JP3285490B2 - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

電動式パワーステアリング装置

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JP3285490B2
JP3285490B2 JP13377696A JP13377696A JP3285490B2 JP 3285490 B2 JP3285490 B2 JP 3285490B2 JP 13377696 A JP13377696 A JP 13377696A JP 13377696 A JP13377696 A JP 13377696A JP 3285490 B2 JP3285490 B2 JP 3285490B2
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裕史 西村
隆之 喜福
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    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
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    • B62D5/00Power-assisted or power-driven steering
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    • B62D5/0457Power-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
    • B62D5/046Controlling the motor
    • B62D5/0463Controlling the motor calculating assisting torque from the motor based on driver input

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、モータにより操
舵ハンドルの操舵力を軽減する電動式パワーステアリン
グ装置の制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】電動パワーステアリング装置等を制御す
るマイコン(CPU)の制御手段の故障時の安全性を確
保する手段として、例えば特公平7−137651号公
報に示された、操舵トルクの方向とモータの駆動方向の
整合、不整合を判定し、不整合の場合はタイマを作動さ
せて整合、不整合の継続時間を測定し、この時間が一定
値を超えた場合には、モータの駆動を禁止するものがあ
る。
【0003】図19は特開平7−137651号公報の
請求項1に示された従来の技術の概略図である。図19
において、1は運転者により操舵ハンドルに加えられる
操舵トルクを検出する操舵トルク検出器、2は運転者の
操舵を補助するトルクを発生するモータ、3は操舵トル
ク検出器1の出力に応じてモータ2を制御するモータ駆
動信号を出力する制御手段としてのCPU、13は操舵
トルク検出器の出力がモータの右あるいは左方向への駆
動を禁止する領域にあることを判定する方向禁止領域判
定回路、14は方向禁止領域判定回路13の出力とCP
U3が出力するモータ駆動方向指示信号より、操舵トル
クの方向とモータ2の駆動方向の整合、不整合の判定を
する論理整合検証回路、15は論理整合検証回路14に
おける論理が不整合である状態の継続時間を測定するタ
イマ、16はタイマ15による不整合状態の継続時間が
設定値を超えているときは、モータ2の駆動を禁止する
禁止回路、6は、禁止回路16がモータ2の駆動を禁止
していない場合には、CPU3のモータ駆動信号に従っ
てモータ2を駆動し、禁止回路16がモータ2の駆動を
禁止している場合はモータ2を駆動しないモータ駆動手
段である。
【0004】また、前記特開平7−137651号公報
の請求項4に記載されているように、4はモータ2に流
れる電流を測定する電流検出手段、17は操舵トルクが
不感帯にあることを検出する不感帯検出回路、18はモ
ータ電流検出手段4の検出値が不感帯において、操舵ハ
ンドルの戻し制御を行う際のモータ電流として過大でな
いかを判定する戻し電流許可判定回路である。
【0005】次に動作について説明する。電動式パワー
ステアリング装置は、操舵トルクに応じて運転者の操舵
力を軽減する方向にモータを駆動するもので、一般に操
舵トルクが大きくなるとモータ電流も多く流してアシス
ト力を大きくするように制御している。また、車速に応
じて操舵トルクに対するモータ電流の制御値を変更でき
るようになっている。
【0006】上記従来の装置において、例えば、運転者
が操舵ハンドルを中立点から一方向にゆっくり操舵した
場合のように、操舵トルクの方向とモータ2の駆動方向
が一致するときは、論理整合検証回路14の論理が整合
になるため、タイマ15は作動せず、禁止回路16はモ
ータ2の駆動を禁止しない。従って、モータ2はCPU
3の出力するモータ駆動信号により駆動される。
【0007】また、例えば、操舵後に操舵ハンドルを中
央に戻す制御を行うために、操舵トルクが不感帯にある
ときにモータ2を駆動する場合には、論理整合検証回路
14の論理が不整合になるためタイマ15が作動し、タ
イマ15の設定時間経過後に禁止回路16はモータ2の
駆動を禁止する。しかし、タイマ15の設定時間を不感
帯におけるモータ2の駆動時間よりも長くするか、不感
帯におけるモータ2の駆動時間をタイマ15の設定時間
よりも短くすれば、禁止回路16はモータ2の駆動を禁
止しないため、モータ2はCPU3の出力するモータ駆
動信号に従って駆動される。
【0008】さらにまた、例えば、CPU3の故障によ
り、操舵ハンドルが自転する程度のモータ駆動信号が操
舵トルクに関係なく出力され続けるときの動作を、以下
の3つの場合に分けて説明する。
【0009】1) 運転者が操舵ハンドルを握って操舵
しており、操舵トルクの方向とモータ2の駆動方向が一
致するときには、論理整合検証回路14の論理は整合に
なるためタイマ15は作動せず、禁止回路16はモータ
2の駆動を禁止しないので、操舵歯モータ2の助勢によ
り軽くなる。
【0010】2) 運転者が操舵ハンドルを握って操舵
しており、操舵トルクの方向とモータ2の駆動方向が一
致しないときには、論理が不整合になるためタイマ15
が作動する。ここで、タイマ15の設定時間経過前は、
禁止回路16はモータ2の駆動を禁止しないので、モー
タ2は操舵方向と逆方向にトルクを発生する。従って、
操舵が重くなる。また、タイマ15の設定時間経過後
は、禁止回路16はモータ2の駆動を禁止するので、モ
ータ2はトルクを発生しない。従って、マニュアル操舵
状態になる。
【0011】3) 運転者が操舵ハンドルを手放してい
る等、操舵トルクが不感帯にあるときには、論理が不整
合になるためタイマ15が作動する。ここで、タイマ1
5の設定時間経過前は、禁止回路16はモータ2の駆動
を禁止しないので、モータ2は操舵ハンドルを自転させ
ようとするトルクを発生する。しかし、タイマ15の設
定時間経過後は、禁止回路16はモータ2の駆動を禁止
するので、モータ2はトルクを発生しない。従って、タ
イマ15の設定時間を適度に短く設定することにより、
操舵ハンドルの自転は防止される。
【0012】また、電流検出回路4、不感帯検出回路1
7、戻し電流許可判定回路18を備えた装置では、不感
帯検出回路17により操舵トルクが不感帯にあることが
検出される。操舵トルクが不感帯にあり、且つモータ電
流検出手段4によるモータ電流の検出値が所定値よりも
小さいときには、戻し電流許可判定回路18がタイマ1
5をリセットして、不感帯におけるモータ2の駆動の時
間的制約を無くしている。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の装置では、禁止回路16によるモータ2の駆動
の禁止がタイマ15の設定時間経過後になされるため、
CPU3の異常に対してモータ2の駆動の禁止が遅れる
という問題点があった。特に、操舵トルクの方向とモー
タ2の駆動方向が一致しないときで、且つタイマ15の
設定時間経過前は、モータ2は操舵方向と逆方向にトル
クを発生するため、操舵が重くなるという問題点があっ
た。
【0014】また、電流検出回路4、不感帯検出回路1
7、戻し電流許可判定回路18を備えない従来の装置の
場合は、タイマ15の設定時間を短くすると、例えば操
舵後に操舵ハンドルを中央に戻す制御を行うために、操
舵トルクが不感帯にあるときにモータ2を駆動し続ける
と、禁止回路16によりモータ2の駆動が禁止されると
いう問題点があった。一方、タイマ15の設定時間を長
くすると、例えばCPU3の故障によりステアリングが
自転する程度のモータ駆動信号が操舵トルクに関係なく
出力され続けるときに、禁止回路16によりモータ2の
駆動が禁止されるまでの時間が長くなるという問題があ
った。
【0015】また、電流検出回路4、不感帯検出回路1
7、戻し電流許可判定回路18を備えた従来装置の場合
には、戻し操舵時等の不感帯におけるモータ2の駆動を
時間的に制限する必要はないが、構造が複雑になるため
部品点数が増大し、装置が高価で大きくなるという問題
点があった。
【0016】本発明は、このような従来技術の問題点を
解決するためになされたものであり、不感帯において、
時間的な制約無しにモータを駆動することにより、操舵
フィーリングを向上させることができ、制御手段の故障
によってモータが操舵方向と逆方向に駆動されたり、手
放し状態において操舵ハンドルが自転されるような状態
になることを防止することができ、構造が簡単で安価に
実現できるような、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。
【0017】
【課題を解決するための手段】上記の目的に鑑み、この
発明は、運転者により操舵ハンドルに加えられる操舵ト
ルクを検出する操舵トルク検出器と、ステアリング系に
動力を与え、運転者による操舵力を補助するモータと、
前記操舵トルク検出器の出力に応じて前記モータを駆動
するモータ駆動信号を出力する制御手段と、操舵トルク
検出器の出力に応じて、前記モータの駆動方向を許可又
は禁止するインターロック手段と、前記モータ駆動信号
に従って、前記インターロック手段の許可する方向へモ
ータを駆動し、前記インターロック手段の禁止する方向
へのモータ駆動は行わないモータ駆動手段と、前記モー
タに流れる電流を測定するモータ電流検出手段と、を備
え、前記インターロック手段がモータ電流の検出値に応
じて許可又は禁止の前記操舵トルク検出器の出力に関す
る判定閾値を変化させることを特徴とする電動式パワー
ステアリング装置にある。また、モータ電流の検出値を
時間的に変化させるフィルタ手段を更に備え、その出力
に応じて前記インターロック手段の許可又は禁止の判定
閾値を変化させることを特徴とする。また、前記フィル
タ手段の特性をモータ電流の検出値に応じて変化させる
ことを特徴とする。また、前記インターロック手段の許
可又は禁止の判定を操舵トルク信号に対してヒステリシ
スを付けて行うことを特徴とする。また、前記インター
ロック手段の許可又は禁止の判定をモータ電流の検出値
に対してヒステリシスを付けて行うことを特徴とする。
また、モータ電流が大きいときに、禁止信号を出力する
範囲が広くなるように、インターロック手段の許可又は
禁止の判定閾値を変化させることを特徴とする。また、
モータ電流の大小判定によって、前記インターロック手
段の許可又は禁止の判定閾値を変化させることを特徴と
する。また、モータ電流の大小判定にヒステリシスを設
けることを特徴とする。また、モータ電流の大小判定の
結果が所定時間継続したとき、前記インターロ ック手段
の許可又は禁止の判定閾値を変化させることを特徴とす
る。また、操舵トルク検出器の出力を位相補償する位相
補償回路と、前記位相補償回路の出力に応じて前記モー
タの駆動方向を許可又は禁止するインターロック手段
と、を更に備えることを特徴とする。また、操舵ハンド
ルの操舵角を検出する操舵角検出手段を更に備え、操舵
角が所定値より大きいときに、前記インターロック手段
の許可又は禁止の判定閾値を、禁止信号を出力する範囲
が広くなるように変化させることを特徴とする。また、
操舵ハンドルの操舵角速度を検出する操舵角速度検出手
段を更に備え、操舵角速度が所定値より高いときに、前
記インターロック手段の許可又は禁止の判定閾値を、禁
止信号を出力する範囲が広くなるように変化させること
を特徴とする。また、車両の走行速度を検出する車両速
度検出手段を更に備え、車両速度が所定値より高いとき
に前記インターロック手段の許可又は禁止の判定閾値
を、禁止信号を出力する範囲が広くなるように変化させ
ることを特徴とする。また、前記モータ電流検出手段の
代わりに、前記モータに印加される電圧を検出するモー
タ印加電圧検出手段を更に備え、モータ電流の検出値の
代わりに、前記モータの印加電圧検出値を用いることを
特徴とする。
【0018】
【0019】
【0020】
【0021】
【0022】
【0023】
【0024】
【0025】
【0026】
【0027】
【0028】
【0029】
【0030】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.図1はこの発明による電動式パワーステ
アリング装置の概略図である。図1において、符号1は
運転者の操舵トルクを出力する操舵トルク検出器、2は
運転者の操舵を補助するトルクを発生するモータ、3は
操舵トルク検出器1の出力に応じてモータ2を制御する
CPU等よりなる制御手段、4はモータ2に流れる電流
を測定するモータ電流検出手段、5は操舵トルク検出器
1の出力に応じてモータ2の駆動方向を許可又は禁止す
るインターロック手段で、モータ電流の検出値に応じて
禁止する領域を変化させる。
【0031】符号6は、インターロック手段5が禁止し
ていない方向へのモータ2の駆動はCPU3の出力に従
って行い、インターロック手段5が禁止している方向へ
のモータ2の駆動を行わないモータ駆動手段である。
【0032】図2は、インターロック手段5を詳細に示
したもので、符号51はモータ電流の検出値の入力の上
限を定めるリミッタ回路、52はモータ電流の検出値を
非反転増幅する増幅回路、53は増幅回路52の出力を
反転増幅する増幅回路、54、55は禁止信号発生回路
で増幅回路52、53の出力と操舵トルク信号とを比較
し、操舵トルク信号の方が大きいときには、許可を表す
ハイインピーダンスHを、また増幅回路52、53の出
力の方が大きいときには、禁止を表すロ−インピーダン
スLを出力する。
【0033】次にこの実施の形態の動作について説明す
る。この装置において、モータ電流が小さいときには、
増幅器52の出力は低く、増幅器53の出力は高いの
で、インターロック手段5の禁止領域は図3に示すよう
になる。また、モータ電流が増えるにつれて増幅器52
の出力は上がり、増幅器53の出力は下がるため、イン
ターロック手段5の禁止領域は図4、図5に示すように
広がっていくが、リミッタ回路51により増幅器52に
入力されるモータ電流の検出値の上限が定められている
ので、図5に示した範囲より増えることはない。
【0034】例えば、運転者が操舵ハンドルを中立点か
ら一方向にゆっくり操舵した場合のように、操舵方向と
モータ2の駆動方向が一致するときの動作は、以下のよ
うになる。モータ電流が小さい間は、インターロック手
段5の禁止領域は図3に示すように狭いため、インター
ロック手段5はいずれの駆動方向にも禁止信号を出力し
ない。操舵トルクが増大してモータ電流が増えるに従
い、インターロック手段5の禁止領域は、図4、図5に
示すように、広がっていく。しかし、インターロック手
段5の禁止領域が広がったときには、操舵トルクも増大
しているため、モータ2の駆動がインターロック手段5
によって禁止されることはない。
【0035】また、例えば操舵後に操舵ハンドルを中央
に戻す制御を行うために、操舵トルクが不感帯にあると
きにモータ2を駆動する場合は、モータ電流によりイン
ターロック手段5の禁止領域は図4のようになるが、不
感帯においては、いずれの方向にも禁止信号を出力しな
い。従って、モータ2の駆動がインターロック手段5に
よって禁止されることはない。
【0036】さらにまた、例えばCPU3の故障によ
り、操舵ハンドルが自転する程度のモータ駆動信号が操
舵トルクに関係なく出力され続けるときのインターロッ
ク手段5の禁止領域は、図5のようになる。以下、操舵
状態により3つに分けて説明する。
【0037】a) 運転者が操舵ハンドルを握って操舵
しており、操舵方向がモータ2の駆動方向と一致する場
合は、モータ2の駆動がインターロック手段5により禁
止されることはないので操舵が軽くなる。
【0038】b) 運転者が操舵ハンドルを握って操舵
しており、操舵方向がモータ2の駆動方向と一致しない
場合には、インターロック手段5により直ちにモータ2
の駆動が禁止される。モータ2の駆動が禁止されると、
モータ電流が小さくなり、インターロック手段5の禁止
領域が狭まるので、再びモータ2が駆動されるが、モー
タ電流が大きくなると、インターロック手段5の禁止領
域が再び広がるためモータ2の駆動が禁止される。以上
より、モータ2の駆動が制限され、マニュアル操舵可能
な状態になる。
【0039】c) 運転者が操舵ハンドルを手放してい
る等、操舵トルクが不感帯にあるときには、インターロ
ック手段5により直ちにモータ2の駆動が禁止される。
モータ2の駆動が禁止されると、モータ電流が小さくな
り、インターロック手段5の禁止領域が狭まるので、再
びモータ2が駆動されるが、モータ電流が大きくなると
インターロック手段5の禁止領域が再び広がるため、モ
ータ2の駆動が禁止される。以上より、モータ2の駆動
が制限され、操舵ハンドルの自転等の危険な状態になる
ことはない。
【0040】以上のように、不感帯において、モータ2
を駆動することが可能なため、操舵フィーリングを向上
させることができる。また、CPU3の故障によってモ
ータ2が操舵方向と逆方向に駆動されることや、手放し
状態において操舵ハンドルが自転されるような状態にな
ることを防ぐことができる。また、インターロック手段
5の禁止領域を変化させるだけで実現できるため、前記
従来例に比べ構造が簡単になり、装置を安価で小さくす
ることができる。
【0041】実施の形態2.上記実施の形態1では、モ
ータ電流の検出値をインターロック手段5に直接入力し
ているが、図6に示すように、フィルタ7を通してから
インターロック手段5に入力してもよい。図7はフィル
タ7をローパスフィルタ70で実現した例を示してい
る。このような構成では、ローパスフィルタ70によ
り、高周波ノイズが含まれたモータ電流の検出値が入力
された場合でも、誤ってインターロック手段5の禁止領
域が変化されることがない。また、高速に回転している
モータ2の回転方向を切り換えるときに、モータを切り
換える方向に一時的にモータの角加速度に比例した電流
を流して、モータ2のイナーシャによる応答遅れを補償
する制御を行う場合、インターロック手段5によりモー
タ2の駆動が禁止されないようにインターロック手段5
の禁止領域の増加を遅らせることができる。
【0042】実施の形態3.図8は、上記実施の形態2
におけるローパスフィルタ70の時定数をモータ電流の
検出値に応じて変えるようにしたもので、モータ電流の
検出値とコンパレータ71の設定値とを比較し、モータ
電流の検出値の方が大きいときは、時定数切り換え器7
2によりローパスフィルタ70の時定数を小さくする。
また、コンパレータ71の設定値の方が小さいときは、
時定数切り換え器72によりローパスフィルタ70時定
数を大きくする。従って、モータ電流が小さいときは、
上記実施の形態2と同等の効果が得られ、モータ電流が
大きいときは、インターロック手段5の禁止領域の変化
の遅れが少なくなり、CPU3の故障時のモータ2の駆
動を素早く禁止できる。
【0043】実施の形態4.図9は、上記実施の形態1
における禁止信号発生回路54、55の代わりに、ヒス
テリシス付き禁止信号発生回路73、74を用いた実施
の形態4を示している。ヒステリシス付き禁止信号発生
回路73、74は、増幅回路52、53の出力と操舵ト
ルク信号をヒステリシス付きで比較し、操舵トルク信号
の方が大きいときは許可を表すHを、増幅回路の出力の
方が大きいときは禁止を表すLを出力する。従って、モ
ータ2の駆動方向を許可又は禁止する出力が切り替わる
際のチャタリングを防止することができる。
【0044】実施の形態5.上記実施の形態1乃至4で
は、インターロック手段5の禁止領域を連続的に変化さ
せているが、モータ電流の検出値の大小判定により段階
的に変化させてもよい。図10はこのように構成した実
施の形態5を示している。図10において、符号56は
モータ電流の検出値の大小判定を行うコンパレータ、5
7、58はコンパレータ51の出力に応じてアナログス
イッチをオン、オフすることにより、出力する電圧を切
り変える抵抗分圧回路である。
【0045】モータ電流の検出値がコンパレータ56の
設定値より小さい場合には、コンパレータ56の出力は
Hになり、抵抗分圧回路57、58のアナログスイッチ
はオンする。従って、抵抗分圧回路57の出力電圧が上
がり、左方向の禁止領域は狭くなる。同様に、抵抗分圧
回路58の出力電圧が下がり、右方向の禁止領域も狭く
なる。
【0046】また モータ電流の検出値がコンパレータ
56の設定値より大きい場合には、コンパレータ56の
出力はLになり、抵抗分圧回路57、58のアナログス
イッチはオフする。従って、抵抗分圧回路57の出力電
圧が下がり、左方向の禁止領域は広くなる。同様に、抵
抗分圧回路58の出力電圧が上がり、右方向の禁止領域
も広くなる。
【0047】以上のように、インターロック手段5の禁
止領域を段階的に変化させることにより、上記実施の形
態1乃至4と同様の効果を得ることができるとともに、
部品の簡素化ができる。
【0048】実施の形態6.また、上記実施の形態5の
コンパレータ56の代わりに、図11に示すようなヒス
テリシスコンパレータ59を用いてもよい。ヒステリシ
スコンパレータ59によりインターロック手段5の禁止
領域を変化させる際のチャタリングが防止できる。ま
た、モータ2の過大電流はインターロック手段5の禁止
領域を増減させることで抑制されるが、ヒステリシスコ
ンパレータ59により、インターロック手段5の禁止領
域を増加させるモータ電流値を、インターロック手段5
の禁止領域を減少させるモータ電流値より小さく設定で
きるので、抑制時のモータ電流は上記実施の形態5の装
置より小さくなる。
【0049】実施の形態7.また、上記実施の形態5で
は、コンパレータ56の出力を抵抗分圧回路57、58
に入力していたが、図12に示すように、コンパレータ
56と抵抗分圧回路57、58との間にタイマ回路60
を設けてもよい。図12において、タイマ回路60は、
コンパレータ56の出力がHのとき、コンデンサ60a
の電位が設定値以上になるまで上昇すると、Hを出力
し、コンパレータ56の出力がLのとき、ダイオード6
0bを経由してコンデンサ60aの電荷を引き抜き、コ
ンデンサ60aの電位が設定値以下になったとき、Lを
出力するものである。コンデンサ60aの電荷を充電す
るときの時定数は、放電するときの時定数より大きいた
め、コンパレータ56がHを出力し続けるときの時間を
測定するタイマとして動作する。
【0050】タイマ回路60を備えることにより、一時
的な大電流の入力に対しては、インターロック手段5の
禁止領域が増加しないようにできる。従って、モータ電
流の検出値にのった高周波のノイズにより、インターロ
ック手段5の禁止領域が広くなることを防止できる。ま
た、上記実施の形態2で述べたモータ2の回転方向を切
り換える際の制御も、インターロック手段5に禁止され
ずに行える。
【0051】尚、コンパレータ56の代わりに、上記実
施の形態6のヒステリシスコンパレータ59を用いても
よい。
【0052】実施の形態8.上記実施の形態5乃至7で
は、インターロック手段5の抵抗分圧回路52、53に
アナログスイッチを用いているが、図13に示すよう
に、ラダー抵抗を用いてもよい。図13において、符号
61はバッファ、62はインバータであり、63は左方
向の禁止領域を定めるラダー抵抗、64は右方向の禁止
領域を定めるラダー抵抗である。
【0053】コンパレータ51の出力によって切り替わ
るバッファ61とインバータ62の出力をラダー抵抗6
3、64に入力することにより、ラダー抵抗63、64
はインターロック手段5の禁止領域を変化させることが
できる。
【0054】このような構成により、より安価に上記実
施の形態5乃至7の装置と同等な装置を実現することが
できる。
【0055】実施の形態9.上記実施の形態1乃至8で
は、操舵トルク検出器1の出力をインターロック手段5
に入力しているが、操舵トルク信号を位相補償回路8を
介して入力する電動式パワーステアリング装置において
は、図14に示すように、位相補償回路8の出力をイン
ターロック手段5に入力してもよい。
【0056】このような構成により、CPU3で制御に
用いられる操舵トルク信号がインターロック手段5に入
力されるため、より信頼性の高い装置を実現することが
できる。
【0057】実施の形態10.上記実施の形態1乃至9
では、モータ電流の検出値の大きさに応じてインターロ
ック手段5の禁止範囲を変化させていたが、操舵角検出
器を設けて、操舵角が大きいときは、禁止範囲を増加さ
せるようにしてもよい。図15において、符号9は操舵
軸の操舵角が大きくなるにつれて出力電圧が高くなる操
舵角検出器で、操舵角検出器9の出力をコンパレータ6
5の設定値と比較し、設定値以上のときにはLを、設定
値以下のときにはHを出力する。そして、コンパレータ
65とコンパレータ56の出力を論理積(AND)した
結果を抵抗分圧回路57、58に入力して、コンパレー
タ65とコンパレータ56の出力のいずれかがLのとき
に、インターロック手段5の禁止範囲が広くなるように
する。
【0058】このような構成により、運転者がコントロ
ールしにくい大操舵角時の安全性を向上することができ
る。
【0059】尚、操舵軸の角度の代わりにモータ2の回
転角を検出して入力しても良い。
【0060】実施の形態11.上記実施の形態1乃至1
0では、モータ電流の検出値の大きさに応じてインター
ロック手段5の禁止範囲を変化させていたが、操舵角速
度検出器を設けて、操舵角速度が高いときには、禁止範
囲を増加させるようにしてもよい。図16において、符
号10は操舵軸の操舵角速度が高くなるにつれて出力電
圧が高くなる操舵角速度検出器で、操舵角速度検出器1
0をコンパレータ67の設定値と比較し、設定値以上の
ときにはLを、設定値以下のときにはHを出力する。そ
して、コンパレータ67とコンパレータ56の出力を論
理積(AND)した結果を抵抗分圧回路57、58に入
力して、コンパレータ67とコンパレータ56の出力の
いずれかがLのときに、インターロック手段5の禁止範
囲が広くなるようにする。
【0061】このような構成により、運転者がコントロ
ールしにくい急旋回時の安全性を向上することができ
る。
【0062】尚、操舵軸の角速度の代わりに、モータ2
の回転角速度を検出して入力しても良い。
【0063】実施の形態12.上記実施の形態1乃至1
1では、モータ電流の検出値の大きさに応じて禁止範囲
を変化させていたが、車速検出器を設けて、車両速度が
高いときには、禁止範囲を増加させるようにしてもよ
い。図17において、符号11は車両速度が高くなるに
つれて出力電圧が高くなる車速検出器で、車速検出器1
1の出力をコンパレータ68の設定値と比較し、設定値
以上のときにはLを、設定値以下のときにはHを出力す
る。そして、コンパレータ68とコンパレータ56の出
力を論理積(AND)した結果を抵抗分圧回路57、5
8に入力して、コンパレータ68とコンパレータ56の
出力のいずれかがLのときに、インターロック手段5の
禁止範囲が広くなるようにする。
【0064】このような構成により、運転者がコントロ
ールしにくい高速走行時の安全性を向上することができ
る。
【0065】実施の形態13.上記実施の形態1乃至1
2では、モータ電流の検出値の大きさにより、インター
ロック手段5の禁止領域を変化させていたが、図18の
ように、モータ印加電圧検出手段12を設けて、モータ
電流の検出値の代わりに、モータ2に印加されている電
圧の検出値に従ってインターロック手段5の禁止領域を
変化させてもよい。
【0066】このような構成により、上記実施の形態1
乃至12と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1による電動式パワー
ステアリング装置の概略図である。
【図2】 この発明によるインターロック手段の詳細図
である。
【図3】 操舵トルクとモータ電流の関係とモータ電流
が零のときのインターロック手段の禁止領域を表した図
である。
【図4】 操舵トルクとモータ電流の関係とモータ電流
が小さいときのインターロック手段の禁止領域を表した
図である。
【図5】 操舵トルクとモータ電流の関係とモータ電流
が大きいときのインターロック手段の禁止領域を表した
図である。
【図6】 この発明の実施の形態2による電動式パワー
ステアリング装置の概略図である。
【図7】 この発明の実施の形態2におけるフィルタの
詳細図である。
【図8】 この発明の実施の形態3におけるフィルタの
詳細図である。
【図9】 この発明の実施の形態4によるインターロッ
ク手段の詳細図である。
【図10】 この発明の実施の形態5によるインターロ
ック手段の詳細図である。
【図11】 この発明の実施の形態6によるヒステリシ
スコンパレータの詳細図である。
【図12】 この発明の実施の形態7によるインターロ
ック手段の詳細図である。
【図13】 この発明の実施の形態8によるインターロ
ック手段の詳細図である。
【図14】 この発明の実施の形態9による電動式パワ
ーステアリング装置の概略図である。
【図15】 この発明の実施の形態10によるインター
ロック手段の詳細図である。
【図16】 この発明の実施の形態11によるインター
ロック手段の詳細図である。
【図17】 この発明の実施の形態12によるインター
ロック手段の詳細図である。
【図18】 この発明の実施の形態13による電動式パ
ワーステアリング装置の概略図である。
【図19】 従来の技術による電動式パワーステアリン
グ装置の概略図である。
【符号の説明】
1 操舵トルク検出器、2 モータ、3 CPU(制御
手段)、4 モータ電流検出手段、5 インターロック
手段、6 モータ駆動手段、7 フィルタ、8位相補償
回路、9 操舵角検出器、10 操舵角速度検出器、1
1 車速検出器、12 モータ印加電圧検出手段、13
方向禁止領域判定回路、14 論理整合検証回路、1
5 タイマ、16 禁止回路、17 不感帯検出回路、
18戻し電流許可判定回路、51 リミッタ回路、52
非反転増幅回路、53 反転増幅回路、54,55
禁止信号発生回路、56 コンパレータ、57,58抵
抗分圧回路、59 ヒステリシスコンパレータ、60
タイマ、60a コンデンサ、60b ダイオード、6
1 バッファ、62 コンバータ、63,64 ラダー
抵抗、65 コンパレータ、66 ANDゲート、6
7,68 コンパレータ、70 ローパスフィルタ、7
1 コンパレータ、72 時定数切り換え器、73,7
4 ヒステリシス付き禁止信号発生回路。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−254454(JP,A) 特開 平7−17423(JP,A) 特開 平7−257417(JP,A) 特開 平9−11920(JP,A) 実開 平4−46980(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B62D 6/00 - 6/06 B62D 5/04

Claims (14)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 運転者により操舵ハンドルに加えられる
    操舵トルクを検出する操舵トルク検出器と、 ステアリング系に動力を与え、運転者による操舵力を補
    助するモータと、 前記操舵トルク検出器の出力に応じて前記モータを駆動
    するモータ駆動信号を出力する制御手段と、 操舵トルク検出器の出力に応じて、前記モータの駆動方
    向を許可又は禁止するインターロック手段と、 前記モータ駆動信号に従って、前記インターロック手段
    の許可する方向へモータを駆動し、前記インターロック
    手段の禁止する方向へのモータ駆動は行わないモータ駆
    動手段と、 前記モータに流れる電流を測定するモータ電流検出手段
    と、 を備え、前記インターロック手段がモータ電流の検出値
    に応じて許可又は禁止の前記操舵トルク検出器の出力に
    関する判定閾値を変化させることを特徴とする電動式パ
    ワーステアリング装置。
  2. 【請求項2】 モータ電流の検出値を時間的に変化させ
    るフィルタ手段を更に備え、その出力に応じて前記イン
    ターロック手段の許可又は禁止の判定閾値を変化させる
    ことを特徴とする請求項1に記載の電動式パワーステア
    リング装置。
  3. 【請求項3】 前記フィルタ手段の特性をモータ電流の
    検出値に応じて変化させることを特徴とする請求項2に
    記載の電動式パワーステアリング装置。
  4. 【請求項4】 前記インターロック手段の許可又は禁止
    の判定を操舵トルク信号に対してヒステリシスを付けて
    行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項
    記載の電動式パワーステアリング装置。
  5. 【請求項5】 前記インターロック手段の許可又は禁止
    の判定をモータ電流の検出値に対してヒステリシスを付
    けて行うことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1
    項に記載の電動式パワーステアリング装置。
  6. 【請求項6】 モータ電流が大きいときに、禁止信号を
    出力する範囲が広くなるように、インターロック手段の
    許可又は禁止の判定閾値を変化させることを特徴とする
    請求項1乃至5のいずれか1項に記載の電動式パワース
    テアリング装 置。
  7. 【請求項7】 モータ電流の大小判定によって、前記イ
    ンターロック手段の許可又は禁止の判定閾値を変化させ
    ることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記
    載の電動式パワーステアリング装置。
  8. 【請求項8】 モータ電流の大小判定にヒステリシスを
    設けることを特徴とする請求項7に記載の電動式パワー
    ステアリング装置。
  9. 【請求項9】 モータ電流の大小判定の結果が所定時間
    継続したとき、前記インターロック手段の許可又は禁止
    の判定閾値を変化させることを特徴とする請求項7又は
    8に記載の電動式パワーステアリング装置。
  10. 【請求項10】 操舵トルク検出器の出力を位相補償す
    る位相補償回路と、 前記位相補償回路の出力に応じて前記モータの駆動方向
    を許可又は禁止するインターロック手段と、 を更に備えることを特徴とする請求項1乃至9のいずれ
    か1項に記載の電動式パワーステアリング装置。
  11. 【請求項11】 操舵ハンドルの操舵角を検出する操舵
    角検出手段を更に備え、操舵角が所定値より大きいとき
    に、前記インターロック手段の許可又は禁止の判定閾値
    を、禁止信号を出力する範囲が広くなるように変化させ
    ることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に
    記載の電動式パワーステアリング装置。
  12. 【請求項12】 操舵ハンドルの操舵角速度を検出する
    操舵角速度検出手段を更に備え、操舵角速度が所定値よ
    り高いときに、前記インターロック手段の許可又は禁止
    の判定閾値を、禁止信号を出力する範囲が広くなるよう
    に変化させることを特徴とする請求項1乃至11のいず
    れか1項に記載の電動式パワーステアリング装置。
  13. 【請求項13】 車両の走行速度を検出する車両速度検
    出手段を更に備え、車両速度が所定値より高いときに前
    記インターロック手段の許可又は禁止の判定閾値を、禁
    止信号を出力する範囲が広くなるように変化させること
    を特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の
    電動式パワーステアリング装置。
  14. 【請求項14】 前記モータ電流検出手段の代わりに、
    前記モータに印加さ れる電圧を検出するモータ印加電圧
    検出手段を更に備え、モータ電流の検出値の代わりに、
    前記モータの印加電圧検出値を用いることを特徴とする
    請求項1乃至13のいずれか1項に記載の電動式パワー
    ステアリング装置。
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