JPH11348801A - パワ―・ステアリング・システムにおける油圧アシストを制限する方法 - Google Patents

パワ―・ステアリング・システムにおける油圧アシストを制限する方法

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JPH11348801A
JPH11348801A JP11145094A JP14509499A JPH11348801A JP H11348801 A JPH11348801 A JP H11348801A JP 11145094 A JP11145094 A JP 11145094A JP 14509499 A JP14509499 A JP 14509499A JP H11348801 A JPH11348801 A JP H11348801A
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steering
steering wheel
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wheel angle
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JP11145094A
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Robert Grabowski John
ジョン、ロバート、グラボウスキー
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Ford Global Technologies LLC
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
    • B62D5/06Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle
    • B62D5/065Power-assisted or power-driven steering fluid, i.e. using a pressurised fluid for most or all the force required for steering a vehicle characterised by specially adapted means for varying pressurised fluid supply based on need, e.g. on-demand, variable assist

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Abstract

(57)【要約】 【課題】ステアリングの終端又はその近傍でシステムが
作動される場合に起こりうる油圧ポンプの損失を制限す
ることにより、効率を向上する。 【解決手段】システム中の作動油を圧送するための可変
速電気モーター12を含む電気油圧式パワー・ステアリ
ング・システム10を制御する方法が提供される。この
方法は、車両のステアリング・ホイール・センサー信号
を監視し、そして車両のステアリング・ホイール角度が
ステアリング移動限界を越えているかを判断する工程を
含む。ステアリング移動限界が越えられている場合に
は、この方法は、ステアリング・ホイール角度がステア
リング移動限界より下がるまで、目標モーター速度を所
定の移動端モーター速度に制限する。従って、ステアリ
ング・システムがそのステアリング移動端に保持された
ままで、消費される動力を減少することにより、エネル
ギーが節約される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気油圧式パワー
・ステアリングを制御する方法に関する。より具体的に
は、本発明は、ステアリング・システムがその終端又は
その近傍まで回転させられた場合に、パワー・ステアリ
ングの油圧アシストを制限する方法を提供する。
【0002】
【従来の技術】油圧パワー・ステアリング・システムに
おいて、油圧ポンプが操舵動作アシスト用の作動油を供
給する。ポンプはエンジンにより直接駆動されるか又
は、電気油圧式パワー・アシスト・システムの場合には
電気モーターにより駆動される。これらのシステムにお
いて、ステアリング・システムは、ステアリング・ラッ
クがその移動限界(この分野においては終端とも呼ばれ
る)まで到達する程度まで回転され得る。運転者がステ
アリング・システムをその終端に対して、特に力を入れ
て保持する場合、車両のステアリングに変化を起こさな
いままに、かなりのエネルギーがポンプにより消費され
る。
【0003】エンジン駆動の油圧ポンプを用いるシステムに
おいては、油圧ポンプの過負荷を防止するために、リリ
ーフ弁が油圧流を迂回させるのに用いられてきた。しか
しながら、かなり高価であること及び複雑であること、
加えてエネルギー損失を減少する完全な効果が欠如して
いること故に、他の解決策が望ましいと思われる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】それで、ステアリング
の終端又はその近傍でシステムが作動される場合に起こ
りうる油圧ポンプの損失を制限つまり減少することによ
り、効率が非常に向上した油圧パワー・ステアリング制
御システムを提供することが望ましいと、当業者の間で
認識されている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、可変速電気モ
ーターの速度が、監視される車速、車両ステアリング・
ホイール角度、及び車両ステアリング・ホイール回転速
度に基いて制御される、電気油圧式パワー・ステアリン
グを制御する方法を提供する。この様にして、広い範囲
の車両動作状態において必要とされるパワー・ステアリ
ング・アシスト力を提供しながら、ある状態においては
かなり低いベース・モーター速度を維持することによ
り、システム効率が最適化され得る。
【0006】より具体的には、本発明は、システム中の作動
油を圧送するための可変速電気モーターを含む電気油圧
式パワー・ステアリング・システムの制御信号を補正す
る方法を提供する。この方法は、a)車両のステアリン
グ角度を監視する工程、b)車両ステアリング・ホイー
ル角度がステアリング移動限界を越えたか判断する工
程、及びc)ステアリング・ホイール角度がステアリン
グ移動限界未満に下がるまで、所定の移動端モーター速
度に目標モーター速度を減少させる工程を、含む。
【0007】
【発明の効果】従って、本発明は、ステアリング・シス
テムが移動端又はその近傍で操作される場合に可変速度
電気モーターの速度が減少させられる電気油圧式パワー
・ステアリング・システムの改良された制御方法を提供
することができる。
【0008】上述のものなどの本発明の、目的、構成及び効
果は、本発明を実施する最良の態様の以下の詳細な説明
を添付の図面に関連付けて読むことにより、容易に理解
することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明により、図1に示される制
御システム10は、ステアリング・ラックを動かすのに
用いられるシステム圧力を発生する油圧ポンプを駆動す
る電気モーター12を用いる電気油圧式パワー・ステア
リング・システムの一部である。ステアリング・ラック
の動きは、ステアリング機構の各端部に一つずつある機
械的な終端により所定範囲内に制限される。ポンプ流
は、電気モーターの速度の制御により、好ましくは1ミ
リ秒ごとに、連続的に変化させられる。この制御手法
は、エネルギーを浪費することなしに良好な操舵感を維
持するのに必要とされる流れの最小量を与えることにな
る。他の電気油圧式又は一般的なパワー・ステアリング
・システムは両方共ほとんどの操舵状態中に過剰なポン
プ流を供給しているのが一般的であるので、本制御方法
は、他のシステムよりも、かなり効率の面で優れてい
る。
【0010】可変流れを用いて改良されたロジックが、ポン
プ流の適切な制御を通して、種々のステアリング・モー
ドの互いに独立した最適化を可能とする。更に、ステア
リング・システムの応答は、独特でドライパーに特有で
もある制御ソフトウェアの校正を通して、操舵感覚をカ
スタマイズする新たな代替案を多く提案しながら、幅広
く再構成され得る。
【0011】全体としては、このアルゴリズムは、車速MV
ステアリング・ホイール相対位置θSW及びステアリング
・ホイール回転速度ωSWを制御入力として用いる。この
システムは、ヨー・センサー、トルク・センサー若しく
は独立したステアリング・ホイール回転速度センサーを
必要とせず、この余分なハードウェアを必要とするもの
に対して本発明のコスト及び複雑さを削減することにな
る。システム10はブロック17で、ベースのモーター
速度を設定する。ステアリング・ホイール角度センサー
及び車速センサーから得られる制御入力を用いて、シス
テムはどの様な変化をベースのモーター速度に対して与
えるべきかを運転状態修正ブロック20において判断す
る。目標モーター速度信号は、ブロック17及び20か
らの信号を、加算ブロック22において、加算すること
により、生成される。この様にして、モーター速度命令
が、目標モーター速度に応じてモーター速度制御器24
により生成される。
【0012】ステアリング・ホイールが、ステアリング・ラ
ックが終端の一つに当たって停止する程度まで回転させ
られた場合には、大きな圧力が、一般的なパワー・ステ
アリング・システムと同様に電気油圧式パワー・ステア
リング・システムに発生させられる可能性がある。この
改良ロジックによれば、ブロック28において終端の位
置を検出し、ステアリング・ラックが終端の一つに非常
に近付いたか又は実際に到達した場合に目標モーター速
度を制限することにより、上記の状態が防止される。
【0013】以下に図2を参照し、終端の検出及び目標モー
ター速度の制限をより詳細に説明する。目標モーター速
度が制限され得るには、システムが起こりつつあるか又
は実際にそうなっている終端との接触を検出できなけれ
ばならない。終端はステアリングの中央位置からほぼ一
定の距離に位置するので、ステアリング・システムの絶
対的な中央が既知であれば、上記のことは容易に行ない
得る。しかしながら、絶対位置センサーのコストを避け
るのが望ましいので、ステアリング・システムの中央位
置を迅速に特定する方法が用いられなければならない。
【0014】可能性の一つは、所定の速度以上で充分な距離
を直進方向に走行することに依拠する中央発見システム
及びそれに基くステアリング・ホイール中央位置θ
FCSWCを用いることがである。その様な中央発見システ
ムを用いて正確なステアリング・ホイール中央位置θ
FCSWCを得る速さは、ヨー・センサーを組み込むことに
より向上し得るが、最速の中央発見システムであって
も、車両がある距離を直進するまでは中央位置を見つけ
ることがない。
【0015】本発明の方法は、ブロック30において、中央
発見システムに基いてステアリング・ホイールの中央位
置が判定されたかを判断する。もし、そうであれば、こ
の方法は、ステアリング・ラックが終端の一つに非常に
近付いたか実際に接触する場合に、目標モーター速度を
制限すべく進む。これについては後述する。そうでなけ
れば、ブロック32に進む。
【0016】同様に、ブロック32において、ステアリング
・ホイール中央位置θESSWCが終端を検出することによ
り検出されたかを判断する。もし、そうであれば、この
方法は、ステアリング・ラックが終端の一つに非常に近
付いたか実際に接触する場合に、目標モーター速度を制
限すべく進む。そうでなければ、ブロック34に進む。
【0017】ブロック34において、駆動モーターに供給さ
れる電流IMOTORを測定することにより、ステアリング・
システムのトルクを計測し、それが終端電流閾値定数I
ESを越えるか判断する。タイヤが歩道の縁に対してや泥
の中に拘束される場合などの終端状態の誤認識を避ける
ために、電流IMOTORは終端電流閾値定数IESを所定の時
間TESの間越えなければならない。ブロック36,3
8,40は、IMOTORが期間TESの間連続してIESを越えな
い限り、プロセスを再スタートすることにより、これを
効果的に実現する。この状態が一旦満足されると、ステ
アリング・システムが物理的に終端に対向していること
をこの方法は確認し、この方法はブロック42へ進む。
【0018】ブロック42において、この方法は右又は左の
いずれの終端にステアリング・システムが対向している
のかを判断しなければならない。これは、ステアリング
位置センサーからのステアリング・ホイール信号θSW
符号を評価することにより決定され得る。車両がスター
トされる時、ステアリング・ホイールが回転される前
は、それは値ゼロを持つ。ステアリング・ホイールを終
端に対して保持するために、ホイールは終端の方向に少
しだけ回転されなければならない。これは、ステアリン
グ・システムを終端位置から中央に向けて戻す方向に付
勢する、サスペンション及びステアリング・システム中
の力のためである。それで、車両が作動停止させられる
時にステアリング・システムが終端の一つに対して保持
された場合でさえも、ステアリング・システムは少しだ
け中央に向けて戻ることになろう。それで、再スタート
に際して、ステアリング・ホイールは終端に向かって再
びそれに接触するまで回転されるはずである。これは、
右又は左の終端が検出されたか判断するのに充分な信号
を供給し、そして適切な符号が付与されたステアリング
・ホイール位置のオフセットθOFFSETがブロック44又
は46において、既知の終端位置に従って計算される。
【0019】方法は、ブロック48に進み、そして終端に基
くステアリング・ホイール中央位置θESSWC及び絶対ス
テアリング・ホイール位置θSWAを計算する。θSWAは、
目標モーター速度が制限される必要があるかをブロック
50で判断するのに用いられることになろう。
【0020】ブロック50において、この方法は、中央発見
に基くステアリング・ホイール中央位置θFCSWC又は終
端に基くステアリング・ホイール中央位置θESSWCに従
ってステアリング・ホイール信号θSWを調整することに
より決定された現在のステアリング・ホイール位置の絶
対値θSWAをステアリング移動限界θESと比較する。ス
テアリング移動限界は、実際の物理的終端に直接対応し
ても、または物理的終端の角度よりも少し(この好まし
い実施例においては約20度)小さな値に設定しても良
い。これは、ポンプ・モーターの更なる保護及び制御シ
ステムのより大きな自由度を提供するのに、望ましいで
あろう。例えば、この違いにより、実際に終端に到達す
る前に目標モーター速度の低下又は制限が可能となろ
う。現在のステアリング・ホイール位置の絶対値θSWA
がステアリング移動限界θESを越える場合には、この方
法はブロック52に進み、もしそうでなければ、θSWA
がステアリング移動限界θESを越え、終端が確認された
ことを示すまで、判断が繰り返される。
【0021】ステアリング移動限界が越えられると、ステア
リング・ホイール角度がステアリング移動限界未満に下
がるまで、この方法は目標モーター速度を所定の移動端
モーター速度に減少させる。
【0022】システムが終端に対していると、この方法は、
目標モーター速度を所定の終端モーター速度へ制限ブロ
ック52において減少させることにより、電力消費を小
さいレベルに制限することになろう。この方法は、ステ
アリング・ホイール角度がステアリング移動限界より下
がるまで、制限ブロック52が目標モーター速度を制限
し続けることになる様に、ブロック50へ戻る。所定の
終端モーター速度はベースのモーター速度と設定されて
も、目標モーター速度の固定又は可変割合と設定されて
も良い。
【0023】高車速で終端に遭遇することは非常に起こりに
くいので、この保護は低速駐車作動においてのみ実行さ
れるということを、記すべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による制御システムの概略ブロック図で
ある。
【図2】本発明による方法のロジック・フローチャート
である。
【符号の説明】
10 パワー・ステアリング・システム 12 可変速電気モーター

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】システム中の作動油を圧送するための可変
    速電気モーターを含むパワー・ステアリング・システム
    の油圧アシストを制限する方法であって、 上記可変速電気モーターに供給される電流を監視し、該
    電流が、所定時間、終端電流閾値をこえたか判断する工
    程、 車両ステアリング・ホイール・センサー信号を監視し、
    そして右又は左の終端が認識されたかを判断する工程、 上記車両ステアリング・ホイール信号から車両ステアリ
    ング・ホイール角度を計算するのに用いる車両ステアリ
    ング信号オフセットを計算する工程、 上記車両ステアリング・ホイール角度がステアリング移
    動限界を越えたか判断する工程、及び上記車両ステアリ
    ング・ホイール角度の絶対値が上記ステアリング移動限
    界未満になるまで、目標モーター速度を所定の移動端モ
    ーター速度に制限する工程、を有する方法。
JP11145094A 1998-06-01 1999-05-25 パワ―・ステアリング・システムにおける油圧アシストを制限する方法 Pending JPH11348801A (ja)

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US09/088,791 US6073721A (en) 1998-06-01 1998-06-01 Method for limiting hydraulic assist in a power assist steering system
US09/088791 1998-06-01

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