JPH02256561A

JPH02256561A - 電動式パワーステアリング装置

Info

Publication number: JPH02256561A
Application number: JP1079449A
Authority: JP
Inventors: Fumiaki Hirota; 廣田　文昭; Takehiko Fushimi; 伏見　武彦
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 1989-03-30
Filing date: 1989-03-30
Publication date: 1990-10-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］本発明は電動式パワーステアリング装置に関するもので
、特に、電源電圧の異常に対応できる電動式パワーステ
アリング装置に関するものである。

［従来の技ｔ＃Ｊ］この種の電動式パワーステアリング装置に関する技術と
して、特開昭６２−１２４５９号公報、特開昭６２−１
６８７５８号公報等に掲載の電動式パワーステアリング
装置の技術があり、また、各種の電動式パワーステアリ
ング装置が自動車に搭載されており、実用化されている
ことも周知である。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記電動式パワーステアリング装置が正常に動
作しても、強制的にその使用条件をユーザー側で変更す
る場合がある。

例えば、寒冷地においては、自動車の始動性を良くする
ため、電源の１２［Ｖ］のバッテリーを２個直列に接続
して２４　［Ｖ］の電源として使用する場合がある。こ
のような場合には、定電圧回路を介在させていない回路
では半導体の耐電圧以上の電圧が印加される可能性があ
る。

このような場合には、第１０図に示すように、ツェナー
ダイオードを用いる回路が考えられる。

第１０図はパワーＭＯ３−ＦＥＴＱＩ〜Ｑ４によって制
御される電動機の回転方向切換回路ＳＷＣの説明図であ
る。なお、この第１０図は後述する第１図の本発明の実
施例の電動式パワーステアリング装置の電子制御手段の
回路構成図に示す電動機の回転方向切換回路ＳＷＣに相
当するものである。

この種の回転方向切換回路ＳＷＣを電動式パワーステア
リング装置に使用する場合、１２［Ｖｌ用としてパワー
ＭＯ３−ＦＥＴＱＩ〜Ｑ４のゲート−ソース間の耐電圧
として、その絶対最大定格が±２０　［Ｖ］程度のもの
が使用される。そして、それに対応して、その間に接続
されるツェナーダイオードＺＤ２　、ＺＤ３　とし７１
８　［Ｖ］　程度のものが使用される。

今、電源に２４　［Ｖ］が印加され、パワーＭＯ８−Ｆ
ＥＴＱＩ　、Ｑ４側がオフで、パワーＭＯ８−ＦＥＴＱ
２　、Ｑ３側がオンとなる場合で、パワーＭＯ３−ＦＥ
ＴＱ２に回転方向の信号、パワーＭＯ８−ＦＥＴＱ３に
ＰＷＭ信号が印加されるものとする。

パワーＭＯ３−ＦＥＴＱ２が回転方向の信号によってオ
ン状態にあるときに、パワーＭＯ３−ＦＥＴＱ３にＰＷ
Ｍ信号の“Ｏｔｔ信号によってオフ状態になると、パワ
ーＭＯ３−ＦＥＴＱＩとパワーＭＯ３−ＦＥＴＱ３との
接続点Ａの電位は、は！ｆｆ２４［Ｖ］となり、ｔ＜”
）−ＭＯＳ−ＦＥＴＱｌのゲート側が抵抗Ｒ５を介して
アース電位に落ちているから、パワーＭＯ３−ＦＥＴＱ
１のゲートとソース間には、はぼ２４　［Ｖ］の電圧が
印加されることになるが、実際にはツェナーダイオード
ＺＤ３の作用により１Ｂ［Ｖ］程度の電圧の印加になる
。抵抗Ｒ５として５０［Ω］の抵抗値を使用していると
、電流は１００　［ｍＡ］程度となり、その結果、抵抗
Ｒ５として１［Ｗ］程度用、また、ツェナーダイオード
ＺＤ３としても１［Ｗ］程度用を必要とし、コストアッ
プになる。

また、電源電圧を２倍にすると、リレー、クラッチ等に
おいても、電力消費が４倍になり、そのジュール熱の発
生が設計限界になることも予測される。

そこで、本発明は電源電圧が増加しても、電動機を駆動
する半導体素子等を保護できる電動式パワーステアリン
グ装置の提供を課題とするものである。

［課題を解決するための手段］請求項１にかかる電動式パワーステアリング装置は、電
源電圧を検出する電圧検出手段で検出した出力電源電圧
が所定の電圧以上になったとき、電動機に供給する電源
を遮断する開閉手段及び蚕ラッチ機構を開放状態とする
断続制御手段を具備するものである。

請求項２にかかる電動式パワーステアリング装置は１、
電源電圧を検出する電圧検出手段で検出した出力電源電
圧が所定の電圧以上に上昇したとき、ステアリングホイ
ールをアシストする操舵トルクを徐々に低減し、アシス
トする操舵トルクが所定の値以下となったとき、前記操
舵トルクをアシストする電動機に供給する電源を遮断す
る開閉手段及びクラッチ機構を開放状態とする断続制御
手段とを具備するものである。

［作用］請求項１においては、電源電圧を検出する電圧検出手段
で検出した出力電源電圧が所定の電圧以上になったとき
、開閉手段で電動機に供給する電源を遮断すると共に、
断続制御手段でクラッチ機構を開放状態とするものであ
る。

請求項２においては、電源電圧を検出する電圧検出手段
で検出した出力電源電圧が所定の電圧以上に上昇したと
き、ステアリングホイールをアシストする操舵トルクを
徐々に低減し、そして、アシストする操舵トルクが所定
の値以下となったとき、前記操舵トルクをアシストする
電動機に供給する電源を遮断する。同時に、断続制御手
段でクラッチ機構を開放状態とするものである。

［実施例］第１図は本発明の実施例の電動式パワーステアリング装
置の電子制御手段の回路構成図、第２図は上記実施例の
電動式パワーステアリング装置の概要を示す斜視図、第
３図は第２図の実施例の操舵力を補助する電動機を有す
る補助動力供給手段の拡大断面図である。また、第４図
は第３図に示すスリーブ３０の外面を示す正面図、第５
図は第３図に示す切断線ｘ−ｘによる断面図である。

第２図及び第３図において、ステアリングホイール１が
固着された第１ステアリングシヤフト２には、第１ユニ
バーサルジヨイント４で第２ステアリングシヤフト５が
接続されている。第２ステアリングシヤフト５には、第
２ユニバーザルジヨイント６でロッド７が接続されてい
る。このロッド７には減速機構９のビニオンギア２２（
第３図参照）を有する出力軸２１（第３図参照）に結合
されている。

前記ピニオンギア２２は、タイロッド１ｏに固着された
ラック１１と噛合っている。タイロッド１０は車輪１２
のステアリングナックルアーム１６に結合されている。

車輪１２の車軸にはショックアブソーバ１３が結合され
ており、このショックアブソーバ１３のサスペンション
アッパーサポート１４に車体が結合されている。コイル
スプリング１５はサスペンションアッパーサポート１４
と車軸の間に介在せしめた振動緩衝用である。

また、１８はロワーサスペンションアーム、１９はスタ
ビライザーバーである。

ロッド７の上端は第２ユニバーサルジヨイント６を介し
て第２ステアリングシヤフト５に結合されている。ロッ
ド７の上端部のやや下方に、ピン２９により減速機構ケ
ース３１に軸支されたスリーブ３０が固着されている。

また、ロッド７はスリーブ３０を貫通し、かつ、出力軸
２１の内方に挿入して、その下端部にはビン２０により
出力軸２１が固定されている。出力軸２１は減速機構ケ
ース２４に軸支されており、その下端部に形成されたビ
ニオンギア２２がラック１１に噛合っている。

したがって、ステアリングホイール１が回転すると、第
１ステアリングシヤフト２、第１ユニバーサルジヨイン
ト４、第２ステアリングシヤフト５及び第２ユニバーサ
ルジヨイント６、ロンドアを介して、出力軸２１が回転
駆動され、これにより出力軸２１に形成された（ニオン
ギア２２と噛合うラック１１が第３図の紙面に垂直な方
向（第２図ではタイロッド１０の伸びる方向）に駆動さ
れて、車輪１２の向きが変更される。また、出力軸２１
の中空の上端にはリングギア２３が形成されており、ケ
ース２４に軸支された中間ギア２５に噛合っている。中
間ギア２５と同軸で、がっ、一体のもう１つの中間ギア
２６は入力ギア２７に噛合っている。入力ギア２７は電
動機８の図示しない出力軸との間に介在されたクラッチ
機構ＯＬの出力回転輪２８に固着されている。クラッチ
機構Ｃ・Ｌが結合した状態では、電動機８が附勢される
と、入力ギア２７から中間ギア２６、中間ギア２５から
リングギア２３を経て出力軸２１が回転し、出力軸２１
に形成されたピニオンギア２２と噛合うラック１１が第
２図の紙面と垂直方向に駆動きれて、車輪１２の向きが
変更される。

このようにして、ステアリングホイール１の回転及び電
動機８の正逆転附勢のいずれによっても車輪の向きが変
更される。しかし、クラッチ機構ＣＬが解放された状態
では、電動機８の図示しない出力軸とクラッチ機構ＯＬ
の出力回転輪２８との間にエネルギーの伝達は行なわれ
ないから、外的に加えられたステアリングホイール１の
回転（よって車輪の向きが変更される。

前記スリーブ３０にはホイール３２が回転可能にＩＩＩ
されている。即ち、スリーブ３０がホイール３２を貫通
している。スリーブ３０の外側面には、スリーブ３０の
中心軸に対して斜交した丸底溝３３が形成されており、
この丸底溝３３にはボール３４が嵌合されている。前記
ボール３４はホイール３２に支持されており、嵌合溝３
５に出力軸２１の上端に固着されたピン３６の上端が位
置している。このピン３６がホイール３２の回転を拘束
する。

したがって、ロッド７が回転するとスリーブ３０と出力
軸２１が回転するが、スリーブ３０はロッド７の上端に
、出力軸２１はロッド７の下端にそれぞれ固着されてい
るので、出力軸２１の負荷が大きいとロッド７が捩れる
。この捩れ間の相当分、スリーブ３０と出力軸２１の回
転角度がずれ、ホイール３２はピン３６を介して出力軸
２１と同じ方向に回動するようになっているので、回転
角度のずれは、スリーブ３０とホイール３２の回転角度
のずれとなる。

また、第５図において、スリーブ３０及び出力軸２１は
、この部分で平面状に形成されており、それぞれ対向す
る二手面部２３ａを有している。

この二手面部２３ａは所定値′を超えるスリーブ３０と
出力軸２１の回転角度のずれを制限している。

即ち、二手面部２３ａで制限された範囲内では、前記回
転角度のずれ相当分、ホイール３２に対してスリーブ３
０が余分に回転□することになり、スリーブ３０の丸底
溝３３がスリーブ３０の中心軸に斜交しているので、こ
の丸底溝３３によりボール３４が上方または下方に押さ
れ、ボール３４を支持しているホイール３２が上方また
は下方に移動する。したがって、ステアリングホイール
１に加えられる操舵トルクが前記所定値以下であれば、
前記操舵トルクはロッド７の捩れに対応し、前記捩れ口
に対応してホイール３２が上方または下方位置に移動す
る。即ち、ホイール３２の上方または下方の方向の変位
は、前記所定値以下の操舵トルクに対応する。

ホイール３２は環状溝３７を有し、前記環状溝３７にボ
ール３９が係合されている。前記ボール３９は弾性板３
８の一端に支持されている。゛弾性板３８の他端は固定
されている。前記弾性板３８には、表面及び裏面にそれ
ぞれ１個の合計２個の歪検出素子からなるトルクセンサ
４０が接合されている。これら、２個の歪検出素子はシ
リーズ接続され、接続点の電位がトルク検出信号として
出力される。

したがって、ステアリングホイール１に加えられた操舵
トルクに対応してロッド７が捩れ、ホイール３２が零位
置から上移動または上移動すると、溝３７とボール３９
との結合で弾性板３８が上反りまたは不及りに曲り、ト
ルクセンサ４０がホイール３２の変位量（操舵トルク零
位置からの変位量）、即ち、ロッド７の捩れ量である印
加された操舵トルクを示す電気信号を発生する。前述し
たように、ロッド７の捩れ量は出力軸２１とスリーブ３
０とに形成された二手面部２３ａにより制限されている
ので、トルクセンサ４０は前記所定範囲内の操舵トルク
の印加に対しては線形の、前記所定範囲を超える操舵ト
ルクの印加に対しては飽和する出力となる。

上記のように構成された電動式パワーステアリング装置
を駆動制御する電子制御手段は第１図のようになる。

本実施例の制御回路を構成するマイクロコンピュータＣ
ＰＵは１チツプマイクロコンピユータからなるもので、
公知のようにＲＯＭ及びＲＡＭ及びタイマ、カウンタ等
を内蔵している。その電源は定電圧回路ＣＣから供給さ
れている。前記マイクロコンピュータＣＰＬＪの入力に
は、車速に応じて回転する永久磁石ＭＧ及びリードスイ
ッチＬＳ及び抵抗ＲＩＳからなる車速センサＳＰのパル
ス数出力が波形整形回路ＷＳで波形整形した後入力され
ている。

上記歪検出素子の抵抗ｒｌ、ｒ２及び固定抵抗ｒ３．ｒ
４かうなるトルクセンサ４０の出力は、増幅器ＡＭＰ１
及び比例・積分・微分制御定数を補償する制御補償回路
ＰＩＤを介してマルチプレクサを内蔵するＡ／Ｄ変換回
路ＡＤを介して、マイクロコンピュータＣＰＵに入力さ
れている。また、前記歪検出素子からなるトルクセンサ
４０の出力は、センサ異常検出回路ＳＡを介して入力さ
れている。

そして、前記Ａ／Ｄ変換回路ＡＤには電動機８の駆動電
流を、電流検出抵抗Ｒ５の電圧降下として検出し、増幅
器ＡＭＰ２を介して入力されている。更に、前記Ａ／Ｄ
変挽回路ＡＤには電動機８に印加される電源電圧が電圧
検出回路ＥＳを介して入力されている。

一方、マイクロコンピュータＣＰＵの出力は、リレード
ライブ回路ＤＲ３を介してリレーＲＹに接続されている
。したがって、マイクロコンピュータＣＰＵのリレー出
力が“１″のとき、リレーＲＹを励磁して、その接点、
ｒｙを閉じる。また、“０”のとき、リレーＲＹを非励
磁としてその接点ｒｙｅｎ＜ことができる。したがって
、リレーＲＹを非励磁とすれば、その接点ｒｙを開き、
後述する左信号及び右信号及びＰＷＭ信号（デユーティ
比信号の出力の比率）に関係なく電動機８の回転を停止
状態とする仁とができ、フェールセーフ対応を持たせる
ことができる。

また、マイクロコンピュータＣＰＵの出力は、クラッチ
ドライブ回路ＤＲ５を介してクラッチ機構ＯＬのコイル
に接続されており、マイクロコンピュータＣＰＵのリレ
ー出力が“１′°のとき、クラッチ機構ＣＬを結合状態
に、“Ｏ”のとき解放状態となる。

パワーＭＯ３−ＦＥＴＱＩ及び抵抗Ｒ１、Ｒ５はスイッ
チング回路を構成し、マイクロコンピュータＣＰＵの左
信号の“１ｎはドライブ回路ＤＲ１を介してパワーＭＯ
８−ＦＥＴＱＩがオンとなり、また、左信号の“Ｏｍｍ
によりパワーＭＯ８−ＦＥＴＱＩがオフとなる。同様に
、パワーＭＯ８−ＦＥＴＱ２及び抵抗Ｒ２、Ｒ６はスイ
ッチング回路を構成し、マイクロコンピュータＣＰＬＪ
の右信号の“１″はドライブ回路ＤＲ１を介してパワー
ＭＯ８−ＦＥＴＱ２がオンどなり、また、右信号の“Ｏ
ｍｍによりパワーＭＯ８−ＦＥＴＱ２がオフとなる。

また、パワーＭＯ３−ＦＥＴＱ３及び抵抗Ｒ３゜Ｒ１は
スイッチング回路を構成し、マイクロコンピュータＣＰ
ＵのＰＷＭ信号の“１″でドライブ回路ＤＲ２を介して
パワーＭＯ５−ＦＥＴＱ３がオンとなり、また、ＰＷＭ
信号の“０゛′によりパワーＭＯ３−ＦＥＴＱ３がオフ
となる。同様に、パワーＭＯ８−ＦＥＴＱ４及び抵抗Ｒ
４、Ｒ８はスイッチング回路を構成し、マイクロコンピ
ュータＣＰＵのＰＷＭ信号の“１″はドライブ回路ＤＲ
２を介してパワーＭＯ８−ＦＥＴＱ４がオンとなり、ま
た、ＰＷＭ信号の“０パによりパワーＭＯ８−ＦＥＴＱ
４がオフとなる。

したがって、電動機８はパワーＭＯ３−ＦＥＴＱ１が左
信号の“１″によりオン状態となると、または、パワー
ＭＯ８−ＦＥＴＱ２右信号の１″によりオン状態となる
と、マイクロコンピュータＣＰＬＪのＰＷＭ信号に応じ
て左回転または右四転する。

なお、ダイオードＤ１．からダイオードＤ４はパワーＭ
Ｏ８−ＦＥＴＱＩ〜Ｑ４の奇生ダイオードである。

また、マイクロコンピュータＣＰＬＪの出力は、ＬＥＤ
ドライブ回路ＤＲ４に入力され、トルクセンサ４０の異
常時に発光ダイオードＬＥＤを繰返し点滅により点灯出
力する。

このように構成された本実施例の電動式パワーステアリ
ング装置のマイクロコンピュータＣＰＵは、次のように
プログラム制御されるものである。

第６図は上記実施例の電動式パワーステアリング装置の
制御を行なうメインプログラムの７０−チャート、第７
図は上記実施例の電動式パワーステアリング装置の制御
を行なう「電圧異常判別処理ルーチン」のフローチャー
ト、第８図は本実施例の電源電圧−デユーティ比及びデ
ユーティ比補正値の特性図である。

まず、イグニッションスイッチＩＧのオンでこのプログ
ラムをスタートさせ、ステップＳ１でマイクロコンピュ
ータＣＰＵが内蔵するＲＡＭ及びタイマ等をクリア、各
出力ボートを初期設定する。

ステップＳ２でクラッチ機構ＯＬを結合し、ステップＳ
３でリレードライブ回路ＤＲ３を介してリレーＲＹを励
磁し、その接点ｒｙを閉じる。ステップＳ４でトルクセ
ンサ４０の出力を増幅器ＡＭＰ１、比例・積分・微分制
御定数を補償するＩＩＩＩＩＩｌ補償回路ＰＩＤ、マル
チプレクサを内蔵するＡ／Ｄ変挽回路ＡＤを介して入力
し、そのときのトルクセンサ４０の出力をメモリＭｋニ
スドアする。

また、ステップＳ５で「デユーティ比出力計算処理ルー
チンＪをコールし、メモリＭにストアしたトルクセンサ
４０の出力を用いて電動１１８ｋｍ供給するＰＷＭ信号
、即ち、デユーティ比ｄｓの出力信号を算出する。ステ
ップＳ６で「左右方向判別処理ルーチンＪをコールし、
メモリＭにストアしたトルクセンサ４０の出力を用いて
、電動Ｉ１８の回転方向を判別し、電動１１１Ｂに供給
するデユーティ比ｄｓの電流方向を決定する。ステップ
＄７でｒ電圧異常判別処理ルーテンＪをコールし、電源
電圧を電圧検出回路ＥＳ、マルチプレクサを内蔵するＡ
／Ｄ変挽回路ＡＤを介して入力し、その異常状態を判定
する。続くステップＳ８では、前記ステップＳ５の「デ
ユーティ比出力計算処理ルーチン」、ステップＳ６の「
左右方向判別処理ルーチンＪで決定したＰＷＭ信号であ
るデユーティ比ｄｓを、ｒ電圧異常判別処理ルーテンＪ
を実行して補正したデユーティ比ｄｓとして、左方向ま
たは右方向の回転方向信号と共−に出力する。以降、ス
テップＳ４からステップＳ８のルーチンを繰返し実行す
る。

なお、前記ｒデユーティ比出力計算処理ルーチン」、ｒ
左右方向判別処理ルーテンＪは、パワーアシスト制御で
公知のプログラム制御であるから、その説明を省略する
。

次に、ステップＳ７の「電圧異常判別処理ルーチンＪを
、第７図のフローチャート及び第８図の本実施例の電源
電圧−デユーティ比及びデユーティ比補正値の特性図を
用いて説明する。

まず、ステップＳ１１で電源電圧値を電圧検出回路ＥＳ
及びＡ／Ｄ変挽回路ＡＤを介して入力し、その電圧値を
読込む。ステップＳ１２で所定の異常電圧として認識す
べき閾値電圧値ＶＳ以上であるか判断する。閾値電圧！
１ｉＶｓ未満の場合には、このルーチンを脱する。

ステップ８１２で所定の異常電圧としてｇ！識すべきｒ
ｉｓｌｌ［’ｓ圧＊ＶＳ以上であると判断すると、ステ
ップ３１３で第８図の電源電圧−デユーティ比ｄｓ及び
デユーティ比補正値、ｄｘの特性図に示すメモリマツプ
から、電源電圧を基にデユーティ比補正値ｄｘを決定す
る。ステップＳ１４でステップＳ５の「デユーティ比出
力計算処理ルーチン」を実行して得たデユーティ比ｄｓ
からデユーティ比補正値ｄｘを減算し、それをステアリ
ングホイール１に対してアシストする操舵トルクに対応
するデユ−ティ比ｄｓ　（−ｄｓ−ｄｘ）とする。次に
、ステップＳ１５でステアリングホイール１に対してア
シストする操舵トルクに対応するデユーテン比ｄｓが零
であるか判断する。デユーティ比ｄｓが零でないときミ
このルーチンを脱して、ステップＳ８でステップ＄１４
において算出したデユーティ比ｄｓを出力する。

ステップ３１５でアシストする操舵トルクに対応するデ
ユーティ比ｄｓが零であると判断したとき、ステップＳ
１６でクラッチ機構ＯＬを解放とし、ステップＳ１７で
リレーＲＹの接点ｒｙを開、ステップ５１８でデユーテ
ィ比ｄｓ及び左方向または右方向の回転方向の出力を停
止状態として、ステアリングホイール１をマニュアル操
舵に切替え゛る。そして、ステップ３１９で発光ダイオ
ードＬＥＤを点滅させて異常電圧の発生を表示し、ドラ
イバーにそれを表示する。

したがって、本実施例においては、電源電圧を所定の異
常電圧として！！！１！すべき閾値電圧値Ｖｓ以セで、
しかも、アシストする操舵トルクに対応するデユーティ
比ｄｓ−ｄｓ−ｄｘ−０の電圧をその電圧以下（本実施
例では１６［Ｖ］としている）に設定しておけば、２４
　［Ｖ］の電源電圧が加えられたときには、ステップＳ
１６でクラッチ機構ＣＬを解放し、ステップ３１７でリ
レーＲＹの接点ｒｙを開、ステップ８１Ｂでデユーティ
比ｄｓ及び左方向または右方向の回転方向の出力を停止
状態として、ステアリングホイール１をマニュアル操舵
に切替えることができる。故に、このとき、リレーＲＹ
の接点ｒｙを開とするから、パワーＭＯ３−ＦＥＴＱＩ
〜Ｑ４のゲート−ソース間の耐電圧以上の電圧が加わる
のを防止できる。

また、ステップ３１６でクラッチ機構ＯＬを解放してい
るから、マニュアル操舵が可能となり、電８１Ｍ！圧が
異常に高い状態でも、自動車の正常な走行が可能である
。特に、クラッチ機構ＯＬのソレノイド（直接電源電圧
を印加しているものにおいては、その異常電圧印加時に
発生する熱損失によって、異常加熱するのが防止できる
。

この種の実施例では、電源電圧を所定の異常電圧として
認識すべき閾値電圧値ＶＳＪＸ上で、アシストする操舵
トルクに対応するデユーティ比ｄｓが電源電圧に応じて
徐々に減少するものであるから、レギュレータの故障に
よって電源電圧が上昇した場合にも、操舵フィーリング
が急変することなく使用でき、操舵トルクの増加、発光
ダイオードＬＥＤの点滅で異常電圧の発生を知ることが
できる。

しかし、本発明を実施する場合には、第９図の本発明の
他の実施例の電動式パワーステアリング装置の制御を行
なう「電圧異常判別処理ルーチン」のフローチャートの
ように制御することもできる。

まず、ステップＳ２１で電源電圧値を電圧検出回路ＥＳ
及びＡ／Ｄ変換回路ＡＤを介して入力し、その電圧値を
読込む。ステップＳ２２で所定の異常電圧として認識す
べき閾値電圧値ｖｈ以上であるか判断する。閾値電圧値
ｖｈ未溝の場合には、このルーチンを脱する。　　　　
　　　′ステップＳ２２で所定の異常電圧として認識す
べき閾値電圧値ｖｈ以上であると判断すると、ステップ
Ｓ２３でクラッチ機構ＯＬを解放とし、ステップ３２４
でリレーＲＹの接点ｒｙを開、ステップ８２５でデユー
ティ比ｄｓ及び左方向または右方向の回転方向の出力を
停止状態として、ステアリングホイール１をマニュアル
操舵に切替える。

そして、ステップＳ２６で発光ダイオードＬＥＤを点滅
させて異常電圧の発生を表示し、ドライバーにそれを表
示する。

したがって、本実施例においては、電源電圧を所定の異
常電圧として認識すべき閾値電圧値ｖｈ以上で、クラッ
チ機構ＣＬを解放し、リレーＲＹの接点ｒｙを開とし、
デユーティ比ｄｓ及び左方向または右方向の回転方向の
出力を停止状態として、ステアリングホイール１をマニ
ュアル操舵に切替えることができる。このとき、リレー
ＲＹの接点ｒｙを開とするから、パワーＭＯ３−ＦＥＴ
Ｑ１〜Ｑ４のゲート−ソース間の耐電圧以上の電圧が加
わるのを防止できる。また、クラッチ機構ＣＬを解放し
ているから、マニュアル操舵が可能となり、電源電圧が
異常に高い状態でも、自動車の正常な走行が可能である
。特に、クラッチ機構ＣＬのソレノイドに直接電源電圧
を印加しているものにおいては、その異常電圧印加時に
発生する熱損失によって、異常加熱するのが防止できる
。

このように、前者の実施例のステアリングホイール１に
加えられた操舵トルクに応じて、ステアリングホイール
１を回動する方向に操舵トルクをアシストすべく制御す
る電動式パワーステアリング装置において、電源電圧を
検出する電圧検出回路ＥＳ等からなる電圧検出手段と、
前記電圧検出手段で検出した電源電圧が所定の電圧Ｖｓ
　［Ｖ］以上に上昇したとき、ステアリングホイール１
をアシストする操舵トルクを徐々に低減し、アシストす
る操舵トルクが所定の値以下（この実施例では「０」と
している）となったとき、前記操舵トルクをアシストす
る電動ｌｌ１８に供給する電源を遮、断するステップ８
１７かうなる開閉手段及びクラッチ機構ＯＬを開放状態
とするステップＳ１６からなる断続制御手段とを具備す
るものである。

亥だ、後者の他の実施例のステアリングホイール１に加
えられた操舵トルクに応じて、ステアリングホイール１
を回動する方向に操舵トルクをアシストすべく制御する
電動式パワーステアリング装置において、電源電圧を検
出する電圧検出回路ＥＳ等からなる電圧検出手段と、前
記電圧検出手段で検出した電源電圧が所定の電圧Ｖｈ［
Ｖ］以上°になりたとき、電動ｌ１１８に供給する電源
を遮断するリレーＲＹの接点ｒｙを制御するステップＳ
２４からなる開閉手段及びクラッチ機構ＣＬを開放状態
とするステップ３２３からなる断続制御手段とを具備す
るものである。

しかし、上記実施例のクラッチ機構ＯＬは電源電圧を直
接使用するものでないが、本発明を実施する場合には、
クラッチ機構ＣＬにリレーの接点等を介して直接電源電
圧を印加するものにも使用できる。

また、上記実施例の電動８１Ｂの回転方向切換回路ＳＷ
ＣはパワーＭＯ３−ＦＥＴＱＩ〜Ｑ４で構成するもので
あるが、本発明を実施する場合（は、トランジスタ、サ
イリスタ等のスイッチング素子に使用できる。勿論、リ
レーに使用することも可能である。

［発明の効果］以上のように、請求項１の発明は、ステアリングホイー
ルに加えられた操舵トルクに応じて、ステアリングホイ
ールを回動する方向に操舵トルクをアシストすべく制御
する電動式パワーステアリング装置において、電源、電
圧を検出する電圧検出手段で検出した電源電圧が所定の
電圧以上（なりたとき、電動機に供給する電源を遮断す
る開閉手段及びクラッチ機構を開放状態とする断続制御
手段とを具備するものである。

したがうて、電源電圧を所定の異常電圧として認識すべ
きａｍ電圧値以上で、クラッチ機構を解放し、電動機を
駆動するｉ！源のリレーの接点を開とし、デユーティ比
及び左方向または右方向の回転方向の出力を停止状態と
（て、ステアリングホイールをマニュアル操舵（切替え
ることができる。

こαとき、電動機を駆動する電源のリレーの接点を開と
するから、電動機を駆動するスイッチング回路を構成す
る素子の耐電圧以上の電圧が加わるのが防止できる。ま
た、クラッチ機構を解放しているから、マニュアル操舵
が可能となり、電源電圧が異常に高い状態でも、自動車
の正常な走行が可能である。

、また、請求項２の発明は、ステアリングホイールに加
えられた操舵トルクに応じて、ステアリングホイールを
回動する方向に操舵トルクをアシストすべく制御する電
動式パワーステアリング装置において、電源電圧を検出
する電圧検出手段で検出した出力ＮｍＮ圧が所定の電圧
以上に上昇したとき、ステアリングホイールをアシスト
する操舵トルクを徐々に低減し、アシストする操舵トル
クが所定の値以下となったとき、前記操舵トルクをアシ
ストする電動機に供給する電源を遮断する開閉手段及び
クラッチ機構を開放状態とする断続制御手段とを具備す
るものである。

したがって、上記請求項１の発明の効果に加えて、電源
電圧を所定の異常電圧として！！！２！識すべき閾値電
圧値以上で、アシストする操舵トルクに対応するデユー
ティ比が電源電圧に応じて徐々に減少するものであるか
ら、レギュレータ等の故障によって電源電圧が上昇した
場合にも、操舵フィーリングが急変することなく使用で
き、また、操舵トルクの増加から異常電圧の発生を知る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電動式パワーステアリング装
置の電子制御手段の回路構成図、第２図は上記実施例の
電動式パワーステアリング装置の概要を示す斜視図、第
３図は第２図の実施例の操舵力を補助する電動機を有す
る補助動力供給手段の拡・大断面図、第４図は第３図に
示すスリーブの外面を示す正面図、第５図は第３図に示
す切断線Ｘ−Ｘｋ：よる断面図、第６図は本発明の実施
例の電動式パワーステアリング装置の制御を行なうメイ
ンプログラムのフローチャート、第７図は上記実施例の
電動式パワーステアリング装置の制御を行なうｒ電圧異
常判別処理ルーチン」のフローチャート、第８図は本実
施例の電源電圧−デューティ比及びデユーティ比補正値
の特性図、第９図は本発明の他の実施例の電動式パワー
ステアリング装置の制御を行なう「電圧異常判別処理ル
ーチン」のフローチャート、第１０図はパワーＭＯ３−
ＦＥＴによって制御される電動機の回転方向切換回路の
要部説明図である。図において、１ニステアリングホイール８：電動機ＥＳ：電圧検出回路Ｑ１〜Ｑ４　：パワーＭＯ３−ＦＥＴＣＰＵ　：マイクロコンピュータである。なお、図中、同−符号及び同一記号は、同一または相当
部分を示す。特許出願人　アイシン精機株式会社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ステアリングホィールに加えられた操舵トルクに
応じて、ステアリングホィールを回動する方向に操舵ト
ルクをアシストすべく制御する電動式パワーステアリン
グ装置において、電源電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出した電源電圧が所定の電圧以上
になったとき、電動機に供給する電源を遮断する開閉手
段及びクラッチ機構を開放状態とする断続制御手段とを具備することを特徴とする電動式パワーステアリング
装置。
（２）ステアリングホィールに加えられた操舵トルクに
応じて、ステアリングホィールを回動する方向に操舵ト
ルクをアシストすべく制御する電動式パワーステアリン
グ装置において、電源電圧を検出する電圧検出手段と、前記電圧検出手段で検出した電源電圧が所定の電圧以上
に上昇したとき、ステアリングホィールをアシストする
操舵トルクを徐々に低減し、アシストする操舵トルクが
所定の値以下となったとき、前記操舵トルクをアシスト
する電動機に供給する電源を遮断する開閉手段及びクラ
ッチ機構を開放状態とする断続制御手段とを具備することを特徴とする電動式パワーステアリング
装置。