JPH0958493A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

電動式パワーステアリング装置

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Publication number
JPH0958493A
JPH0958493A JP22155995A JP22155995A JPH0958493A JP H0958493 A JPH0958493 A JP H0958493A JP 22155995 A JP22155995 A JP 22155995A JP 22155995 A JP22155995 A JP 22155995A JP H0958493 A JPH0958493 A JP H0958493A
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JP
Japan
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steering
upper limit
speed
electric motor
steering angle
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Application number
JP22155995A
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English (en)
Inventor
Minoru Arai
稔 新井
Yasuyoshi Emori
靖芳 江森
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Jidosha Kiki Co Ltd
Original Assignee
Jidosha Kiki Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高速走行中、誤って急操舵を行ったとして
も、またトルクセンサや舵角センサに異常が生じたとし
ても、大きな舵角変化を起こさないようにする。特別な
異常判断手段を設けることなく、トルクセンサや舵角セ
ンサの異常時のアシスト作動を穏やかにすることがで
き、制御を簡単として、低コストとする。 【解決手段】 ステップ101〜104により連続高速
走行状態を検出するものとし、この状態を検出している
場合、車速と操舵速度に応じて電動モータ7への供給電
流Iの上限値に制限を加える(ステップ105)。な
お、80km/h以上の走行状態が3分間以上持続し、
かつ±100deg以下の舵角状態が3分間以上持続し
た場合を連続高速走行状態と判断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、電動モータへの
供給電流を調整することによってハンドル操舵時のアシ
スト力を制御する電動式パワーステアリング装置に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、この種の電動式パワーステア
リング装置においては、ハンドル軸に舵角センサとトル
クセンサを組み込むと共に、ハンドル軸の出力軸部を回
転駆動する電動クラッチ付きの電動モータを設け、車速
センサの検出する車速と舵角センサの検出する舵角とト
ルクセンサの検出する操舵トルクなどをパラメータとし
てアシスト力を求めて、そのアシスト力が発生するよう
に電動モータへの供給電流の方向と大きさを調整するよ
うにしている。これにより、低速走行域の操舵時はアシ
スト力を大きくして操舵力を軽く、中高速走行域の操舵
時は逆にアシスト力を小さくして操舵力を重たくするよ
うに、ハンドル操舵時のアシスト力が制御される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電動式パワーステアリング装置によると、高
速走行中、誤って急操舵を行った場合、大きなアシスト
力が発生し、急激な舵力変化が起こる虞れがある。ま
た、高速走行中、トルクセンサや舵角センサに異常が生
じた場合にも、大きなアシスト力が発生することがあ
り、ハンドルが取られる虞れがある。
【0004】なお、トルクセンサや舵角センサの異常に
対しては、その異常を検出し、フェールセーフを行うこ
とが考えられている。すなわち、トルクセンサについて
言えば、その検出値に対して上限しきい値および下限し
きい値を定め、トルクセンサの検出値がその上限しきい
値あるいは下限しきい値を越えた場合、マニュアル操舵
に切り替えるようにすることが考えられている。
【0005】しかし、このようなフェールセーフ対策を
施した場合、マニュアル操舵に切り替えられるまでの間
にハンドルが異常に動き、運転者に不安を与える虞れが
ある。すなわち、トルクセンサに異常が生じた場合、ト
ルクセンサの出力電圧が上限しきい値あるいは下限しき
い値を越えるまでの間、そのトルクセンサの出力電圧を
検出値としてアシスト力の制御が行われ、ハンドルが運
転者の意志とは無関係に動いてしまう。高速走行中にこ
のような状態となると運転者は不安を感じる。また、こ
のようなフェールセーフ対策を施した場合、トルクセン
サや舵角センサに対して異常判断手段を特別に設けなけ
ればならず、制御が複雑となり、コスト高となる。
【0006】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その第1目的は、高速走行中、誤って
急操舵を行ったとしても、またトルクセンサや舵角セン
サに異常が生じたとしても、大きな舵角変化を起こさな
い電動式パワーステアリング装置を提供することにあ
る。また、その第2目的は、異常判断手段を特別に設け
ることなく、トルクセンサや舵角センサの異常時のアシ
スト作動を穏やかにすることができ、制御を簡単とし
て、低コストとすることの可能な電動式パワーステアリ
ング装置を提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、第1発明(請求項1に係る発明)は、連続高
速走行状態を検出するものとし、この状態を検出してい
る場合、電動モータへの供給電流の上限値に制限を加
え、その上限制限値を車速の上昇に従って下げるように
したものである。この発明によれば、連続高速走行中
は、電動モータへの供給電流の上限値に制限が加えられ
る。この場合、その上限制限値は、車速の上昇に従って
下げられる。
【0008】第2発明(請求項2に係る発明)は、連続
高速走行状態を検出するものとし、この状態を検出して
いる場合、電動モータへの供給電流の上限値に制限を加
え、その上限制限値を車速の上昇に従って下げ、かつ、
操舵速度が所定操舵速度に達するまでの領域ではその上
限制限値を操舵速度の上昇に従って下げ、所定操舵速度
に達した以降の領域ではその上限制限値を操舵速度の上
昇に従って上げるようにしたものである。この発明によ
れば、連続高速走行中は、電動モータへの供給電流の上
限値に制限が加えられる。この場合、その上限制限値
は、車速の上昇に従って下げられ、かつ、操舵速度が所
定操舵速度に達するまでの領域では操舵速度の上昇に従
って下げられ、所定操舵速度に達した以降の領域(緊急
回避操舵速度領域)では操舵速度の上昇に従って上げら
れる。
【0009】第3発明(請求項3に係る発明)は、第1
発明又は第2発明において、所定車速以上の走行状態が
所定時間以上持続し、かつ所定舵角以下の舵角状態が所
定時間以上持続した場合を連続高速走行状態と判断する
ようにしたものである。この発明によれば、所定車速以
上(例えば、80km/h以上)の走行状態が所定時間
以上(例えば、3分間以上)持続し、かつ所定舵角以下
(例えば、±100deg以下)の舵角状態が所定時間
以上(例えば、3分間以上)持続すると、この状態が連
続高速走行状態として検出される。
【0010】
【発明の実施の形態】以下、本発明を実施形態に基づき
詳細に説明する。図2はこの発明の一実施形態を示す電
動式パワーステアリング装置の概要図である。同図にお
いて、1はシグナルコントローラ、2はパワーコントロ
ーラ、3は車載バッテリ、4は車速センサ、5は舵角セ
ンサ、6はトルクセンサ、7は電動モータ、8は電磁ク
ラッチ、10はハンドル、11はハンドル軸、12はユ
ニバーサルジョイント、13は舵取り歯車機構、14は
ステアリングシリンダ本体、15,16は図示しないナ
ックルアームに連結されたタイロッド、17はイグニッ
ションスイッチである。
【0011】ステアリング系において、ハンドル10を
回動させることにより生じた操舵トルク(実操舵トル
ク)Td は、ハンドル軸11,ユニバーサルジョイント
12を介して舵取り歯車機構13に伝達される。操舵ト
ルクTd は、舵取り歯車機構13によりその作用方向が
変換され、タイロッド15,16を動かし、タイヤの方
向転換を行わせる。
【0012】上記ステアリング系には、動力倍力装置と
なる電動モータ7が電磁クラッチ8を介して連結されて
いる。この電動モータ7を制御するのがシグナルコント
ローラ1およびパワーコントローラ2である。シグナル
コントローラ1およびパワーコントローラ2はバッテリ
3から電源の供給を受ける。トルクセンサ6は舵取り歯
車機構13内に取り付けられ、操舵トルクTd に応じた
出力電圧VT を出力する。舵角センサ5は舵取り歯車機
構13に取り付けられ舵角θH を出力する。
【0013】トルクセンサ6からの出力電圧(検出トル
ク)VT 、舵角センサ5からの舵角(検出舵角)θH
車速センサ4からの車速(検出車速)Vv は、シグナル
コントローラ1へ送られる。シグナルコントローラ1
は、検出トルクVT ,検出舵角θH ,検出車速Vv に基
づき電動モータ駆動信号を生成し、この生成した電動モ
ータ駆動信号をパワーコントローラ2へ与える。パワー
コントローラ2は、シグナルコントローラ1からの電動
モータ駆動信号に応じ、車載バッテリ3からの電動モー
タ7への供給電流Iの方向および大きさを調整する。こ
れにより、低速走行域の操舵時はアシスト力を大きくし
て操舵力を軽く、中高速走行域の操舵時は逆に小さくし
て操舵力を重たくするように、ハンドル操舵時のアシス
ト力が制御される。
【0014】ここで、従来においては、電動モータ7へ
の供給電流Iに対しては、その上限値の制限は行ってい
ない。すなわち、検出トルクVT ,検出舵角θH ,検出
車速Vv に基づいて求められる供給電流Iを、その上限
値を制限せずに電動モータ7へ与えるようにしている。
これに対し、本実施形態では、連続高速走行中は、車速
と操舵速度に応じて電動モータ7への供給電流Iの上限
値に制限を加えるようにしている。
【0015】図1はシグナルコントローラ1での本実施
形態特有の処理動作を示すフローチャートである。シグ
ナルコントローラ1は、検出車速Vv に基づき、現在の
車速が80km/h以上であるか否かをチェックする
(ステップ101)。現在の車速が80km/h以上で
あれば、この80km/h以上の走行状態が3分以上持
続したか否かをチェックする(ステップ102)。
【0016】80km/h以上の走行状態が3分以上持
続すれば、検出舵角θH に基づき、現在の舵角が±10
0deg以下か否かをチェックする(ステップ10
3)。現在の舵角が±100deg以下であれば、この
±100deg以下の舵角状態が3分以上持続したか否
かをチェックする(ステップ104)。
【0017】±100deg以下の舵角状態が3分以上
持続すれば、ステップ105へ進み、車速と操舵速度に
応じて電動モータ7への供給電流Iの上限値に制限を加
える。すなわち、ステップ101〜104により連続高
速走行状態を検出するものとし、この状態を検出してい
る場合、車速と操舵速度に応じたモータ電流制限制御を
行う。
【0018】図3(a)に車速に応ずる電動モータ7へ
の供給電流Iの上限制限値Imax を例示する。図3
(a)によれば、上限制限値Imax は、車速の上昇に応
じて徐々に下げられる。図3(b)に操舵速度に応ずる
上限制限値Imax の変化特性を例示する。図3(b)に
よれば、操舵速度が所定操舵速度(180deg/s)
に達するまでの領域では上限制限値Imax が操舵速度の
上昇に従って徐々に下げられ、所定操舵速度(180d
eg/s)に達した以降の領域(緊急回避操舵速度領
域)では上限制限値Imax が操舵速度の上昇に従って徐
々に上げられる。なお、この車速−Imax 特性および操
舵速度−Imax 変化特性は、シグナルコントローラ1内
のROMに格納しておく。また、車速−Imax 特性にお
いて、Imax は各車両の実用舵角および操舵速度より算
出する。
【0019】すなわち、シグナルコントローラ1は、連
続高速走行状態を検出している場合、ROMに格納され
ている車速−Imax 特性および操舵速度−Imax 変化特
性から、その時の車速と操舵速度に応ずる上限制限値I
max を求め、検出トルクVT ,検出舵角θH ,検出車速
v に基づいて求められる供給電流Iの上限値を制限す
る。
【0020】したがって、本実施形態によれば、連続高
速走行中、電動モータ7へは上限制限値Imax を越えて
電流が供給されることがない。このため、連続高速走行
中、誤って急操舵を行っても、大きなアシスト力が発生
せず、急激な舵力変化が起こらず、安全性が確保され
る。また、連続高速走行中、トルクセンサ6や舵角セン
サ5に異常が生じたとしても、大きなアシスト力が発生
せず、ハンドル取られが緩和され、安全性が確保され
る。また、本実施形態では、連続高速走行中、180d
eg/s以上の操舵を行った場合、緊急回避操舵速度領
域に入ったものとして、電動モータ7への上限制限値I
max がアップされる。これにより、アシスト力が増大
し、緊急回避時にハンドルが重くなることが避けられ
る。
【0021】また、本実施形態によれば、トルクセンサ
6や舵角センサ5の異常に対し、そのフェールセーフ対
策を不要とすることが可能となる。すなわち、連続高速
走行中、トルクセンサ6や舵角センサ5に異常が生じた
としても、電動モータ7へは上限制限値Imax を越えて
電流が供給されることがない。このため、トルクセンサ
6や舵角センサ5に異常が生じても、大きなアシスト力
が発生せず、作動が穏やかである。これに対して、80
km/h以下の走行状態では、トルクセンサ6や舵角セ
ンサ5の異常時にアシスト力が発生しても、一般的にそ
れほど影響は生じない。これにより、本実施形態によれ
ば、異常判断手段を特別に設けることなく、トルクセン
サ6や舵角センサ5の異常時のアシスト作動を穏やかに
することができ、制御を簡単として、低コストとするこ
とが可能となる。
【0022】勿論、トルクセンサ6や舵角センサ5の異
常に対し、そのフェールセーフ対策を施すようにすれ
ば、さらに安全性が高まることは言うまでもない。この
場合、本実施形態によれば、連続高速走行中において、
トルクセンサ6や舵角センサ5に異常が発生してからマ
ニュアル操舵に切り替えられるまでの間の運転者の不安
を取り除くことができる。すなわち、従来においては、
トルクセンサ6に異常が生じた場合、トルクセンサ6の
出力電圧が上限しきい値あるいは下限しきい値を越える
までの間、そのトルクセンサ6の出力電圧を検出値とし
てアシスト力の制御が行われ、ハンドルが運転者の意志
とは無関係に動いてしまい、運転者に不安を与えてい
た。本実施形態では、連続高速走行中、トルクセンサ6
に異常が生じても、電動モータ7へは上限制限値Imax
を越えて電流が供給されることがないので、トルクセン
サ6の出力電圧が上限しきい値あるいは下限しきい値を
越えるまでの間、大きなアシスト力が発生することがな
く、運転者の意志とは無関係なハンドルの動き量が小さ
くして、運転者の不安を取り除くことができる。
【0023】また、本実施形態において、80km/h
以下の走行状態では、ステップ101でのNOに応じ
て、ステップ106へ進む。ステップ106では、電動
モータ7への供給電流Iの上限値に制限を加えず、通常
の制御(モータ電流制限無し制御)を行う。また、80
km/h以上の走行状態であっても、80km/h以上
の走行状態が3分以上持続しなければ、ステップ102
でのNOに応じてステップ106へ進む。また、80k
m/h以上の走行状態が3分以上持続しても、±100
deg以下の舵角状態が3分以上持続しなければ、ステ
ップ104でのNOに応じてステップ106へ進む。
【0024】また、本実施形態においては、ステップ1
05において、車速と操舵速度に応じて電動モータ7へ
の供給電流Iの上限値に制限を加えるようにしたが、車
速に応じてのみ制限を加えるようにしてもよい。また、
本実施形態においては、80km/h以上の走行状態が
3分間以上持続し、かつ±100deg以下の舵角状態
が3分間以上持続した場合を連続高速走行状態と判断す
るようにしたが、連続高速走行状態の判断値はこれらの
値に限られるものではなく、また他の方法で連続高速走
行状態を判断するようにしてもよい。
【0025】
【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、第1発明では、連続高速走行中は、電動
モータへの供給電流の上限値に制限が加えられ、その上
限制限値が車速の上昇に従って下げられるものとなり、
誤って急操舵を行ったとしても、またトルクセンサや舵
角センサに異常が生じたとしても、大きなアシスト力が
発生せず、作動が穏やかである。また、異常判断手段を
特別に設けることなく、トルクセンサや舵角センサの異
常時のアシスト作動を穏やかにすることができ、制御を
簡単として、低コストとすることが可能となる。
【0026】第2発明では、連続高速走行中は、電動モ
ータへの供給電流の上限値に制限が加えられ、その上限
制限値が、車速の上昇に従って下げられ、かつ、操舵速
度が所定操舵速度に達するまでの領域では操舵速度の上
昇に従って下げられ、所定操舵速度に達した以降の領域
(緊急回避操舵速度領域)では操舵速度の上昇に従って
上げられるものとなり、第1発明と同様の効果を奏す
る。第3発明では、所定車速以上(例えば、80km/
h以上)の走行状態が所定時間以上(例えば、3分間以
上)持続し、かつ所定舵角以下(例えば、±100de
g以下)の舵角状態が所定時間以上(例えば、3分間以
上)持続すると、この状態が連続高速走行状態として検
出され、第1発明および第2発明において、連続高速走
行状態を的確に検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 図2に示した電動式パワーステアリング装置
におけるシグナルコントローラでの特有の処理動作を示
すフローチャートである。
【図2】 本発明の一実施形態を示す電動式パワーステ
アリング装置の概要図である。
【図3】 車速−Imax 特性および操舵速度−Imax 変
化特性を例示する図である。
【符号の説明】
1…シグナルコントローラ、2…パワーコントローラ、
3…車載バッテリ、4…車速センサ、5…舵角センサ、
6…トルクセンサ、7…電動モータ、8…電磁クラッ
チ、10…ハンドル、11…ハンドル軸、12…ユニバ
ーサルジョイント、13…舵取り歯車機構、14…ステ
アリングシリンダ本体、15,16…タイロッド、17
…イグニッションスイッチ。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 車速センサの検出する車速,舵角センサ
    の検出する舵角およびトルクセンサの検出する操舵トル
    クに基づき電動モータへの供給電流を調整することによ
    ってハンドル操舵時のアシスト力を制御する電動式パワ
    ーステアリング装置において、 連続高速走行状態を検出する連続高速走行状態検出手段
    と、 この連続高速走行状態検出手段により連続高速走行状態
    が検出されている場合、前記電動モータへの供給電流の
    上限値に制限を加え、その上限制限値を車速の上昇に従
    って下げる供給電流制限手段とを備えたことを特徴とす
    る電動式パワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 車速センサの検出する車速,舵角センサ
    の検出する舵角およびトルクセンサの検出する操舵トル
    クに基づき電動モータへの供給電流を調整することによ
    ってハンドル操舵時のアシスト力を制御する電動式パワ
    ーステアリング装置において、 連続高速走行状態を検出する連続高速走行状態検出手段
    と、 この連続高速走行状態検出手段により連続高速走行状態
    が検出されている場合、前記電動モータへの供給電流の
    上限値に制限を加え、その上限制限値を車速の上昇に従
    って下げ、かつ、操舵速度が所定操舵速度に達するまで
    の領域ではその上限制限値を操舵速度の上昇に従って下
    げ、所定操舵速度に達した以降の領域ではその上限制限
    値を操舵速度の上昇に従って上げる供給電流制限手段と
    を備えたことを特徴とする電動式パワーステアリング装
    置。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2において、連続高速走行
    状態検出手段は、所定車速以上の走行状態が所定時間以
    上持続し、かつ所定舵角以下の舵角状態が所定時間以上
    持続した場合を連続高速走行状態と判断することを特徴
    とする電動式パワーステアリング装置。
JP22155995A 1995-08-30 1995-08-30 電動式パワーステアリング装置 Pending JPH0958493A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337707A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Nissan Motor Co Ltd 電動パワーステアリングのアシストモータ制御装置
DE10325587B4 (de) * 2002-06-05 2006-03-16 Mitsubishi Jidosha Kogyo K.K. Fahrzeuglenkregelungsvorrichtung

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002337707A (ja) * 2001-05-18 2002-11-27 Nissan Motor Co Ltd 電動パワーステアリングのアシストモータ制御装置
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