JPH02283568A - 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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JPH02283568A
JPH02283568A JP1103175A JP10317589A JPH02283568A JP H02283568 A JPH02283568 A JP H02283568A JP 1103175 A JP1103175 A JP 1103175A JP 10317589 A JP10317589 A JP 10317589A JP H02283568 A JPH02283568 A JP H02283568A
Authority
JP
Japan
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steering
relay
abnormality
motor
steering wheel
Prior art date
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Pending
Application number
JP1103175A
Other languages
English (en)
Inventor
Osanori Inoue
井上 長徳
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Omron Corp
Original Assignee
Omron Corp
Omron Tateisi Electronics Co
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Publication date
Application filed by Omron Corp, Omron Tateisi Electronics Co filed Critical Omron Corp
Priority to JP1103175A priority Critical patent/JPH02283568A/ja
Publication of JPH02283568A publication Critical patent/JPH02283568A/ja
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  • Steering Control In Accordance With Driving Conditions (AREA)
  • Power Steering Mechanism (AREA)

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】 〔発明の分野〕 本発明は車両のステアリングハンドルをステアリングモ
ータによって駆動する電動式パワーステアリング装置に
関するものである。
〔従来の技術〕
従来電動式パワーステアリング装置は、例えば特開昭6
3−247165号に示されているように、ステアリン
グモータを中心として左右方向への操舵時に夫々導通ず
る二対のパワーFET等のスイッチング素子をブリッジ
接続した駆動回路を有しており、トルクセンサより得ら
れるトルク信号に対応してステアリングモータの駆動電
流を定め、これによってPWM*J?Iによりブリッジ
回路の相対向するスイッチング素子を導通させてステア
リングモータの駆動電流を制御するようにしている。
そして電動式パワーステアリング装置の安全性を向上さ
せるため、異常時にはバッテリーからの電流をステアリ
ングモータに供給するリレー回路を開放してモータの駆
動を停止している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしこのようなリレー回路を持つ電動式パワーステア
リング装置においても、リレーが何らかの理由で溶着す
る故障があれば異常時にもモータが駆動されるため、リ
レーの開放時にはリレーの端子電圧が一定値以下かどう
かを検出するようにしている。しかしリレーの開放時に
ステアリングハンドルを回転させれば、ステアリングモ
ータが発電することとなりリレー回路の入力端に一定の
電圧が得られる。従ってリレーを開放したときにリレー
電圧をチエツクしてリレーの異常を検出する動作が不確
実になるという欠点があった。
本願の請求項1〜4の発明はこのような従来の電動式パ
ワーステアリング装置の問題点に鑑みてなされたもので
あって、ステアリングハンドルが回転していないときに
リレー回路の異常を正確に検出できるようにすることを
技術的課題とする。
〔課題を解決するための手段〕
本願の請求項1の発明は車両のステアリングハンドルを
ステアリングモータによって駆動する電動式パワーステ
アリング装置であって、ステアリング軸に接続されその
回転トルクを検出するトルクセンサと、ステアリングを
回動させるステアリングモータと、電源よりステアリン
グモータに電流を供給するリレー回路と、トルクセンサ
の出力に基づいてステアリングモータを駆動するサーボ
制御機構と、ステアリングハンドルの回転を検出するハ
ンドル回転検出手段と、ハンドル回転検出手段の出力レ
ベルに基づいてステアリングモータを駆動するリレーの
異常を検出すると共に、異常検出時にはステアリングモ
ータの駆動を停止するリレー異常検出手段と、を有する
ことを特徴とするものである。
又本願の請求項2及び3の発明はハンドル回転検出手段
をトルクセンサ又はハンドル角速度検出センサとするよ
うにしたものである。
本願の請求項4の発明はステアリング軸に接続されその
回転トルクを検出するトルクセンサと、ステアリングを
回動させるステアリングモータと、電源よりステアリン
グモータに電流を供給するリレー回路と、トルクセンサ
の出力に基づいてステアリングモータを駆動するサーボ
制御機構と、ステアリングハンドルに取付けられ運転者
のステアリングハンドルの握り強さを検出するハンドル
握り検出手段と、握り検出手段が所定レベル以下のとき
にステアリングモータを駆動するリレーの異常を検出す
ると共に、異常検出時にはステアリングモータの駆動を
停止するリレー異常検出手段と、を有することを特徴と
するものである。
〔作用〕
このような特徴を有する本願の請求項1〜3の発明によ
れば、ハンドルの回転を検出しハンドルが回転状態にな
い場合には、ステアリングモータがドライブされていな
いものとしてそのときのリレーの端子電圧を異常検出手
段により検出し、そのときの電流指令値を零とするよう
にしてモータの駆動を停止している。
又本願の請求項4の発明では、ハンドルの回転に代えて
ステアリングハンドルを把持している握り強さを検出し
、この強さが弱ければハンドルが回転方向に操作されて
いないものと判断して異常検出手段を動作させ、異常が
検出されればステアリングモータの駆動を停止するよう
にしている。
〔発明の効果〕
そのため本願の請求項1〜4の発明によれば、ステアリ
ングハンドルが回転してリレー回路に端子電圧が得られ
るときにはリレーの異常検出を停止しており、ハンドル
が回転していないときの異常を検出しているためパワー
ステアリングのリレー回路の溶着を正確に検出すること
ができる。そしてリレー回路の溶着が検出されればステ
アリングモータの駆動を停止するため車両の安全性を向
上させることができるという効果が得られる。
〔実施例の説明〕
第1図は本発明の一実施例による電動式パワーステアリ
ング装置の全体構成を示すブロック図、第2図は本発明
が適用されるパワーステアリング機構の概略図である。
第2図においてステアリングハンドル1にはトルクセン
サ2及びステアリングハンドル1からの操舵力を伝える
伝導機構3が接続される。トルクセンサ2はステアリン
グハンドル1の左右方向のトルクを検出するものであっ
て、その出力はモータ駆動回路4に与えられている。モ
ータ駆動回路4は車両のバッテリー5が接続されており
、トルクセンサ2から与えられる左右方向のトルク信号
に対応して左右方向に駆動するステアリングモータ6を
制御するものであって、伝導機構3と共に操舵軸7を左
右方向に所定角度回動させるものである。
次に本実施例の電動式パワーステアリング装置のブロッ
ク図について第1図を参照しつつ説明する。本図におい
てトルクセンサ2からの出力は電流指令値演算器11に
与えられる。電流指令値演算器11はトルクセンサ2の
出力に対応したステアリングモータ6の駆動電流を示す
トルク−電流指令値演算テーブルを有しており、そのテ
ーブルから読出された電流を指令値として減算器12に
与えるものである。減算器12の出力は乗算器13及び
加減算累積器14に与えられる。乗算器13は減算器1
2の出力に比例ゲインKPを乗算するものであり、加減
算累積器14は減算器12の出力を積算することによっ
て積分を行うものであり、その出力は乗算器15に与え
られる。乗算器15は積分ゲインKlを乗算するもので
あり、乗算器13.15の出力は加算器16によって加
算されてPWM発生器17に与えられる。PWM発生器
17は与えられた信号に基づいてパルス幅変調された信
号を出力するものであり、その出力はドライブ回路18
に与えられる。ドライブ回路18はステアリングモータ
6を中心として二対のスイッチング素子がブリッジ接続
されたブリッジ部と、これらのスイッチング素子を駆動
するドライブ部から構成されており、PWM発生器17
の出力によって相対称な位置のスイッチング素子をパル
ス幅変調により導通させることによって電流指令値演算
器11より出力される電流指令値がステアリングモータ
6に流れるように制御するものである。さてこのモータ
電流はモータ電流検出器19によって検出され、その出
力が減算器12に減算入力として与えられる。ここで加
算器12からモータ電流検出器19までの各ブロックは
電流指令値演算器11より与えられる電流指令値に基づ
いてモータ電流を制御するサーボ制御機構を構成してい
る。又モータ電流検出器19の出力は過電流検出器20
に与えられモータ電流が所定レベルを越えるかどうかを
検出している。
さてドライブ回路18にはバッテリー21よりリレー回
路22を介して電源が供給される。リレー回路22には
リレーの異常検出手段23が接続され、リレーの端子電
圧を常に検出するようにしている。又本実施例ではトル
クセンサ2はハンドル回転検出手段としても用いられて
おり、その出力端にはウィンドウコンパレータ24が接
続される。ウィンドウコンパレータ24はトルクセンサ
2の出力が零レベルの近傍であるかどうかを検出するも
のであり、その出力はオフデイレ−タイマ25を介して
リレー異常検出手段23に与えられる。リレー異常検出
手段23はこれらの出力によりリレー回路22の溶着異
常を検出するものであって、異常検出時には電流指令値
演算器11の出力を常に零レベルとなるように保つもの
である。
次に第3図は各ブロックの具体的な構成を示す図である
。本実施例では電流指令値演算器11とPI’HH11
機構はマイクロプロセッサ(以下MPL+という)31
によるソフトウェアにより実現しており、その出力がド
ライブ回路18のドライブ部18aに与えられる。ドラ
イブ回路18には図示のように4つのスイッチング素子
32〜35が設けられ、電源に対してブリッジ状に接続
されており、その中点間にステアリングモータ6が接続
される。そしてリレー異常検出手段23はリレー回路2
2の端子電圧を平滑するコンデンサC及びその電荷を放
電する抵抗Rを有しており、その出力がコンパレータ3
6の入力端に与えられる。コンパレータ36の他方の入
力端には一定の闇値電圧Vrefの電圧源37が接続さ
れており、比較出力はアンド回路38に与えられる。又
MPU31にはリレー駆動用のトランジスタ39が接続
され、このトランジスタ39を介してリレー回路22を
制御するように構成されている。そしてこのトランジス
タ39の駆動信号及びオフデイレ−タイマ25の出力が
夫々アンド回路38に与えられる。
アンド回路38はこれらの論理積によってリレーの異常
を検出するものである。更に過電流検出器20の出力が
MPU31に与えられており、過電流が検出されればM
PU31はトランジスタ39をオフとしてリレー回路2
2を消勢する。
次に本実施例の動作について波形図を参照しつつ説明す
る。第4図(a)はイグニッションスイッチを投入した
直後にステアリングハンドル1を操作してステアリング
モータ6を発電機としたときのコンパレータ36に得ら
れる電圧を示す図である。
本図に示すように時刻t1よりステアリングハンドル1
を回転させることによりコンデンサCで充電されて略三
角形状の信号がコンパレータ36に与えられる。そして
電圧源37の閾値Vrefを越える時にはコンパレータ
36より“L”レベルの出力が得られる。さてこの状態
では出力トランジスタ39をオフとしてリレー回路22
を動作させておらず、ステアリングモータ6にはパワー
ステアリングによる駆動電流は流れない。そして時刻t
以後のトルクセンサ2からの信号によりウィンドウコン
パレータ24より第4図fdlに示すような出力が得ら
れる。この信号が第4図+1111に示すようにオフデ
イレ−タイマ25により一定時間遅延されアンド回路3
8に与えられる。アンド回路38はオフデイレ−タイマ
25の出力及びトランジスタ39の駆動信号及びコンパ
レータ36の出力がいずれも′″L”レベルとなる状態
を判別しており、この状態では異常は検出されないので
“L”レベルの信号がマイクロコンピュータ31に与え
られ、以後出力トランジスタ39をオンとしリレー回路
22を付勢させてパワーステアリングが行われる。
そうすればトルクセンサ2の出力に対応して電流指令値
演算器11より電流指令値が算出され、それに基づ(P
I制御ループによってステアリングモータ6にモータ電
流が流れることとなる。
しかし時刻L2以後に示すようにエンジンの始動直前に
再びリレー溶着の検知を行った際にリレーが溶着してい
る場合には、コンパレータ36の入力電圧は第4図(a
lに示すように常にバッテリー21の端子電圧とほぼ同
一レベルとなっており、閾値Vrefのレベルを越えて
いる。従ってコンパレータ36は常に“L”レベルとな
る。又リレーの溶着検知時には出力トランジスタ39が
オフ状態となっている。従って第4図(e)に示すよう
にステアリングハンドル1の回転が停止され、オフデイ
レ−タイマのタイムアンプ後に第4図ff)に示すよう
に異常が検出される。このときにはアンド回路38から
MPU31に信号が与えられる。即ち第1図のブロック
図では電流指令値演算器11に異常検出信号が与えられ
ることとなって電流指令値が零レベルとなる。そうすれ
ば以後はステアリングモータ6が付勢されなくなりリレ
ーの溶着に伴う異常からシステムを保護することができ
る。
尚本実施例はハンドルの回転の検出手段としてトルクセ
ンサ2を用いているが、ハンドルの角速度検出センサを
用いてもよい。この場合には第5図に示すようにトルク
センサ2と独立させてステアリングシャフトにフォトイ
ンタラプタ等の光学的なハンドルの回転角速度を検出す
るハンドル角速度検出センサ41を設け、その出力を前
述した実施例と同様にウィンドウコンパレータ24に与
える。ウィンドウコンパレータ24はハンドル角速度が
零近傍を検出するものであり、その出力はオフデイレ−
タイマ25を介してリレー異常検出手段23に与えられ
る。その他の構成及び動作は前述した第1実施例と同様
であり、ハンドルが回転していないときのリレーの端子
電圧に基づいてリレーの溶着異常を検出するようにする
又ハンドル角速度センサ41に代えて第6図に示すよう
にハンドル握り検出センサ51を設けてもよい。この検
出センサは例えばステアリングハンドルの全周にチュー
ブを取付はチューブ内の圧力を圧力センサによって検出
し、この圧力センサの出力を握り強さ信号としてウィン
ドウコンパレータ24に与えるようにする。この場合に
も圧力の増加分が所定レベル以下であればステアリング
ハンドルが握られておらず、ステアリングモータが付勢
されていないものと判断される。従ってこのときのリレ
ーの端子電圧を検出してリレーの溶着による異常を検出
し、それによりステアリングモータの駆動を停止するこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例による電動式パワーステアリ
ング装置の全体構成を示すブロック図、第2図は本発明
が適用されるパワーステアリング機構の概略図、第3図
は本実施例の主要部の具体的な構成を示す図、第4図は
本実施例の動作を示す波形図、第5図及び第6図は夫々
本発明の第2゜第3実施例の全体構成を示すブロック図
である。 1・−・−・ステアリングハンドル  2ンサ  6−
・−・・ステアリングモータ電流指令値演算器  12
−−−−−−一減算器−加算器  17・−・・−PW
M発生器ドライブ回路  20・−・−・−過電流検出
器トルクセ 18−−・ ・−リレー回路  23−・−・−リレー異常検出手段
24・−・−・−ウィンドウコンパレータ  25−一
−−−−オフデイレータイマ  31−・−・−MPU
   32〜35−−−−−・−スイッチング素子  
36−−−−−・・コンパレータ  38−・−・−ア
ンド回路  41−・−ハンドル角速度検出センサ  
51−・・−ハンドル握り検出センサ 第2図 特許出願人   立石電機株式会社 代理人 弁理士 開本宜喜(他1名) 第 図 第 図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ステアリング軸に接続されその回転トルクを検出
    するトルクセンサと、 ステアリングを回動させるステアリングモータと、 電源より前記ステアリングモータに電流を供給するリレ
    ー回路と、 前記トルクセンサの出力に基づいて前記ステアリングモ
    ータを駆動するサーボ制御機構と、ステアリングハンド
    ルの回転を検出するハンドル回転検出手段と、 前記ハンドル回転検出手段の出力レベルに基づいて前記
    ステアリングモータを駆動するリレーの異常を検出する
    と共に、異常検出時には前記ステアリングモータの駆動
    を停止するリレー異常検出手段と、を有することを特徴
    とする電動式パワーステアリング装置。
  2. (2)前記ハンドル回転検出手段は、前記トルクセンサ
    であることを特徴とする請求項1記載の電動式パワース
    テアリング装置。
  3. (3)前記ハンドル回転検出手段は、ハンドル角速度検
    出センサであ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装置。
  4. (4)ステアリング軸に接続されその回転トルクを検出
    するトルクセンサと、 ステアリングを回動させるステアリングモータと、 電源より前記ステアリングモータに電流を供給するリレ
    ー回路と、 前記トルクセンサの出力に基づいて前記ステアリングモ
    ータを駆動するサーボ制御機構と、前記ステアリングハ
    ンドルに取付けられ運転者のステアリングハンドルの握
    り強さを検出するハンドル握り検出手段と、 前記握り検出手段が所定レベル以下のときに前記ステア
    リングモータを駆動するリレーの異常を検出すると共に
    、異常検出時には前記ステアリングモータの駆動を停止
    するリレー異常検出手段と、を有することを特徴とする
    電動式パワーステアリング装置。
JP1103175A 1989-04-21 1989-04-21 電動式パワーステアリング装置 Pending JPH02283568A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005081386A1 (ja) * 2004-02-24 2005-09-01 Denso Corporation リレー溶着防止装置およびモータ駆動装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005081386A1 (ja) * 2004-02-24 2005-09-01 Denso Corporation リレー溶着防止装置およびモータ駆動装置

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