JP2914132B2

JP2914132B2 - 電磁クラッチ付き電動式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JP2914132B2
Application number: JP5300034A
Authority: JP
Inventors: 裕史西村; 隆之喜福; 俊一和田
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1993-11-30
Publication date: 1999-06-28
Anticipated expiration: 2014-06-28
Also published as: JPH07149247A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、自動車の舵取装置を
例えばモータの回転力で補助負荷付勢する電磁クラッチ
付き電動式パワーステアリング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の電磁クラッチ制御装置としては、
例えば特開平４−１１０２７１号公報に開示のものがあ
る。図１１に、この公報に記載された電磁クラッチ制御
装置の構成を示す。この電磁クラッチ制御装置は車載用
の電源電圧を発生させるバッテリ３１と、このバッテリ
３１に直列に接続され電磁コイルを有する電磁クラッチ
３２と、電磁クラッチ３２によって図示しないモータと
ステアリング系を接続または離脱させる指令を発生する
マイクロコンピュータ（以下、マイコンという）３３
と、このマイコン３３からの指令に基づき前記電磁クラ
ッチ３２を接続、離脱させるクラッチ駆動回路３４と、
前記電磁クラッチ３２の接地側の端子電圧が入力され、
この電圧をデジタル値に変換して前記マイコン３３に与
えるアナログ／デジタル変換器（以下、Ａ／Ｄ変換器と
いう）３５とからなる。

【０００３】前記バッテリ３１と電磁クラッチ３２との
間にはリレー３６が設けられている。電磁コイル３２に
はフライホイールダイオード３７が並列接続されてい
る。前記クラッチ駆動回路３４はＭＯＳＦＥＴ３８を有
し、そのゲート側が抵抗３９を介してマイコン３３の出
力ポートに接続され、ソース側が接地され、ドレイン側
が電磁クラッチ３２に接続されている。前記ゲートは抵
抗４０を介して接地されている。前記電磁クラッチ３２
とＡ／Ｄ変換器３５との間には抵抗４１と、Ａ／Ｄ変換
器３５の入力端子３５ａを接地するダイオード４２、コ
ンデンサ４３と、Ａ／Ｄ変換器３５に制御電圧Ｖ_Cを供
給する経路中に設けられたダイオード４４を有してい
る。前記抵抗４１とコンデンサ４３はノイズ除去回路を
構成しており、またダイオード４２、４４は電磁クラッ
チ３２への電力供給の入断による負側サージを吸収す
る。前記マイコン３３にはカウンタ、タイマおよびメモ
リが備えられており、メモリ内にはＭＯＳＦＥＴ３８が
ＯＮの時の電磁クラッチ３２端子電圧の下限値である第
一所定値、上限値である第二所定値、ＭＯＳＦＥＴ３８
がＯＦＦの時の電磁クラッチ３２のＭＯＳＦＥＴ３８側
の端子電圧に相応する第三所定値およびこれら所定値が
発生する回数の条件である所定回数を格納している。

【０００４】次に、この従来の電磁クラッチ制御装置の
動作を説明する。マイコン３３には図示しない車速セン
サ等からの信号が入力され、この信号に基づき電磁クラ
ッチ３２によってモータとステアリングシャフトを接続
または離脱する信号を発生する。マイコンから電磁クラ
ッチＯＮの信号が発生されると、このＯＮ信号によって
ＭＯＳＦＥＴ３８が導通して電磁クラッチ３２が接続さ
れる。また、センサ信号に基づきマイコン３３からＯＦ
Ｆの信号が出力されると、ＭＯＳＦＥＴ３８によって電
磁クラッチが離脱されるようになっている。そして、マ
イコン３３の動作中は電磁クラッチの端子電圧を検出す
ることによって電磁クラッチ３２に異常がないか否かを
検出している。

【０００５】この異常検出の状態を場合分けして説明す
る。まず電磁クラッチ３２はマイコン３３の出力ポート
Ｐｏｕｔからの信号をＨにし、ＭＯＳＦＥＴ３８をＯＮ
することによってＯＮ状態（モータの動力がステアリン
グシャフトに伝達される状態）となる。ここで電磁クラ
ッチの故障検出は端子電圧Ｖ_CLの変動をモニタ電圧Ｖｍ
の変動としてとらえＡ／Ｄ変換器３５を介してマイコン
３３で監視することによってなされる。抵抗４１の抵抗
値をＲ_M、ＭＯＳＦＥＴ３８のソース・ドレイン間のＯ
Ｎ抵抗値をＲ_ON、電磁クラッチ３２の端子間の抵抗値を
Ｒ_CLとし、Ａ／Ｄ変換器３５の入力インピーダンスがＲ
_ONに比べ非常に大きいとすると、Ａ／Ｄ変換器３５に入
力されるモニタ電圧Ｖｍは、Ｖｍ＝｛（Ｒ_ON／Ｒ_ON＋Ｒ_CL）｝Ｖ_Bとなる。但し、ダイオード４４による電圧損失分をＶ_Dとしたと
き、Ｖ_CL＜Ｖ_C＋Ｖ_D、Ｖｍ＝Ｖ_CLであるとする。

【０００６】ここで、接地側の端子が電源電圧Ｖ_Bと短
絡（以下、電源電圧との短絡を天絡という）した場合
は、Ｖｍ＝Ｖ_Bとなる。またＶ_BがＶ_B＞Ｖ_C＋Ｖ_Dのとき
でもＶｍ＝Ｖ_C＋Ｖ_DとなりＶｍは変化するので故障は検
出できる。また、電磁クラッチ３２は電源側端子または
接地側端子が地絡した場合は、Ｖｍ＝０となり、Ｖｍは
変動するので故障は検出できる。次に電磁クラッチを離
脱するＯＦＦ制御は、マイコン３３の出力信号をＬにし
ＭＯＳＦＥＴ３８をＯＦＦすることによりなされる。し
たがって、正常時のＶｍは、Ｖｍ＝Ｖ_Bとなる。またＶ_B
＞Ｖ_C＋Ｖ_Dのときは、Ｖｍ＝Ｖ_C＋Ｖ_Dとなる。ここで電
磁クラッチ３２の電源側端子または接地側端子が地絡し
た場合は、Ｖｍ＝０となり、Ｖｍは変動するので故障は
検出できる。以上述べた異常な端子電圧Ｖ_CLが発生して
いる場合は、この異常が発生した回数をカウンタで数え
ると共に、メモリ内に設定した所定回数よりも越えると
リレー３６を開いて電磁クラッチ３２にバッテリ３１か
らの電圧が供給されないようにしてフェールセーフを図
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の電磁クラッ
チの故障検出装置には次に述べる課題があった。すなわ
ち、電磁クラッチ３２のＯＮ時に電磁クラッチ３２の電
源側の端子が天絡した場合はＶｍは変動しないので、こ
の場合を故障として検出できなかった。また電磁クラッ
チ３２のＯＦＦ時に、電磁クラッチ３２の電源側端子ま
たは接地側端子が天絡した場合、Ｖｍは変動しないの
で、この場合も故障として検出できなかった。さらに電
磁クラッチ３２の電源側端子または接地側端子が断線し
たときはＶｍは不定となり、この断線を故障として検出
できないことがあった。一方、故障検出のための回路に
Ａ／Ｄ変換器を用いているため、電磁クラッチ全体が高
価になるという課題があった。この発明はこれらの課題
を解決するためになされたもので、電磁クラッチの故障
検出回路を簡素にしながら、常時電磁クラッチの全ての
故障モードを検出することのできる電磁クラッチの故障
検出機能付き電動式パワーステアリング装置を得ること
を目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】この発明では、電動式パ
ワーステアリング装置において、電磁クラッチのオフ期
間中にオンしない程度の所定駆動時間を有し、一方オン
期間中にオフしない程度の所定非駆動時間を有する制御
信号で電磁クラッチを制御する電磁クラッチ制御手段
と、前記制御信号に応じて電磁クラッチをオンまたはオ
フする電磁クラッチ駆動手段と、電磁クラッチの端子の
電圧を検出しこの電圧と前記制御電圧を比較することに
より電磁クラッチの故障を検出する電磁クラッチ故障検
出手段とを有することによって上記課題を解決する。

【０００９】

【作用】請求項１の発明では、電磁クラッチのオフ中に
オンしないような所定時間駆動し、一方オン中にオフし
ないような所定時間非駆動とする制御信号を制御手段か
ら出力し、この信号で電磁クラッチ駆動手段に対し周期
的にオンまたはオフの切換をなし、電磁クラッチ駆動手
段がオンのときは電磁クラッチの端子の電圧から地絡の
検出を、またオフのときは天絡または断線の検出を行
う。請求項２の発明によれば、断線検出用の抵抗によっ
て電磁クラッチの断線を確実に検出できる。請求項３の
発明では、電磁クラッチに故障が発生して検出信号がＨ
またはＬに固定した場合に故障検出手段の微分回路から
カウンタをクリアする信号が発生されず、これにより上
記カウンタの出力信号から故障の検出を行う。請求項４
の発明では、故障検出がなされた場合遮断手段によって
電源電圧が電磁クラッチに与えられないようにされる。

【００１０】

【実施例】以下、図面に基づきこの発明の実施例を説明
する。実施例１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
概要図である。図において１はハンドル、２はステアリ
ング軸、３はステアリング軸のねじれトルク量を検出す
るためのトルク検出手段であるトルクセンサ、４はステ
アリング系、５は運転者の操舵力を補助するためのモー
タ、６はモータ５とステアリング系４間の動力の伝達を
ＯＮ，ＯＦＦするための電磁クラッチであり、電磁コイ
ルを備えている。７は電磁クラッチの故障検出手段であ
り、電磁クラッチ６のＯＮ，ＯＦＦ制御信号である原制
御信号Ｓｃｏと電磁クラッチ６の駆動状況をモニタする
モニタ信号Ｓｍにより電磁クラッチ６の故障の検出を行
う。８は電磁クラッチ制御手段であり、正常時は原制御
信号Ｓｃｏの出力にしたがった制御をするデューティ比
を持つ制御信号Ｓｃを出力し、前記故障検出手段７から
の信号Ｓｆが故障を表している場合にはＯＦＦ信号を出
力する。９は電磁クラッチ駆動手段であり、前記制御信
号によって電磁クラッチ６の電磁コイルをＯＮまたはＯ
ＦＦさせる。１０はモータ駆動手段であり、前記トルク
センサ３から入力されるトルク信号Ｓｔに従いモータ電
流Ｉｍをモータ５に供給する。

【００１１】図２には図１の電動式パワーステアリング
装置における電磁クラッチの駆動回路を示す。図におい
て１１は電磁クラッチ６の故障検出と制御を行うマイク
ロコンピュータ（以下、マイコンという）、１２は制御
信号Ｓｃに従って電磁クラッチ６にクラッチ電流Ｉｃを
供給するスイッチング素子である電磁クラッチ駆動トラ
ンジスタ、１３は電磁クラッチ６が断線した場合も故障
検出することを可能にする抵抗、１４は電磁クラッチ６
の電源側端子の電位Ｖ_CLをモニタするモニタ信号Ｓｍを
出力するトランジスタである。前記モニタ信号Ｓｍはマ
イコン１１の入力ポートＰｉｎに入力される電圧信号で
あり、制御信号Ｓｃはマイコン１１の出力ポートＰｏｕ
ｔから出力される電圧信号であり、これらはその電圧値
によってＨ（ハイ）、Ｌ（ロー）の二値で表されるディ
ジタル信号である。そして、この図２は図１の電動式パ
ワーステアリング装置の、特に電磁クラッチの故障検出
手段７、制御手段８、駆動手段９の回路を示すが、故障
検出手段７と制御手段８はマイコン１１により実現して
いる。

【００１２】図３は原制御信号Ｓｃｏに対し、電磁クラ
ッチ６の各故障モードにおけるモニタ信号Ｓｍの様子を
示したものである。原制御信号Ｓｃｏは所定のデューテ
ィ比を出力しており、正常時にはモニタ信号Ｓｍもこれ
に応じたデューティ比となるが電磁クラッチ６の断線、
天絡時はモニタ信号Ｓｍは常にＬとなり、また地絡時に
はモニタ信号Ｓｍは常にＨとなる。

【００１３】次に図２の回路の動作を説明する。図２に
おいて、制御信号ＳｃをＬにして電磁クラッチ駆動トラ
ンジスタ１２をＯＮしたとき、トランジスタ１２のコレ
クタ・エミッタ間の飽和電圧をＶ_ON、電源電圧をＶ_Bと
すると、電磁クラッチ６の端子電圧Ｖ_CLは、Ｖ_CL＝Ｖ_B−Ｖ_ON≒Ｖ_B であるので、モニタ信号ＳｍはＬになる。ここで、電磁
クラッチ６の電源側端子または接地側端子が天絡した場
合はＶ_CLの電位が下がらないのでモニタ信号ＳｍはＬと
なる。また、電磁クラッチ６が断線した場合も同様にＶ
_CLの電位は下がらないのでモニタ信号ＳｍはＬである。
従ってこれらの場合に故障と判断できる。しかし、電磁
クラッチ６の電源側端子が地絡した場合はＶ_CL＝０とな
るのでモニタ信号ＳｍはＨになる。従って、トランジス
タ１２のＯＮ時には電磁クラッチ６の電源側端子が地絡
した場合の故障が検出できる。

【００１４】次に、制御信号ＳｃがＨでトランジスタ１
２をＯＦＦしたとき、抵抗１３の抵抗値をＲ１、電磁ク
ラッチ６の抵抗値をＲ_CLとすると、Ｖ_CL＝Ｖ_B（Ｒｍ１＋Ｒｍ２）Ｒ_CL／｛（Ｒｍ１＋Ｒｍ
２＋Ｒ１）Ｒ_C _L＋（Ｒｍ１＋Ｒｍ２）Ｒ１｝となる。Ｒ_CLがＲ１、Ｒｍ１、Ｒｍ２に対して非常に小
さいとすると、Ｖ_CL≒０となり、モニタ信号ＳｍはＨに
なる。ここで、電磁クラッチ６の電源側端子が天絡した
場合は、Ｖ_CL＝Ｖ_B となり、また接地側端子が天絡（但し、同時にグランド
とは断線）した場合は

【数１】となるが、Ｒ_CLがＲ１に比べ非常に小さいとすると、Ｖ_CL≒Ｖ_B とすることができ、いずれの場合もモニタ信号ＳｍはＬ
になる。また、電磁クラッチ６の電源側端子が地絡した
ときは、Ｖ_CL＝０となりモニタ信号ＳｍはＨになる。さらに電磁クラッチ
６が断線したときは、Ｖ_CL＝｛（Ｒｍ１＋Ｒｍ２）／（Ｒ１＋Ｒｍ１＋Ｒｍ
２）｝Ｖ_B となるが、ここでＶ_CLがトランジスタ１４をＯＮするの
に充分な電位になるような関係がＲ１、Ｒｍ１、Ｒｍ２
の間にあるとすると、モニタ信号ＳｍはＬとなる。従っ
て、トランジスタ１２のＯＦＦ時には天絡時と断線時の
故障が検出できる。以上の結果により、図２の回路は、
トランジスタ１２のＯＮ時とＯＦＦ時の故障検出の結果
を組み合わせると、電磁クラッチ６のすべての故障モー
ド（天絡、地絡、断線）の検出ができる。

【００１５】図５はマイコン１１内に記憶され、タイマ
割込によって周期的に呼び出される電磁クラッチ６の駆
動制御および故障検出を行うプログラムのフローチャー
トである。なお、電動式パワーステアリング装置の起動
時において故障信号ＳｆはＬに初期化される。また、本
プログラムが最初に呼び出された際は、原制御信号Ｓｃ
ｏとモニタ信号Ｓｍが不定であり故障検出を行えないの
で例外的にステップ４から実行する。図１における電磁
クラッチ故障検出手段７の機能はステップ１〜３にて実
行される。ステップ１ではモニタ信号Ｓｍをマイコン１
１に入力する処理を行う。このモニタ信号Ｓｍは前回の
制御信号Ｓｃに対する電磁クラッチ６の動作をモニタす
るものである。ステップ２では、前回プログラムが実行
されたときの原制御信号Ｓｃｏの値とステップ１にて得
られたモニタ信号Ｓｍの値を比較することにより故障の
発生を検出する。図３に示すように、電磁クラッチ６が
正常なときは、原制御信号Ｓｃｏの値とモニタ信号Ｓｍ
の値は論理的に等しいため、比較の結果、Ｓｃｏ≠Ｓｍ
となれば故障が発生したことになりステップ３に分岐す
る。

【００１６】ステップ３ではモニタ信号Ｓｆに電磁クラ
ッチ６の故障を表すＨを代入する。図１における電磁ク
ラッチ制御手段８の機能はステップ４〜８にて実現され
る。ステップ４では、原制御信号を論理的に反転する処
理を行う。ステップ５では、故障信号Ｓｆにより電磁ク
ラッチ６の故障が検出されたかを調べ、その結果により
分岐する処理を行う。ステップ６では、電磁クラッチ６
の故障が検出されていないので、制御信号Ｓｃに原制御
信号Ｓｃｏの値を代入する。ステップ５で電磁クラッチ
６の故障が検出された場合は、ステップ７で電磁クラッ
チ６をＯＦＦ制御するために制御信号ＳｃにＨを代入す
る。これにより、モータ５の動力はステアリング系より
切り離され、フェールセーフ機能が実現される。ステッ
プ８では、制御信号Ｓｃをマイコン１１から出力する処
理を行う。

【００１７】ステップ９では、次回このプログラムを実
行する割込が発生するまでの時間を設定する。この時間
は電磁クラッチ６をＯＮ制御する場合と、ＯＦＦ制御す
る場合では異なり、ＯＦＦ制御時は図４（Ａ）に示すよ
うに原制御信号ＳｃｏがＨのときはＴ_L、ＬのときはＴ_S
になり、ＯＮ制御時は図４（Ｂ）に示すように原制御信
号ＳｃｏがＨのときはＴ_S、ＬのときはＴ_Lになる。な
お、時間Ｔ_LおよびＴ_Sは電磁クラッチ６のＯＦＦ制御時
には図４（Ａ）に示すように励磁電流Ｉｃがしきい値Ｔ
ｏｎを越えないように、電磁クラッチ６のＯＮ制御時に
は図４（Ｂ）に示すように励磁電流Ｉｃがしきい値Ｔｏ
ｆｆを越えないように設定される。また、制御信号Ｓｃ
の出力がモニタ信号Ｓｍに反映されるまでに遅れが生じ
るが、Ｔ_SおよびＴ_Lはこの遅れの影響を受けない充分な
長さに設定する必要がある。ステップ９が終わると割込
が解除され、タイマ割込が発生した時点のプログラムの
処理が再開される。なお、原制御信号Ｓｃｏの値と故障
信号Ｓｆの値は次回のタイマ割込により本プログラムを
実行する際に用いるため保存しておく。以上のプログラ
ム処理により、電磁クラッチ６のＯＦＦ制御時において
もＯＮ制御時においてもトランジスタ１２はＯＮ、ＯＦ
Ｆを繰り返すので、常時電磁クラッチ６の全ての故障モ
ードが検出できる。

【００１８】実施例２上記実施例１では、電磁クラッチ故障検出手段７の機能
を果たすステップ１〜３を実行した後、電磁クラッチ制
御手段８の機能を果たすステップ４〜８を実行していた
が、この順序を逆にしても同等の処理を行うプログラム
が実現できる。この実施例のフローチャートを図６に示
す。図６において、ステップ１０は待ち時間処理で、制
御信号Ｓｃを出力してからモニタ信号Ｓｍを入力するま
での時間が、制御信号Ｓｃの出力がモニタ信号Ｓｍに反
映されるのに充分になるようにしている。なお、本実施
例では上記実施例１のように最初の呼出の際にステップ
４から実行を開始するという例外処理は行わなくてよ
い。

【００１９】実施例３上記実施例１、２では原制御信号Ｓｃｏとモニタ信号Ｓ
ｍを比較し、論理的に異なれば直ちに故障が発生したと
して故障信号ＳｆをＨにしてフェールセーフ処理を開始
しているが、マイコン１１に内蔵されたメモリを利用し
てある期間の間に、原制御信号Ｓｃｏとモニタ信号Ｓｍ
が異なる回数をカウントし、それがあるしきい値以上に
なったときに故障信号ＳｆをＨにすることにして故障検
出確定時間に余裕を持たせてもよい。これにより、電気
的ノイズ等により発生する誤検出を減らすことができ
る。

【００２０】実施例４上記実施例１では、電磁クラッチ６の故障検出をマイコ
ン１１で行っているが、本実施例では図７に示すように
マイコンを使わずに同様の機能を果たすようにしたもの
である。図７において、１５は二進カウンタでＣＬＯＣ
Ｋ端子に入力される原制御信号Ｓｃｏのパルス数をカウ
ントし出力端子Ｑ１〜Ｑ８を用いて二進数で表現する。
また、ＣＬＥＡＲ端子の入力電圧がＬになるとカウンタ
値は０にクリアされる。なお、二進カウンタ１５の出力
端子Ｑ１〜Ｑ８はＱ１を最下位ビット、Ｑ８は最上位ビ
ットとして１バイト分の値を表す。１６は切換手段であ
るＤ型フリップフロップであり、ＣＬ端子の入力電圧の
立上りによって故障信号ＳｆをＨにする。ここで原制御
信号Ｓｃｏは上記実施例１と同様、デューティ比を持つ
ものであり、故障信号ＳｆはＬのとき電磁クラッチ６が
正常であることを表し、Ｈのとき電磁クラッチ６が故障
していることを表すものとする。なお、初期状態におい
てＤ型フリップフロップ１６の出力端子ＱがＬになるよ
うに設定する。

【００２１】次に動作について説明する。モニタ信号Ｓ
ｍは微分回路１７とダイオード１８とトランジスタ１９
を介することによって、図８に示すように通常はＨであ
るが、モニタ信号Ｓｍの立上りに対してＬのパルスを発
生するモニタパルス信号Ｓｍｐとなる。電磁クラッチ６
が正常である場合はモニタパルス信号ＳｍｐのＬのパル
スによりカウンタの値がクリアされ、二進カウンタ１５
の出力端子Ｑ８の出力は常にＬとなる。そのため、Ｄ型
フリップフロップ１６のＣＬ端子には立上りの信号が入
力されず故障信号ＳｆはＬのままであるので、故障信号
Ｓｆと原制御信号ＳｃｏのＯＲ論理により制御信号Ｓｃ
は原制御信号Ｓｃｏと論理的に等しくなる。従って、電
磁クラッチ６は原制御信号Ｓｃｏにより制御されること
になる。一方、電磁クラッチ６に故障が発生してモニタ
信号ＳｍがＨあるいはＬに固定した場合はモニタパルス
信号ＳｍｐはＬのパルスを発生せず、常にＨとなるため
カウンタの値はクリアされず、二進カウンタ１５の出力
端子Ｑ８に立上りが生じる。これがＤフリップフロップ
のＣＬ端子に入力され、故障信号ＳｆはＨとなるので、
故障信号Ｓｆと原制御信号ＳｃｏのＯＲ論理により制御
信号Ｓｃは常にＨとなる。従って、電磁クラッチ６は強
制的にＯＦＦに制御されることになる。以上のようにハ
ードウエアで電磁クラッチ６の故障検出を行うとマイコ
ン１１の負担を減らすことができるという利点がある。

【００２２】実施例５上記実施例４では二進カウンタ１５の出力端子Ｑ８がＤ
型フリップフロップ１６のＣＬ端子に接続されている
が、二進カウンタ１５の出力端子はＱ２〜Ｑ８であれば
任意のものを用いてよい。また、出力端子によって故障
発生時において出力の立上りが発生するまでの時間が異
なるため、出力端子を変えることで故障検出確定時間を
変更できる。

【００２３】実施例６上記実施例１はモニタ信号Ｓｍと原制御信号Ｓｃｏの値
が論理的に異なる場合に電磁クラッチ６の故障を検出す
るが、図９の電磁クラッチの駆動回路の回路図に示すよ
うにトランジスタ２１を追加することで回路を変更する
ことにより、モニタ信号Ｓｍと原制御信号Ｓｃｏの値が
論理的に等しい場合に電磁クラッチ６の故障を検出して
もよい。

【００２４】実施例７上記実施例１〜６では、フェールセーフ機能は電磁クラ
ッチ６をＯＦＦ制御する制御信号Ｓｍを出力することに
よって行われているが、図１０に示すように電源Ｖ_Bと
トランジスタ１２のエミッタ端子間に遮断手段であるフ
ェールセーフリレー２０を設けることとしてもよい。こ
の場合、故障が検出された際にフェールセーフリレー２
０をＯＦＦ制御すると電磁クラッチ６への電流の供給は
強制的にＯＦＦされるので、電磁クラッチ６の故障、特
に電磁クラッチ６が天絡した際に対する安全性が高まる
という利点がある。

【００２５】尚、以上の実施例では図１において、モー
タ駆動手段１０はトルクセンサ３により入力されるトル
ク信号Ｓｔに従ってモータ電流を出力するが、より操舵
感覚や安全性を向上させるために車両速度や操舵角度な
とを表す信号をモータ駆動手段１０に入力してもよい。

【００２６】

【発明の効果】請求項１の発明では、電磁クラッチ制御
手段からの電磁クラッチオフ期間中にオンしない程度の
所定駆動時間を有し、一方オン期間中にオフしない程度
の所定非駆動時間を有する制御信号によって電磁クラッ
チの制御を行い、この制御信号と電磁クラッチの端子の
電圧を検出することにより故障検出を行うようにしたの
で、電磁クラッチの故障検出が簡易な構成でなし得、ま
た電磁クラッチ天絡をも確実に検出できるという効果を
奏する。請求項２の発明では、断線検出用の抵抗を配す
ることによって、請求項１での故障検出に加え、電磁ク
ラッチのオフ時の断線をも検出でき、電磁クラッチ故障
の全てのモードを確実に検出できる。請求項３の発明で
は、電磁クラッチの端子電圧の監視をハードウェアで行
うようにしたので、マイクロコンピュータの負担量を減
らすことができる。請求項４の発明では、故障の際には
遮断手段によって強制的に、電源電圧が電磁クラッチに
供給されないようにするので、故障時のフェールセーフ
が確実になされる。

【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
置の概要図である。

【図２】この発明の実施例１乃至３に係る電磁クラッ
チ制御装置の回路図である。

【図３】この発明の電磁クラッチ制御装置の動作状態
での、正常時と異常図 2時での原制御信号とモニタ信号
との関係を信号の波形を示す図である。

【図４】電磁クラッチの制御の割り込み時間設定の具
体例を示す図であり、（Ａ）は電磁クラッチのオフ時、
（Ｂ）はオン時である。

【図５】この発明に係る電磁クラッチ制御の流れを示
すフローチャートである。

【図６】この発明に係る電磁クラッチ制御の流れの他
の例を示すフローチャートである。

【図７】この発明の実施例４、５に係る電磁クラッチ
制御装置の要部を示す回路図である。

【図８】実施例４、５でのモニタ信号とモニタパルス
信号の波形を示す図図 3である。

【図９】この発明の実施例６に係る電磁クラッチ制御
装置の回路図である。

【図１０】この発明の実施例７に係る電磁クラッチ制
御装置の回路図である。

【図１１】従来の電磁クラッチ制御装置の回路図であ
る。

【符号の説明】

１ハンドル３トルクセンサ４ステアリング系５モータ電磁クラッチ７電磁クラッチ故障検出
手段８電磁クラッチ制御手段９電磁クラッチ駆
動手段モータ駆動手段１１マイクロコンピュータ１２電磁クラッチ駆動用トランジスタ断線検出用の抵抗１５二進カウンタ１６フリップフロップ回路（切換手段）微分回路２０リレー（遮断手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平４−110271（ＪＰ，Ａ) 特開平３−37426（ＪＰ，Ａ) 特開平３−82400（ＪＰ，Ａ) 特開平１−254471（ＪＰ，Ａ) 特開平３−325（ＪＰ，Ａ) 特開平３−181622（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B62D 5/04 F16D 27/16

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】車両の操舵力を補助付勢する装置におい
て、操舵力の補助付勢を接続または離脱する電磁クラッ
チと、この電磁クラッチのオフ期間中にオンしない程度
の所定駆動時間を有し、一方オン期間中にオフしない程
度の所定非駆動時間を有する制御信号で前記電磁クラッ
チを制御する電磁クラッチ制御手段と、前記制御信号に
応じて前記電磁クラッチをオンまたはオフする電磁クラ
ッチ駆動手段と、電磁クラッチの端子の電圧を検出し、
この電圧と前記制御信号の電圧を比較することにより電
磁クラッチの故障を検出する電磁クラッチ故障検出手段
と、を有することを特徴とする電磁クラッチ付き電動式
パワーステアリング装置。
【請求項２】電磁クラッチ駆動手段はスイッチング素
子を有し、このスイッチイング素子は電源に接続される
と共に電磁クラッチ制御手段からの信号に応じてオンま
たはオフされ、このスイッチング素子と電磁クラッチの
電磁コイルとの間には断線検出用の抵抗が配されている
請求項１に記載の電磁クラッチ付き電動式パワーステア
リング装置。
【請求項３】電磁クラッチ制御手段はマイクロコンピ
ュータ内に備えられ、電磁クラッチ故障検出手段は前記
マイクロコンピュータからの制御信号が入力されるカウ
ンタと、電磁クラッチの端子の電圧を微分して前記カウ
ンタに入力する微分回路とを備えた請求項１に記載の電
磁クラッチ付き電動式パワーステアリング装置。
【請求項４】電磁クラッチと電源との間に遮断手段が
設けられ、電磁クラッチ故障検出手段で電磁クラッチの
故障が検出されると前記遮断手段によって電源電圧が電
磁クラッチへ与えられることを遮断する請求項１に記載
の電磁クラッチ付き電動式パワーステアリング装置。