JP2602963B2 - モータ駆動式パワー・ステアリング装置 - Google Patents
モータ駆動式パワー・ステアリング装置Info
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/049—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting sensor failures
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Combustion & Propulsion (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、自動車の舵取り装置をモータの回転力で
補助負荷付勢するモータ駆動式パワー・ステアリング装
置に関するものである。
補助負荷付勢するモータ駆動式パワー・ステアリング装
置に関するものである。
従来、この種の装置において、操舵トルクの検出に
は、ハンドルに加えられた操舵トルクをトーションバー
の捩れ変位に変換する操舵トルク−変位変換器にポテン
ショメータを取り付け、このポテンショメータの電源電
圧の1/2を操舵トルクの中立点として、上記変位出力を
電気信号に変換する。
は、ハンドルに加えられた操舵トルクをトーションバー
の捩れ変位に変換する操舵トルク−変位変換器にポテン
ショメータを取り付け、このポテンショメータの電源電
圧の1/2を操舵トルクの中立点として、上記変位出力を
電気信号に変換する。
上記ポテンショメータが故障したときの、フェールセ
ーフを確立するために、ポテンショメータは２個備え、
１個の信号はメインとして制御に使い、他方の信号はサ
ブとして上記メインの信号との比較信号に使い、メイン
−サブ間の誤差が所定値以上になれば、コントロールユ
ニットはポテンショメータの異常と判断して、フェール
セーフ作動し、モータ，電磁クラッチ，フェールセーフ
リレーをOFFするのが一般的であった。
ーフを確立するために、ポテンショメータは２個備え、
１個の信号はメインとして制御に使い、他方の信号はサ
ブとして上記メインの信号との比較信号に使い、メイン
−サブ間の誤差が所定値以上になれば、コントロールユ
ニットはポテンショメータの異常と判断して、フェール
セーフ作動し、モータ，電磁クラッチ，フェールセーフ
リレーをOFFするのが一般的であった。
しかしながら、上述した従来装置では、上記、操舵ト
ルクセンサとしてのポテンショメータの電源は、コント
ロールユニットに内蔵されたマイクロコンピュータ（以
下マイコンという）を他の電子部品の電源と共用の定電
圧電源を用いることとなり、ポテンショメータへの供給
電源は１個のバッファを介してメインもサブも電源供給
されることが、経済的理由で一般的である。
ルクセンサとしてのポテンショメータの電源は、コント
ロールユニットに内蔵されたマイクロコンピュータ（以
下マイコンという）を他の電子部品の電源と共用の定電
圧電源を用いることとなり、ポテンショメータへの供給
電源は１個のバッファを介してメインもサブも電源供給
されることが、経済的理由で一般的である。
したがって、何らかの原因でポテンショメータの電源
電圧がメインもサブも同時に低下、または上昇するよう
な故障が発生すると、ポテンショメータの中立点電位
は、低下または上昇し、ハンドルに操舵トルクが印加さ
れていないのに、操舵トルクが印加されたような誤信号
が出力される。
電圧がメインもサブも同時に低下、または上昇するよう
な故障が発生すると、ポテンショメータの中立点電位
は、低下または上昇し、ハンドルに操舵トルクが印加さ
れていないのに、操舵トルクが印加されたような誤信号
が出力される。
しかし、この故障では、メイン信号も、サブ信号も同
時に低下または、上昇するため、メイン−サブ間誤差は
発生せず、コントロールユニットは、ポテンショメータ
が異常とは判断しないので、フェールセーフは作動せ
ず、ハンドルが自転する信頼性が低い欠点を有してい
た。
時に低下または、上昇するため、メイン−サブ間誤差は
発生せず、コントロールユニットは、ポテンショメータ
が異常とは判断しないので、フェールセーフは作動せ
ず、ハンドルが自転する信頼性が低い欠点を有してい
た。
この発明は上記のような問題点を解消するためになさ
れたもので、トルクセンサへの供給電圧への変動による
中立点の変動でハンドル自転が発生することを防止でき
るモータ駆動式パワー・ステアリング装置を得ることを
目的とする。
れたもので、トルクセンサへの供給電圧への変動による
中立点の変動でハンドル自転が発生することを防止でき
るモータ駆動式パワー・ステアリング装置を得ることを
目的とする。
この発明に係るモータ駆動式パワー・ステアリング装
置は、ハンドル（１）に加えられる回転力を変位変換す
るトルク−変位変換器（3a）と、このトルク−変位変換
器（3a）の変位出力を電気信号に変換する主変換器（3
d）および副変換器（3e）を有するトルクセンサ（３）
と、バッテリ（10）からの電圧を受け一定の電圧を発生
する定電圧電源（901）と、この定電圧電源（901）から
の電圧を受け上記主変換器（3d）および副変換器（3e）
に電圧を供給するトルクセンサ用変換器電源バッファー
回路（907）と、トルクセンサ（３）の回転力の大きさ
と方向に応じて回転力を助勢する方向に駆動されるDCモ
ータ（７）と、トクルセンサ（３）の出力に基づいてDC
モータ（７）を制御するコントロールユニット（９）と
を備え、コントロールユニット（９）は、主変換器（3
d）および副変換器（3e）の出力を比較してその偏差が
所定値以内のとき主変換器（3d）の出力に基づいて上記
DCモータ（７）を制御する手段（902、906）と、トルク
センサ用変換器電源バッファー回路（907）の出力電圧
が定電圧電源（901）の出力電圧に対して所定電圧以上
の低下を生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生じた
ことの少なくとも一方を検出する手段（908、909:910、
911）と、主変換器（3d）および副変換器（3e）の偏差
が所定値以内の場合であっても、トルクセンサ用変換器
電源バッファー回路（907）の出力電圧が定電圧電源（9
01）の出力電圧に対して所定電圧以上の低下を生じたこ
とまたは所定電圧以上の上昇を生じたことの少なくとも
一方が検出されたときは、DCモータ（７）を停止する手
段（902、906）とを備えたものである。
置は、ハンドル（１）に加えられる回転力を変位変換す
るトルク−変位変換器（3a）と、このトルク−変位変換
器（3a）の変位出力を電気信号に変換する主変換器（3
d）および副変換器（3e）を有するトルクセンサ（３）
と、バッテリ（10）からの電圧を受け一定の電圧を発生
する定電圧電源（901）と、この定電圧電源（901）から
の電圧を受け上記主変換器（3d）および副変換器（3e）
に電圧を供給するトルクセンサ用変換器電源バッファー
回路（907）と、トルクセンサ（３）の回転力の大きさ
と方向に応じて回転力を助勢する方向に駆動されるDCモ
ータ（７）と、トクルセンサ（３）の出力に基づいてDC
モータ（７）を制御するコントロールユニット（９）と
を備え、コントロールユニット（９）は、主変換器（3
d）および副変換器（3e）の出力を比較してその偏差が
所定値以内のとき主変換器（3d）の出力に基づいて上記
DCモータ（７）を制御する手段（902、906）と、トルク
センサ用変換器電源バッファー回路（907）の出力電圧
が定電圧電源（901）の出力電圧に対して所定電圧以上
の低下を生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生じた
ことの少なくとも一方を検出する手段（908、909:910、
911）と、主変換器（3d）および副変換器（3e）の偏差
が所定値以内の場合であっても、トルクセンサ用変換器
電源バッファー回路（907）の出力電圧が定電圧電源（9
01）の出力電圧に対して所定電圧以上の低下を生じたこ
とまたは所定電圧以上の上昇を生じたことの少なくとも
一方が検出されたときは、DCモータ（７）を停止する手
段（902、906）とを備えたものである。
また、この発明に係るモータ駆動式パワー・ステアリ
ング装置は、ハンドル（１）に加えられる回転力を変位
変換するトルク一変位変換器（3a）と、このトルク−変
位変換器（3a）の変位出力を電気信号に変換する主変換
器（3d）および副変換器（3e）を有するトルクセンサ
（３）と、バッテリ（10）からの電圧を受け一定の電圧
を発生する定電圧電源（901）と、この定電圧電源（90
1）からの電圧を受け主変換器（3d）および副変換器（3
e）に電圧を供給するトルクセンサ用変換器電源バッフ
ァー回路（907）と、トルクセンサ（３）の回転力の大
きさと方向に応じて回転力を助勢する方向に駆動される
DCモータ（７）と、このDCモータ（７）の電源を断続す
るフェールセーフリレー（903）と、トルクセンサ
（３）の出力に基づいてDCモータ（７）を制御するコン
トロールユニット（９）とを備え、コントロールユニッ
ト（９）は、主変換器（3d）および副変換器（3e）の出
力を比較してその偏差が所定値以内のとき主変換器（3
d）の出力に基づいてDCモータ（７）を制御する手段（9
02、906）と、トルクセンサ用変換器電源バッファー回
路（907）の出力電圧が定電圧電源（901）の出力電圧に
対して所定電圧以上の低下を生じたことまたは所定電圧
以上の上昇を生じたことの少なくとも一方を検出する手
段（908、909:910、911）と、主変換器（3d）および副
変換器（3e）の偏差が所定値以内の場合であっても、ト
ルクセンサ用変換器電源バッファー回路（907）の出力
電圧が定電圧電源（901）の出力電圧に対して所定電圧
以上の低下を生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生
じたことの少なくとも一方が検出されたときは、DCモー
タ（７）の電源を遮断する手段（902、904）とを備えた
ものである。
ング装置は、ハンドル（１）に加えられる回転力を変位
変換するトルク一変位変換器（3a）と、このトルク−変
位変換器（3a）の変位出力を電気信号に変換する主変換
器（3d）および副変換器（3e）を有するトルクセンサ
（３）と、バッテリ（10）からの電圧を受け一定の電圧
を発生する定電圧電源（901）と、この定電圧電源（90
1）からの電圧を受け主変換器（3d）および副変換器（3
e）に電圧を供給するトルクセンサ用変換器電源バッフ
ァー回路（907）と、トルクセンサ（３）の回転力の大
きさと方向に応じて回転力を助勢する方向に駆動される
DCモータ（７）と、このDCモータ（７）の電源を断続す
るフェールセーフリレー（903）と、トルクセンサ
（３）の出力に基づいてDCモータ（７）を制御するコン
トロールユニット（９）とを備え、コントロールユニッ
ト（９）は、主変換器（3d）および副変換器（3e）の出
力を比較してその偏差が所定値以内のとき主変換器（3
d）の出力に基づいてDCモータ（７）を制御する手段（9
02、906）と、トルクセンサ用変換器電源バッファー回
路（907）の出力電圧が定電圧電源（901）の出力電圧に
対して所定電圧以上の低下を生じたことまたは所定電圧
以上の上昇を生じたことの少なくとも一方を検出する手
段（908、909:910、911）と、主変換器（3d）および副
変換器（3e）の偏差が所定値以内の場合であっても、ト
ルクセンサ用変換器電源バッファー回路（907）の出力
電圧が定電圧電源（901）の出力電圧に対して所定電圧
以上の低下を生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生
じたことの少なくとも一方が検出されたときは、DCモー
タ（７）の電源を遮断する手段（902、904）とを備えた
ものである。
［作用］ この発明に係るモータ駆動式パワー・ステアリング装
置は、主変換器（3d）および副変換器（3e）の出力を比
較してその偏差が所定値以内のとき主変換器（3d）の出
力に基づいてDCモータ（７）を制御すると共に、主変換
器（3d）および副変換器（3e）の偏差が所定値以内の場
合であっても、トルクセンサ用変換器電源バッファー回
路（907）の出力電圧が定電圧電源（901）の出力電圧に
対して所定電圧以上の低下を生じたことまたは所定電圧
以上の上昇を生じたことの少なくとも一方が検出された
ときは、DCモータ（７）を停止する。
置は、主変換器（3d）および副変換器（3e）の出力を比
較してその偏差が所定値以内のとき主変換器（3d）の出
力に基づいてDCモータ（７）を制御すると共に、主変換
器（3d）および副変換器（3e）の偏差が所定値以内の場
合であっても、トルクセンサ用変換器電源バッファー回
路（907）の出力電圧が定電圧電源（901）の出力電圧に
対して所定電圧以上の低下を生じたことまたは所定電圧
以上の上昇を生じたことの少なくとも一方が検出された
ときは、DCモータ（７）を停止する。
また、この発明に係るモータ駆動式パワー・ステアリ
ング装置は、DCモータ（７）の電源を断続するフェール
セーフリレー（903）を備え、主変換器（3d）および副
変換器（3e）の出力を比較してその偏差が所定値以内の
とき主変換器（3d）の出力に基づいてDCモータ（７）を
制御すると共に、主変換器（3d）および副変換器（3e）
の偏差が所定値以内の場合であっても、トルクセンサ用
変換器電源バッファー回路（907）の出力電圧が定電圧
電源（901）の出力電圧に対して所定電圧以上の低下を
生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生じたことの少
なくとも一方が検出されたときは、DCモータ（７）の電
源を遮断する。
ング装置は、DCモータ（７）の電源を断続するフェール
セーフリレー（903）を備え、主変換器（3d）および副
変換器（3e）の出力を比較してその偏差が所定値以内の
とき主変換器（3d）の出力に基づいてDCモータ（７）を
制御すると共に、主変換器（3d）および副変換器（3e）
の偏差が所定値以内の場合であっても、トルクセンサ用
変換器電源バッファー回路（907）の出力電圧が定電圧
電源（901）の出力電圧に対して所定電圧以上の低下を
生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生じたことの少
なくとも一方が検出されたときは、DCモータ（７）の電
源を遮断する。
（実施例） 以下、この発明のモータ駆動式パワー・ステアリング
装置の実施例を図面に基づいて説明する。第１図はその
一実施例の構成を示すブロック図である。この第１図に
おいて、１は運転者の操舵回転力を受けるハンドル、３
は上記ハンドル１に加えられた回転力に応じて電気信号
を出力するトルクセンサであり、3aは上記ハンドル１に
加えられた回転力に応じた捩角度を変位に変換するトル
ク−変位変換器、3dは上記トルク−変位変換器3aの角度
変位に応じ、制御に使用する電気信号を出力する主変換
器としてのメインポテンショメータであって、トルク−
変位変換器3aの角度変位を電気信号に変換する。3eは上
記トルク−変位変換器3aの角度変位に応じ、上記メイン
ポテンショメータ3dの出力電気信号と比較用の電気信号
を出力する副変換器としてのサブポテンショメータであ
る。このサブポテンショメータ3eは、トルク−変位変換
器3aの角度変位を電気信号に変換するものである。トル
クセンサ３は、トルク−変位変換器3a、メインポテンシ
ョメータ3d及びサブポテンショメータ3eから構成されて
いる。
装置の実施例を図面に基づいて説明する。第１図はその
一実施例の構成を示すブロック図である。この第１図に
おいて、１は運転者の操舵回転力を受けるハンドル、３
は上記ハンドル１に加えられた回転力に応じて電気信号
を出力するトルクセンサであり、3aは上記ハンドル１に
加えられた回転力に応じた捩角度を変位に変換するトル
ク−変位変換器、3dは上記トルク−変位変換器3aの角度
変位に応じ、制御に使用する電気信号を出力する主変換
器としてのメインポテンショメータであって、トルク−
変位変換器3aの角度変位を電気信号に変換する。3eは上
記トルク−変位変換器3aの角度変位に応じ、上記メイン
ポテンショメータ3dの出力電気信号と比較用の電気信号
を出力する副変換器としてのサブポテンショメータであ
る。このサブポテンショメータ3eは、トルク−変位変換
器3aの角度変位を電気信号に変換するものである。トル
クセンサ３は、トルク−変位変換器3a、メインポテンシ
ョメータ3d及びサブポテンショメータ3eから構成されて
いる。
また、2aは上記ハンドル１とトルクセンサ３間を連結
する第１のステアリングシャフト、2bは上記トルクセン
サ３と第１のユニバーサルジョイント4a間を連結する第
２のステアリングシャフト、2cは第１のユニバーサルジ
ョイント4aと第２のユニバーサルジョイント4b間を連結
する第３のステアリングシャフトである。
する第１のステアリングシャフト、2bは上記トルクセン
サ３と第１のユニバーサルジョイント4a間を連結する第
２のステアリングシャフト、2cは第１のユニバーサルジ
ョイント4aと第２のユニバーサルジョイント4b間を連結
する第３のステアリングシャフトである。
５は上記第２のユニバーサルジョイント4bと機械的に
連結されたピニオンギヤ軸、６はこのピニオンギヤ軸５
と噛み合うラック軸、７は分巻または磁石界磁を有する
DCモータ、13は上記DCモータ７の回転出力を電磁力の断
続によって機械的に連結および、遮断し得る電磁クラッ
チ、８は上記第２のユニバーサルジョイント4bとピニオ
ンギヤ軸５の間を駆動し、上記DCモータ７の操舵補助回
転力を連結する減速ギヤである。
連結されたピニオンギヤ軸、６はこのピニオンギヤ軸５
と噛み合うラック軸、７は分巻または磁石界磁を有する
DCモータ、13は上記DCモータ７の回転出力を電磁力の断
続によって機械的に連結および、遮断し得る電磁クラッ
チ、８は上記第２のユニバーサルジョイント4bとピニオ
ンギヤ軸５の間を駆動し、上記DCモータ７の操舵補助回
転力を連結する減速ギヤである。
９はコントロールユニット、10はバッテリ、11はキー
スイッチであり、バッテリ10の正極とコントロールユニ
ット９との間にキースイッチ11が挿入されている。12は
車速センサである。車速センサ12の出力はコントロール
ユニット９に送出するようになっている。
スイッチであり、バッテリ10の正極とコントロールユニ
ット９との間にキースイッチ11が挿入されている。12は
車速センサである。車速センサ12の出力はコントロール
ユニット９に送出するようになっている。
第２図はコントロールユニット９の内部構成とその周
辺のブロック図であり、この第２図において、901は上
記バッテリ10から、キースイッチ11を介して供給された
バッテリ電圧を＋5V一定にする＋5V定電圧電源、902は
マイコン、903は上記バッテリ10の出力電圧を上記電磁
クラッチ13と上記DCモータ７の電源を断続するフェール
セーフリレーである。
辺のブロック図であり、この第２図において、901は上
記バッテリ10から、キースイッチ11を介して供給された
バッテリ電圧を＋5V一定にする＋5V定電圧電源、902は
マイコン、903は上記バッテリ10の出力電圧を上記電磁
クラッチ13と上記DCモータ７の電源を断続するフェール
セーフリレーである。
904は上記マイコン902の指示にしたがって、上記フェ
ールセーフリレー903を駆動するフェールセーフリレー
駆動回路、905はマイコン902の指示にしたがって電磁ク
ラッチ13のON、またはOFFする電磁クラッチ駆動回路、9
06はマイコン902の指示にしたがって、DCモータ７に流
れる電流の方向と電流値をフィードバック制御するモー
タ電流制御回路である。
ールセーフリレー903を駆動するフェールセーフリレー
駆動回路、905はマイコン902の指示にしたがって電磁ク
ラッチ13のON、またはOFFする電磁クラッチ駆動回路、9
06はマイコン902の指示にしたがって、DCモータ７に流
れる電流の方向と電流値をフィードバック制御するモー
タ電流制御回路である。
一方、907は上記＋5V定電圧電源901の出力電圧を
（＋）側入力端に接続し、ポテンショメータ3d,3eの電
源端子に出力端を接続し、この出力端を（−）側入力端
に接続し、トルクセンサ用ポテンショメータ電源バッフ
ァー回路を構成する演算増幅器である。
（＋）側入力端に接続し、ポテンショメータ3d,3eの電
源端子に出力端を接続し、この出力端を（−）側入力端
に接続し、トルクセンサ用ポテンショメータ電源バッフ
ァー回路を構成する演算増幅器である。
908は演算増幅器907の出力電圧、すなわちメイン，サ
ブポテンショメータ3d,3eの電源供給電圧の異常低下を
検出するポテンショメータ電源電圧異常低下検出PNP型
のトランジスタ、909はこのトランジスタ908のベース回
路を構成する抵抗、910は演算増幅器907の出力電圧の上
昇異常を検出するポテンショメータ電源電圧異常上昇検
出PNP型のトランジスタ、911はこのトランジスタ910の
ベース回路を構成する抵抗、912は上記トランジスタ90
8,910がONしたときサブ側ポテンショメータ3dの出力電
圧を＋５近くまで吊り上げる制限抵抗、913は車速信号I
/F（インターフェイス）回路である。
ブポテンショメータ3d,3eの電源供給電圧の異常低下を
検出するポテンショメータ電源電圧異常低下検出PNP型
のトランジスタ、909はこのトランジスタ908のベース回
路を構成する抵抗、910は演算増幅器907の出力電圧の上
昇異常を検出するポテンショメータ電源電圧異常上昇検
出PNP型のトランジスタ、911はこのトランジスタ910の
ベース回路を構成する抵抗、912は上記トランジスタ90
8,910がONしたときサブ側ポテンショメータ3dの出力電
圧を＋５近くまで吊り上げる制限抵抗、913は車速信号I
/F（インターフェイス）回路である。
第３図は上記トルクセンサ３のポテンショメータ3d,3
eの操舵トルク対出力電圧特性である。
eの操舵トルク対出力電圧特性である。
次に動作について説明する。まず、エンジンの始動に
際し、キースイッチ11をONすると、コントロールユニッ
ト９にバッテリ10から、キースイッチ11を介して＋5V定
電圧電源901に印加され、コントロールユニット９の各
部に＋5Vが供給され、コントロールユニット９は作動を
開始する。
際し、キースイッチ11をONすると、コントロールユニッ
ト９にバッテリ10から、キースイッチ11を介して＋5V定
電圧電源901に印加され、コントロールユニット９の各
部に＋5Vが供給され、コントロールユニット９は作動を
開始する。
マイコン902が作動することによって、フェールセー
フリレー駆動回路904がON指示され、フェールセーフリ
レー903はONし、電磁クラッチ13の回路とモータ電流制
御回路906に、バッテリ電圧が供給される。
フリレー駆動回路904がON指示され、フェールセーフリ
レー903はONし、電磁クラッチ13の回路とモータ電流制
御回路906に、バッテリ電圧が供給される。
この場合、もし、マイコンソフトによる初期異常チェ
ックにおいて、このシステムに異常がないと判断されれ
ば、マイコン902の指示によって駆動可能な状態とな
る。また、このとき、車両は停車状態なので、上記車速
センサは0km/h相当の信号を出力している。
ックにおいて、このシステムに異常がないと判断されれ
ば、マイコン902の指示によって駆動可能な状態とな
る。また、このとき、車両は停車状態なので、上記車速
センサは0km/h相当の信号を出力している。
この状態で、ハンドル１に運転者が回転力をあたえる
と、トルクセンサ３のメインポテンショメータ3d,サブ
ポテンショメータ3eは、この回転力に応じて第３図に示
すような特性で電圧を出力する。
と、トルクセンサ３のメインポテンショメータ3d,サブ
ポテンショメータ3eは、この回転力に応じて第３図に示
すような特性で電圧を出力する。
つまり、操舵トルクが右にも左にもかかっていない状
態では、トルクセンサ３の出力電圧は、メインポテンシ
ョメータ3d、サブポテンショメータ3eとも同時に、トル
クセンサ供給電源（約5V）の1/2（約2.5V）となる。
態では、トルクセンサ３の出力電圧は、メインポテンシ
ョメータ3d、サブポテンショメータ3eとも同時に、トル
クセンサ供給電源（約5V）の1/2（約2.5V）となる。
次に操舵トルクを右方向に増加していくと、徐々にト
ルクセンサ３の出力電圧を増加し、約1Kgmを越えると、
約5Vとなって、飽和する。
ルクセンサ３の出力電圧を増加し、約1Kgmを越えると、
約5Vとなって、飽和する。
逆に、操舵トルクを左方向に増加していくと、トルク
センサ３の出力電圧は徐々に減少し、約1Kgmを越えると
約0Vとなる。
センサ３の出力電圧は徐々に減少し、約1Kgmを越えると
約0Vとなる。
このメインポテンショメータ3dの出力電圧と車速セン
サ12の出力する車速信号に応じてマイコン902が演算
し、モータ電流制御回路906に電流値を指示し、DCモー
タ７は指示電流値に制御される。
サ12の出力する車速信号に応じてマイコン902が演算
し、モータ電流制御回路906に電流値を指示し、DCモー
タ７は指示電流値に制御される。
したがって、DCモータ７には、上述のように制御され
た電流が流れ、DCモータ７は右方向にアシストトルクを
発生するので、右方向への操舵トルクは軽くなる。
た電流が流れ、DCモータ７は右方向にアシストトルクを
発生するので、右方向への操舵トルクは軽くなる。
詳細な説明は省くが、左方向についても、上述の説明
の逆の動作で制御されて、左方向への操舵トルクも軽く
なる。
の逆の動作で制御されて、左方向への操舵トルクも軽く
なる。
このような状態で、この装置に異常が発生した場合の
動作を以下に説明する。もし、トルクセンサ３とコント
ロールユニット９の間を接続する車体配線の途中で、車
体配線が傷付けられて、内部導線が被覆から露出し、ボ
ディへ電気抵抗を有する地絡状態になるような故障や、
何らかの原因で、リーク性の故障が発生したとき、ポテ
ンショメータ3d,3eの＋電源電圧は、リーク電流が演算
増幅器907の供給可能電流を越えると低下する。
動作を以下に説明する。もし、トルクセンサ３とコント
ロールユニット９の間を接続する車体配線の途中で、車
体配線が傷付けられて、内部導線が被覆から露出し、ボ
ディへ電気抵抗を有する地絡状態になるような故障や、
何らかの原因で、リーク性の故障が発生したとき、ポテ
ンショメータ3d,3eの＋電源電圧は、リーク電流が演算
増幅器907の供給可能電流を越えると低下する。
この電圧降下がトランジスタ908のベース・エミッタ
間順方向電圧降下を越えると、トランジスタ908には、
ベース電流が流れてONし、抵抗912を介してサブポテン
ショメータ3dの出力電圧は、強制的に＋5V電源に吊り上
げてメインポテンショメータ3dの出力電圧とのフェール
セーフ検知レベルを越える誤差電圧を発生させるため、
マイコン902はトルクセンサ３の異常と判断して、フェ
ールセーフリレー駆動回路904、電磁クラッチ駆動回路9
05、モータ電流制御回路906にOFF指令を出し、フェール
セーフリレー903はOFFするとともに、電磁クラッチ13,D
Cモータ７は電気的に遮断状態となり、ハンドル１が自
転する不具合は発生しない。
間順方向電圧降下を越えると、トランジスタ908には、
ベース電流が流れてONし、抵抗912を介してサブポテン
ショメータ3dの出力電圧は、強制的に＋5V電源に吊り上
げてメインポテンショメータ3dの出力電圧とのフェール
セーフ検知レベルを越える誤差電圧を発生させるため、
マイコン902はトルクセンサ３の異常と判断して、フェ
ールセーフリレー駆動回路904、電磁クラッチ駆動回路9
05、モータ電流制御回路906にOFF指令を出し、フェール
セーフリレー903はOFFするとともに、電磁クラッチ13,D
Cモータ７は電気的に遮断状態となり、ハンドル１が自
転する不具合は発生しない。
なお、詳細な説明は省くが、何らかの原因で上記メイ
ンポテンショメータ3d、サブポテンショメータ3eの電源
電圧が異常に上昇した場合は、今度はトランジスタ910
が、異常電圧上昇を検知して同様にフェールセーフ作動
させ、ハンドル１の自転不具合の発生を防止する。
ンポテンショメータ3d、サブポテンショメータ3eの電源
電圧が異常に上昇した場合は、今度はトランジスタ910
が、異常電圧上昇を検知して同様にフェールセーフ作動
させ、ハンドル１の自転不具合の発生を防止する。
この実施例では、異常電圧検出にトランジスタ908,91
0を用いたが、コンパレータでも同様の効果がある。
0を用いたが、コンパレータでも同様の効果がある。
以上のように、この発明によれば、トルクセンサの主
変換器及び副変換器の両方に供給している＋電源が、何
らかの原因で、異常に低下または、異常上昇したとき、
この異常を検出して、制御には直接用いていない副変換
器の出力電圧を強制的に吊り上げ、制御に用いている主
変換器の出力電圧との誤差電圧をフェールセーフ作動検
知可能な値にするようにして、コントロールユニットは
トルクセンサ異常と判断し、フェールセーフ作動させる
ので、トルクセンサへの供給電圧の変動による中立点の
変動で、ハンドル自転が発生することを防止することの
できる信頼性の高い装置を提供するものである。
変換器及び副変換器の両方に供給している＋電源が、何
らかの原因で、異常に低下または、異常上昇したとき、
この異常を検出して、制御には直接用いていない副変換
器の出力電圧を強制的に吊り上げ、制御に用いている主
変換器の出力電圧との誤差電圧をフェールセーフ作動検
知可能な値にするようにして、コントロールユニットは
トルクセンサ異常と判断し、フェールセーフ作動させる
ので、トルクセンサへの供給電圧の変動による中立点の
変動で、ハンドル自転が発生することを防止することの
できる信頼性の高い装置を提供するものである。
【図面の簡単な説明】 第１図は、この発明の一実施例によるモータ駆動式パワ
ー・ステアリング装置の構成を示すブロック図、第２図
は、同上実施例の回路図のコントロールユニットの内部
構成とその周辺の構成を示すブロック図、第３図は、同
上実施例の操舵トルクとトルクセンサの出力の関係を示
す特性図である。 １……ハンドル、2a〜2c……ステアリングシャフト、３
……トルクセンサ、3a……トルク−角度変位変換器、3d
……メインポテンショメータ、3e……サブポテンショメ
ータ、７……DCモータ、９……コントロールユニット、
13……電磁クラッチ、901……＋5V定電圧電源、902……
マイコン、903……フェールセーフリレー、904……フェ
ールセーフリレー駆動回路、905……電磁クラッチ駆動
回路、906……モータ電流制御回路、907……演算増幅
器、908,910……トランジスタ。 なお、図中、同一符号は、同一又は、相当部分を示す。
ー・ステアリング装置の構成を示すブロック図、第２図
は、同上実施例の回路図のコントロールユニットの内部
構成とその周辺の構成を示すブロック図、第３図は、同
上実施例の操舵トルクとトルクセンサの出力の関係を示
す特性図である。 １……ハンドル、2a〜2c……ステアリングシャフト、３
……トルクセンサ、3a……トルク−角度変位変換器、3d
……メインポテンショメータ、3e……サブポテンショメ
ータ、７……DCモータ、９……コントロールユニット、
13……電磁クラッチ、901……＋5V定電圧電源、902……
マイコン、903……フェールセーフリレー、904……フェ
ールセーフリレー駆動回路、905……電磁クラッチ駆動
回路、906……モータ電流制御回路、907……演算増幅
器、908,910……トランジスタ。 なお、図中、同一符号は、同一又は、相当部分を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西野 一寿 兵庫県姫路市定元町13番地の１ 三菱電 機コントロールソルトウエア株式会社姫 路事業所内 (56)参考文献 特開 昭63−162370（ＪＰ，Ａ) 実開 平１−87080（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−1171（ＪＰ，Ｕ)
Claims (2)
- 【請求項１】ハンドル（１）に加えられる回転力を変位
変換するトルク−変位変換器（3a）と、 このトルク−変位変換器（3a）の変位出力を電気信号に
変換する主変換器（3d）および副変換器（3e）を有する
トルクセンサ（３）と、 バッテリ（10）からの電圧を受け一定の電圧を発生する
定電圧電源（901）と、 この定電圧電源（901）からの電圧を受け上記主変換器
（3d）および上記副変換器（3e）に電圧を供給するトル
クセンサ用変換器電源バッファー回路（907）と、 上記トルクセンサ（３）の上記回転力の大きさと方向に
応じて回転力を助勢する方向に駆動されるDCモータ
（７）と、 上記トクルセンサ（３）の出力に基づいて上記DCモータ
（７）を制御するコントロールユニット（９）とを備
え、 上記コントロールユニット（９）は、上記主変換器（3
d）および副変換器（3e）の出力を比較してその偏差が
所定値以内のとき上記主変換器（3d）の出力に基づいて
上記DCモータ（７）を制御する手段（902、906）と、 上記トルクセンサ用変換器電源バッファー回路（907）
の出力電圧が上記定電圧電源（901）の出力電圧に対し
て所定電圧以上の低下を生じたことまたは所定電圧以上
の上昇を生じたことの少なくとも一方を検出する手段
（908、909:910、911）と、 上記主変換器（3d）および副変換器（3e）の上記偏差が
所定値以内の場合であっても、上記トルクセンサ用変換
器電源バッファー回路（907）の出力電圧が上記定電圧
電源（901）の出力電圧に対して所定電圧以上の低下を
生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生じたことの少
なくとも一方が検出されたときは、上記DCモータ（７）
を停止する手段（902、906）とを備えたものであること
を特徴とするモータ駆動式パワー・ステアリング装置。 - 【請求項２】ハンドル（１）に加えられる回転力を変位
変換するトルク一変位変換器（3a）と、 このトルク−変位変換器（3a）の変位出力を電気信号に
変換する主変換器（3d）および副変換器（3e）を有する
トルクセンサ（３）と、 バッテリ（10）からの電圧を受け一定の電圧を発生する
定電圧電源（901）と、 この定電圧電源（901）からの電圧を受け上記主変換器
（3d）および上記副変換器（3e）に電圧を供給するトル
クセンサ用変換器電源バッファー回路（907）と、 上記トルクセンサ（３）の上記回転力の大きさと方向に
応じて回転力を助勢する方向に駆動されるDCモータ
（７）と、 このDCモータ（７）の電源を継続するフェールセーフリ
レー（903）と、 上記トルクセンサ（３）の出力に基づいて上記DCモータ
（７）を制御するコントロールユニット（９）とを備
え、 上記コントロールユニット（９）は、上記主変換器（3
d）および副変換器（3e）の出力を比較してその偏差が
所定値以内のとき上記主変換器（3d）の出力に基づいて
上記DCモータ（７）を制御する手段（902、906）と、 上記トルクセンサ用変換器電源バッファー回路（907）
の出力電圧が上記定電圧電源（901）の出力電圧に対し
て所定電圧以上の低下を生じたことまたは所定電圧以上
の上昇を生じたことの少なくとも一方を検出する手段
（908、909:910、911）と、 上記主変換器（3d）および副変換器（3e）の上記偏差が
所定値以内の場合であっても、上記トルクセンサ用変換
器電源バッファー回路（907）の出力電圧が上記定電圧
電源（901）の出力電圧に対して所定電圧以上の低下を
生じたことまたは所定電圧以上の上昇を生じたことの少
なくとも一方が検出されたときは、上記DCモータ（７）
の電源を遮断する手段（902、904）とを備えたものであ
ることを特徴とするモータ駆動式パワー・ステアリング
装置。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25928289A JP2602963B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | モータ駆動式パワー・ステアリング装置 |
| KR1019900015353A KR940004684B1 (ko) | 1989-10-03 | 1990-09-27 | 모터 구동식 파워 스티어링 장치 |
| US07/591,162 US5039926A (en) | 1989-10-03 | 1990-10-01 | Motorized power steering apparatus |
| EP90310837A EP0421766B1 (en) | 1989-10-03 | 1990-10-03 | Motorized power steering apparatus |
| DE69010131T DE69010131T2 (de) | 1989-10-03 | 1990-10-03 | Motorisierte Servolenkung. |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP25928289A JP2602963B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | モータ駆動式パワー・ステアリング装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03121974A JPH03121974A (ja) | 1991-05-23 |
| JP2602963B2 true JP2602963B2 (ja) | 1997-04-23 |
Family
ID=17331924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP25928289A Expired - Lifetime JP2602963B2 (ja) | 1989-10-03 | 1989-10-03 | モータ駆動式パワー・ステアリング装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5039926A (ja) |
| EP (1) | EP0421766B1 (ja) |
| JP (1) | JP2602963B2 (ja) |
| KR (1) | KR940004684B1 (ja) |
| DE (1) | DE69010131T2 (ja) |
Families Citing this family (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3131667B2 (ja) * | 1992-09-07 | 2001-02-05 | 光洋精工株式会社 | トルクセンサ |
| US5315221A (en) * | 1992-11-16 | 1994-05-24 | Eaton Corporation | Motor control with contact weld sensor and interrupter |
| KR100232923B1 (ko) * | 1994-10-14 | 1999-12-01 | 세끼야 데 ㅡ오 | 전동 파워스티어링의 제어장치 |
| JP3479730B2 (ja) * | 1994-10-20 | 2003-12-15 | 光洋精工株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| US5758741A (en) * | 1994-10-31 | 1998-06-02 | Jidosha Kiki Co., Ltd. | Vehicle power steering system |
| JPH08159924A (ja) * | 1994-12-02 | 1996-06-21 | Mitsubishi Electric Corp | 車載用電子制御装置及び車載用電子制御装置の故障検出方法 |
| JP3390333B2 (ja) * | 1997-08-27 | 2003-03-24 | 本田技研工業株式会社 | 電動パワーステアリング装置 |
| US6295879B1 (en) | 1999-03-08 | 2001-10-02 | Trw Inc. | Torque sensing apparatus for an electric assist steering system |
| US6577086B2 (en) * | 2001-03-19 | 2003-06-10 | Delphi Technologies, Inc. | Device for disconnecting a neutral point of a motor |
| US6845309B2 (en) | 2002-01-30 | 2005-01-18 | Visteon Global Technologies, Inc. | Electric power assist torque check |
| JP4774740B2 (ja) | 2005-01-06 | 2011-09-14 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2006211825A (ja) * | 2005-01-28 | 2006-08-10 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP2007225388A (ja) * | 2006-02-22 | 2007-09-06 | Nsk Ltd | 電動パワーステアリング装置 |
| JP5034824B2 (ja) * | 2007-09-25 | 2012-09-26 | 株式会社ジェイテクト | 電動パワーステアリング装置 |
| JP5321043B2 (ja) * | 2008-12-25 | 2013-10-23 | 日産自動車株式会社 | 車両用操舵制御装置及び車両用操舵制御方法 |
| US8423257B2 (en) | 2010-03-17 | 2013-04-16 | Honda Motor Co., Ltd. | System for and method of maintaining a driver intended path |
| KR102123868B1 (ko) * | 2013-10-08 | 2020-06-17 | 현대모비스 주식회사 | 차량 전원 제어 장치 |
Family Cites Families (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4028597A (en) * | 1974-07-12 | 1977-06-07 | The Raymond Corporation | Motor control systems |
| JPS5970257A (ja) * | 1982-10-14 | 1984-04-20 | Aisin Seiki Co Ltd | 電動パワ−ステアリング装置 |
| US4532567A (en) * | 1983-02-18 | 1985-07-30 | General Motors Corporation | Electric power steering stall protection circuit |
| US4471278A (en) * | 1983-09-14 | 1984-09-11 | General Motors Corporation | Bang-bang current regulator having extended range of regulation |
| US4660671A (en) * | 1985-10-23 | 1987-04-28 | Trw Inc. | Electric steering gear |
| US4739236A (en) * | 1985-12-05 | 1988-04-19 | Russel H. Keyes | Portable helm |
| US4757869A (en) * | 1986-03-19 | 1988-07-19 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Motor-driven power steering system for a vehicle |
| JPS62292574A (ja) * | 1986-06-12 | 1987-12-19 | Mitsubishi Electric Corp | モ−タ駆動式パワ−ステアリング装置のフエ−ルセ−フ方法 |
| JPS6382875A (ja) * | 1986-09-29 | 1988-04-13 | Hitachi Ltd | 電動式パワ−ステアリング装置 |
| JPH0537745Y2 (ja) * | 1987-06-24 | 1993-09-24 | ||
| JPH0187080U (ja) * | 1987-11-30 | 1989-06-08 | ||
| US4828060A (en) * | 1988-02-26 | 1989-05-09 | Trw Inc. | Auxiliary drive circuit for an electric assist steering system |
-
1989
- 1989-10-03 JP JP25928289A patent/JP2602963B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1990
- 1990-09-27 KR KR1019900015353A patent/KR940004684B1/ko not_active IP Right Cessation
- 1990-10-01 US US07/591,162 patent/US5039926A/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-03 EP EP90310837A patent/EP0421766B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1990-10-03 DE DE69010131T patent/DE69010131T2/de not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| JPH03121974A (ja) | 1991-05-23 |
| KR910007745A (ko) | 1991-05-30 |
| DE69010131T2 (de) | 1995-03-02 |
| EP0421766A1 (en) | 1991-04-10 |
| KR940004684B1 (ko) | 1994-05-27 |
| US5039926A (en) | 1991-08-13 |
| DE69010131D1 (de) | 1994-07-28 |
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