JP3785584B2 - 電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ステアリングホイールを操作したとき、その操舵トルクにアシストトルクを付加して操作性を良くする電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の電動式パワーステアリングシステムにおいては、例えば、特開昭６４−５６２７４号公報或いは特開平２−２９３２６０号公報等に開示されているように、操舵トルクとアシストトルクを電気信号に変換し、これらを電気制御ユニット（以下ＥＣＵと云う）により制御している。
ＥＣＵには、これらの制御回路とともに、故障検出機構及びアシスト禁止機構が設けられている。即ち、操舵トルクとアシストトルクの関係が許容範囲を越えたときこれらをソフト的に比較して故障検出を行い、さらに、この検出信号に基づいてアシスト禁止の制御を行っている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した従来の電動式パワーステアリングシステムのＥＣＵにおいては、操舵トルクからアシストトルクを演算する制御回路とともに、電気的に構成された故障検出機構及びアシスト禁止機構が設けられているので、これらを構成するハードやソフトが必要であり、システムが複雑になってコスト高になるという問題がある。
【０００４】
また、車両を安全に運行するために、高速時におけるアシストトルクは、低速時におけるアシストトルクよりも小さく設定することが考えられるが、このように車速に応じて２種類のアシストトルクが適用された場合の故障検出機構及びアシスト禁止機構の開発が要望されている。
【０００５】
また、縁石等に接触して操舵トルクが大きくなった場合には、広い範囲でアシストトルクを付加することが有効であり、パワーステアリングの制御許容範囲の範囲を拡大することが要望されている。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、操舵トルク及びアシストトルクを機械的変位量として直接比較して、故障検出機構及びアシスト禁止機構を一体化し、制御許容範囲の範囲を拡大するとともに、アシストトルクの異なる高速時及び低速時にも適用し得る電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために請求項１の発明が採った手段は、実施例で使用する符号を付して説明すると、
ステアリングホイール１の操舵トルクを検出し、この検出信号に応じて低速時においては所定の関係でアシストモータ１０のトルクを付加し、高速時には低速時よりも小なる比率でアシストモータ１０のトルクを付加する電動式パワーステアリングシステムにおいて、
前記操舵トルクを検出する第１の検出手段２０と、
前記アシストモータ１０の付加トルクを検出する第２の検出手段３０と、
低速比較部４１及び高速比較部４２を備え正常時は通電状態にあり前記操舵トルクと前記付加トルクとの関係が所定の範囲を越えたとき断電状態に切り換わり前記付加トルクを零にする比較手段４０と、
車速を検知して前記低速比較部４１又は高速比較部４２の何れか一方を選択する車速スイッチ４３とを備えたものにおいて、
低速比較部４１を、
前記第１の検出手段２０の検出信号に応じて変位する第１、第２の電極５２，５３と、これらの電極に対して正常時は通電状態にあり低速時の第２の検出手段３０の検出信号に応じて変位する低速用ブラシ５４と、前記第１及び第２の電極５２，５３が一方向に所定の距離変位したとき第１の電極５２のみの変位を阻止する第１のストッパ５５と、前記第１及び第２の電極５２，５３が他方向に所定の距離変位したとき第２の電極５３のみの変位を阻止する第２のストッパ５６とから構成するとともに、
高速比較部４２を、
前記第１の検出手段２０の検出信号に応じて変位する第３、第４の電極５９，６０と、これらの電極に対して正常時は通電状態にあり高速時の前記第２の検出手段３０の検出信号に応じて変位する高速用ブラシ６１と、前記第３及び第４の電極５９，６０が一方向に所定の距離変位したとき第３の電極５９のみの変位を阻止する第３のストッパ６２と、前記第３及び第４の電極５９，６０が他方向に所定の距離変位したとき第４の電極６０のみの変位を阻止する第４のストッパ６３とから構成したところに特徴を有する。
【０００８】
請求項２の発明は、前記高速比較部４２における高速用ブラシ６１の変位は、前記低速比較部４１における低速用ブラシ５４の変位に対して、前記アシストトルクの比率に反比例して拡大されているところに特徴を有する。
【０００９】
請求項３の発明は、前記高速比較部４２における第３，第４の電極５９，６０の通電範囲は、前記低速比較部４１における第１，第２の電極５２，５３の通電範囲に対して、前記アシストトルクの比率に反比例して拡大されているところに特徴を有する。
【００１０】
請求項４の発明は、前記第１，第２の電極５２，５３及び第３，第４の電極５９，６０がブラシ５４，６１と接触する位置は、中立位置において各電極が当接するストッパ側が広く、反対側が狭く設定されているところに特徴を有する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１の実施例につき図１〜１８図を参照して説明する。
まず、電動式パワーステアリングシステムに関して図１３を参照して説明する。
ステアリングホイール１を操作すると、その操舵トルクはギヤーケース２の入力軸３に伝達され、出力軸４の下端のピニオンを介してラック５を駆動する。このラック５は操舵リンク６を介して車輪７の方向を変える。
【００１２】
一方、ギヤーケース２に取付けられたトルクセンサ８が操舵トルクを検出し、その電気信号が電気制御装置（以下ＥＣＵと云う）９に入力される。そして、ＥＣＵ９からの信号に基づいてアシストモータ１０が駆動される。このアシストモータ１０のトルクは、電磁クラッチ１１を介してギヤーケース１２の入力軸１３に伝達され、出力軸１４の下端のピニオンを介してラック５を駆動する。このラック５は、ステアリングホイール１の出力軸４とともに、アシストモータ１０の出力軸１４により駆動されるので、操作性が著しく改善される。
【００１３】
ここで、電磁クラッチ１１は、図１４に示すように、アシストモータ１０の端面に取着されたソレノイド１５と、モータ軸１０ａに連結された第１のデイスク１６及びピニオン軸１７に連結された第２のデイスク１８とから構成されており、ソレノイド１５が通電されると、第１のデイスク１６及び第２のデイスク１８が一体化されてアシストモータ１０のトルクがピニオン軸１７、ギヤ１９を介して入力軸１３に伝達されるようになっている。
【００１４】
つぎに、操舵トルクを検出する第１の検出手段として、トーションバー方式の第１の検出装置２０について図１４〜図１６を参照して説明する。
入力軸３及び出力軸４は、それぞれギヤーケース２に回転可能に取付けられている。トーションバー２１は上端部がピン２２により入力軸３に一体化され、下端が出力軸４の孔部４ａに一体的に圧入されている。従って、入力軸３に入力されたトルクは、トーションバー２１を介して出力軸４に伝達される。
【００１５】
一方、入力軸３の外側にはスリーブ２３が嵌合されている。このスリーブ２３には軸方向に平行な長溝２４と、傾斜溝２５が形成されている。そして、長溝２４には出力軸４に固定されたピン２６が挿入され、傾斜溝２５には入力軸３に固定されたピン２７が挿入されている。即ち、スリーブ２３は出力軸４に対して軸方向には移動するが、円周方向には回転しない。
【００１６】
ここで操舵トルクが入力軸３から出力軸４へ伝達されるとき、トーションバー２１にねじり角が発生して、入力軸３と出力軸４との間に円周方向のずれが発生する。従って、入力軸３に固定されたピン２７は傾斜溝２５内を移動して、スリーブ２３がその軸方向へ所定量例えば寸法Ｈだけ上昇する。第１の検出装置２０は、この寸法Ｈを検出量として取り出すもので、スリーブ２３の外周面には溝２８が形成されている。
【００１７】
一方、アシストモータ１０の付加トルクを検出する第２の検出手段としての第２の検出装置３０は、アシストモータ１０の伝達力を検知するためにギヤーケース１２に設けられたもので、これは、第１の検出装置２０と同じ構成のトーションバー式であり、入力軸１３の外周部にスリーブ２３が設けられている。そして、前述と同様に、スリーブ２３の変位量がアシストモータ１０の付加トルクとして検出される。
【００１８】
つぎに、比較手段４０を機械的に構成したＩ／Ｏスイッチ４０について、図１、〜図１３を参照して説明する。
比較手段４０は、低速比較部４１と、高速比較部４２とから構成されている。これらは、車速を検出する車速検出手段からの信号により車速スイッチ４３が切換えられ、低速比較部４１または高速比較部４２の何れか一方が選択される。
【００１９】
そして、低速時においては、操舵トルクに対して図７に制御線４４に示すようなアシストトルクが付加され、高速時においては、制御線４５に示すようなアシストトルクが付加される。そして、高速時のアシストトルクは低速時のアシストトルクの１／Ｎとなっている。
【００２０】
低速比較部４１は、図１に示すように、絶縁基板５１の中央部に貼付けた第１の電極５２と、この第１の電極５２に対向して配置された第２の電極５３と、これら第１及び第２の電極５２，５３の表面を摺動する低速用ブラシ５４及び第１及び第２のストッパ５５，５６とから構成されている。
低速比較部４１のレバー５７は、図１５及び図１６に示す第１の検出装置２０のスリーブ２３の溝２８に嵌合しており、第１及び第２の電極５２，５３はスリーブ２３の変位量に応じて軸方向に所定量例えば寸法Ｈだけ移動される。
尚、この移動は、直線的に摺動させてもよく、また、円周方向に回動させてもよい。
【００２１】
第１のストッパ５５は、第１及び第２の電極５２，５３が図１に示す一方向である矢印Ａ方向へ移動したとき、絶縁基板５１に当接して第１の電極５２の変位を阻止する。また、第２のストッパ５６は、第１及び第２の電極５２，５３が図１に示す他方向である矢印Ｂ方向へ移動したとき、絶縁基板５１に当接して第２の電極５３の変位を阻止する。
また、第１及び第２の電極５２，５３とレバー５７との間にはスプリング５８が介装されている。
【００２２】
尚、中立位置において第１の電極５２と低速用ブラシ５４が接触する位置は、第１のストッパ５５側５２ａが広く、反対側５２ｂが狭く設定されており、第２の電極５３と低速用ブラシ５４が接触する位置は、第２のストッパ５６側５３ａが広く、反対側５３ｂが狭く設定されている。
【００２３】
高速比較部４２は、絶縁基板５１の中央部に貼付けた第３の電極５９と、この第３の電極５９に対向して配置された第４の電極６０と、これら第３及び第４の電極５９，６０の表面を摺動する高速用ブラシ６１及び第３及び第４のストッパ６２，６３とからとから構成されている。これら第３及び第４の電極５９，６０は、第１及び第２の電極５２，５３と同様にレバー５７により変位される。
【００２４】
第３のストッパ６２は、第３及び第４の電極５９，６０が図１に示す一方向である矢印Ａ方向へ移動したとき、絶縁基板５１に当接して第３の電極５９の変位を阻止する。また、第４のストッパ６３は、第３及び第４の電極５９，６０が図１に示す他方向である矢印Ｂ方向へ移動したとき、絶縁基板５１に当接して第４の電極６０の変位を阻止する。
【００２５】
尚、中立位置において、第３の電極５９が高速用ブラシ６１と接触する位置は第３のストッパ６２側が広く、反対側が狭く設定さており、第４の電極６０が高速用ブラシ６１と接触する位置は第４のストッパ６３側が広く、反対側が狭く設定さている。
また、第３及び第４の電極５９，６０の幅寸法（通電範囲）は、第１及び第２の電極５２，５３の幅寸法のＮ倍に設定されている。
【００２６】
低速用ブラシ５４及び高速用ブラシ６１は、変位レバー６４を介して移動される。この変位レバー６４は支点６４ａを中心に回動され、これの中間点６４ｂに低速比較部４１の低速用ブラシ５４が連結され、先端６４ｃに高速比較部４２の高速用ブラシ６１が連結されており、反対側の端部６４ｄにプッシュプルワイヤ６５が連結されている。このプッシュプルワイヤ６５は第２の検出装置３０の検出量に応じて変位レバー６４を回動させる。そして、支点６４ａから先端６４ｃまでの長さは、支点６４ａから中間点６４ｂまでの長さのＮ倍に設定されている。
【００２７】
高速時における変位レバー６４の端部６４ｄの変位は（アシストトルクに比例する）、低速時の端部６４ｄの変位の１／Ｎに減少するが、高速用ブラシ６１の変位は変位レバー６４により低速時の低速用ブラシ５４のＮ倍に拡大されるので、基準位置における第３及び第４の電極５９，６０と高速用ブラシ６１の関係位置は、低速時と同様に維持される。
【００２８】
ここで、低速走行時において、操舵トルクによる第１の検出装置２０の検出量（電極５２，５３の移動量）と、アシストトルクによる第２検出装置３０の検出量（低速用ブラシ５４の移動量）との関係は、図８に示す制御線４４に沿って制御される。この際、図８において、後述するように、ｐｑｒｓｔｐ’ｑ’ｒ’ｓ’ｔ’で囲まれた制御許容範囲は、正常時は第１の電極５２，第２の電極５３が低速用ブラシ５４を介して接触して電源ラインが通電状態にあって正常状態で稼働されることを示し、制御許容範囲を越えた斜線部分では、低速用ブラシ５４が第１、第２の電極５２，５３から逸脱して電源ラインが断電状態に切換わり、異常範囲（フェールエリア）となることを示すものである。
【００２９】
また、高速走行時における操舵トルクによる第１の検出装置２０の検出量（第３、第４の電極５９，６０の移動量）と、アシストトルクによる第２検出装置３０の検出量（高速用ブラシ６１の移動量）との関係は、図９に示す制御線４５に沿って制御される。この場合においても、ｐｑｒｓｔｐ’ｑ’ｒ’ｓ’ｔ’で囲まれた制御許容範囲は、第３の電極５９，第４の電極６０が高速用ブラシ６１を介して接触して電源ラインが通電状態にあり正常状態で稼働されることを示し、制御許容範囲を越えた斜線部分では、高速用ブラシ６１が第３、第４の電極５９，６０から逸脱して電源ラインが断電状態に切換わり、異常範囲（フェールエリア）となることを示すものである。
【００３０】
ここで、比較手段４０の基本的な作用に関して説明する。低速比較部４１及び高速比較部４２の何れの場合も同じであるので、低速比較部４１の場合について図１〜図８を参照して説明する。尚、第１、第２の電極５２，５３が矢印Ａ方向へ移動した場合も矢印Ｂ方向に移動したときも、その作用は同じであるので、矢印Ａ方向へ移動する場合を例にして説明する。
【００３１】
１，操舵トルク及びアシストトルクがともに加わっていない場合（図１０のＳＴＥＰ１０）は、図８におけるＯ点（制御許容範囲）に相当し、図１に示すように、第１、第２の電極５２，５３に低速用ブラシ５４が接触して、電源は通電状態にある。
【００３２】
２，操舵トルクとアシストトルクが正常関係にある（制御線４４に沿って移動する）場合（ＳＴＥＰ１１）
第１、第２の電極５２，５３及び低速用ブラシ５４が図１に示す関係を維持して移動する。絶縁基板５１が第１のストッパ５５に当接すると（図８のＨ点、図２）、第１の電極５２の移動が停止する。第２の電極５３及び低速用ブラシ５４は引続き所定の関係を維持して移動して、通電状態は維持される。
【００３３】
そして、更に低速用ブラシ５４が移動して、図３に示すように電極５２ａの幅に相当する距離を越えると（図８に示すＪ点、ＳＴＥＰ１２）電源は断電状態に切り替わる。
ところで、Ｈ点における制御許容範囲の幅寸法Ｈ1は、第２の電極５３の幅寸法５３ａに対応して増減し、制御許容範囲の幅寸法Ｈ2は、第２の電極５３の幅寸法５３ａに対応して変化させることができる。
【００３４】
３，操舵トルクよりもアシストトルクが大き過ぎる場合（ＳＴＥＰ１３、図４）
低速用ブラシ５４が第２の電極５３よりも早く進行するので、図８に示すＫ点（フェールエリア）に達すると、低速用ブラシ５４は第２の電極５３を通過して絶縁基板５１上に移動して、電源が断電状態となり、故障を検出する。
【００３５】
４，操舵トルクよりもアシストトルクが小さ過ぎる場合（ＳＴＥＰ１３、図５及び図６）
第１の電極５２（絶縁基板５１）が第１のストッパ５５に当接するときに低速用ブラシ５４が第１の電極５２に接触していれば、第１の電極５２が停止するので、低速用ブラシ５４は引続き電極５２ａの幅に相当する距離を移動する間通電状態が維持され（図８のＬ1点，Ｌ2点、図５）、電極５２ａから外れたとき即ち図８に示す「ｒｓｔ」線を越えたとき電源は断電状態に切り替わる。
また、第１の電極５２が第１のストッパ５５に当接する前に低速用ブラシ５４が第１の電極５２から外れると（Ｍ1点、図６）、そのとき電源が断電状態となる。
【００３６】
５，アシストトルクが逆方向に作用した場合（ＳＴＥＰ１４、図６）
低速用ブラシ５４が反対方向に移動するので、図８に示すＭ2点（フェールエリア）に位置する。低速用ブラシ５４は絶縁基板５１上に移動して電源が断電状態となる。
【００３７】
尚、上記実施例中で、第１の電極５２（絶縁基板５１）と第１のストッパ５５との間の距離及び第２の電極５３（絶縁基板５１）と第２のストッパ５６との間の距離を０に設定すれば、その制御許容範囲は、図１１に示すように変化する。
【００３８】
車速検知手段が高速走行を検知すると、車速スイッチ４３が切換わり、高速比較部４２が選択される。
この高速比較部４２においても、前記低速比較部４１の場合と同じ作用を呈するものであって、上述した説明中、第１の電極５２を第３の電極５９に、第２の電極５３を第４の電極６０に、低速用ブラシ５４を高速用ブラシ６１に、第１のストッパ５５を第３のストッパ６２に、第２のストッパ５６を第４のストッパ６３に読み替えれば、同様に理解される。
【００３９】
尚、高速用ブラシ６１の移動量は、低速用ブラシ５４に対してＮ倍に拡大されているが、第３及び第４の電極５９，６０の幅寸法を拡大しているので、制御許容範囲を低速時と同様に設定できる。
また、第３の電極５９（絶縁基板５１）と第３のストッパ６２との距離及び第４の電極６０（絶縁基板５１）と第４のストッパ６３との間の距離を０に設定すれば、その制御許容範囲範囲は、図１２に示すように変化する。
【００４０】
つぎに、これらの制御回路及びフェールセーフ機能について図１７，１８を参照して説明する。
イグニッションスイッチ７１及びエンジンスタータ連動リレーの接点７２をオンにすると、直流電源７３が回路に接続される。エンジンスタータ接点７２にはリレーコイル７４が直列に接続されており、接点７２をオフにしても接点７５及び接点７６が自己保持される。接点７５は、Ｉ／Ｏスイッチ４０の低速比較部４１、高速比較部４２及びリレーコイル７４に直列に接続されており、また、接点７６はアシストモータ１０のトルクをギヤ−ケース１２に伝達するか否かを制御する電磁クラッチ１１のソレノイド１１ａに直列に接続されている。尚、リレー７４と並列にコンデンサ７７が接続されている。
【００４１】
つぎに、図１８において、車速検知手段が先ず低速走行であることを検知すると（図１８のＳＴＥＰ２０）、車速スイッチ４３が切換えられて低速比較部４１が選択される。また、車速が高速に移行すると高速比較部４２が選択される（図１８のＳＴＥＰ２１）。
【００４２】
ステアリングホイール１を操作すると、第１の検出装置２０が操舵トルクを検出し、また、第２の検出装置３０がアシストトルクを検出する。そして、両者をＩ／Ｏスイッチ４０で比較して（図１８のＳＴＥＰ２２）、その関係が制御許容範囲であれば、Ｉ／Ｏスイッチ４０が通電状態を保持し、パワーアシストが継続される（ＳＴＥＰ２６）。
【００４３】
一方、その関係が異常範囲になると、即ちフェールエリアに入ると、前述のように、Ｉ／Ｏスイッチ４０が断電状態となり、故障を検出する。すると、リレー７４がオフとなるので（ＳＴＥＰ２３）、その接点７５及び接点７６も同時にオフとなる。
これにより、ソレノイド１１ａが断電されて（ＳＴＥＰ２４）、電磁クラッチ１１が遮断される。そして、アシストモータ１０のトルクはギヤーケース１２に伝達されないので、アシストトルクは零となって、アシスト禁止を実施する。即ち、異常を検出するとフェールセーフ機能が働いてマニュアルステアリングに切換えられるのである（ＳＴＥＰ２５）。
【００４４】
尚、本実施例においては、急ハンドルや振動等によりＩ／Ｏスイッチ４０が瞬間的に断電状態となっても、コンデンサ７７の容量に応じた時間だけ接点７５及び接点７６が自己保持されるので、その分、誤フェールの発生が未然に防止できる。
【００４５】
上記した第１の実施例によれば、つぎの効果を奏する。
（１）比較手段としてのＩ／Ｏスイッチ４０に低速比較部４１及び高速比較部４２を設け、車速に応じて何れか一方を選択するので、高速走行時においても適切なパワーステアリング制御を行なうことができる。
（２）Ｉ／Ｏスイッチ４０を互いに相対的に移動する電極５２，５３と低速用ブラシ５４及び電極５９，６０と高速用ブラシ６１で構成し、故障検出機構とアシスト禁止機構を一体化したので、構造が簡単にすることができコストを低減し得て、しかも信頼性を向上させることができる。
【００４６】
（３）フェールセーフ機能はＩ／Ｏスイッチ４０により制御しＥＣＵ９に対して別個に設けているので、たとえＥＣＵ９に故障が発生してもフェールセーフが可能である。
（４）Ｉ／Ｏスイッチ４０は、第１、第２の電極５２，５３と低速用ブラシ５４または電極５９，６０と高速用ブラシ６１との機械的変位を直接比較するので、電極の寸法を変えることにより、フェールセーフの調整範囲を変化できる。
【００４７】
（５）Ｉ／Ｏスイッチ４０は、第１、第２の電極５２，５３にそれぞれストッパ５５，５６を設け、第３、第４の電極５９，６０にそれぞれストッパ６２，６３を設けたので、パワーステアリングの制御許容範囲を広く設定することができる。
（６）高速比較部４２の第３、第４の電極５９，６０を、高速用ブラシ６１の変位量に応じて低速比較部４１の第１、第２の電極５２，５３よりも大きく設定したので、低速時及び高速時のフェールセーフの調整範囲を同じ管理限界で管理できる。
【００４８】
図１９〜図２２は本発明の第２の実施例を示すもので、第１の実施例との相違点を説明する。
第２の実施例においては、アシストモータ１０のモータ軸１０ａにウォームギヤー８１が連結されており、これに噛み合うウォームホィール８２と、ウォームホィール８２と一体化された図示しないピニオンを介してアシストトルクがラック５に伝達される。
【００４９】
また、第２の検出手段として、アシストモータ１０に直列に接続された比例ソレノイド３１が使用されている。この比例ソレノイド３１は、アシストモータ１０の回路電流が流れるソレノイドと、このソレノイドの内部を移動するプランジャとから構成されている。
【００５０】
このプランジャは、ソレノイドの電流が大になると移動距離が大となり、ソレノイドの電流が小になれど移動距離も小となる。即ち、アシストモータ１０のアシストトルクが大となって電流が大となると、プランジャの移動距離も大となり、アシストトルクが小となって電流が小となると、プランジャの移動距離も小となる。
また、比例ソレノイド３１に並列に車速スイッチ４３及び低速比較部として機能する抵抗３２が接続されている。
【００５１】
尚、第２の検出手段は、比例ソレノイドに限らず、アシストモータ１０の回路電流に関連して作動するモータによっても良く、要はアシストモータ１０のアシストトルクを機械的変位に変換できる手段であれば特に限定されない。
【００５２】
つぎに、第２の実施例の作用について説明する。
アシストモータ１０の回路には、比例ソレノイド３１とリレー７４により自己保持される接点３３が直列に接続されている。また、比較手段４０の回路には、車速スイッチ４３と連動して作動する選択スイッチ３４が設けられ、車速に応じて低速比較部４１または高速比較部４２を選択するようになっている。
【００５３】
車両がスタートすると、図２２において、車速検出手段が低速であることを検知して（ＳＴＥＰ３０）、ＥＣＵ９からの信号により車速スイッチ４３がオンとなり（ＳＴＥＰ３１）、選択スイッチ３４が低速比較部４１に接続される。アシストモータ１０の電流は、比例ソレノイド３１と抵抗３２とに分流する。
【００５４】
ステアリングホイール１を操作すると、第１の検出装置２０が操舵トルクを検出して第１及び第２の電極５２，５３が変位する。また、アシストモータ１０のトルクに応じて比例ソレノイド３１のプランジャが移動して低速用ブラシ５４を変位させる。
そして、両者をＩ／Ｏスイッチ４０で比較して（ＳＴＥＰ３２）、その関係が正常範囲であれば、Ｉ／Ｏスイッチ４０が通電状態を保持し（ＳＴＥＰ３６）、パワーアシストが継続される。
【００５５】
その関係が異常範囲になると、前述のように、Ｉ／Ｏスイッチ４０が断電状態となる。すると、リレー７４がオフとなるので（ＳＴＥＰ３３）、その接点７５及び接点３３も同時にオフとなる。
これにより、アシストモータ１０が断電されて（ＳＴＥＰ３４）、アシストトルクは零となる。即ち、異常を検出するとフェールセーフ機能が働いてマニュアルステアリングに切換えられるのである（ＳＴＥＰ３５）。
【００５６】
つぎに、車速が増加して高速状態になると、アシストトルクは図９の制御線４５のように変化する。一方、車速検出手段により車速スイッチ４３がオフに切換えられ、選択スイッチ３４が高速比較部４２に接続される。アシストモータ１０の電流が比例ソレノイド３１に流れる（ＳＴＥＰ３１）。この場合、比例ソレノイド３１が検出する変位量は、比例ソレノイド３１と抵抗３２とが並列に接続されている低速時の変位量のＮ倍になるように設定されている。
そして、フェールセーフ機能に関しては第１の実施例と同様に制御される。
【００５７】
尚、上記第２の実施例においては、第１の実施例と同様に高速時においても低速時と同じ管理限界で制御できる。
【００５８】
この第２の実施例においては、第１の実施例の効果に加えて、ギヤケース１２内の構成部品が少なくなり、コストダウンが達成でき、しかも、アシストモータ１０の取付け位置が自由に選択できるという効果を奏するものである。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳述したように、請求項１の発明にあっては、比較手段に低速比較部並びに高速比較部を設け、それぞれ、操舵トルクとアシストトルクを機械的変位として直接比較して故障検出を行い、この故障検出と同時に機械的に電源非導通としてアシスト禁止の制御を行っている。
このため、故障検出機構及びアシスト禁止機構を一体化することができて、低速時及び高速時においても、最適なパワーステアリング制御を実施できる。しかも、簡単な構成で信頼性を向上させ、コストを低減することができ、さらに、電気制御ユニットも簡単にすることができるという効果を奏するものである。
さらに、比較手段により機械的変位を直接比較するため、通電範囲の変更のみでフェールエリアの変更を容易に行うことができるという優れた効果も奏する。
【００６０】
また、請求項２，３の発明にあっては、低速時及び高速時においてアシストトルクの比率を変化させる場合であっても、故障検出機構及びアシスト禁止機構を一体化することができて、簡単な構成で信頼性を向上させ、コストを低減することができるという効果を奏するものである。
請求項４の発明にあっては、制御許容範囲を適宜に変更することができるという効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 第１の実施例における比較手段の機械的変位の第１の状態を示す図である。
【図２】 比較手段の機械的変位の第２の状態を示す図である。
【図３】 比較手段の機械的変位の第３の状態を示す図である。
【図４】 比較手段の機械的変位の第４の状態を示す図である。
【図５】 比較手段の機械的変位の第５の状態を示す図である。
【図６】 比較手段の機械的変位の第６の状態を示す図である。
【図７】 操舵トルクとアシストトルクの関係を示す図である。
【図８】 低速時におけるアシスト特性及びフェールエリアを示すグラフである。
【図９】 高速時におけるアシスト特性及びフェールエリアを示すグラフである。
【図１０】 比較手段の制御形態を示すフローチャートである。
【図１１】 低速時における異なるフェールエリアを示すグラフである。
【図１２】 高速時における異なるフェールエリアを示すグラフである。
【図１３】 第１の実施例のシステムを説明するブロック図である。
【図１４】 第１の実施例における要部の縦断正面図である。
【図１５】 第１の検出装置の縦断正面図である。
【図１６】 第１の検出装置のスリーブの正面図である。
【図１７】 第１の実施例における制御回路図である。
【図１８】 第１の実施例における制御を示すフローチャートである。
【図１９】 第２の実施例における要部の縦断正面図である。
【図２０】 第２の実施例のシステムを説明するブロック図である。
【図２１】 第２の実施例における制御回路図である。
【図２２】 第２の実施例における制御を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１ ステアリングホイール
９ 電気制御装置（ＥＣＵ）
１０ アシストモータ
１１ 電磁クラッチ
２０ 第１の検出装置（第１の検出手段）
３０ 第２の検出装置（第２の検出手段）
３１ 比例ソレノイド（第２の検出手段）
４０ Ｉ／０スイッチ（比較手段）
４１ 低速比較部
４２ 高速比較部
４３ 車速スイッチ
５２ 第１の電極
５６ 第２の電極
５４ 低速用ブラシ
５５ 第１のストッパ
５６ 第２のストッパ
５９ 第３の電極
６０ 第４の電極
６１ 高速用ブラシ
６２ 第３のストッパ
６３ 第４のストッパ

Claims (4)

1. ステアリングホイールの操舵トルクを検出し、この検出信号に応じて低速時においては所定の関係でアシストモータのトルクを付加し、高速時には低速時よりも小なる比率でアシストモータのトルクを付加する電動式パワーステアリングシステムであって、
   前記操舵トルクを検出する第１の検出手段と、
   前記アシストモータの付加トルクを検出する第２の検出手段と、
   低速比較部及び高速比較部を備え正常時は通電状態にあり前記操舵トルクと前記付加トルクとの関係が所定の範囲を越えたとき断電状態に切り換わり前記付加トルクを零にする比較手段と、
   車速を検知して前記低速比較部又は高速比較部の何れか一方を選択する車速スイッチとを備えたものにおいて、
   前記低速比較部を、
   前記第１の検出手段の検出信号に応じて変位する第１、第２の電極と、これらの電極に対して正常時は通電状態にあり低速時の第２の検出手段の検出信号に応じて変位する低速用ブラシと、前記第１及び第２の電極が一方向に所定の距離変位したとき第１の電極のみの変位を阻止する第１のストッパと、前記第１及び第２の電極が他方向に所定の距離変位したとき第２の電極のみの変位を阻止する第２のストッパとから構成するとともに、
   前記高速比較部を、
   前記第１の検出手段の検出信号に応じて変位する第３、第４の電極と、これらの電極に対して正常時は通電状態にあり高速時の前記第２の検出手段の検出信号に応じて変位する高速用ブラシと、前記第３及び第４の電極が一方向に所定の距離変位したとき第３の電極のみの変位を阻止する第３のストッパと、前記第３及び第４の電極が他方向に所定の距離変位したとき第４の電極のみの変位を阻止する第４のストッパとから構成した
   ことを特徴とする電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置。
2. 前記高速比較部における高速用ブラシの変位は、前記低速比較部における低速用ブラシの変位に対して、前記アシストトルクの比率に反比例して拡大されていることを特徴とする請求項１記載の電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置。
3. 前記高速比較部における第３，第４の電極の通電範囲は、前記低速比較部における第１，第２の電極の通電範囲に対して、前記アシストトルクの比率に反比例して拡大されていることを特徴とする請求項１または２記載の電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置。
4. 前記第１，第２の電極及び第３，第４の電極がブラシと接触する位置は、中立位置において各電極が当接するストッパ側が広く、反対側が狭く設定されていることを特徴とする請求項１、２または３記載の電動式パワーステアリングシステムの異常検出制御装置。

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