(57)【要約】【課題】車速に応じて操舵補助力を制御する場合に、車速を正確に求めることができないことに起因する操舵性能の悪化を防止できるパワーステアリング装置を提供する。【解決手段】操舵補助力の大きさが求めた車速の大きさに逆相関するように操舵補助力制御用アクチュエータを制御する。求めた車速の大きさが設定された上限値を超えるか否かを判断し、求めた車速の大きさがその上限値を超える場合、その上限値を求めた車速の大きさとして操舵補助力制御用アクチュエータを制御する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
操舵補助力制御用アクチュエータと、
車速を求める手段と、
操舵補助力の大きさが求めた車速の大きさに逆相関するように前記アクチュエータを制御する手段とを備えるパワーステアリング装置において、
求めた車速の大きさが設定された上限値を超えるか否かを判断する手段が設けられ、
求めた車速の大きさが前記上限値を超える場合、その上限値を求めた車速の大きさとして前記アクチュエータが制御されることを特徴とするパワーステアリング装置。
【請求項２】
舵角を求める手段と、
前記上限値と求められる舵角の大きさとの関係を記憶する手段とを備え、
その記憶される関係は、前記上限値が求められる舵角の大きさに逆相関するように定められ、
その記憶された関係と求めた舵角に基づき前記上限値を設定する手段が設けられている請求項１に記載のパワーステアリング装置。
【請求項３】
前記車速を求める手段は、車両の車輪回転速度に対応する値の検知センサの出力に基づき車速を求める請求項１または２に記載のパワーステアリング装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操舵補助力を車速に応じて制御可能なパワーステアリング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パワーステアリング装置により付与される操舵補助力の大きさを、低車速での車両旋回性能と高車速での走行安定性を向上するため、車速に逆相関させたり舵角に相関させることが行われている。そのため、車速や舵角をセンサ出力に基づき求め、その求めた値に応じて操舵補助力制御用アクチュエータを制御している。また、自動操舵装置において、舵角増大時に実車速を制限することで車両の移動軌跡のずれを防止することが提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−１９２９号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
センサ出力に基づき求めた車速に応じて操舵補助力を制御する場合、求めた車速が実車速よりも大きくなるため操舵性能が悪化することがある。例えば、車速を車輪速センサの出力値に基づき求める場合、上り坂の急カーブ等においては内輪がスピンするために求めた車速が実車速よりも大きくなり、操舵補助力が小さくなるためにステアリングホイールの直進方向への修正操舵が重くなる。また、舵角増大時に実車速を制限する自動操舵装置における技術をパワーステアリング装置に適用した場合、実車速がドライバーの意図する車速よりも制限されることになるため、やはり操舵性能が悪化する。本発明は以上のような問題を解決することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、操舵補助力制御用アクチュエータと、車速を求める手段と、操舵補助力の大きさが求めた車速の大きさに逆相関するように前記アクチュエータを制御する手段とを備えるパワーステアリング装置において、求めた車速の大きさが設定された上限値を超えるか否かを判断する手段が設けられ、求めた車速の大きさが前記上限値を超える場合、その上限値を求めた車速の大きさとして前記アクチュエータが制御されることを特徴とする。
本発明によれば、操舵補助力の大きさを車速の大きさに逆相関させる場合に、その車速の大きさを設定した上限値以下に制限するので、求めた車速が実車速より大きくなっても操舵補助力の大きさが過度に小さくなることはない。
【０００６】
本発明のパワーステアリング装置において、舵角を求める手段と、前記上限値と求められる舵角の大きさとの関係を記憶する手段とを備え、その記憶される関係は、前記上限値が求められる舵角の大きさに逆相関するように定められ、その記憶された関係と求めた舵角に基づき前記上限値を設定する手段が設けられているのが好ましい。
これにより、舵角の大きさが小さい時は設定される車速の上限値が大きくなるので、高速走行時に操舵補助力の大きさが過大になることはなく、走行安定性を確保できる。
【０００７】
本発明のパワーステアリング装置において、前記車速を求める手段は、車両の車輪回転速度に対応する値の検知センサの出力に基づき車速を求めるのが好ましい。
これにより、車輪のスリップに起因して車速を正確に求めることができない場合に対応できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１に示す電動パワーステアリング装置は、ステアリングホイール１の操舵によるステアリングシャフト２の回転を中間軸３を介してピニオン４に伝達することで、ピニオン４に噛み合うラック５を車両幅方向に移動させる。このラック５の移動により、ラック５の各端にタイロッドやナックルアーム等を介して接続される左右前車輪６ｆの転舵角が変化する。ステアリングシャフト２の外周に設けられたベベルギヤ７に噛み合うベベルギヤ８が、モータ９（操舵補助力制御用アクチュエータ）により駆動されることで操舵補助力が付与される。
【０００９】
モータ９は制御装置１０により駆動回路１１を介して制御される。制御装置１０に、ステアリングシャフト２の回転角を検知する角度センサ１２と、前後左右車輪６ｆ、６ｒの車輪回転速度を検知する車輪速センサ１３が接続されている。
【００１０】
制御装置１０は角度センサ１２の出力であるステアリングシャフト２の回転角に基づき舵角を求める。なお、舵角を求める手段は特に限定されず、例えば、舵角に対応する値の検知センサとしてラック５の移動量を検知するセンサを設け、そのセンサ出力に基づき舵角を求めてもよい。
【００１１】
制御装置１０は車輪速センサ１３の出力である左右前後車輪６ｆ、６ｒの回転速度の平均値から車速を求める。車速は、本実施形態のように車輪回転速度に対応する値を検知する車輪速センサ１３の出力に基づき求めるのが好ましいが、その求め方は本実施形態に限定されず、例えば後輪駆動車両にあっては左右後車輪６ｒの、前輪駆動車両にあっては左右前車輪６ｆの回転速度の平均値から車速を求めてもよいし、車両のエンジン回転速度とトランスミッションの減速比から車速を求めてもよい。
【００１２】
制御装置１０は、操舵補助力の大きさが求めた舵角の大きさに相関すると共に求めた車速の大きさに逆相関するようにモータ９を制御する。例えば図２に示すような関係をテーブル形式で記憶し、モータ９の駆動電流を、舵角の大きさが中点近傍の不感帯を超えると舵角に比例させると共に車速の大きさに逆相関させる。なお、図２に示す関係は一例であり、これに限定されるものでなない。
【００１３】
制御装置１０は、求めた車速の大きさが設定された上限値を超えるか否かを判断する。その車速の大きさの上限値は、例えば図３に示すように、求められる舵角の大きさに逆相関するように定められている。制御装置１０は、この車速の大きさの上限値と求められる舵角の大きさとの関係を例えばテーブル形式で記憶し、その記憶された関係と求めた舵角に基づき前記上限値を設定する。図３においては求められる舵角の大きさが３６０度である時、車速の大きさの上限値は４０ｋｍ／時に設定される。なお、図３に示す関係は一例であり、車速の大きさの上限値と求められる舵角の大きさとの関係はこれに限定されるものではない。
【００１４】
制御装置１０は、求めた車速の大きさが設定された上限値を超える場合、その上限値を求めた車速の大きさとしてモータ９を制御する。
【００１５】
図４のフローチャートを参照して制御装置１０によるモータ９の制御手順を示す。まず、各センサの出力値に基づき車速と舵角を求める（ステップＳ１）。次に、車速の大きさの上限値を、図３に示すような関係と求めた舵角の大きさとから設定する（ステップＳ２）。次に、求めた車速の大きさが設定上限値を超えるか否かを判断する（ステップＳ３）。求めた車速の大きさが設定上限値を超える場合、その上限値を求めた車速の大きさとする（ステップＳ４）。求めた車速の大きさが設定された上限値を超えない場合、あるいは、その設定された上限値を求めた車速とした後に、図２に示すような関係を充足するように、操舵補助力の大きさが求めた舵角の大きさに相関すると共に求めた車速の大きさに逆相関するようにモータ９を制御する（ステップＳ５）。次に、制御を終了するか否かを判断し（ステップＳ６）、終了しない場合はステップＳ１に戻る。
【００１６】
上記電動パワーステアリング装置によれば、操舵補助力の大きさを車速の大きさに逆相関させる場合、その車速の大きさを設定上限値以下に制限するので、求めた車速が実車速より大きくなっても操舵補助力の大きさが過度に小さくなることはない。また、舵角の大きさが小さい時は設定される車速の上限値が大きくなるので、高速走行時に操舵補助力の大きさが過大になることはなく、走行安定性を確保できる。車輪速センサ１３の出力に基づき車速を求めるので、車輪６ｆ、６ｒのスリップに起因して車速を正確に求めることができない場合に対応できる。
【００１７】
本発明は上記実施形態に限定されない。本発明は電動パワーステアリング装置以外のパワーステアリング装置にも適用できる。例えば、操舵補助力発生用油圧アクチュエータに送る圧油の圧力を制御する電磁バルブあるいは電動ポンプを備え、その電磁バルブや電動ポンプを操舵補助力制御用アクチュエータとして車速に応じて制御することで、操舵補助力の大きさを車速の大きさに逆相関させるパワーステアリング装置にも本発明を適用できる。また、ステアリング装置の型式はラックピニオン式に限定されず、例えばステアリングホイールの回転を車輪にボールスクリューやリンク機構を介して伝達する型式であってもよい。
【００１８】
【発明の効果】
本発明のパワーステアリング装置によれば、車速に応じて操舵補助力を制御する場合に、車速を正確に求めることができないことに起因する操舵性能の悪化を防止でき、さらに走行安定性を確保できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置の構成説明図
【図２】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置における操舵補助力と舵角と車速の関係の一例を示す図
【図３】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置における車速の大きさの上限値と求められる舵角の大きさとの関係の一例を示す図
【図４】本発明の実施形態の電動パワーステアリング装置におけるモータの制御手順を示す図
【符号の説明】
９  モータ
１０  制御装置
１２  角度センサ
１３  車輪速センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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