JPH1076960A - 電動パワーステアリング装置 - Google Patents

電動パワーステアリング装置

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JPH1076960A
JPH1076960A JP23451496A JP23451496A JPH1076960A JP H1076960 A JPH1076960 A JP H1076960A JP 23451496 A JP23451496 A JP 23451496A JP 23451496 A JP23451496 A JP 23451496A JP H1076960 A JPH1076960 A JP H1076960A
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steering
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Atsuhiko Yoneda
篤彦 米田
Yasuo Shimizu
康夫 清水
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アナログ回路に適し、構成が単純で経済性に
優れた電動パワーステアリング装置を提供する。 【解決手段】 操舵トルクTが0近傍の場合に操舵トル
ク信号TSを0に保持してステアリング系をアシストし
ない不感帯領域と、操舵トルクTが大きい場合に、操舵
トルク信号TSの最大値を一定値に制限してステアリン
グ系へのアシスト力制限する飽和領域を有するととも
に、操舵トルク信号TSが操舵トルクTに比例する線形
領域を有する操舵トルク検出手段2を備えた電動パワー
ステアリング装置1。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンドルに加えら
れる操舵トルクの大きさと方向に基づいて電動機を駆動
し、電動機の動力をステアリング系に作用させて運転者
の操舵トルクを軽減する電動パワーステアリング装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図3に従来の電動パワーステアリング装
置の全体構成図を示す。図3において、電動パワーステ
アリング装置51は、ステアリングホイール52、ステ
アリング軸53、ハイポイドギア54、ピニオン55A
およびラック軸55Bなどからなるラック&ピニオン機
構55、タイロッド56、操向車輪の前輪57、操舵補
助力を発生する電動機58、ステアリングホイール52
に作用する操舵トルクTを検出し、操舵トルクTに対応
した電気信号に変換された操舵トルク信号TSを出力す
る操舵トルクセンサ59、および操舵トルク信号TS
基づいて電動機58の目標電流を決定する目標電流信号
MSを設定し、この目標電流信号IMSに対応した電動機
制御信号VOを発生する電動機制御手段61、電動機5
8に電動機電圧VMを供給して駆動する電動機駆動手段
62、電動機58の正回転および逆回転に対応した電動
機電流IMを検出して目標電流信号IMSに対応した電動
機電流信号IMFに変換する電動機電流検出手段63から
なる制御手段60を備える。
【0003】ドライバがステアリングホイール52を操
舵すると、ステアリング軸53に設けられた操舵トルク
センサ59が操舵トルクTを検出し、電気信号に変換し
た操舵トルク信号TSを電動機制御手段61に供給す
る。
【0004】また、ステアリング軸53に加えられる操
舵トルクTは、ラック&ピニオン機構55を介してピニ
オン55Aの回転力がラック軸55Bの軸方向の直線運
動に変換され、タイロッド56を介して前輪57の操向
を変化させる。
【0005】電動機制御手段61は操舵トルク信号TS
に基づいて電動機駆動手段62に、例えばPWM(パル
ス幅変調)の電動機制御信号VOを供給し、電動機駆動
手段62は、例えば4個のスイッチング素子(パワーF
ET等)で構成し、電動機制御信号VOに対応した電動
機電圧VMを発生し、操舵トルクTの絶対値と方向に対
応した双方向の電動機電流IMで電動機58を駆動す
る。
【0006】電動機58が発生する電動機トルクは、ハ
イポイドギア54を介して倍力された操舵補助力(アシ
ストトルク)TMに変換され、ステアリング軸53に作
用する。
【0007】電動機電流検出手段63は、電動機58に
実際に流れる電動機電流IMを抵抗やホール素子などで
電圧に変換し、変換した電圧を対応する電動機電流信号
MFに変換して電動機制御手段61に供給し、目標電流
信号IMSにフィードバック(負帰還)する。
【0008】図4に従来の電動パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図を示す。図4において、操舵トル
クセンサ59は、ポテンショメータや差動トランスで構
成し、ステアリングホイール52に加えられる操舵トル
クTを、操舵トルクTの大きさと方向に対応した操舵ト
ルク信号TSとして検出し、操舵トルク信号TSを電動機
制御手段61に提供する。
【0009】従来の操舵トルクセンサ59は、ステアリ
ングホイール52に加えられる操舵トルクTを、大きさ
および方向を含め操舵トルクTに比例した0Vから5V
の直流電圧の操舵トルク信号TSとして出力するよう構
成されている。
【0010】図5に従来の操舵トルクセンサの操舵トル
ク(T)−操舵トルク信号(TS)特性図を示す。図5
において、操舵トルク信号TSは操舵トルクTの大きさ
および方向(0〜100Kg・f・cm)に対応してリ
ニア(線形)に変化し、例えば操舵トルクTが0(Kg
・f・cm)の場合には操舵トルク信号TSは直流電圧
2.5Vに設定され、右操舵(時計方向)の操舵トルク
Tが100(Kg・f・cm)の場合には操舵トルク信
号TSは直流電圧5.0V、一方、左操舵(反時計方向)
の操舵トルクTが100(Kg・f・cm)の場合には
操舵トルク信号TSは直流電圧0Vとなるよう設定され
ている。
【0011】また、図4において、電動機制御手段61
は、不感帯領域生成手段71、飽和領域生成手段72を
備え、操舵トルクセンサ59から供給されるリニア(線
形)特性の操舵トルク信号TS(図5参照)に不感帯領
域および飽和領域が設定される。
【0012】不感帯領域生成手段71は、操舵トルクT
が0から0近傍の所定値T1までは操舵トルク信号TS
が0となる非線形の不感帯領域を生成し、操舵トルク信
号TS Fを飽和領域生成手段72に供給する。不感帯領域
生成手段71を設けることによって0近傍の操舵トルク
Tに対しては電動機58からステアリング系に補助操舵
力が作用しないように構成される。
【0013】飽和領域生成手段72は、操舵トルクTが
大きくなって所定値T2以上では操舵トルク信号TS
一定値TS2(または、一定値TS1)となる非線形の飽和
領域を生成する。飽和領域生成手段72を設けることに
よって所定値T2以上の操舵トルクTの増加に対して操
舵トルク信号TSを一定値TS2(または、一定値TS1
に制限し、電動機58からステアリング系に作用する補
助操舵力の最大値が制限するよう構成される。
【0014】図6に不感帯領域および飽和領域を設定し
た操舵トルク(T)−操舵トルク信号(TS)特性図を
示す。図6において、操舵トルクTが0から所定値T1
(左操舵の場合には、−T1)までは操舵トルクTの増
加に対して操舵トルク信号TSが一定値0(TS=0)を
保持する非線形の不感帯領域Xが形成される。
【0015】操舵トルクTが所定値T1を超えて所定値
T2を下回る(T1<T<T2)の範囲では、操舵トル
クTの増加に対して操舵トルク信号TSが0から直線的
に増加して一定値TS2(左操舵の−T2に対しては
S1)となる線形領域(アシスト領域)Yが形成され
る。
【0016】操舵トルクTが所定値T2以上の増加(左
操舵の場合には、−T2以下)に対しては、操舵トルク
信号TSが一定値TS2(または、一定値TS1)を保持す
る非線形の飽和領域Zが形成される。
【0017】飽和領域生成手段72は、図6に示す不感
帯領域X、線形領域(アシスト領域)Yおよび飽和領域
Zを有する操舵トルク信号TSを、操舵トルクTに応じ
て電動機58を駆動するための目標電流信号IMSとして
偏差演算手段73に供給する。
【0018】偏差演算手段73で、目標電流信号IMS
電動機電流検出手段63から供給される電動機電流信号
MFの偏差ΔI(=IMS−IMF)が演算され、制御信号
発生手段74で、偏差ΔIにPID(比例、積分、微
分)制御を施すとともに、PID制御を施された偏差Δ
Iに基づいてPWM(パルス幅変調)信号を発生し、こ
のPWM信号を電動機制御信号VOとして出力し、電動
機駆動手段62(例えば、FETブリッジ回路)を駆動
制御することによって電動機58がPWM駆動され、電
動機58が発生する電動機トルクを操舵補助力としてス
テアリング系に作用させるよう構成されている。
【0019】図7に操舵トルクT−操舵補助力TM特性
図を示す。なお、図7の操舵トルクT−操舵補助力TM
の特性は、図6に示す操舵トルクT−操舵トルク信号T
S(目標電流信号IMS)の特性と同じ傾向となる。図7
において、操舵補助力TMは、操舵トルクTが0から所
定値T1までは0(TM=0)の非線形の不感帯領域X
となり、ステアリング系に操舵補助を行わない。
【0020】また、操舵補助力TMは、操舵トルクTが
所定値T1を超えて所定値T2を下回る範囲では、0か
ら一定値TMUまで直線的に増加する線形領域Yとなり、
操舵トルクTに対応してステアリング系に操舵補助(ア
シスト)を行う。
【0021】さらに、操舵補助力TMは、操舵トルクT
が所定値T2以上では一定値TMUを保持する一定の飽和
領域Zとなり、所定値T2以上の操舵トルクTの増加に
対してステアリング系に作用する最大操舵補助(アシス
ト最大値)を一定値TMUに制限する。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置は、操舵トルクセンサに図5に示される特
性のものを用いるため、電動パワーステアリング装置に
実際に必要とされる図6の操舵トルク信号を得るために
は制御手段に図4に示す不感帯領域発生手段や飽和領域
発生手段が必要となり、回路構成が複雑となって装置の
大型化やコストアップを招く課題がある。
【0023】特に、制御手段をアナログ回路で構成する
場合には、制御手段全体に占める不感帯領域発生手段や
飽和領域発生手段の回路規模が大きくなって、構成が複
雑となり、装置の大型化、部品数の増加による故障率の
増大、およびコストアップなどの課題がある。
【0024】また、制御手段をマイクロプロセッサを中
心に構成し、操舵トルクセンサに図5に示される特性の
ものを用いてマイクロプロセッサの制御で予めROM等
のメモリに図6の特性を設定しておく構成も可能である
が、マイクロプロセッサ、ROM等の周辺部品およびソ
フトプログラミングが必要となって装置コストのアップ
を招く課題がある。
【0025】本発明はこのような課題を解決するためな
されたもので、その目的は操舵トルクセンサ自体に不感
帯領域、線形領域および飽和領域を持たせ、制御手段を
構成が単純で部品点数が少ない低価格のアナログ回路で
構成することができる電動パワーステアリング装置を提
供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク
検出手段は、操舵トルクに対応して線形の操舵トルク信
号を出力する線形領域と、非線形の操舵トルク信号を出
力する非線形領域を備えたことを特徴とする。
【0027】本発明に係る電動パワーステアリング装置
は、操舵トルクに対応して線形の操舵トルク信号を出力
する線形領域と、非線形の操舵トルク信号を出力する非
線形領域を有する操舵トルク検出手段を備えたので、制
御手段の回路構成を単純にすることができる。
【0028】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の操舵トルク検出手段は、操舵トルクが0から第
1の所定値および第2の所定値から最大トルクまでは非
線形の操舵トルク信号を出力し、第1の所定値を超えて
第2の所定値を下回る範囲では線形の操舵トルク信号を
出力することを特徴とする。
【0029】本発明に係る電動パワーステアリング装置
の操舵トルク検出手段は、操舵トルクが0から第1の所
定値および第2の所定値から最大トルクまでは非線形の
操舵トルク信号を出力し、第1の所定値を超えて第2の
所定値を下回る範囲では線形の操舵トルク信号を出力す
ることができるので、センサ自体にアシスト線形領域と
ともに、アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を設定
することができる。
【0030】さらに、本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出手段は、線形領域を抵抗体、
非線形領域を導体で形成したポテンショメータで構成し
たことを特徴とする。
【0031】本発明に係る電動パワーステアリング装置
の操舵トルク検出手段は、線形領域を抵抗体、非線形領
域を導体で形成したポテンショメータで構成したので、
単純な構成でセンサ自体にアシスト線形領域とともに、
アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせること
ができる。
【0032】また、本発明に係るポテンショメータは、
操舵トルクに比例した回転角に対応して線形の操舵トル
ク信号および非線形の操舵トルク信号を出力することを
特徴とする。
【0033】本発明に係るポテンショメータは、操舵ト
ルクに比例した回転角に対応して線形の操舵トルク信号
および非線形の操舵トルク信号を出力することができる
ので、ハンドル操作に応じた回転角に対応して操舵に要
求される操舵トルク信号を発生することができる。
【0034】さらに、本発明に係るポテンショメータ
は、抵抗体および導体を、回転角0を中心にして時計方
向と反時計方向に対称に配置したことを特徴とする。
【0035】本発明に係るポテンショメータは、抵抗体
および導体を、回転角0を中心にして時計方向と反時計
方向に対称に配置したので、ハンドルを中立位置から時
計方向または反時計方向に操作しても、同じ特性の操舵
トルク信号を発生することができる。
【0036】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置は、制御手段をアナログ回路で構成したことを特
徴とする。
【0037】本発明に係る電動パワーステアリング装置
は、センサ自体にアシスト線形領域とともに、アシスト
不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせた操舵トルク検
出手段を用いたので、制御手段をアナログ回路で単純に
構成することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る電
動パワーステアリング装置の全体要部ブロック構成図で
ある。図1において、電動パワーステアリング装置1
は、操舵トルクセンサを構成する操舵トルク検出手段
2、制御手段3、電動機8を備える。
【0039】また、制御手段3は、偏差演算手段5およ
び制御信号発生手段6からなる電動機制御手段4、電動
機駆動手段7、電動機電流検出手段9を備える。
【0040】なお、図1において、電動機駆動手段7、
電動機電流検出手段9および電動機8は、それぞれ図4
に示す電動機駆動手段62、電動機電流検出手段63お
よび電動機58と同一の構成および作用を有するので説
明を省略する。
【0041】操舵トルク検出手段2は操舵トルクセンサ
で構成し、操舵トルクTの大きさと方向に対応して線形
の操舵トルク信号TSを出力する線形領域と、操舵トル
クTの大きさと方向に対応して非線形の操舵トルク信号
Sを出力する非線形領域を備えるよう構成する。
【0042】なお、線形領域とは、操舵トルク信号TS
が操舵トルクTに比例する操舵範囲を意味し、非線形領
域とは、操舵トルク信号TSが操舵トルクTの変化に拘
わりなく一定値を保持する操舵範囲を意味するものであ
る。
【0043】非線形領域には、操舵トルクTが0近傍の
場合に操舵トルク信号TSを0に保持してステアリング
系をアシストしない不感帯領域と、操舵トルクTが大き
い場合に、操舵トルク信号TSの最大値を一定値に制限
してステアリング系へのアシスト力制限する飽和領域が
ある。
【0044】また、操舵検出手段2は、操舵トルクTが
0から第1の所定値(図6に示す操舵トルクT1)まで
は、操舵トルクTの増加に対して操舵トルク信号TS
一定値0を保持する非線形の操舵トルク信号TSを出力
するとともに、操舵トルクTが第2の所定値(図6に示
す操舵トルクT2)以上でも操舵トルクTが増加して最
大トルクまでは、操舵トルク信号TSが一定値(図6に
示すTS2)を保持する一定の操舵トルク信号TSを出力
する。
【0045】一方、操舵検出手段2は、操舵トルクTが
第1の所定値を超えて第2の所定値を下回る範囲(図6
に示すT1<T<T2)では、操舵トルクTに比例した
線形の操舵トルク信号TSを出力する。
【0046】さらに、操舵検出手段2は、線形領域を抵
抗体、非線形領域を導体で形成したポテンショメータで
構成する。
【0047】図2は本発明に係るポテンショメータの構
成図である。図2において、ポテンショメータ10は、
Oを中心とした扇形状の円周パターンで形成した可変抵
抗パターン11、電圧検出パターン12、回転軸15の
回転に応じて可変抵抗パターン11および電圧検出パタ
ーン12を電気的に接続しながら回転移動する可動接点
部13を備える。
【0048】可変抵抗パターン11は、回転角0度(扇
形パターンの中心)を中心として可動接点部13の時計
方向(例えば、右操舵方向)と反時計方向(例えば、左
操舵方向)に対称に導体18A(導体18B)→抵抗体
19A(抵抗体19B)→導体20A(20B)→抵抗
体21A(抵抗体21B)を配置する。
【0049】抵抗体19Aと19Bは同じ抵抗値Raで
形成し、抵抗体21Aと21Bも同じ抵抗値Rbで形成
する。また、導体18Aと18Bは同じ面積および断面
積で形成し、導体20Aと20Bも同じ面積および断面
積で形成する。
【0050】また、可変抵抗パターン11の左右終端部
には、それぞれ(+)電極16、(−)電極17を形成
し、(+)電極16を5V電源、(−)電極17を接地
(GND)に接続する。
【0051】電圧検出パターン12は導体で形成し、左
右いずれかの終端部を図1に示す電動機制御手段4に接
続してセンサ出力である操舵トルク信号TSを取り出
す。
【0052】可動接点部13は、回転軸15とともに回
転するよう構成し、可変抵抗パターン11と電圧検出パ
ターン12を電気的に接続するブラシ14を設ける。
【0053】なお、操舵トルク信号TSを最大5Vまた
は0Vで検出する場合、または抵抗体21Aおよび抵抗
体21Bの抵抗値Rbを外付けする場合には、抵抗体2
1Aおよび抵抗体21Bを形成しなくともよい。
【0054】回転軸15は、図示しない弾性部材を介し
てステアリングホイールに結合され、操舵トルクTに比
例した回転角θで回転し、可動接点部13を回転する。
例えば、ステアリングホイールを右方向(時計方向)に
操舵した場合には、回転軸15も右方向(時計方向)に
回転し、一方、ステアリングホイールを左方向(反時計
方向)に操舵した場合には、回転軸15も左方向(反時
計方向)に回転する。
【0055】電圧検出パターン12から出力される操舵
トルク信号TSは、5V電圧を可変抵抗パターン11の
全抵抗値(=2Ra+2Rb)で割算した値に、GND
からブラシ14までの抵抗値Rxを乗算した値で検出す
ることができる。なお、操舵トルクTが0で回転角が0
の場合には、操舵トルク信号TSは2.5Vで検出し、右
操舵(回転角がプラス)の場合には2.5Vから5.0V
の範囲、左操舵(回転角がマイナス)の場合には2.5
Vから0Vの範囲で検出する。
【0056】次に、ポテンショメータ10の動作を図2
および図6に基づいて説明する。操舵トルクTが0で回
転角θ=0の場合は操舵トルク信号TS=2.5Vで検出
する。
【0057】右操舵(時計方向)を行い、操舵トルクT
の増加に対応した回転角θ=θX(操舵トルクTは所定
値T1)までは、ブラシ14は導体18A上を移動する
ので操舵トルク信号TSの変化はなく、操舵トルク信号
S=2.5Vで検出する。
【0058】つまり、操舵トルクTが小さい所定値T1
までは、操舵トルクTが増加しても操舵トルク信号TS
=2.5Vに保持して非線形の不感帯領域Xを形成す
る。
【0059】続いて、操舵トルクTが所定値T1を超え
て所定値T2を下回る範囲に対応した回転角θ=θX
θYまでは、ブラシ14は抵抗体19A上を移動するの
で操舵トルク信号TSは2.5Vから線形的に増加し、一
定値TS2での間で線形領域Yを形成する。
【0060】操舵トルクTが所定値T2以上になると、
ブラシ14は導体20A上を移動して回転角θ=θX
θY+θzのポイントP1(ストッパ)で停止され、操舵
トルク信号TSは一定値TS2を保持して非線形の飽和領
域Zを形成する。
【0061】したがって、ポテンショメータ10は、図
4に示す不感帯領域生成手段71および飽和領域生成手
段72を用いることなく、ポテンショメータ自体で図6
に示す操舵トルクT−操舵トルク信号TS特性を有する
トルクセンサを実現することができる。
【0062】このように、ポテンショメータ10は、操
舵トルクTに比例した回転角θに対応して、導体18A
では不感帯領域、導体21Aでは飽和領域の非線形領域
を形成し、抵抗帯19Aでは線形領域を形成し、線形ま
たは非線形の操舵トルク信号TS(目標電流信号IMS
を電動機制御手段4に出力する。
【0063】本発明のポテンショメータをトルクセンサ
に採用することにより、回路規模の大きな不感帯領域発
生手段や飽和領域発生手段が不要となり、制御手段の回
路規模が単純に構成できるので、制御手段をアナログ回
路で構成しても回路構成の単純化を図ることができる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
パワーステアリング装置は、操舵トルクに対応して線形
の操舵トルク信号を出力する線形領域と、非線形の操舵
トルク信号を出力する非線形領域を有する操舵トルク検
出手段を備え、制御手段の回路構成を単純にすることが
できるので、装置を簡素化して経済性を実現することが
できる。
【0065】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の操舵トルク検出手段は、操舵トルクが0から第
1の所定値および第2の所定値から最大トルクまでは非
線形の操舵トルク信号を出力し、第1の所定値を超えて
第2の所定値を下回る範囲では線形の操舵トルク信号を
出力することができ、センサ自体にアシスト線形領域と
ともに、アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を設定
することができるので、従来制御手段に設けたアシスト
不感帯領域とアシスト飽和領域を形成する回路が不要と
なって装置の単純化および経済化を図ることができる。
【0066】さらに、本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出手段は、線形領域を抵抗体、
非線形領域を導体で形成したポテンショメータで構成
し、単純な構成でセンサ自体にアシスト線形領域ととも
に、アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせる
ことができるので、操舵トルクセンサの高性能化と利便
性の向上を図ることができる。
【0067】また、本発明に係るポテンショメータは、
操舵トルクに比例した回転角に対応して線形の操舵トル
ク信号および非線形の操舵トルク信号を出力することが
でき、ハンドル操作に応じた回転角に対応して操舵に要
求される操舵トルク信号を発生することができるので、
操舵トルクセンサの単純化および高性能化を実現するこ
とができる。
【0068】さらに、本発明に係るポテンショメータ
は、抵抗体および導体を、回転角0を中心にして時計方
向と反時計方向に対称に配置し、ハンドルを中立位置か
ら時計方向または反時計方向に操作しても、同じ特性の
操舵トルク信号を発生することができるので、トルクセ
ンサを簡素化して大幅なコストダウンを実現することが
できる。
【0069】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置は、センサ自体にアシスト線形領域とともに、ア
シスト不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせた操舵ト
ルク検出手段を用い、制御手段をアナログ回路で単純に
構成することができるので、装置をコンパクトに構成し
て経済化を図ることができる。また、部品点数の削減に
より、故障率の低減を図ることができる。
【0070】よって、アナログ回路に適し、構成が単純
で経済性に優れた電動パワーステアリング装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全
体要部ブロック構成図
【図2】本発明に係るポテンショメータの構成図
【図3】従来の電動パワーステアリング装置の全体構成
【図4】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロ
ック構成図
【図5】従来の操舵トルクセンサの操舵トルク(T)−
操舵トルク信号(TS)特性図
【図6】不感帯領域および飽和領域を設定した操舵トル
ク(T)−操舵トルク信号(TS)特性図
【図7】操舵トルクT−操舵補助力TM特性図
【符号の説明】
1…電動パワーステアリング装置、2…操舵トルク検出
手段、3…制御手段、4…電動機制御手段、5…偏差演
算手段、6…制御信号発生手段、7…電動機駆動手段、
8…電動機、9…電動機電流検出手段、10…ポテンシ
ョメータ、11…可変抵抗パターン、12…電圧検出パ
ターン、13…可動接点部、14…ブラシ、15…回転
軸、16…(+)電極、17…(−)電極、18A,1
8B,20A,20B…導体、19A,19B,21
A,21B…抵抗体、IM…電動機電流、IMS…目標電
流信号、ΔI…偏差、T…操舵トルク、TS…操舵トル
ク信号、VM…電動機電圧、VO…電動機制御信号、X…
不感帯領域、Y…線形領域、Z…飽和領域、θ,θX
θY,θz…回転角。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成8年9月12日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 電動パワーステアリング装置
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハンドルに加えら
れる操舵トルクの大きさと方向に基づいて電動機を駆動
し、電動機の動力をステアリング系に作用させて運転者
の操舵トルクを軽減する電動パワーステアリング装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】図3に従来の電動パワーステアリング装
置の全体構成図を示す。図3において、電動パワーステ
アリング装置51は、ステアリングホイール52、ステ
アリング軸53、ハイポイドギア54、ピニオン55A
およびラック軸55Bなどからなるラック&ピニオン機
構55、タイロッド56、操向車輪の前輪57、操舵補
助力を発生する電動機58、ステアリングホイール52
に作用する操舵トルクTを検出し、操舵トルクTに対応
した電気信号に変換された操舵トルク信号TSを出力す
る操舵トルクセンサ59、および操舵トルク信号TS
基づいて電動機58の目標電流を決定する目標電流信号
MSを設定し、この目標電流信号IMSに対応した電動機
制御信号VOを発生する電動機制御手段61、電動機5
8に電動機電圧VMを供給して駆動する電動機駆動手段
62、電動機58の正回転および逆回転に対応した電動
機電流IMを検出して目標電流信号IMSに対応した電動
機電流信号IMFに変換する電動機電流検出手段63から
なる制御手段60を備える。
【0003】ドライバがステアリングホイール52を操
舵すると、ステアリング軸53に設けられた操舵トルク
センサ59が操舵トルクTを検出し、電気信号に変換し
た操舵トルク信号TSを電動機制御手段61に供給す
る。
【0004】また、ステアリング軸53に加えられる操
舵トルクTは、ラック&ピニオン機構55を介してピニ
オン55Aの回転力がラック軸55Bの軸方向の直線運
動に変換され、タイロッド56を介して前輪57の操向
を変化させる。
【0005】電動機制御手段61は操舵トルク信号TS
に基づいて電動機駆動手段62に、例えばPWM(パル
ス幅変調)の電動機制御信号VOを供給し、電動機駆動
手段62は、例えば4個のスイッチング素子(パワーF
ET等)で構成し、電動機制御信号VOに対応した電動
機電圧VMを発生し、操舵トルクTの絶対値と方向に対
応した双方向の電動機電流IMで電動機58を駆動す
る。
【0006】電動機58が発生する電動機トルクは、ハ
イポイドギア54を介して倍力された操舵補助力(アシ
ストトルク)TMに変換され、ステアリング軸53に作
用する。
【0007】電動機電流検出手段63は、電動機58に
実際に流れる電動機電流IMを抵抗やホール素子などで
電圧に変換し、変換した電圧を対応する電動機電流信号
MFに変換して電動機制御手段61に供給し、目標電流
信号IMSにフィードバック(負帰還)する。
【0008】図4に従来の電動パワーステアリング装置
の要部ブロック構成図を示す。図4において、操舵トル
クセンサ59は、ポテンショメータや差動トランスで構
成し、ステアリングホイール52に加えられる操舵トル
クTを、操舵トルクTの大きさと方向に対応した操舵ト
ルク信号TSとして検出し、操舵トルク信号TSを電動機
制御手段61に提供する。
【0009】従来の操舵トルクセンサ59は、ステアリ
ングホイール52に加えられる操舵トルクTを、大きさ
および方向を含め操舵トルクTに比例した0Vから5V
の直流電圧の操舵トルク信号TSとして出力するよう構
成されている。
【0010】図5に従来の操舵トルクセンサの操舵トル
ク(T)−操舵トルク信号(TS)特性図を示す。図5
において、操舵トルク信号TSは操舵トルクTの大きさ
および方向(0〜100Kg・f・cm)に対応してリ
ニア(線形)に変化し、例えば操舵トルクTが0(Kg
・f・cm)の場合には操舵トルク信号TSは直流電圧
2.5Vに設定され、右操舵(時計方向)の操舵トルク
Tが100(Kg・f・cm)の場合には操舵トルク信
号TSは直流電圧5.0V、一方、左操舵(反時計方向)
の操舵トルクTが100(Kg・f・cm)の場合には
操舵トルク信号TSは直流電圧0Vとなるよう設定され
ている。
【0011】また、図4において、電動機制御手段61
は、不感帯領域生成手段71、飽和領域生成手段72を
備え、操舵トルクセンサ59から供給されるリニア(線
形)特性の操舵トルク信号TS(図5参照)に不感帯領
域および飽和領域が設定される。
【0012】不感帯領域生成手段71は、操舵トルクT
が0から0近傍の所定値T1までは操舵トルク信号TS
が0となる一定の不感帯領域を生成し、操舵トルク信号
SFを飽和領域生成手段72に供給する。不感帯領域生
成手段71を設けることによって0近傍の操舵トルクT
に対しては電動機58からステアリング系に補助操舵力
が作用しないように構成される。
【0013】飽和領域生成手段72は、操舵トルクTが
大きくなって所定値T2以上では操舵トルク信号TS
一定値TS2(または、一定値TS1)となる一定の飽和領
域を生成する。飽和領域生成手段72を設けることによ
って所定値T2以上の操舵トルクTの増加に対して操舵
トルク信号TSを一定値TS2(または、一定値TS1)に
制限し、電動機58からステアリング系に作用する補助
操舵力の最大値が制限するよう構成される。
【0014】図6に不感帯領域および飽和領域を設定し
た操舵トルク(T)−操舵トルク信号(TS)特性図を
示す。図6において、操舵トルクTが0から所定値T1
(左操舵の場合には、−T1)までは操舵トルクTの増
加に対して操舵トルク信号TSが一定値0(TS=0)を
保持する不感帯領域Xが形成される。
【0015】操舵トルクTが所定値T1を超えて所定値
T2を下回る(T1<T<T2)の範囲では、操舵トル
クTの増加に対して操舵トルク信号TSが0から直線的
に増加して一定値TS2(左操舵の−T2に対しては
S1)となる線形領域(アシスト領域)Yが形成され
る。
【0016】操舵トルクTが所定値T2以上の増加(左
操舵の場合には、−T2以下)に対しては、操舵トルク
信号TSが一定値TS2(または、一定値TS1)を保持す
一定の飽和領域Zが形成される。
【0017】飽和領域生成手段72は、図6に示す不感
帯領域X、線形領域(アシスト領域)Yおよび飽和領域
Zを有する操舵トルク信号TSを、操舵トルクTに応じ
て電動機58を駆動するための目標電流信号IMSとして
偏差演算手段73に供給する。
【0018】偏差演算手段73で、目標電流信号IMS
電動機電流検出手段63から供給される電動機電流信号
MFの偏差ΔI(=IMS−IMF)が演算され、制御信号
発生手段74で、偏差ΔIにPID(比例、積分、微
分)制御を施すとともに、PID制御を施された偏差Δ
Iに基づいてPWM(パルス幅変調)信号を発生し、こ
のPWM信号を電動機制御信号VOとして出力し、電動
機駆動手段62(例えば、FETブリッジ回路)を駆動
制御することによって電動機58がPWM駆動され、電
動機58が発生する電動機トルクを操舵補助力としてス
テアリング系に作用させるよう構成されている。
【0019】図7に操舵トルクT−操舵補助力TM特性
図を示す。なお、図7の操舵トルクT−操舵補助力TM
の特性は、図6に示す操舵トルクT−操舵トルク信号T
S(目標電流信号IMS)の特性と同じ傾向となる。図7
において、操舵補助力TMは、操舵トルクTが0から所
定値T1までは一定値0(TM=0)の不感帯領域Xと
なり、ステアリング系に操舵補助を行わない。
【0020】また、操舵補助力TMは、操舵トルクTが
所定値T1を超えて所定値T2を下回る範囲では、0か
ら一定値TMUまで直線的に増加する線形領域Yとなり、
操舵トルクTに対応してステアリング系に操舵補助(ア
シスト)を行う。
【0021】さらに、操舵補助力TMは、操舵トルクT
が所定値T2以上では一定値TMUを保持する一定の飽和
領域Zとなり、所定値T2以上の操舵トルクTの増加に
対してステアリング系に作用する最大操舵補助(アシス
ト最大値)を一定値TMUに制限する。
【0022】
【発明が解決しようとする課題】従来の電動パワーステ
アリング装置は、操舵トルクセンサに図5に示される特
性のものを用いるため、電動パワーステアリング装置に
実際に必要とされる図6の操舵トルク信号を得るために
は制御手段に図4に示す不感帯領域発生手段や飽和領域
発生手段が必要となり、回路構成が複雑となって装置の
大型化やコストアップを招く課題がある。
【0023】特に、制御手段をアナログ回路で構成する
場合には、制御手段全体に占める不感帯領域発生手段や
飽和領域発生手段の回路規模が大きくなって、構成が複
雑となり、装置の大型化、部品数の増加による故障率の
増大、およびコストアップなどの課題がある。
【0024】また、制御手段をマイクロプロセッサを中
心に構成し、操舵トルクセンサに図5に示される特性の
ものを用いてマイクロプロセッサの制御で予めROM等
のメモリに図6の特性を設定しておく構成も可能である
が、マイクロプロセッサ、ROM等の周辺部品およびソ
フトプログラミングが必要となって装置コストのアップ
を招く課題がある。
【0025】本発明はこのような課題を解決するためな
されたもので、その目的は操舵トルクセンサ自体に不感
帯領域、線形領域および飽和領域を持たせ、制御手段を
構成が単純で部品点数が少ない低価格のアナログ回路で
構成することができる電動パワーステアリング装置を提
供することにある。
【0026】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
本発明に係る電動パワーステアリング装置の操舵トルク
検出手段は、操舵トルクに対応して線形の操舵トルク信
号を出力する線形領域と、一定の操舵トルク信号を出力
する一定値領域を備えたことを特徴とする。
【0027】本発明に係る電動パワーステアリング装置
は、操舵トルクに対応して線形の操舵トルク信号を出力
する線形領域と、一定の操舵トルク信号を出力する一定
領域を有する操舵トルク検出手段を備えたので、制御
手段の回路構成を単純にすることができる。
【0028】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の操舵トルク検出手段は、操舵トルクが0から第
1の所定値および第2の所定値から最大トルクまでは
の操舵トルク信号を出力し、第1の所定値を超えて第
2の所定値を下回る範囲では線形の操舵トルク信号を出
力することを特徴とする。
【0029】本発明に係る電動パワーステアリング装置
の操舵トルク検出手段は、操舵トルクが0から第1の所
定値および第2の所定値から最大トルクまでは一定の操
舵トルク信号を出力し、第1の所定値を超えて第2の所
定値を下回る範囲では線形の操舵トルク信号を出力する
ことができるので、センサ自体にアシスト線形領域とと
もに、アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を設定す
ることができる。
【0030】さらに、本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出手段は、線形領域を抵抗体、
一定値領域を導体で形成したポテンショメータで構成し
たことを特徴とする。
【0031】本発明に係る電動パワーステアリング装置
の操舵トルク検出手段は、線形領域を抵抗体、一定値
域を導体で形成したポテンショメータで構成したので、
単純な構成でセンサ自体にアシスト線形領域とともに、
アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせること
ができる。
【0032】また、本発明に係るポテンショメータは、
操舵トルクに比例した回転角に対応して線形の操舵トル
ク信号および一定の操舵トルク信号を出力することを特
徴とする。
【0033】本発明に係るポテンショメータは、操舵ト
ルクに比例した回転角に対応して線形の操舵トルク信号
および一定の操舵トルク信号を出力することができるの
で、ハンドル操作に応じた回転角に対応して操舵に要求
される操舵トルク信号を発生することができる。
【0034】さらに、本発明に係るポテンショメータ
は、抵抗体および導体を、回転角0を中心にして時計方
向と反時計方向に対称に配置したことを特徴とする。
【0035】本発明に係るポテンショメータは、抵抗体
および導体を、回転角0を中心にして時計方向と反時計
方向に対称に配置したので、ハンドルを中立位置から時
計方向または反時計方向に操作しても、同じ特性の操舵
トルク信号を発生することができる。
【0036】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置は、制御手段をアナログ回路で構成したことを特
徴とする。
【0037】本発明に係る電動パワーステアリング装置
は、センサ自体にアシスト線形領域とともに、アシスト
不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせた操舵トルク検
出手段を用いたので、制御手段をアナログ回路で単純に
構成することができる。
【0038】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施の形態
を添付図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る電
動パワーステアリング装置の全体要部ブロック構成図で
ある。図1において、電動パワーステアリング装置1
は、操舵トルクセンサを構成する操舵トルク検出手段
2、制御手段3、電動機8を備える。
【0039】また、制御手段3は、偏差演算手段5およ
び制御信号発生手段6からなる電動機制御手段4、電動
機駆動手段7、電動機電流検出手段9を備える。
【0040】なお、図1において、電動機駆動手段7、
電動機電流検出手段9および電動機8は、それぞれ図4
に示す電動機駆動手段62、電動機電流検出手段63お
よび電動機58と同一の構成および作用を有するので説
明を省略する。
【0041】操舵トルク検出手段2は操舵トルクセンサ
で構成し、操舵トルクTの大きさと方向に対応して線形
の操舵トルク信号TSを出力する線形領域と、操舵トル
クTの大きさと方向に対応して一定の操舵トルク信号T
Sを出力する一定値領域を備えるよう構成する。
【0042】なお、線形領域とは、操舵トルク信号TS
が操舵トルクTに比例する操舵範囲を意味し、一定値
域とは、操舵トルク信号TSが操舵トルクTの変化に拘
わりなく一定値を保持する操舵範囲を意味するものであ
る。
【0043】一定値領域には、操舵トルクTが0近傍の
場合に操舵トルク信号TS一定値0に保持してステア
リング系をアシストしない不感帯領域と、操舵トルクT
が大きい場合に、操舵トルク信号TSの最大値を一定値
に制限してステアリング系へのアシスト力制限する飽和
領域がある。
【0044】また、操舵検出手段2は、操舵トルクTが
0から第1の所定値(図6に示す操舵トルクT1)まで
は、操舵トルクTの増加に対して操舵トルク信号TS
一定値0を保持する一定の操舵トルク信号TSを出力す
るとともに、操舵トルクTが第2の所定値(図6に示す
操舵トルクT2)以上でも操舵トルクTが増加して最大
トルクまでは、操舵トルク信号TSが一定値(図6に示
すTS2)を保持する一定の操舵トルク信号TSを出力す
る。
【0045】一方、操舵検出手段2は、操舵トルクTが
第1の所定値を超えて第2の所定値を下回る範囲(図6
に示すT1<T<T2)では、操舵トルクTに比例した
線形の操舵トルク信号TSを出力する。
【0046】さらに、操舵検出手段2は、線形領域を抵
抗体、一定値領域を導体で形成したポテンショメータで
構成する。
【0047】図2は本発明に係るポテンショメータの構
成図である。図2において、ポテンショメータ10は、
Oを中心とした扇形状の円周パターンで形成した可変抵
抗パターン11、電圧検出パターン12、回転軸15の
回転に応じて可変抵抗パターン11および電圧検出パタ
ーン12を電気的に接続しながら回転移動する可動接点
部13を備える。
【0048】可変抵抗パターン11は、回転角0度(扇
形パターンの中心)を中心として可動接点部13の時計
方向(例えば、右操舵方向)と反時計方向(例えば、左
操舵方向)に対称に導体18A(導体18B)→抵抗体
19A(抵抗体19B)→導体20A(20B)→抵抗
体21A(抵抗体21B)を配置する。
【0049】抵抗体19Aと19Bは同じ抵抗値Raで
形成し、抵抗体21Aと21Bも同じ抵抗値Rbで形成
する。また、導体18Aと18Bは同じ面積および断面
積で形成し、導体20Aと20Bも同じ面積および断面
積で形成する。
【0050】また、可変抵抗パターン11の左右終端部
には、それぞれ(+)電極16、(−)電極17を形成
し、(+)電極16を5V電源、(−)電極17を接地
(GND)に接続する。
【0051】電圧検出パターン12は導体で形成し、左
右いずれかの終端部を図1に示す電動機制御手段4に接
続してセンサ出力である操舵トルク信号TSを取り出
す。
【0052】可動接点部13は、回転軸15とともに回
転するよう構成し、可変抵抗パターン11と電圧検出パ
ターン12を電気的に接続するブラシ14を設ける。
【0053】なお、操舵トルク信号TSを最大5Vまた
は0Vで検出する場合、または抵抗体21Aおよび抵抗
体21Bの抵抗値Rbを外付けする場合には、抵抗体2
1Aおよび抵抗体21Bを形成しなくともよい。
【0054】回転軸15は、図示しない弾性部材を介し
てステアリングホイールに結合され、操舵トルクTに比
例した回転角θで回転し、可動接点部13を回転する。
例えば、ステアリングホイールを右方向(時計方向)に
操舵した場合には、回転軸15も右方向(時計方向)に
回転し、一方、ステアリングホイールを左方向(反時計
方向)に操舵した場合には、回転軸15も左方向(反時
計方向)に回転する。
【0055】電圧検出パターン12から出力される操舵
トルク信号TSは、5V電圧を可変抵抗パターン11の
全抵抗値(=2Ra+2Rb)で割算した値に、GND
からブラシ14までの抵抗値Rxを乗算した値で検出す
ることができる。なお、操舵トルクTが0で回転角が0
の場合には、操舵トルク信号TSは2.5Vで検出し、右
操舵(回転角がプラス)の場合には2.5Vから5.0V
の範囲、左操舵(回転角がマイナス)の場合には2.5
Vから0Vの範囲で検出する。
【0056】次に、ポテンショメータ10の動作を図2
および図6に基づいて説明する。操舵トルクTが0で回
転角θ=0の場合は操舵トルク信号TS=2.5Vで検出
する。
【0057】右操舵(時計方向)を行い、操舵トルクT
の増加に対応した回転角θ=θX(操舵トルクTは所定
値T1)までは、ブラシ14は導体18A上を移動する
ので操舵トルク信号TSの変化はなく、操舵トルク信号
S=2.5Vで検出する。
【0058】つまり、操舵トルクTが小さい所定値T1
までは、操舵トルクTが増加しても操舵トルク信号TS
=2.5Vに保持して一定の不感帯領域Xを形成する。
【0059】続いて、操舵トルクTが所定値T1を超え
て所定値T2を下回る範囲に対応した回転角θ=θX
θYまでは、ブラシ14は抵抗体19A上を移動するの
で操舵トルク信号TSは2.5Vから線形的に増加し、一
定値TS2での間で線形領域Yを形成する。
【0060】操舵トルクTが所定値T2以上になると、
ブラシ14は導体20A上を移動して回転角θ=θX
θY+θzのポイントP1(ストッパ)で停止され、操舵
トルク信号TSは一定値TS2を保持して一定の飽和領域
Zを形成する。
【0061】したがって、ポテンショメータ10は、図
4に示す不感帯領域生成手段71および飽和領域生成手
段72を用いることなく、ポテンショメータ自体で図6
に示す操舵トルクT−操舵トルク信号TS特性を有する
トルクセンサを実現することができる。
【0062】このように、ポテンショメータ10は、操
舵トルクTに比例した回転角θに対応して、導体18A
では不感帯領域、導体21Aでは飽和領域の一定値領域
を形成し、抵抗帯19Aでは線形領域を形成し、線形ま
たは一定の操舵トルク信号T S(目標電流信号IMS)を
電動機制御手段4に出力する。
【0063】本発明のポテンショメータをトルクセンサ
に採用することにより、回路規模の大きな不感帯領域発
生手段や飽和領域発生手段が不要となり、制御手段の回
路規模が単純に構成できるので、制御手段をアナログ回
路で構成しても回路構成の単純化を図ることができる。
【0064】
【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
パワーステアリング装置は、操舵トルクに対応して線形
の操舵トルク信号を出力する線形領域と、一定の操舵ト
ルク信号を出力する一定値領域を有する操舵トルク検出
手段を備え、制御手段の回路構成を単純にすることがで
きるので、装置を簡素化して経済性を実現することがで
きる。
【0065】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置の操舵トルク検出手段は、操舵トルクが0から第
1の所定値および第2の所定値から最大トルクまでは
の操舵トルク信号を出力し、第1の所定値を超えて第
2の所定値を下回る範囲では線形の操舵トルク信号を出
力することができ、センサ自体にアシスト線形領域とと
もに、アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を設定す
ることができるので、従来制御手段に設けたアシスト不
感帯領域とアシスト飽和領域を形成する回路が不要とな
って装置の単純化および経済化を図ることができる。
【0066】さらに、本発明に係る電動パワーステアリ
ング装置の操舵トルク検出手段は、線形領域を抵抗体、
一定値領域を導体で形成したポテンショメータで構成
し、単純な構成でセンサ自体にアシスト線形領域ととも
に、アシスト不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせる
ことができるので、操舵トルクセンサの高性能化と利便
性の向上を図ることができる。
【0067】また、本発明に係るポテンショメータは、
操舵トルクに比例した回転角に対応して線形の操舵トル
ク信号および一定の操舵トルク信号を出力することがで
き、ハンドル操作に応じた回転角に対応して操舵に要求
される操舵トルク信号を発生することができるので、操
舵トルクセンサの単純化および高性能化を実現すること
ができる。
【0068】さらに、本発明に係るポテンショメータ
は、抵抗体および導体を、回転角0を中心にして時計方
向と反時計方向に対称に配置し、ハンドルを中立位置か
ら時計方向または反時計方向に操作しても、同じ特性の
操舵トルク信号を発生することができるので、トルクセ
ンサを簡素化して大幅なコストダウンを実現することが
できる。
【0069】また、本発明に係る電動パワーステアリン
グ装置は、センサ自体にアシスト線形領域とともに、ア
シスト不感帯領域とアシスト飽和領域を持たせた操舵ト
ルク検出手段を用い、制御手段をアナログ回路で単純に
構成することができるので、装置をコンパクトに構成し
て経済化を図ることができる。また、部品点数の削減に
より、故障率の低減を図ることができる。
【0070】よって、アナログ回路に適し、構成が単純
で経済性に優れた電動パワーステアリング装置を提供す
ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る電動パワーステアリング装置の全
体要部ブロック構成図
【図2】本発明に係るポテンショメータの構成図
【図3】従来の電動パワーステアリング装置の全体構成
【図4】従来の電動パワーステアリング装置の要部ブロ
ック構成図
【図5】従来の操舵トルクセンサの操舵トルク(T)−
操舵トルク信号(TS)特性図
【図6】不感帯領域および飽和領域を設定した操舵トル
ク(T)−操舵トルク信号(T S)特性図
【図7】操舵トルクT−操舵補助力TM特性図
【符号の説明】 1…電動パワーステアリング装置、2…操舵トルク検出
手段、3…制御手段、4…電動機制御手段、5…偏差演
算手段、6…制御信号発生手段、7…電動機駆動手段、
8…電動機、9…電動機電流検出手段、10…ポテンシ
ョメータ、11…可変抵抗パターン、12…電圧検出パ
ターン、13…可動接点部、14…ブラシ、15…回転
軸、16…(+)電極、17…(−)電極、18A,1
8B,20A,20B…導体、19A,19B,21
A,21B…抵抗体、IM…電動機電流、IMS…目標電
流信号、ΔI…偏差、T…操舵トルク、TS…操舵トル
ク信号、VM…電動機電圧、VO…電動機制御信号、X…
不感帯領域、Y…線形領域、Z…飽和領域、θ,θX
θY,θz…回転角。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ステアリング系に入力される操舵トルク
    を検出する操舵トルク検出手段と、この操舵トルク検出
    手段が検出する操舵トルク信号に基づいて電動機を駆動
    制御する制御手段と、前記電動機が発生する電動機トル
    クを操舵補助力としてステアリング系に作用させる電動
    パワーステアリング装置において、 前記操舵トルク検出手段は、操舵トルクに対応して線形
    の操舵トルク信号を出力する線形領域と、非線形の操舵
    トルク信号を出力する非線形領域を備えたことを特徴と
    する電動パワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 前記操舵トルク検出手段は、操舵トルク
    が0から第1の所定値および第2の所定値から最大トル
    クまでは非線形の操舵トルク信号を出力し、第1の所定
    値を超えて第2の所定値を下回る範囲では線形の操舵ト
    ルク信号を出力することを特徴とする請求項1記載の電
    動パワーステアリング装置。
  3. 【請求項3】 前記操舵トルク検出手段は、線形領域を
    抵抗体、非線形領域を導体で形成したポテンショメータ
    で構成したことを特徴とする請求項1または請求項2記
    載の電動パワーステアリング装置。
  4. 【請求項4】 前記ポテンショメータは、操舵トルクに
    比例した回転角に対応して線形の操舵トルク信号および
    非線形の操舵トルク信号を出力することを特徴とする請
    求項3記載の電動パワーステアリング装置。
  5. 【請求項5】 前記抵抗体および前記導体は、回転角0
    を中心にして時計方向と反時計方向に対称に配置したこ
    とを特徴とする請求項3または請求項4記載の電動パワ
    ーステアリング装置。
  6. 【請求項6】 前記制御手段をアナログ回路で構成した
    ことを特徴とする請求項1記載の電動パワーステアリン
    グ装置。
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