JPH0270575A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング制御装置Info
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- JPH0270575A JPH0270575A JP63222895A JP22289588A JPH0270575A JP H0270575 A JPH0270575 A JP H0270575A JP 63222895 A JP63222895 A JP 63222895A JP 22289588 A JP22289588 A JP 22289588A JP H0270575 A JPH0270575 A JP H0270575A
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- JP
- Japan
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- motor
- electric motor
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- signal
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- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 35
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- 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。
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〕
本発明は電動パワーステアリング制御装置に関し、更に
詳述すると、操舵力を補助する電動機の小型化を図ると
ともに過負荷から保護する電動パワーステアリング制御
装置を提案するものである。
詳述すると、操舵力を補助する電動機の小型化を図ると
ともに過負荷から保護する電動パワーステアリング制御
装置を提案するものである。
自動車の如き車輌が停止しているとき又は低速で走行し
ているときに、操舵輪を操作するには大きな力を必要と
する。そのような運転者の操舵力を軽減すぺ(、操舵力
を電動機によって補助する電動パワーステアリング装置
が知られている(特開昭60−35663号)。
ているときに、操舵輪を操作するには大きな力を必要と
する。そのような運転者の操舵力を軽減すぺ(、操舵力
を電動機によって補助する電動パワーステアリング装置
が知られている(特開昭60−35663号)。
ところで、前記電動機は、熱が発生するエンジンルーム
内の狭小な空間を利用して配設されており、またエンジ
ンの発熱により周囲温度が高い環境となっている。
内の狭小な空間を利用して配設されており、またエンジ
ンの発熱により周囲温度が高い環境となっている。
前述したように、操舵力を補助する電動機は、その使用
環境が悪いから、電動機が高温度に曝される可能性があ
る。
環境が悪いから、電動機が高温度に曝される可能性があ
る。
そのような使用環境にあっても電動機が焼を員しないよ
うにするためには、電動機の出力及び適用温度に余裕が
あるものを使用すればよいが、そうすると電動機自体が
大型化して広い取付空間を要して取付けできず、また電
動機が高価になるという問題がある。それ故、小型の電
動機を用いた場合は、その電動機の通電時間と、そのと
きの電流値とを求めて電動機の過負荷を検出し保護する
ことが考えられている。しかし、この場合は電動機の駆
動初期と所定時間駆動後とでは過負荷の検出に誤差が生
じるという問題がある。一方これとは別に電動機にその
温度を検出する温度センサを取り付けることも考えられ
ているが、この場合には温度センサが動作するまでに時
間遅れがあって、過負荷状態を迅速且つ適正に検出出来
ないという問題がある。
うにするためには、電動機の出力及び適用温度に余裕が
あるものを使用すればよいが、そうすると電動機自体が
大型化して広い取付空間を要して取付けできず、また電
動機が高価になるという問題がある。それ故、小型の電
動機を用いた場合は、その電動機の通電時間と、そのと
きの電流値とを求めて電動機の過負荷を検出し保護する
ことが考えられている。しかし、この場合は電動機の駆
動初期と所定時間駆動後とでは過負荷の検出に誤差が生
じるという問題がある。一方これとは別に電動機にその
温度を検出する温度センサを取り付けることも考えられ
ているが、この場合には温度センサが動作するまでに時
間遅れがあって、過負荷状態を迅速且つ適正に検出出来
ないという問題がある。
本発明は斯かる問題に鑑み、小型の電動機を使用して、
その電動機の過負荷状態を迅速且つ高精度に検出して電
動機を過負荷から保護し得る電動パワーステアリング制
御装置を提供することを目的とする。
その電動機の過負荷状態を迅速且つ高精度に検出して電
動機を過負荷から保護し得る電動パワーステアリング制
御装置を提供することを目的とする。
本発明に係る電動パワーステアリング制御装置は、操舵
輪の回転により生じるトルクに関連して電動機を駆動し
て操舵力を補助する電動パワーステアリング制御装置に
おいて、前記電動機の電流9、端子電圧■41回転数N
Mを夫々読み込む手段と、電動機の起電力VGを回転数
NM4に基づいて演算する手段と、電動機の巻線抵抗R
,を電流■。、端子電圧■6.起電力VGを用いて求め
る抵抗算出手段と、求めた巻線抵抗に基づき電動機の温
度を求める手段とを備え、求めた温度が所定値に達した
場合に電動機の駆動電流を低下すべく構成してあること
を特徴とする。
輪の回転により生じるトルクに関連して電動機を駆動し
て操舵力を補助する電動パワーステアリング制御装置に
おいて、前記電動機の電流9、端子電圧■41回転数N
Mを夫々読み込む手段と、電動機の起電力VGを回転数
NM4に基づいて演算する手段と、電動機の巻線抵抗R
,を電流■。、端子電圧■6.起電力VGを用いて求め
る抵抗算出手段と、求めた巻線抵抗に基づき電動機の温
度を求める手段とを備え、求めた温度が所定値に達した
場合に電動機の駆動電流を低下すべく構成してあること
を特徴とする。
電動機は操舵操作によるトルクに応じて駆動される。電
動機の電流1.4.端子電圧VG、回転数NMは、それ
らを読み取る手段により読み取られる。電動機の起電力
を演算する手段は、電動機の回転数N1.Iに基づいて
起電力■6を求める。抵抗算出手段は電動機の巻線抵抗
R,を RM = (VM VG )/ IMにより求める。
動機の電流1.4.端子電圧VG、回転数NMは、それ
らを読み取る手段により読み取られる。電動機の起電力
を演算する手段は、電動機の回転数N1.Iに基づいて
起電力■6を求める。抵抗算出手段は電動機の巻線抵抗
R,を RM = (VM VG )/ IMにより求める。
電動機の温度を算出する手段は、巻線抵抗R9と巻線の
温度係数とから電動機の温度を求める。電動機温度が所
定値に達すると電動機の電流を減少させる。
温度係数とから電動機の温度を求める。電動機温度が所
定値に達すると電動機の電流を減少させる。
これにより、電動機の温度が正確、迅速に抑制される。
以下本発明をその実施例を示す図面によって詳述する。
第1図は本発明に係る電動パワーステアリング制御装置
の要部ブロック図である。負極を接地しているバッテリ
からなる直流電源1の正極は異常電流が流れた場合に開
路する保護スイッチ2を介して後述する電動機の駆動電
流を制御するPWM(パルス幅変調)制御部3と接続さ
れている。このPWMillll1部3には操舵力を補
助する小型の電動機4が接続されている。この電動機4
は所要のデユーティ比でPWM制御した電圧により駆動
される。
の要部ブロック図である。負極を接地しているバッテリ
からなる直流電源1の正極は異常電流が流れた場合に開
路する保護スイッチ2を介して後述する電動機の駆動電
流を制御するPWM(パルス幅変調)制御部3と接続さ
れている。このPWMillll1部3には操舵力を補
助する小型の電動機4が接続されている。この電動機4
は所要のデユーティ比でPWM制御した電圧により駆動
される。
このPWM制御部3内には1.電動機4の駆動電流を検
出する図示しない例えばシャント抵抗からなる電流検出
部を設けており、その電流検出部が検出した駆動電流に
関連する駆動電流信号SINを差動増幅器5の負入力端
子5a及び巻線抵抗演算部6へ与えている。差動増幅器
5の出力たる電動機4の端子電圧平均値に関連する端子
電圧平均値信号SVMaをPWM制御部3へ与えており
、また直流電源1の電圧に関連する直流電圧信号SVD
を巻線抵抗演算部6へ与えている。
出する図示しない例えばシャント抵抗からなる電流検出
部を設けており、その電流検出部が検出した駆動電流に
関連する駆動電流信号SINを差動増幅器5の負入力端
子5a及び巻線抵抗演算部6へ与えている。差動増幅器
5の出力たる電動機4の端子電圧平均値に関連する端子
電圧平均値信号SVMaをPWM制御部3へ与えており
、また直流電源1の電圧に関連する直流電圧信号SVD
を巻線抵抗演算部6へ与えている。
PID制御をする操舵制御部7には操舵操作により図示
しない操舵軸に作用したトルクに関連するトルク信号S
1、自動車の走行速度に関連する車速信号S、及び前記
操舵軸の回転量に関連する操舵角信号S、が夫々与えら
れている。この操舵制御部7は与えられたトルク信号S
Tを車速信号S。
しない操舵軸に作用したトルクに関連するトルク信号S
1、自動車の走行速度に関連する車速信号S、及び前記
操舵軸の回転量に関連する操舵角信号S、が夫々与えら
れている。この操舵制御部7は与えられたトルク信号S
Tを車速信号S。
及び操舵角信号S、によって補正して、補正したトルク
信号S、に関連する基準電流信号S1゜を出力してアシ
パリミッタ回路8へ与えている。
信号S、に関連する基準電流信号S1゜を出力してアシ
パリミッタ回路8へ与えている。
アッパリミッタ回路8は、それに与えられた基準電流信
号S1゜の上限値を、後述する巻線抵抗演算部6の出力
により低下させ得るようになっている。アッパリミッタ
回路8が出力した基準電流信号SIOは前記差動増幅器
5の正入力端子5b及び前記巻線抵抗演算部6へ与えら
れている。更に巻線抵抗演算部6には電動機4の回転数
を検出したその回転数に関連する回転信号SNが与えら
れており、巻線抵抗演算部6の出力を前記アッパリミッ
タ回路8へ与えている。巻線抵抗演算部6は、それに与
えられた直流電圧信号Sv、11と端子電圧平均値信号
Sv□とから、直流電源1の電圧変動により端子電圧平
均値信号S VMmを補正して電動機の真の端子電圧■
8を求め得るようになっており、求めた端子電圧■9と
、前記駆動電流信号SINによる電動機4の駆動電流■
。、回転数信号SNによる電動機4の回転数NMを夫々
巻線抵抗演算部6内のメモリに読み込みできるようにも
なっている。
号S1゜の上限値を、後述する巻線抵抗演算部6の出力
により低下させ得るようになっている。アッパリミッタ
回路8が出力した基準電流信号SIOは前記差動増幅器
5の正入力端子5b及び前記巻線抵抗演算部6へ与えら
れている。更に巻線抵抗演算部6には電動機4の回転数
を検出したその回転数に関連する回転信号SNが与えら
れており、巻線抵抗演算部6の出力を前記アッパリミッ
タ回路8へ与えている。巻線抵抗演算部6は、それに与
えられた直流電圧信号Sv、11と端子電圧平均値信号
Sv□とから、直流電源1の電圧変動により端子電圧平
均値信号S VMmを補正して電動機の真の端子電圧■
8を求め得るようになっており、求めた端子電圧■9と
、前記駆動電流信号SINによる電動機4の駆動電流■
。、回転数信号SNによる電動機4の回転数NMを夫々
巻線抵抗演算部6内のメモリに読み込みできるようにも
なっている。
次にこのように構成した電動パワーステアリング制御装
置の動作を第1図及び第2図により説明する。第2図は
巻線抵抗演算部6の演算手順を示すフローチャートであ
る。
置の動作を第1図及び第2図により説明する。第2図は
巻線抵抗演算部6の演算手順を示すフローチャートであ
る。
いま、車輌を走行させると図示しない車速センサが車速
を検出し、その車速信号S、を操舵制御部7へ与える。
を検出し、その車速信号S、を操舵制御部7へ与える。
また図示しない操舵輪を操作した場合には、操舵軸に作
用したトルクを図示しないトルクセンサが検出し、その
トルク信号St及び操舵軸の回転量に関連する操舵角信
号SNを操舵制御部7へ与える。それにより操舵制御部
7は、与えられたトルク信号を車速信号S、及び操舵角
信号SHにより補正する。例えば車速又は操舵軸の回転
量が所定値以上の場合にはトルク信号S7に関連して基
準電流信号SI6を出力しない。しかして操舵力を補助
する電動機4を駆動すべき基準電流信号S1゜をアッパ
リミッタ回路8を介して差動増幅器5の正入力端子5b
及び巻線抵抗演算部6へ与える。巻線抵抗演算部6には
基準電流信号SIGが与えられており、その信号が所定
値範囲にある場合にはアッパリミッタ回路8への信号を
出力しない。それ故、差動増幅器5はその負側入力端子
5aに与えられている駆動電流信号81.4と基準電流
信号S、。とを比較して、その差に関連する出力信号、
即ち電動機4の端子電圧信号S v、4mを1列制御部
3へ与える。これにより、PWM制御部3に与えられて
いる直流電源1の直流電圧■。がPWM制御されて、P
WM制御された所要のデユーティ比の電圧が電動機4へ
供給されて、電動機4は基準電流信号310に相応して
回転力を発生し操舵力を補助する。なお、基準電流信号
S、。が所定値以上になると巻線抵抗演算部6はアッパ
リミッタ回路8へ出力を与えて基準電流信号S1゜の上
限値を低下させて電動機4の駆動電流を低下させる。ま
た操舵操作を停止した場合には操舵軸に作用していたト
ルクが消滅して操舵制御部7の出力が消滅し電動機4は
駆動を停止する。ところで電動N4が駆動された場合に
は、端子電圧平均値信号SVMm、駆動電流信号SIM
、直流電圧信号SVO及び回転信号SNが夫々巻線抵抗
演算部6へ与えられ、それにより、巻線抵抗演算部6は
巻線抵抗の演算動作に先立ち、直流電圧信号SvDと端
子電圧平均値信号Sv□とにより、直流電源1の電圧変
動に応じた電動機4の端子電圧VWを求める。その後、
第2図に示すフローにしたがって、図示しないメモリ駆
動電流信号S1による駆動電流1.を読み込み(Sl)
、続いて求めた端子電圧v、4を読み込み(S2)、回
転信号SNによる回転数N9を読み込む(S3)。そし
て、回転数NMと直流電圧信号SvDによる直流電圧■
、とを比較して、電動機4を駆動した場合に電動機巻線
に誘起する起電力■6を算出する(S4)。そし玉端子
電圧■イ、起電力VG、駆動電流INにより、(■に−
VG)/INの算式を演算して電動機4の巻線抵抗R,
を算出する(s5)。
用したトルクを図示しないトルクセンサが検出し、その
トルク信号St及び操舵軸の回転量に関連する操舵角信
号SNを操舵制御部7へ与える。それにより操舵制御部
7は、与えられたトルク信号を車速信号S、及び操舵角
信号SHにより補正する。例えば車速又は操舵軸の回転
量が所定値以上の場合にはトルク信号S7に関連して基
準電流信号SI6を出力しない。しかして操舵力を補助
する電動機4を駆動すべき基準電流信号S1゜をアッパ
リミッタ回路8を介して差動増幅器5の正入力端子5b
及び巻線抵抗演算部6へ与える。巻線抵抗演算部6には
基準電流信号SIGが与えられており、その信号が所定
値範囲にある場合にはアッパリミッタ回路8への信号を
出力しない。それ故、差動増幅器5はその負側入力端子
5aに与えられている駆動電流信号81.4と基準電流
信号S、。とを比較して、その差に関連する出力信号、
即ち電動機4の端子電圧信号S v、4mを1列制御部
3へ与える。これにより、PWM制御部3に与えられて
いる直流電源1の直流電圧■。がPWM制御されて、P
WM制御された所要のデユーティ比の電圧が電動機4へ
供給されて、電動機4は基準電流信号310に相応して
回転力を発生し操舵力を補助する。なお、基準電流信号
S、。が所定値以上になると巻線抵抗演算部6はアッパ
リミッタ回路8へ出力を与えて基準電流信号S1゜の上
限値を低下させて電動機4の駆動電流を低下させる。ま
た操舵操作を停止した場合には操舵軸に作用していたト
ルクが消滅して操舵制御部7の出力が消滅し電動機4は
駆動を停止する。ところで電動N4が駆動された場合に
は、端子電圧平均値信号SVMm、駆動電流信号SIM
、直流電圧信号SVO及び回転信号SNが夫々巻線抵抗
演算部6へ与えられ、それにより、巻線抵抗演算部6は
巻線抵抗の演算動作に先立ち、直流電圧信号SvDと端
子電圧平均値信号Sv□とにより、直流電源1の電圧変
動に応じた電動機4の端子電圧VWを求める。その後、
第2図に示すフローにしたがって、図示しないメモリ駆
動電流信号S1による駆動電流1.を読み込み(Sl)
、続いて求めた端子電圧v、4を読み込み(S2)、回
転信号SNによる回転数N9を読み込む(S3)。そし
て、回転数NMと直流電圧信号SvDによる直流電圧■
、とを比較して、電動機4を駆動した場合に電動機巻線
に誘起する起電力■6を算出する(S4)。そし玉端子
電圧■イ、起電力VG、駆動電流INにより、(■に−
VG)/INの算式を演算して電動機4の巻線抵抗R,
を算出する(s5)。
続いてこのように算出した巻線抵抗R,4と、巻線抵抗
の温度係数とにより電動機4の温度を算出する(S6)
。そして算出した電動機温度が所定値に達している場合
には巻線抵抗演算部6は出力を発してアッパリミッタ回
路8へ与える。そうするとアッパリミッタ回路8は操舵
制御部7から与えられている基準電流信号S、。の上限
値を低下させる。
の温度係数とにより電動機4の温度を算出する(S6)
。そして算出した電動機温度が所定値に達している場合
には巻線抵抗演算部6は出力を発してアッパリミッタ回
路8へ与える。そうするとアッパリミッタ回路8は操舵
制御部7から与えられている基準電流信号S、。の上限
値を低下させる。
この基準電流信号S+oは差動増幅器5へ与えられ、そ
の出力たる端子電圧平均値信号SvM、が低下して、そ
れによるPWM制御が行われて電動機4の駆動電流が低
下する。それにより、温度上昇した電動機4を過負荷か
ら保護することになる。
の出力たる端子電圧平均値信号SvM、が低下して、そ
れによるPWM制御が行われて電動機4の駆動電流が低
下する。それにより、温度上昇した電動機4を過負荷か
ら保護することになる。
このように電動機の温度を求めるに当たり、電動機4が
駆動されて誘起した起電力■。を、電動機4の端子電圧
■8から減算し、減算して得た端子電圧を駆動電流IN
で除算して巻線抵抗R,を求めて、それにより、電動機
4の巻線温度を求めるから、電動機4の温度を正確に時
間遅れなく求め得る。したがって、電動機4を迅速且つ
正確に過負荷から保護し得、電動パワーステアリングに
小型の電動機を適用することが可能になり、またその電
動機保護の信頬性を高め得ることになる。
駆動されて誘起した起電力■。を、電動機4の端子電圧
■8から減算し、減算して得た端子電圧を駆動電流IN
で除算して巻線抵抗R,を求めて、それにより、電動機
4の巻線温度を求めるから、電動機4の温度を正確に時
間遅れなく求め得る。したがって、電動機4を迅速且つ
正確に過負荷から保護し得、電動パワーステアリングに
小型の電動機を適用することが可能になり、またその電
動機保護の信頬性を高め得ることになる。
以上詳述したように、本発明によれば、電動機の駆動初
期及び駆動後のいずれにおいても、電動機の過負荷を正
確にしかも遅れなく検出できる。
期及び駆動後のいずれにおいても、電動機の過負荷を正
確にしかも遅れなく検出できる。
したがって電動機を過負荷から適正に保護し得て電動パ
ワーステアリングに用いる電動機の小型化が図れる優れ
た効果を奏する。
ワーステアリングに用いる電動機の小型化が図れる優れ
た効果を奏する。
第1図は本発明に係る電動パワーステアリング制御装置
のブロック図、第2図は巻線抵抗の演算F順を示すフロ
ーチャートである。 ■・・・直流電源 2・・・保護スイッチ 3・・
・PWM制御部 4・・・電動機 5・・・差動増
幅器6・・・巻線抵抗演算部 特 許 出願人 光洋精工株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫
のブロック図、第2図は巻線抵抗の演算F順を示すフロ
ーチャートである。 ■・・・直流電源 2・・・保護スイッチ 3・・
・PWM制御部 4・・・電動機 5・・・差動増
幅器6・・・巻線抵抗演算部 特 許 出願人 光洋精工株式会社 代理人 弁理士 河 野 登 夫
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、操舵輪の回転により生じるトルクに関連して電動機
を駆動して操舵力を補助する電動パワーステアリング制
御装置において、 前記電動機の電流I_M、端子電圧V_M、回転数N_
Mを夫々読み込む手段と、電動機の起電力V_Gを回転
数N_Mに基づいて演算する手段と、電動機の巻線抵抗
R_Mを電流I_M、端子電圧V_M、起電力V_Gを
用いて求める抵抗算出手段と、求めた巻線抵抗に基づき
電動機の温度を求める手段とを備え、求めた温度が所定
値に達した場合に電動機の駆動電流を低下すべく構成し
てあることを特徴とする電動パワーステアリング制御装
置。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63222895A JPH0270575A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 電動パワーステアリング制御装置 |
US07/399,722 US4977507A (en) | 1988-09-06 | 1989-08-28 | Motor-driven power steering control apparatus |
EP89116085A EP0358111B1 (en) | 1988-09-06 | 1989-08-31 | Motor-driven power steering control apparatus |
DE8989116085T DE68902524T2 (de) | 1988-09-06 | 1989-08-31 | Servolenksteuerungseinrichtung. |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63222895A JPH0270575A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0270575A true JPH0270575A (ja) | 1990-03-09 |
Family
ID=16789549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63222895A Pending JPH0270575A (ja) | 1988-09-06 | 1988-09-06 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0270575A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998058433A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum schutz von gleichstrommotoren vor thermischer überlastung |
US7164248B2 (en) | 2003-05-12 | 2007-01-16 | Denso Corporation | Electric motor drive apparatus and motor-driven power steering system |
JP2012050261A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Jtekt Corp | モータ制御装置およびこれを備える電動パワーステアリング装置 |
-
1988
- 1988-09-06 JP JP63222895A patent/JPH0270575A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1998058433A1 (de) * | 1997-06-13 | 1998-12-23 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum schutz von gleichstrommotoren vor thermischer überlastung |
US7164248B2 (en) | 2003-05-12 | 2007-01-16 | Denso Corporation | Electric motor drive apparatus and motor-driven power steering system |
JP2012050261A (ja) * | 2010-08-27 | 2012-03-08 | Jtekt Corp | モータ制御装置およびこれを備える電動パワーステアリング装置 |
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