JP2523281B2

JP2523281B2 - 電動パワ−ステアリング装置

Info

Publication number: JP2523281B2
Application number: JP14062086A
Authority: JP
Inventors: 清二駒村; 文一杉本
Original assignee: Kayaba Industry Co Ltd
Current assignee: KYB Corp
Priority date: 1986-06-17
Filing date: 1986-06-17
Publication date: 1996-08-07
Anticipated expiration: 2011-08-07
Also published as: JPS62295777A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、車両の操舵力を電動モータの駆動力でア
シストするようにした電動パワーステアリング装置に関
する。

（従来の技術）第４図に示した従来の装置は、ハンドル１に連結した
入力軸２の先端にピニオン３を連結するとともに、この
ピニオン３を、ナックルアーム４に連結したサイドロッ
ド５のラック６にかみ合せている。

また、正逆転可能にした電動モータｍには減速機７を
連結するとともに、この減速機７の出力軸８にピニオン
９を設け、このピニオン９を上記ラック６にかみ合わせ
ている。

そして、上記電動モータｍの回転方向制御及び出力制
御は、トルクセンサー10と車速センサー11から出力され
る信号に応じて動作するモータ制御装置ｃによって制御
される。

しかして、ハンドル１を左右いずれかに回転すると、
それにともなって入力軸２に操舵トルクが発生するが、
このトルクの方向と大きさをトルクセンサー10で検出
し、そのトルク信号をモータ制御装置ｃに入力する。こ
のとき車速センサー11で検出した車速信号もモータ制御
装置ｃに入力している。

したがって、電動モータｍは操舵トルクと車速に応じ
て駆動し、ピニオン９を上記ピニオン３と同一方向に回
転させる。ピニオン９が回転すれば、ラック６とともに
サイドロッド５が移動するので、操舵力がアシストされ
ることになる。

（本発明が解決しようとする問題点）このようにした従来の装置では、エンジンルームのス
ペース等を考慮すると、電動モータを小型化せざるを得
ない。このために当該電動モータを限界能力一杯で使用
することが多くなる。

この電動モータを限界能力近くで長時間使用している
と熱を発生するが、その温度が一定限度を超えると、コ
イルの被服が破壊されたり、ブラシとコミュテータが固
着したりし、最悪のばいあには当該モータがロックし、
ハンドルが切れなくなるということもあった。

しかしながら上記従来の装置では、電動モータの温度
が一定限度以上に上昇したときの対策が一切施されてい
ないので、当該電動モータが故障したり、走行中にハン
ドルが切れなくなったりする危険があった。

この発明の目的は、電動モータの温度が一定限度以上
になったとき、その電動モータをオフにして、走行中の
危険を取り除く装置を提供することである。

（問題点を解決する手段）上記の目的を達成するために、この発明は、操舵トル
クを検出するトルクセンサーと、車速を検出する車速セ
ンサーとを備え、これら両センサーに応じて電動モータ
を駆動し、この電動モータの駆動力で操舵力をアシスト
する構成にした電動パワーステアリング装置を前提とす
る。

そして、上記電動モータの温度を検出する温度センサ
ーを設けるとともに、当該電動モータが所定の温度以上
に上昇し、しかも、車速が設定速度以下、及び、車速が
設定速度以上で操舵トルクが設定値以下、のいずれか一
方の条件を満たしたときに、上記電動モータをオフにす
るマイクロプロセッサーを主要素にしてなる点に特徴を
有する。

（本発明の作用）電動モータの温度情報を温度センサーによって検出し
て、電動モータが所定の温度以上に上昇していると判断
したとする。

このとき、マイクロプロセッサーは、車速が設定速度
以下、及び、車速が設定速度以上で操舵トルクが設定値
以下、のいずれか一方の条件を満たしていると、当該電
動モータをオフにして停止させる。

（本発明の効果）上記のように電動モーターが所定の温度以上になった
とき、それを自動的に停止するので、そのコイルの被覆
が破壊したり、ブラシとコミュテータとが固着したりす
るまで、当該電動モータが温度上昇しなくなる。

このとき、当該車両の車速が設定値以下であれば、操
舵感覚が多少変わっても安全性を維持することができ
る。したがって、この場合は、電動モータをオフにし
て、停止させる。

ただし、当該車両の車速が設定値以上であれば、電動
モータをオフにすると操舵感覚が急に変化する恐れがあ
るので、電動モータの温度が所定の温度以上であっても
それを駆動し続ける。

そして、この場合、操舵トルクを検出し、それが設定
値以下であれば、電動モータをオフにして停止させる。
つまり、車両が設定車速以上の走行中でも、操舵トルク
が小さければ、電動モータを停止させてマニュアルステ
アリングに切り換えても、その操舵感覚が大きく変化す
ることがないからである。

したがって、この発明の電動パワーステアリング装置
によれば、安全性と機能性とを維持しながら、当該電動
モータの温度が上昇したときにはそれを停止して、温度
上昇による問題を解決できることになる。

（本発明の実施例）第１〜３図に示したこの発明の実施例は、電動モータ
ｍに温度センサー12を設け、この温度センサー12をモー
タ制御装置ｃに接続している。

このモータ制御装置ｃは、第２図に示すように、トル
クセンサー10、車速センサー11及び温度センサー12を接
続している。

そして、このモータ制御装置ｃには、トルク信号処理
回路13、車速信号処理回路14及び温度信号処理回路15を
設け、上記各センサー10〜12を対応する処理回路13〜15
に接続している。

上記各処理回路13〜15は、A/D変換回路16〜18を介し
てマイクロプロセッサー19に接続するとともに、このマ
イクロプロセッサー19から出力される出力制御信号及び
パワー／マニュアル信号によってモータ駆動回路20を制
御し、電動モータｍを所定の出力で駆動したり、あるい
はそれを停止したりできるようにしている。

そして、上記マイクロプロセッサー19は、次のように
動作する。

すなわち、第３図に示すようにステップＩで温度セン
サー12からの温度信号t_Mを検出し、ステップIIでこの温
度t_Mと設定温度t₁とを比較する。

このとき電動モータｍの温度t_Mが、設定温度t₁よりも
低ければ、当該電動パワーステアリングの通常の制御ル
ーチン21に移るが、電動モータｍの温度t_Mが設定温度t₁
よりも高くなると、ステップIII以下のルーチンに移
る。

上記ステップIIIでは車速センサー11からの車速信号
Ｖを検出し、ステップIVでこの車速Ｖと設定速度V₀とを
比較する。

このとき当該車速Ｖが設定速度V₀以下のときには、次
のステップＶ、VIを経ないで、ステップVIIに直接移
り、電動モータｍをオフにしてそれを停止させる。つま
り、車速Ｖが設定速度V₀以下のときには、その操舵感覚
を切り換えたとしてもその安全性を維持できるのに対し
て、電動モータｍを継続運転させる方が危険が大きいの
で、上記のようにステップVIIに直接移って、当該電動
モータｍを停止させ、マニュアルステアリングに切り換
えるようにしている。

上記ステップIVで比較した車速Ｖが設定速度V₀よりも
高速のときに、操舵感覚を急に変化させると危険が大き
過ぎるので、この場合にはステップＶに移り、現在のス
テアリング状況を把握するようにしている。すなわち、
このステップＶでは、トルクセンサー10からのトルク信
号Ｔを検出し、ステップVIでこの操舵トルクＴと設定ト
ルクT₀とを比較する。

このとき操舵トルクＴが設定トルクT₀よりも小さけれ
ば、上記したステップVIIに移り当該電動モータｍを停
止させる。つまり、当該車両が設定速度以上で走行中で
も、操舵トルクＴが小さければ、電動モータｍを停止さ
せてマニュアルステアリングに切り換えても、その操舵
感覚がそれほど変化せずに危険が少ないので、電動モー
タｍを停止させるようにしている。

しかし、このステップVIで比較した操舵トルクＴが設
定トルクT₀よりも大きいときには、車速Ｖも操舵トルク
Ｔも、設定値V₀、T₀より大きいことになる。この状態で
電動モータｍを停止してマニュアル操作に切り換えて操
舵感覚を変化させることは、非常に危険なので、この場
合には、当該電動パワーステアリングの通常の制御ルー
チン21に移る。つまり、電動モータｍの駆動を継続させ
てパワーステアリングの状態を保つ。

一方、ステップVIIで電動モータｍを停止させたら、
次のステップVIIIで所定時間当該電動モータｍを停止し
続け、それを冷すようにする。

そして、ステップVIIIで所定時間経過してから、ステ
ップIXで当該電動モータｍの温度t_Mを再び検出してステ
ップＸに移り、その温度t_Mを設定温度t₀と比較する。

このとき、温度t_Mが設定温度t₀よりも高ければ、当該
電動モータｍが十分に冷えていないので、再びステップ
VIIに戻り、電動モータｍの停止状態を維持する。

そして、温度t_Mが設定温度t₀よりも低くなれば、ステ
ップXIに移って当該操舵トルクＴを検出するとともに、
ステップXIIで操舵トルクＴと設定トルクT₀とを比較す
る。

このとき操舵トルクＴが設定トルクT₀よりも大きけれ
ば、操舵感覚を切り換えると危険が大きいので、前記ス
テップVIIに戻して電動モータｍを停止したままとす
る。なぜなら、操舵トルクＴが大きいということは、大
きな力でハンドル１を操作していると考えられるが、こ
のような状態で、マニュアルステアリングからパワース
テアリングに急に切り換えると、軽くなったハンドルを
切り過ぎるという危険があるからである。

また、上記の操舵トルクＴが設定トルクT₀よりも小さ
ければ、マニュアルステアリングからパワーステアリン
グに切り換えても危険がないので、当該電動モータｍを
再び駆動させる。

なお、上記のように電動モータｍの温度t_Mが上昇して
それを停止させようとするときには、当該車両の車速Ｖ
を検出しているが、この停止した電動モータｍを再び駆
動させるときには、上記車速を検出していないが、その
理由は次のとおりである。

すなわち、電動モータｍの駆動中に温度t_Mが上昇する
と、それによる危険が大きくなるので、当該駆動モータ
ｍを停止させる緊急度が非常に高くなる。そこで、この
場合には、ハンドル１を操作しているかどうかはさて置
き、低速走行中であれば危険度が少ないことを考慮し
て、即座に電動モータｍを停止するようにしたものであ
る。そして、当該電動モータｍを再び駆動させるときに
は、その緊急性が薄れるので、当該ハンドル１を操作し
ているかどうかだけを基準にしている。

また、当該電動モータｍを再び駆動させるときの設定
温度t₀は、このモータｍを停止させるときの設定温度t₁
よりも低く設定している。このようにt₀＜t₁としたの
は、電動モータｍのオフとオンとの温度にヒステリシス
を持たせ、当該モータｍが頻繁にオン、オフを繰り返さ
ないようにするためである。

上記のようにしたこの実施例によれば、車両の走行中
に電動モータｍの温度が上昇すると、そのときの走行条
件等を考慮して、当該電動モータｍを停止させるので、
安全性が非常に高くなる。しかも、電動モータｍの温度
が下がれば、それを自動的に再駆動させるので、常に最
適温度条件で当該電動モータｍを使用できることにな
る。

【図面の簡単な説明】

図面第１〜３図はこの発明の実施例を示すもので、第１
図は機構図、第２図はモータ制御装置のブロック図、第
３図はフローチャート、第４図は従来の機構図である。ｍ……電動モータ、10……トルクセンサー、11……車速
センサー、12……温度センサー、ｃ……モータ制御装
置、19……マイクロプロセッサー。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】操舵トルクを検出するトルクセンサーと、
車速を検出する車速センサーとを備え、これら両センサ
ーに応じて電動モータを駆動し、この電動モータの駆動
力で操舵力をアシストする構成にした電動パワーステア
リング装置において、上記電動モータの温度を検出する
温度センサーを設けるとともに、当該電動モータが所定
の温度以上に上昇し、しかも、車速が設定速度以下、及
び、車速が設定速度以上で操舵トルクが設定値以下、の
いずれか一方の条件を満たしたときに、上記電動モータ
をオフにするマイクロプロセッサーを主要素にしてなる
モータ制御装置を備えた電動パワーステアリング装置。