JP2694268B2 - 電動パワーステアリング装置の制御回路 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は電動パワーステアリング装置の制御回路に関
し、更に詳述すれば操舵輪の操作力を補助する電動機の
誤動作を防止する電動パワーステアリング装置の制御回
路に関するものである。 〔従来の技術〕 自動車を操舵する場合の操作力を補助する電動パワー
ステアリング装置は第４図に示すように、その誤動作を
防止すべく、２つのトルクセンサTS1,TS2が検出したア
ナログ信号を夫々増幅器1A,1Bで増幅する。そして制御
部４から与えられる選択信号S0によりマルチプレクサ２
が増幅器1A又は1Bの出力信号を選択してA/Dコンバータ
３に入力し、アナログ信号をデジタル変換したA/Dコン
バータ３の出力信号を制御部４に入力している。操舵力
を補助する電動機８の回転数を制御すべく制御部４が出
力するデジタル信号をD/Aコンバータ５に入力し、デジ
タル信号をアナログ変換した信号を誤差増幅器６の一入
力端子に入力している。誤差増幅器６の出力信号は電動
機駆動回路７に入力され、その出力信号を操舵の操作力
を補助する電動機８に与えている。また電動機８に流れ
ている入力電流を検出した電動機駆動回路７の出力信号
を誤差増幅器６の他入力端子にフィードバックさせてい
る。この誤差増幅器６は電動機駆動回路７からのアナロ
グ信号とD/Aコンバータ５が出力するアナログ信号との
差を少なくするように動作する。制御部４はまた電動機
８の正回転、逆回転を指令する回転信号S1,S2を電動機
駆動回路７に入力している。更に制御部４はトルクセン
サTS1,TS2の出力信号の差が所定値を超えた場合に出力
する誤動作信号S3を電動機電源９が接続されている電動
機電源遮断回路10に入力しており、電動機電源９はこの
電動機電源遮断回路10及び電動機駆動路７を介して電動
機８と接続されている。 この電動パワーステアリング装置において、制御部４
は第５図に示すフローチャートによる制御を行う。即
ち、初期化した後、マルチプレクサ２の選択動作に対応
して増幅器1A,1Bの出力信号がA/Dコンバータ３に入力さ
れ、アナログ信号をデジタル変換したトルクセンサTS1
の検出信号を読取り、また同様にトルクセンサTS2の検
出信号を読取る。そして、制御部４は両トルクセンサTS
1,TS2のデジタル信号の差を求める。この信号差が所定
値以下、つまり両トルクセンサTS1,TS2の検出信号が誤
差範囲であると例えばトルクセンサTS1の検出信号によ
り電動機入力を演算して得た電動機入力信号により電動
機８を駆動する。ところで、両検出信号の差が所定値を
超えた場合には電動機電源遮断回路10に誤動作信号S3を
入力して電動機電源遮断回路10を遮断動作させて、電動
機電源９を電動機８から切離して電動機８を停止させ
る。 〔発明が解決しようとする問題点〕 従来の電動パワーステアリング装置の制御回路は、ト
ルクセンサTS1及びTS2の両信号を比較して、トルクセン
サの誤動作を検出する。しかし乍ら、各トルクセンサの
検出信号は共通のA/Dコンバータ３でデジタル変換され
るからA/Dコンバータ３、制御部４及びD/Aコンバータ５
の誤動作を検出できない。またマルチプレクサ２によっ
てトルクセンサTS1,TS2の両検出信号を選択的に切換え
るからサンプリング周期が長くなって、操舵入力と電動
機のトルク出力との時間遅れ、更に言い換えれば位相遅
れが大きくなり操舵機構部に振動が生じるという問題が
ある。 本発明は前述した問題点に鑑み、A/Dコンバータ、制
御部及びD/Aコンバータのいずれの誤動作をも検出で
き、また両トルクセンサの検出信号をともにデジタル変
換する必要がなく、制御におけるサンプリング周期を短
縮して、パワーステアリング装置に振動を生じず、しか
も比較回路による比較結果が高精度に得られる電動パワ
ーステアリング装置の制御回路を提供することを目的と
する。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係る電動パワーステアリング装置の制御回路
は、トルクセンサが検出したアナログ信号をデジタル信
号に変換して制御部に出力するA/Dコンバータを備え、
該制御部は該A/Dコンバータの出力に基づいて操舵力を
補助する電動機への入力として算出して得たデジタル信
号を出力し、このデジタル信号をアナログ変換した信号
に基づいて電動機を駆動し、制御に誤動作が生じた場合
は前記電動機の電源を遮断する構成としている電動パワ
ーステアリング装置の制御回路において、前記制御部
は、前記A/Dコンバータが出力したデジタル信号を読み
取り、該デジタル信号を出力し、前記制御部が出力した
デジタル信号をアナログ信号に変換して出力するD/Aコ
ンバータと、該D/Aコンバータが出力したアナログ信号
と前記トルクセンサが検出したアナログ信号とを比較す
る比較回路とを備え、該比較回路の比較結果に基づいて
前記電動機をその電源から切離すべく構成してあること
を特徴とする。 〔作用〕 トルクセンサの検出信号をデジタル変換した信号が制
御部に入力される。トルクセンサが検出したアナログ信
号と、トルクセンサが検出したアナログ信号をA/D変換
し、制御部に入力されて、制御部が出力したデジタル信
号をD/Aコンバータで変換したアナログ信号とが比較回
路に入力される。比較回路は入力された両信号の差が所
定値以上であると電動機を電動機電源から切離して、電
動機が停止する。 これにより、A/Dコンバータの誤動作が検出でき、サ
ンプリング周期が短縮する。 〔実施例〕 以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述す
る。第１図は本発明に係る電動パワーステアリング装置
の制御回路の回路図である。同一のトルクを検出する２
つのトルクセンサTS1,TS2のうち、トルクセンサTS1の検
出信号は増幅器1Aを介してA/Dコンバータ３に入力され
ており、デジタル変換された信号は制御部４に入力され
る。トルクセンサTS2の検出信号は増幅器1Bを介して比
較回路11の一入力端子に入力される。A/Dコンバータ３
でデジタル変換された信号はD/Aコンバータ5Aに入力さ
れる。A/Dコンバータ３から入力された信号により電動
機入力を演算した算出値に相応する信号はD/Aコンバー
タ5Bに入力される。D/Aコンバータ5Bの出力信号は誤差
増幅器６の一入力端子に入力されており、その出力信号
は電動機駆動回路７に入力される。電動機８の入力電流
を検出した電動機駆動回路７の出力信号は誤差増幅器６
の他入力端子に入力される。電動機駆動回路７の出力信
号である電動機駆動信号は操舵力を補助する電動機８に
与えられる。前記D/Aコンバータ5Aの出力信号は前記比
較回路11の他入力端子に入力される。比較回路11はトル
クセンサTS2の検出信号である増幅器1Bの出力信号とト
ルクセンサTS1の検出信号であるD/Aコンバータ5Aの出力
信号とを比較し、その差の信号を電動機電源遮断回路10
に入力する。なお、電動機駆動回路７には電動機８の正
回転又は逆回転を指令する回転信号S1,S2が制御部４か
ら入力されている。またこの電動機電源遮断回路10には
制御部４内の誤動作により出力される信号が入力され
る。電動機電源遮断回路10には電動機８を駆動するため
の電動機電源９が接続されており、この電動機電源遮断
回路10に信号が入力された場合には遮断動作して電動機
８を電動機電源９から切離すようになっている。 次にこの電動パワーステアリング装置の制御回路の動
作を第１図及び制御部４の制御内容を示す第２図のフロ
ーチャートにより説明する。２つのトルクセンサTS1,TS
2の一方のトルクセンサTS1の検出信号がA/Dコンバータ
３でデジタル変換されて制御部４に入力され、他方のト
ルクセンサTS2の検出信号が増幅器1Bを介して比較回路1
1の一入力端子に入力される。制御部４は初期化し、A/D
コンバータ３の出力信号を読取り、D/Aコンバータ5Aへ
入力する。読取った出力信号（トルク出力）により制御
部４は電動機入力を演算し、算出した電動機入力信号を
D/Aコンバータ5Bへ入力する。電動機入力信号が誤差増
幅器６を介して電動機駆動回路７に入力され、また電動
機駆動回路７には電動機８の正回転または逆回転の回転
信号S1,S2が入力されて電動機８が所定回転方向に回転
する。誤差増幅器６はD/Aコンバータ5Bの出力信号に相
応する電動機８の入力電流となるように制御動作する。 このような動作と平行して比較回路11は、トルクセン
サTS1の検出信号であるD/Aコンバータ5Aの出力信号と、
トルクセンサTS2の検出信号とを比較する。その比較し
た信号の差が所定値以下の場合は、トルクセンサTS1,TS
2又はD/Aコンバータ5A等の誤差範囲として出力信号を出
力しない。しかし乍ら、誤動作が生じ所定値を超えた場
合には誤動作を検出したものとして電動機電源遮断回路
10に信号を出力する。そうすると、電動機電源遮断回路
10は遮断動作して電動機電源９を電動機８から切離し、
電動機８の回転が停止する。そのため誤動作によって電
動機８の駆動が継続されることがない。 このようにして制御回路は、一方のトルクセンサのア
ナログ信号をデジタル変換し、更にアナログ変換した信
号と、他方のトルクセンサのアナログ信号とを比較して
電動機電源遮断回路を制御するから、両トルクセンサの
誤動作を検出するとともにA/Dコンバータ、制御部及びD
/Aコンバータのいずれの誤動作をも検出し得て、電動パ
ワーステアリング装置の安全性を高め得る。また両方の
トルクセンサの検出信号をデジタル変換する必要がない
から、サンプリング周期を短縮でき、その周期が原因し
てパワーステアリング装置に振動を生じさせることもな
い。 第３図は単一のトルクセンサを用いた本発明の他の実
施例を示した制御回路の回路図である。トルクセンサTS
の検出信号は増幅器１で増幅された後A/Dコンバータ３
及び比較回路11に入力される。A/Dコンバータ３でデジ
タル変換した信号は制御部４に入力されるようになって
いる。そして他の回路部分は第１図に示した制御回路と
同様の構成となっている。 この制御回路は、トルクセンサTSの検出信号をA/D変
換した信号を制御部４が読取り、D/Aコンバータ5Aに入
力する。また制御部４は読取ったA/Dコンバータ３から
の信号により電動機入力を算出してその算出値に相応す
る電動機入力信号をD/Aコンバータ5Bに入力して前述し
たと同様に電動機８を駆動する。一方、比較回路11はト
ルクセンサTSのアナログ信号と、D/Aコンバータ5Aが出
力したアナログ信号とを比較し、比較した値が所定値以
上の場合は出力信号を電動機電源遮断回路10に入力し
て、遮断動作させて、電動機９を電動機８から切離して
電動機８を停止させる。 したがって、この制御回路はトルクセンサTSが単一で
ある場合においても、A/Dコンバータ３、制御部４及びD
/Aコンバータ5Aのいずれかが誤動作した場合には、前記
同様に電動機８を停止させることができる。 〔発明の効果〕 以上詳述したように発明によれば、トルクセンサ、A/
Dコンバータ、制御部及びD/Aコンバータのいずれかが誤
動作した場合には、操舵力を補助する電動機が確実に停
止するから、誤動作によって操舵力を補助する電動機の
動作が継続することがない。また比較回路はトルクセン
サが検出した信号と、トルクセンサが検出したアナログ
信号をA/D変換し、制御部に入力されて制御部から出力
されたデジタル信号をD/Aコンバータで変換したアナロ
グ信号とを比較するから、精度が高い比較結果が得られ
る。それ故、本発明は電動パワーステアリング装置の安
全性を一段と高め得る優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】 第１図は本発明に係る電動パワーステアリング装置の制
御回路の回路図、第２図はその制御部の制御内容を示す
フローチャート、第３図は本発明の他の実施例を示す制
御回路の回路図、第４図は従来の電動パワーステアリン
グ装置の制御回路の回路図、第５図はその制御部の制御
内容を示すフローチャートである。 ３……A/Dコンバータ、４……制御部、5A,5B……D/Aコ
ンバータ、７……電動機駆動回路、８……電動機、10…
…電動機電源遮断回路、11……比較回路、TS,TS1,TS2…
…トルクセンサ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．トルクセンサが検出したアナログ信号をデジタル信
   号に変換して制御部に出力するA/Dコンバータを備え、
   該制御部は該A/Dコンバータの出力に基づいて操舵力を
   補助する電動機への入力として算出して得たデジタル信
   号を出力し、このデジタル信号をアナログ変換した信号
   に基づいて電動機を駆動し、制御に誤動作が生じた場合
   は前記電動機の電源を遮断する構成としている電動パワ
   ーステアリング装置の制御回路において、 前記制御部は、前記A/Dコンバータが出力したデジタル
   信号を読み取り、該デジタル信号を出力し、前記制御部
   が出力したデジタル信号をアナログ信号に変換して出力
   するD/Aコンバータと、該D/Aコンバータが出力したアナ
   ログ信号と前記トルクセンサが検出したアナログ信号と
   を比較する比較回路とを備え、該比較回路の比較結果に
   基づいて前記電動機をその電源から切離すべく構成して
   あることを特徴とする電動パワーステアリング装置の制
   御回路。