイプ８ｂに伝
達され、油圧ポンプ８に戻る。

【０００５】ステアリング１が他の方向に回されると、
同図(b) に示されているように、ロータリバルブ５ｂと
５ｃが開、５ａと５ｄが閉となる。このため、油圧ポン
プ８からの油圧Ａはパイプ８ａ、ロータリバルブ５ｂを
通ってパイプ８ｄに伝達され、前記油圧シリンダ９に作
用する。また、パイプ８ｃに発生した油圧Ｂはロータリ
バルブ５ｃを通ってパイプ８ｂに伝達され、油圧ポンプ
８に戻る。

【０００６】次に、前記の構成を有するパワーステアリ
ングシステム制御装置のアンローダ制御、すなわち、ス
テアリング入力トルクが予め設定された値を越え、かつ
ステアリング回転が小さい時に、モータ７に流す電流を
減らして、無駄なエネルギーロスを防止するようにする
動作について説明する。

【０００７】図４の舵角速センサ３によって検出された
舵角速データは、舵角速入力回路６ｂを経てＣＰＵ６ｃ
に入力される。また、前記トルクセンサ４によって検出
されたトルクデータは、トルク入力回路６ａを経てＣＰ
Ｕ６ｃに入力される。

【０００８】ＣＰＵ６ｃは、前記舵角速データおよびト
ルクデータをパラメータとして、パルス幅変調デューテ
イ（以下、ＰＷＭデューティと呼ぶ）Ｄを決定する。図
６は舵角速度（横軸）と、ＰＷＭデューティＤ（縦軸）
の関係を示し、該ＰＷＭデューティＤは舵角速度が大き
くなると徐々に大きくなる。また、ＰＷＭデューティＤ
は車速にも依存し、停止（車速＝０）している時が一番
大きく、高速になると小さくして滑らかな操舵を可能に
している。ここに、Ｖ1 は予め設定された舵角速度であ
る。

【０００９】図７は入力トルク（横軸）とＰＷＭデュー
ティＤ（縦軸）の関係を示し、ＰＷＭデューティＤは入
力トルクが設定値Ｔ2 になるまではほぼ比例して増大
し、設定値Ｔ2 を越えると、徐々に低減する。

【００１０】図８は、前記ＣＰＵ６ｃの動作の概要を示
し、前記入力トルク≧Ｔ2 が成立しない時（ステップＳ
１が否定）、または舵角速≦Ｖ１が成立しない時（ステ
ップＳ２が否定）には、ステップＳ４に進んで通常の制
御が行われる。

【００１１】一方、入力トルク≧Ｔ2 および舵角速≦Ｖ
１が成立する時、すなわち入力トルクが大きな所定値で
あるＴ2 以上で、かつ舵角速が小さな所定値であるＶ1
以下の時、前記ＰＷＭデューティＤを徐々に低下させて
モータ７を不作動にする制御、すなわちアンローダ制御
が行われる。なお、このアンローダ制御は、入力トルク
が小さな所定値であるＴ1 （図７参照）以下になるまで
は解除されず、モータ７は不作動の状態を保持される。

【００１２】ＣＰＵ６ｃは前記のような動作をし、前記
舵角速および入力トルクの値に従ったＰＷＭデューティ
Ｄをモータ駆動回路６ｄに出力する。モータ駆動回路６
ｄは、前記ＰＷＭデューティＤが入力すると、これに応
じた電力をモータ７に供給する。油圧ポンプ８は、該モ
ータ７の駆動力に従って油圧を発生し、これによって、
前記油圧シリンダ９は作動される。この結果、通常制御
時には、ステアリング駆動にアシスト力が及ぼされるこ
とになる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た従来装置によれば、トルクセンサ４を使用しているた
め、装置の構成が複雑であると共に、コスト高になると
いう問題があった。

【００１４】この発明の目的は、前記した問題点を除去
し、構成が簡単で、安価なパワーステアリングシステム
制御装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明は、パワーステアリングのためのアシスト力
を発生する油圧シリンダと、該油圧シリンダに油圧を供
給する油圧ポンプと、該油圧ポンプを駆動するモータに
流れる電流を検出する電流検出手段と、ステアリングの
舵角速を検出する手段と、前記電流検出手段によって検
出された電流値が第１の予定値以上でかつ前記舵角速が
第２の予定値以下の時、アンローダ制御を行う制御手段
とを具備した点に特徴がある。

【００１６】

【作用】本発明によれば、前記電流検出手段はステアリ
ング入力トルクに比例した電流を検出する。そして、該
電流検出手段によって検出された電流値が第１の予定値
以上でかつ前記舵角速が第２の予定値以下の時、アンロ
ーダ制御を行う。

【００１７】この結果、従来装置のように、トルクセン
サを使用すること無く、安価な部品を用いて製作するこ
とができる。

【００１８】

【実施例】以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説
明する。図１は、本発明の一実施例のブロック図を示
す。図において、６ｆは電流検出回路であり、モータ駆
動回路６ｄからモータ７へ供給する電流を検出し、検出
データをＣＰＵ６ｃに供給する。なお、他の符号は、図
４と同一または同等物を示すので、説明を省略する。

【００１９】本発明の原理は、ステアリング入力トルク
が大きくなると、油圧ポンプ８の発生圧が大きくなり、
該油圧ポンプ８を駆動するモータ７に供給される電流
が、前記ステアリング入力トルクに比例して大きくなる
ことに着目したものである。

【００２０】本実施例では、ＣＰＵ６ｃは、ＰＷＭデュ
ーティＤが、電流検出回路６ｆによる検出電流Ｉに対し
ては、図２に示されているような関係で変化するように
制御する。そして、該検出電流Ｉが所定値Ｉ1 を越えた
時に、舵角速入力回路６ｂからのデータを参照し、該デ
ータが所定値Ｖ1 （図６参照）より小さい時に、ＰＷＭ
デューティＤを徐々に低減して、モータ７に流す電流を
徐々に下げ、最終的には零にする。

【００２１】本実施例のＣＰＵ６ｃの動作を、図３のフ
ローチャートを参照して説明する。ステップＳ１では、
電流検出回路６ｆによる検出電流ＩがＩ1 以上であるか
否かの判断がなされ、この判断が否定の場合にはステッ
プＳ４に進んで通常の制御が行われる。一方、肯定の場
合には、ステップＳ２に進んで、舵角速入力回路６ｂか
らのデータが前記所定値Ｖ1 以下であるか否かの判断が
行われる。

【００２２】この判断が否定の時には、ステップＳ４に
進んで通常の制御が行われる。一方、ステップＳ２の判
断が肯定になると、ステップＳ３に進んで、アンローダ
制御が実行される。

【００２３】本実施例によれば、上記のような動作が行
われるので、従来装置のように高価なトルクセンサを用
いずとも、従来と同様のアンローダ制御を行うことがで
き、無駄なエネルギーロスを防止することができる。ま
た、モータ駆動回路６ｄおよびモータ７における過大発
熱を防止でき、これらの放熱構造を小形化できるという
メリットもある。

【００２４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、従来装置で使用していたトルクセンサを用い
ずに、電流検出回路を使用するようにしたので、簡単か
つ安価な構成でアンローダ制御を行うことができるとい
う効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例のブロック図である。

【図２】 検出電流ＩとＰＷＭデューティとの関係を示
す図である。

【図３】 本発明の一実施例の動作を説明するためのフ
ローチャートである。

【図４】 従来装置の一例を示すブロック図である。

【図５】 油路切替機構の詳細説明図である。

【図６】 舵角速度とＰＷＭデューティとの関係を示す
図である。

【図７】 入力トルクＴとＰＷＭデューティとの関係を
示す図である。

【図８】 従来装置の動作を説明するためのフローチャ
ートである。

【符号の説明】

１…ステアリング、３…舵角速センサ、５…油路切替機
構、６…電気制御ユニット（ＥＣＵ）、６ｆ…電流検出
回路、 ７…モータ、８…油圧ポンプ、９…油圧シリン
ダ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】パワーステアリングのためのアシスト力を
   発生する油圧シリンダと、 該油圧シリンダに油圧を供給する油圧ポンプと、 該油圧ポンプを駆動するモータに流れる電流を検出する
   電流検出手段と、 ステアリングの舵角速を検出する手段と、 前記電流検出手段によって検出された電流値が第１の予
   定値以上でかつ前記舵角速が第２の予定値以下の時、ア
   ンローダ制御を行う制御手段とを具備したことを特徴と
   するパワーステアリングシステム制御装置。