JP2506269B2

JP2506269B2 - 電動式パワ―ステアリング装置

Info

Publication number: JP2506269B2
Application number: JP6255104A
Authority: JP
Inventors: 康夫清水
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1994-10-20
Filing date: 1994-10-20
Publication date: 1996-06-12
Anticipated expiration: 2011-06-12
Also published as: JPH07300074A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は電動機の動力をステア
リング系に作用させ、操舵力の軽減を図る電動式パワー
ステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】特開昭６１―２５４８２９号公報に開示
されているように、従来の電動式パワーステアリング装
置は、トルク入力無し、右旋回トルクおよび左旋回トル
クを検出する操舵トルク検出手段と、補助トルクを発生
する電動機の出力無し、右旋回出力および左旋回出力を
検出する手段（以下、電動機出力検出手段と呼称する）
と、両検出手段からの信号に基づいて電源の供給、停止
を行うリレーを制御するリレー駆動論理回路とを備え、
操舵トルク検出手段からのそれぞれの出力が電動機の出
力と予め設定された条件を満たさない場合には装置が異
常と判定し、リレーを遮断して電動機への電源を停止す
るよう構成されている。

【０００３】また、従来の電動式パワーステアリング装
置は、操舵トルク検出手段の出力論理と電動機出力検出
手段の出力論理に基づいて装置の異常を判定するリレー
駆動論理回路を備えたので、操舵トルク検出手段と電動
機出力検出手段のいずれか一方、または双方に異常が発
生した場合にも異常を判定し、リレーを遮断して電動機
への電源を停止するよう構成される。

【０００４】このように、従来の電動式パワーステアリ
ング装置は、操舵トルク検出手段および電動機出力検出
手段が正常でも何等かの原因で検出出力が異常な場合、
あるいは操舵トルク検出手段および電動機出力検出手段
の一方または双方に異常がある場合にも異常状態と判定
し、電動機への電源供給を停止することにより装置が保
護される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の電動式パワース
テアリング装置は、トルク検出器、電動機駆動回路、リ
レー駆動論理回路およびステアリング装置全体の動作を
制御する制御回路に印加される電源（バッテリ）が車両
キーをオンした時に所定時間メークするスイッチ接点と
並列接続されたリレー接点を介して一系統の電源ライン
で供給される構成のため、ステアリング装置の動作中に
リレー接点がオフして電源供給が一旦停止されると、制
御回路およびリレー駆動論理回路の動作が停止してステ
アリング装置の状態を監視できなくなる課題がある。

【０００６】また、電源（バッテリ）の極性が逆に接続
された状態でスイッチ接点がオンにされた場合には、電
動機駆動回路を構成する４個のスイッチング素子（トラ
ンジスタ）にそれぞれ並列に逆方向接続されたダイオー
ド（フライバックダイオード）を介して電源が短絡さ
れ、スイッチ接点のオン期間中だけ大きな電流が流れて
しまいステアリング装置を損傷する場合がある。

【０００７】この発明はこのような課題を解決するため
なされたもので、その目的は異常現象から装置を確実に
保護できる、信頼性の高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。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
この発明に係る電動式パワーステアリング装置は、電動
機制御信号発生手段と電動機駆動手段への電源ラインを
所定の分岐点で分岐し、この分岐点と電動機駆動手段の
間に、ノーマルオープン接点構成のリレーを備えたリレ
ー回路を設けたことを特徴とする。

【０００９】また、この発明に係る電動式パワーステア
リング装置は、電動機駆動手段のＰＷＭ信号を監視し、
装置の異常を判定して異常信号を発生する故障検出手段
を備え、異常信号に基づいてリレー回路を遮断し、電動
機駆動手段への電源供給を停止することを特徴とする。

【００１０】

【作用】この発明に係る電動パワーステアリング装置
は、分岐点と電動機駆動手段の間に、ノーマルオープン
接点構成のリレーを備えたので、異常現象に対して制御
系で監視しながら電動機駆動手段への電源供給を停止す
ることができる。

【００１１】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機駆動手段のＰＷＭ信号を監視し、装
置の異常を判定して異常信号を発生する故障検出手段を
備え、異常信号に基づいてリレー回路を遮断し、電動機
駆動手段への電源供給を停止するので、ＰＷＭ信号に影
響を及ぼすあらゆる異常から装置を保護することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。図１はこの発明に係る電動式パワーステアリ
ング装置の概略平面図である。図１において、２はステ
アリングホイール、３は入力軸、４は出力軸であり、こ
れら入力軸３と出力軸４は互いに同軸上に配設され、こ
れらの内端がトーションバーにより連結されており、さ
らに出力軸４の他端側が図示しない等速継手、ラックア
ンド・ピニオンに連結され、ステアリングホイール２の
回転がラックの直線的変化として変換して伝達される。

【００１３】また、入力軸３の周囲には操舵回転センサ
７が設けられ、入力軸３と出力軸４の係合部には操舵ト
ルクセンサ１０が設けられ、さらに出力軸４の周囲には
電動機１１および図示しない減速装置が設けられてお
り、各センサ７、１０からの検出信号に基づいて電動機
１１を制御する制御装置１２およびその電源１３を備え
ている。

【００１４】操舵回転センサ７は、直流発電機８と、こ
れに軸着された歯付きプーリおよび入力軸３に一体的に
軸着された歯付きプーリと、これらの間に懸け渡され入
力軸３の回転に伴って直流発電機８を回転させるタイミ
ングベルト９により構成されている。なお、操舵回転セ
ンサ７は、出力軸４側（電動機１１）に設けてもよい。

【００１５】操舵トルクセンサ１０は、入力軸３と出力
軸４の相対回転に伴って軸方向に変位する可動鉄芯と、
この可動鉄芯の外周に空隙をもって配設され、一次巻線
および二次巻線よりなる差動変圧器とから構成され、入
力軸３と出力軸４の角度差が差動変圧器の二次コイルか
ら電気信号に変換され出力される。

【００１６】電動機１１は出力軸４に沿って配設され、
その回転軸には歯付きプーリが軸着され、この歯付きプ
ーリと出力軸４に軸着された歯付きプーリとの間にはタ
イミングベルト１４が懸け渡されている。また、出力軸
４に軸着された歯付きプーリが大径に形成され、電動機
１１の回転を減速して出力軸４に伝達するよう、双方の
歯付きプーリおよびタイミングベルト１４により減速装
置が構成されている。

【００１７】なお、入力軸３、出力軸４、操舵回転セン
サ７の直流発電機８、操舵トルクセンサ１０の差動変圧
器および電動機１１は、入力軸３および出力軸４の周囲
を覆う図示しないステアリングコラムに支持されてい
る。

【００１８】図２はこの発明に係る電動式パワーステア
リング装置の制御装置のブロック構成図である。図２に
おいて、２０はマイクロコンピュータ・ユニットであ
り、マイクロコンピュータ・ユニット２０には、操舵ト
ルク検出手段２２と操舵回転検出手段２３とからなる操
舵状態検出手段２４および直流増幅回路３８からの各種
検出信号Ｓ₁〜Ｓ₃がＡ／Ｄコンバータ２１を介してマイ
クロコンピュータ・ユニット２０の命令に従って入力さ
れ、これらの検出信号Ｓ₁〜Ｓ₃に基づいて回転方向信号
Ｔ₃、トルク信号Ｔ₄とからなる電動機制御信号が決定
されて出力される。なお、電動機制御信号Ｔ₃、Ｔ₄を決
定して出力する電動機制御信号発生手段はマイクロコン
ピュータ・ユニット２０により構成されている。

【００１９】操舵トルク検出手段２２は、操舵トルクセ
ンサ１０と、マイクロコンピュータ・ユニット２０の基
準クロックパルスを分周し、交流信号に変換して差動変
圧器の一次巻線に供給するとともに、差動変圧器の二次
巻線からの出力を整流・平滑化する操舵トルク・インタ
フェース回路２６とからなり、操舵トルクの作用方向と
その大きさを示す操舵トルク検出信号Ｓ₁を出力する。

【００２０】操舵回転検出手段２３は、操舵回転センサ
７と、この操舵回転センサ７の直流発電機８からの出力
を極性に応じて各々絶対値変換して増幅する操舵回転・
インタフェース回路２７とからなり、ステアリング系の
操舵回転方向と操舵速度を示す操舵回転検出信号Ｓ₂を
出力する。

【００２１】直流増幅回路３８は、路面負荷に対応した
電機子電流を検出して増幅し、その出力Ｓ₃ がＡ／Ｄコ
ンバータを通じてマイクロコンピュータ・ユニット２０
に入力される。

【００２２】マイクロコンピュータ・ユニット２０は、
Ｉ／Ｏポート、メモリ、演算部、制御部、各レジスタお
よびクロックジェネレータ等により構成され、クロック
パルスに基づき作動する。

【００２３】電源回路２９は、車載のバッテリ１３の＋
端子にヒューズ回路３０、イグニッションキーのキース
イッチ３１を介して電源ラインの分岐点Ｐの一方に接続
されるリレー回路３２と、分岐点Ｐのもう一方に接続さ
れる定電圧回路３３とから構成され、リレー回路３２の
出力側のＢ端子から後述する電動機駆動手段３４に電源
を供給し、定電圧回路３３の出力端子であるＡ端子から
はマイクロコンピュータ・ユニット２０、各検出手段２
２、２３およびその他のインタフェース回路２６、２
７、故障検出回路４０等に安定化した定電圧電源を供給
する。

【００２４】また、図２の構成から明らかなように、電
源回路２９は、分岐点Ｐからリレー回路３２を介してバ
ッテリ１３の電源を電動機駆動回路３５に供給するとと
もに、定電圧回路３３を介して安定化した電源を電動機
駆動回路３５を除く回路に供給するよう構成したので、
異常を検出して電動機駆動回路３５への電源供給を停止
しても、定電圧回路３３からの電源供給を可能にして故
障検出回路４０等を動作状態に維持できるので、装置の
異常を常に監視することができる。

【００２５】従って、キースイッチ３１がオンされる
と、マイクロコンピュータ・ユニット２０は命令に基づ
き、各種検出信号Ｓ₁〜Ｓ₃をＡ／Ｄコンバータ２１でデ
ィジタル変換し、メモリに書込まれたプログラムに従っ
て処理し、電動機を駆動する電動機制御信号Ｔ₃、Ｔ₄を
電動機駆動手段３４に出力し、電動機１１を駆動制御す
る。

【００２６】また、マイクロコンピュータ・ユニット２
０は図２から明らかなように、異常指令信号Ｔ₅ をリレ
ー回路３２に送り、リレー回路３２を遮断して電動機駆
動手段３４への電源供給を停止するよう制御する。

【００２７】電動機駆動手段３４は、図３の（ａ）また
は（ｂ）図に示すように、ブリッジ回路を構成するＦＥ
Ｔ（電界効果トランジスタ）Ｑ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄からな
る電動機駆動回路３５と、マイクロコンピュータ・ユニ
ット２０からの電動機制御信号Ｔ₃、Ｔ₄により電動機駆
動回路３５を駆動するインタフェース回路３６とにより
構成されている。

【００２８】図３にこの発明に係る電動式パワーステア
リング装置の電動機駆動回路図を示す。図３において、
電動機駆動回路３５はＦＥＴＱ₁とＱ₄の各々のドレイン
端子がリレー回路３２のＢ端子に接続される一方、これ
らのソース端子が他方のＦＥＴＱ₂とＱ₃のドレイン端子
に各々接続されている。また、ＦＥＴＱ₂とＱ₃のソース
端子は各々抵抗Ｒを介してコモン側に接続され、バッテ
リ１３の−端子へ接続されている。

【００２９】ＦＥＴＱ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄の各々のゲート
端子はインタフェース回路３６の各出力端子Ｇ₁〜Ｇ₄に
接続され、電動機駆動回路３５の出力側となるＦＥＴＱ
₁ のソース端子とＦＥＴＱ₄ のソース端子が電動機１１
の電機子巻線に接続されている。

【００３０】また、インタフェース回路３６は、マイク
ロコンピュータ・ユニット２０からの電動機制御信号Ｔ
₃に基づくゲート信号Ｇ₁を出力してＦＥＴＱ₁ をオン駆
動すると同時にＦＥＴＱ₃を駆動可能状態にし、電動機
制御信号Ｔ₄に基づいてＰＷＭ信号からなるゲート信号
Ｇ₃を出力してＦＥＴＱ₃をドライブするか、または電動
機制御信号Ｔ₃に基づくゲート信号Ｇ₄を出力してＦＥＴ
Ｑ4をオン駆動すると同時にＦＥＴＱ₂を駆動可能状態に
し、電動機制御信号Ｔ₄に基づいてＰＷＭ信号からなる
ゲート信号Ｇ₂を出力してＦＥＴＱ₂をドライブする。

【００３１】従って、電動機駆動回路３５においては、
一方のＦＥＴＱ₁ のオン駆動とＦＥＴＱ₃のＰＷＭ駆
動、または他方のＦＥＴＱ₄のオン駆動とＦＥＴＱ₂ の
ＰＷＭ駆動により、電動機制御信号Ｔ₃、Ｔ₄に応じて回
転方向とその動力（回転数とトルク）が制御される。

【００３２】また、電動機駆動回路３５には故障検出回
路（故障検出手段）４０が接続されている。図４にこの
発明に係る電動式パワーステアリング装置の故障検出回
路図を示す。図４において、故障検出回路（故障検出手
段）４０は、ＯＲ回路４１、カウンタ回路４２、発振回
路４３、Ｒ−Ｓフリップフロップ回路４４および電源投
入時リセット回路４５から構成されている。

【００３３】ＯＲ回路４１は、その入力端子が電源駆動
回路３５のＦＥＴＱ₂とＱ₃のゲート端子から取出された
端子Ｇ₅、Ｇ₆に各々接続され、その出力端子がカウンタ
回路４２のリセット端子Ｒに接続されており、ＦＥＴＱ
₂またはＱ₃のゲート端子にＰＷＭ信号が入力されると、
それに対応したパルス信号がカウンタ回路４２のリセッ
ト端子Ｒに入力される。この場合、カウンタ回路４２は
入力されるパルス信号の立下り時にリセットされる。

【００３４】カウンタ回路４２のクロック入力端子ＣＰ
には所定周波数のクロックパルスを出力する発振回路４
３が接続され、カウンタ回路４２の出力端子ＯＦはＲ−
Ｓフリップフロップ回路４４のセット端子Ｓに接続され
ている。このカウンタ回路４２においては、ＰＷＭ信号
の入力時にクロックパルスを計数し、計数されたクロッ
クパルスが所定値を超えた時に、ＰＷＭ信号が異常であ
るとして出力端子ＯＦからオーバーフロー信号が出力さ
れ、この信号によりＲ−Ｓフリップフロップ回路４４は
セットされ、出力端子Ｑから電源回路２９のリレー回路
３２に異常信号Ｔ₆ を出力してリレー回路３２を駆動
し、電動機駆動手段３４への電源供給が停止される。

【００３５】なお、本実施例では、リレー回路３２にマ
イクロコンピュータ・ユニット２０からの異常信号Ｔ₅
も入力されている。また、Ｒ−Ｓフリップフロップ回路
４４のリセット端子Ｒには電源投入時リセット回路４５
が接続され、Ｒ−Ｓフリップフロップ回路４４のリセッ
ト動作は、イグニッションキーのキースイッチ３１によ
りリセットされる。

【００３６】図５にこの発明に係る電動式パワーステア
リング装置の一実施例リレー回路図を示す。図５におい
て、リレー回路３２は、二組のリレー４６、４７が直列
接続され、一方のリレー４６のリレーコイル４６ａには
エッミタ接地のトランジスタＱ₅ を介してＮＯＲ回路４
８が接続され、他方のリレー４７のリレーコイル４７ａ
には同様にエッミタ接地のトランジスタＱ₆ を介してＮ
ＯＲ回路４９が接続されており、信頼性を高めるために
リレー駆動が二段構造となっている。

【００３７】また、リレー回路３２はノーマルオープン
接点構成のリレー４６、４７を備え、リレー回路３２に
電源が印加されない状態、または電源が印加されても印
加される電圧が所定値（感動値または保持値）以下の場
合にはリレー接点を開放状態に保つ。なお、逆極性の電
源が印加された状態にもリレー４６、４７のリレー接点
を開放状態に保つので、図２から明らかなように、誤っ
て電源（バッテリ）１３の極性を逆に接続しても電動機
駆動回路３５の図示しないダイオード（フライバックダ
イオード）を介しての電源短絡を防止する。

【００３８】二組のＮＯＲ回路４８と４９の入力端子は
並列接続され、一方の入力端子にはマイクロコンピュー
タ・ユニット２０からの異常指令信号Ｔ₅ が入力され、
他方の入力端子には故障検出回路４０からの異常信号Ｔ
₆が入力される。従って、マイクロコンピュータ・ユニ
ット２０からの異常指令信号Ｔ₅ あるいは故障検出回路
４０からの異常信号Ｔ₆が入力されると、双方のトラン
ジスタＱ₅、Ｑ₆のベース電位が「Ｌ」レベルとなり、ト
ランジスタＱ₅、Ｑ₆ がオフとなる。これに伴い、双方
のリレーコイル４６ａ、４７ａの電流が流れなくなり、
リレー４６、４７が各々オフとなり、電源回路２９のＢ
端子からの電動機駆動手段３４への電源の供給が停止さ
れる。

【００３９】次に、作用を説明する。イグニッションキ
ーのキースイッチ３１がオン状態になると、マイクロコ
ンピュータ・ユニット２０や他の回路に電源が供給され
て制御が開始され、マイクロコンピュータ・ユニット２
０においては各検出信号Ｓ₁〜Ｓ₃を読み込み、これらの
検出信号Ｓ₁〜Ｓ₃に基づいて回転制御方向および電動機
制御デューティを決定し、インタフェース回路３６に電
動機制御信号Ｔ₃、Ｔ₄（Ｔ₃ ：回転方向信号、Ｔ₄：ト
ルク信号）が出力される。

【００４０】この電動機制御信号Ｔ₃、Ｔ₄に基づいてイ
ンタフェース回路３６から電動機駆動回路３５の各ＦＥ
ＴＱ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄のゲートにはゲート信号Ｇ₁、
Ｇ₂、Ｇ₃、Ｇ₄が出力され、各ＦＥＴＱ₁、Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ
₄を駆動して電動機１１の制御が行われる。例えば、ス
テアリング系の往き操作時には、ＦＥＴＱ₁をゲート入
力Ｇ₁によりオンにし、かつＦＥＴＱ₃にゲート入力Ｇ₃
により電動機制御デューティを付与するか、またはＦＥ
ＴＱ₄をゲート入力Ｇ₄によりオンにし、かつＦＥＴＱ₂
をゲート入力Ｇ₂により電動機制御デューティを付与し
て電動機１１をＰＭＷ駆動する。

【００４１】また、ステアリング系の戻り操作時には、
ＦＥＴＱ₁にゲート入力Ｇ₁により電動機制御デューティ
のうち操舵回転数に対応する成分を付与し、かつＦＥＴ
Ｑ₃にゲート入力Ｇ₃により電動機制御デューティのう
ち操舵トルクの絶対値に対応した成分を与えるか、また
はＦＥＴＱ₄とＱ₂に同様の信号を付与することにより、
電動機１１が駆動制御される。

【００４２】この場合、駆動されるＦＥＴは、マイクロ
コンピュータ・ユニット２０で決定された回転制御方向
により、例えばＦＥＴＱ₁とＱ₃、ＦＥＴＱ₂とＱ₄に決定
され、電動機１１により発生するトルクがタイミングベ
ルト１４を介して出力軸４に伝達され、操舵力の軽減が
図られる。

【００４３】次に、故障検出回路４０の動作について説
明する。まず、電動機駆動回路３５から電動機１１に駆
動信号が出力されていない状態には、各ＦＥＴＱ₁、
Ｑ₂、Ｑ₃、Ｑ₄のゲート入力Ｇ₁〜Ｇ₄は「Ｌ」レベルに
あり、故障検出回路３５のＯＲ回路４１に入力される検
出信号Ｇ₅、Ｇ₆も「Ｌ」レベルにある。そのため、ＯＲ
回路４１の出力も「Ｌ」レベルにあり、カウンタ回路４
２のリセット端子Ｒも「Ｌ」レベルとなり、カウンタ回
路４２は不動作状態にあり、出力端子ＯＦがリッセット
されて「Ｌ」レベルにある。

【００４４】このため、Ｒ−Ｓフリップフロップ回路４
４からリレー回路３２に入力される異常信号Ｔ₆ は
「Ｌ」レベルとなり、リレー回路３２のＮＯＲ回路４
８、４９の出力が「Ｈ」レベルとなってトランジスタＱ
₅、Ｑ₆がオン状態となる。従って、双方のリレー４６、
４７のリレーコイル４６ａ、４７ａには電流が流れ、リ
レー４６、４７が共に導通状態を維持し、電動機駆動回
路３５への電源供給が行われる。

【００４５】続いて、電動機１１が駆動制御されている
場合について説明する。電動機１１が一方の方向、例え
ば右回転方向に回転駆動される場合には、ＦＥＴＱ₁を
オンにし、ＦＥＴＱ₃にＰＷＭ信号が付与される。その
ため、一方の検出信号Ｇ₅は「Ｌ」レベルで、他方の検
出信号Ｇ₆はＰＷＭ信号として検出される。

【００４６】そして、故障検出回路４０のＯＲ回路４１
の出力はＰＷＭ信号に対応した出力信号となり、この出
力信号が「Ｈ］レベルにあるときには、発振回路４３か
らのクロックパルスをカウントアップし、この出力信号
が「Ｌ」レベルにあるときには、カウンタ回路４２をリ
セットする。つまり、カウンタ回路４２によりクロック
パルスを計数し、計数値が所定値以下の場合には出力信
号が「Ｌ」レベルに維持されてＲ−Ｓフリップフロップ
回路４４はセットされず、したがって故障検出回路４０
からは異常信号Ｔ₆ が出力されず、リレー回路３２が導
通状態を維持し、電動機駆動回路３５への電源供給が行
われる。

【００４７】これに対し、クロックパルスの計数値が所
定数を超える場合には、カウンタ回路４２からオーバー
フローを示す「Ｈ」レベル信号がセット信号としてＲ−
Ｓフリップフロップ回路４４に出力される。Ｒ−Ｓフリ
ップフロップ回路４４においては、このセット信号によ
りホールドされ、その出力端子Ｑから「Ｈ」レベルの異
常信号Ｔ₆ がリレー回路３２に出力される。従って、こ
の場合にはリレー回路３２の各トレンジスタＱ₅、Ｑ₆は
オフとなり、各リレー４６と４７は非導通状態となり、
電動機駆動回路３５への電源供給が停止される。

【００４８】反対に、電動機１１が反対方向、例えば左
回転方向に回転駆動される場合には、ＦＥＴＱ₄をオン
にし、ＦＥＴＱ₂にＰＷＭ信号を付与すると、故障検出
回路４０のＯＲ回路４１に入力される検出信号Ｇ₆は
「Ｌ」レベルにあり、検出信号Ｇ₅はＰＷＭ信号に対応
したものとなる。そして、先の説明と同様に、異常信号
Ｔ₆ が出力されない場合にはリレー回路３２が導通状態
を維持し、異常信号Ｔ₆ が出力された場合にはリレー回
路３２が非導通状態となる。

【００４９】また、マイクロコンピュータ・ユニット２
０において異常が検出され、異常指令信号Ｔ₅ がリレー
回路３２に出力された場合にも、同様にリレー回路３２
が非導通状態となり、電源の供給が停止される。

【００５０】つまり、電動式パワーステアリング装置
の、例えばマイクロコンピュータ・ユニット２０やイン
タフェース回路３６が故障した場合には、ゲート入力Ｇ
₂、Ｇ₃が「Ｌ」レベルとなる場合と、ゲート入力Ｇ₂、
Ｇ₃が「Ｈ」レベルとなる場合が考えられ、一般にこれ
らのレベルは持続する。ゲート入力Ｇ₂、Ｇ₃が「Ｌ」レ
ベルになった場合には、リレー回路３２が導通状態を維
持して電源の供給も維持されるが、電動機１１が駆動さ
れないので問題とはならない。

【００５１】これに対し、ゲート入力Ｇ₂、Ｇ₃が「Ｈ」
レベルになった場合には、故障検出回路４０のカウンタ
回路４２の出力信号は「Ｈ」レベルとなってＲ−Ｓフリ
ップフロップ回路４４からリレー回路３２へ「Ｈ」レベ
ルの異常信号Ｔ₆ が出力されることになり、したがっ
て、リレー回路３２の各リレー４６、４７は非導通状態
となり、電動機駆動回路３５への電源供給が停止され、
電動式パワーステアリング装置の駆動を停めてマニュア
ルステアリングにより操舵されることになる。

【００５２】また、一旦、電動式パワーステアリング装
置の制御が停止されると、イグニッションキーのキース
イッチ３１を投入したり、また別回路により正常である
ことが検知された場合には、リセット回路４５によりＲ
−Ｓフリップフロップ回路４４がリセットされ、これに
伴って電動式パワーステアリング装置が復帰することに
なる。

【００５３】なお、ＰＷＭ信号の検出は図３の（ａ）図
に示す電動機駆動回路３５に限らず、（ｂ）図の電動機
駆動回路３７のように構成することもできる。すなわ
ち、電動機駆動回路３７のブリッジ回路の出力側、例え
ば電動機１１が接続される出力側に、それぞれインバー
タ回路５１、５２を介して故障検出回路４０を接続した
ものである。このような回路では、ＦＥＴＱ₂またはＱ₃
がオフ状態では、インバータ回路５１または５２の出力
は「Ｌ」レベルにあるため、故障検出回路４０のカウン
タ回路４２はリセットされている。

【００５４】また、ＦＥＴＱ₃ がＰＷＭ駆動されている
時は、インバータ回路５２の出力はＰＷＭ信号に対応し
たものとなり、他のインバータ回路５１の出力はＦＥ
ＴＱ₂がオフ状態であるから、「Ｌ」レベルにある。し
たがって、カウンタ回路４２のリセット端子にはＰＷＭ
信号が入力され、ＰＷＭ信号の「Ｈ」レベル時に先の実
施例と同様にクロックパルスをカウントアップし、クロ
ックパルスの計数値が所定値にあるときにはＰＷＭ信号
の「Ｌ」レベルでカウンタ回路がリセットされる。ま
た、ＦＥＴＱ₂、Ｑ₃がオン状態の故障、またはマイクロ
コンピュータ・ユニット２０、インタフェース回路３６
が故障した場合にもリレー回路３２に異常信号Ｔ₆が出
力され、電源の供給が停止される。

【００５５】例えば、マイクロコンピュータ・ユニット
２０やインタフェース回路３６の故障により、ＦＥＴＱ
₃がオン駆動されている場合には、異常信号Ｇ₆は「Ｈ」
レベルを持続するので、カウンタ回路４２でカウントア
ップしてクロックパルスの計数値が所定値を超えると、
「Ｈ」レベルの出力信号を出力し、Ｒ−Ｓフリップフロ
ップ回路４４から異常信号Ｔ₆がリレー回路３２に出力
されることになる。また、ＦＥＴＱ₂またはＱ₃が故障し
てオン状態を持続した時も同様に異常信号Ｔ₆ が出力さ
れることになり、電動式パワーステアリング装置の駆動
が停止されることになる。

【００５６】このように、故障検出回路４０が、ＰＷＭ
信号のデューティオン時間が所定値を超えるかどうかの
診断をして故障を検出する構成であるため、他の回路、
例えば、Ａ／Ｄコンバータ２１、マイクロコンピュータ
・ユニット２０、インタフェース回路３６等の個別の故
障検出を行わなくとも、ＰＷＭ信号に影響を及ぼすあら
ゆる異常を検出することが可能となる。なお、本実施例
では故障検出回路４０をディジタル回路で構成したが、
アナログ回路で構成することもできる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したようにこの発明に係る電動
式パワーステアリング装置は、分岐点と電動機駆動手段
の間に、ノーマルオープン接点構成のリレーを備え、異
常現象に対して制御系で監視しながら電動機駆動手段へ
の電源供給を停止することができるとともに、逆極性の
電源が印加されてもリレーを開放状態に保ち電源の短絡
を防止することができるので、異常から装置を確実に保
護することができる。

【００５８】また、この発明に係る電動パワーステアリ
ング装置は、電動機駆動手段のＰＷＭ信号を監視し、装
置の異常を判定して異常信号を発生する故障検出手段を
備え、異常信号に基づいてリレー回路を遮断して電動機
駆動手段への電源供給を停止し、ＰＷＭ信号に影響を及
ぼすあらゆる異常から装置を保護することができるの
で、信頼性の高い異常検出を実現することができる。

【００５９】よって、装置の異常を確実に検出できる、
信頼性の高い電動式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】この発明に係る電動式パワーステアリング装置
の概略平面図

【図２】この発明に係る電動式パワーステアリング装置
の制御装置のブロック構成図

【図３】この発明に係る電動式パワーステアリング装置
の電動機駆動手段回路図

【図４】この発明に係る電動式パワーステアリング装置
の故障検出回路図

【図５】この発明に係る電動式パワーステアリング装置
の一実施例リレー回路図

【符号の説明】

１…電動式パワーステアリング装置、２…ステアリング
ホイール、３…入力軸、４…出力軸、７…操舵回転セン
サ、８…直流発電機、９，１４…タイミングベルト、１
０…操舵トルクセンサ、１１…電動機、１２…制御装
置、１３…電源（バッテリ）、２０…マイクロコンピュ
ータ・ユニット、２４…操舵状態検出手段、２９…電源
回路、３１…キースイッチ、３２…リレー回路、３４…
電動機駆動手段、３５…電動機駆動回路、３６…インタ
フェース回路、４０…故障検出手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリング系に補助トルクを付加する
電動機と、この電動機の駆動を制御する電動機制御信号
を発生する電動機制御信号発生手段と、それぞれダイオ
ードを逆方向に並列接続したスイッチング素子からなる
ブリッジ回路で構成し、前記電動機制御信号に基づいて
前記電動機をＰＷＭ駆動する電動機駆動手段とを備え、
前記電動機制御信号発生手段と前記電動機駆動手段にバ
ッテリからの電源供給を所定の分岐点で分岐して行う電
動式パワーステアリング装置において、前記分岐点と前記電動機駆動手段の間に、ノーマルオー
プン接点構成のリレーを備えたリレー回路を設けたこと
を特徴とする電動式パワーステアリング装置。
【請求項２】前記電動機駆動手段のＰＷＭ信号を監視
し、装置の異常を判定して異常信号を発生する故障検出
手段を備え、前記異常信号に基づいて前記リレー回路を
遮断し、前記電動機駆動手段への電源供給を停止するこ
とを特徴とする請求項１記載の電動式パワーステアリン
グ装置。