JPH043350B2 - - Google Patents

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JPH043350B2
JPH043350B2 JP954585A JP954585A JPH043350B2 JP H043350 B2 JPH043350 B2 JP H043350B2 JP 954585 A JP954585 A JP 954585A JP 954585 A JP954585 A JP 954585A JP H043350 B2 JPH043350 B2 JP H043350B2
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motor
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rotation speed
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は電動機を用いた操舵力倍力装置により
補助トルクを発生する電動式パワーステアリング
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Field of Industrial Application) The present invention relates to an electric power steering device that generates auxiliary torque by a steering force booster using an electric motor.

(従来の技術) 電動式パワーステアリング装置としては、例え
ば本願出願人が出願した「特願昭59−192390(特
開昭61−81866号参照)」や「特願昭59−241959
(特開昭61−119468号参照)」などがある。
(Prior Art) Examples of electric power steering devices include "Japanese Patent Application No. 59-192390 (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-81866)" and "Japanese Patent Application No. 59-241959" filed by the applicant of the present application.
(Refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 119468/1983).

この種の電動式パワーステアリング装置は電動
機を動力源とする操舵力倍力装置およびその制御
回路を備え、ステアリングホイールに付与される
操舵トルクを検出し、この操舵トルク信号に基づ
いて制御回路によつて電動機に補助トルクを発生
させることにより、ハンドル操舵力の軽減を図つ
ている。又、アナログ回路により構成された制御
回路において、電動機のアナログ電気信号を用い
てフイードバツク制御することにより、速い速度
で電動機制御を可能とし、適切な操舵性能の向上
を図つている。
This type of electric power steering device is equipped with a steering force booster using an electric motor as a power source and its control circuit, detects the steering torque applied to the steering wheel, and uses the control circuit based on this steering torque signal. By generating auxiliary torque in the electric motor, the steering force is reduced. In addition, in a control circuit constituted by an analog circuit, feedback control is performed using an analog electric signal of the electric motor, thereby making it possible to control the electric motor at a high speed and appropriately improving steering performance.

(発明が解決しようとする問題点) ところが、上記電動機の制御をマイクロコンピ
ユータにより同様に実施する場合には、マイクロ
コンピユータの特性上、多くの入力を同時に読み
込むことができないことや、マイクロコンピユー
タが内部に有するクロツクパルスに基づいて動作
するため信号処理に所定の時間を要すること等に
より、特にフイードバツクループを何度も繰返す
従来の如きフイードバツク制御によれば、制御完
了までに所要時間を要して応答性が低下するおそ
れがある。したがつて、ステアリング装置の種々
の変化に充分追従できず、適切な操舵フイーリン
グの向上を図ることが困難であつた。
(Problems to be Solved by the Invention) However, when controlling the electric motor as described above using a microcomputer, due to the characteristics of the microcomputer, it is not possible to read many inputs at the same time, and the microcomputer has internal Since the control operates based on the clock pulses that the control unit has, it takes a certain amount of time for signal processing, so it takes a long time to complete the control, especially with conventional feedback control that repeats the feedback loop many times. Responsiveness may decrease. Therefore, it has been difficult to adequately follow various changes in the steering device, and to appropriately improve the steering feeling.

(発明の目的) そこで、本発明はマイクロコンピユータにおい
て操舵トルク検出信号と操舵速度検出信号に基づ
き電動機の電機子電圧を決定することにより、フ
イードバツク制御を行わずに電動機の応答性能を
高め、その結果、ステアリング装置の動作に充分
対応でき、最適な操舵フイーリングが得られる電
動式パワーステアリング装置を提供することを目
的とする。
(Objective of the Invention) Therefore, the present invention improves the response performance of the electric motor without performing feedback control by determining the armature voltage of the electric motor based on the steering torque detection signal and the steering speed detection signal in a microcomputer. It is an object of the present invention to provide an electric power steering device that can sufficiently cope with the operation of the steering device and provide an optimal steering feeling.

(問題点の解決手段およびその作用) 第1図は本発明の全体構成図である。(Means for solving problems and their effects) FIG. 1 is an overall configuration diagram of the present invention.

本発明装置は、イグニツシヨンキーのキースイ
ツチが投入されると、操舵トルク検出手段77、
操舵回転検出手段82および電動機回転速度検出
手段120から各検出信号が出力される。ステア
リングホイールが操舵されると、操舵トルク検出
手段77の操舵トルク検出信号と操舵回転検出手
段82からの操舵速度検出信号に基づき電動機制
御信号発生手段において電動機の電動機制御信号
が決定されて出力される。他方、操舵回転検出手
段82および電動機回転速度検出手段120から
の各検出信号に基づき回転速度比較判別手段にお
いてステアリング系の回転速度NSと電動機の回
転速度NMとの偏差Mを検出しこの偏差が予め設
定した所定範囲MOを越えるとき補正信号が出力
される。この補正信号に基づき制御信号補正手段
において前記電動機制御信号を補正し、補正され
た制御信号が出力される。そして、この補正後の
制御信号により電動機駆動手段100が電動機を
操舵方向に回転させて補助トルクを発生させる。
In the device of the present invention, when the key switch of the ignition key is turned on, the steering torque detecting means 77,
Each detection signal is output from the steering rotation detection means 82 and the motor rotation speed detection means 120. When the steering wheel is steered, a motor control signal for the electric motor is determined and outputted by the motor control signal generating means based on the steering torque detection signal from the steering torque detecting means 77 and the steering speed detection signal from the steering rotation detecting means 82. . On the other hand, based on the detection signals from the steering rotation detection means 82 and the motor rotation speed detection means 120, the rotation speed comparison and discrimination means detects the deviation M between the rotation speed N S of the steering system and the rotation speed N M of the electric motor, and detects this deviation. When the value exceeds a predetermined range M O , a correction signal is output. Based on this correction signal, the motor control signal is corrected in the control signal correction means, and the corrected control signal is output. Then, based on the corrected control signal, the motor drive means 100 rotates the motor in the steering direction to generate auxiliary torque.

(実施例) 以下に本発明の好適な一実施例を添付図面に基
づいて説明する。
(Embodiment) A preferred embodiment of the present invention will be described below based on the accompanying drawings.

第2図は本実施例の電磁型倍力装置を90°切断
面で折曲させて示す縦断面図である。第2図にお
いて、1はステアリングコラム、2はステータ、
3はケースであり、4と7は互いに同軸状に配設
された入力軸および出力軸である。本実施例の電
動式パワーステアリング装置は、入力軸4の内端
部が出力軸7の内端部内に遊嵌される一方、これ
らの内端がトーシヨンバー8により連結され、入
力軸4が軸受9,10により、出力軸7が軸受1
1,12,13により、それぞれ回動自在に支承
されている。さらに入力軸4の周囲に配設された
操舵回転センサ20と、入出力軸4と7の嵌合部
の周囲に配設された操舵トルクセンサ24と、出
力軸7の周囲に配設された電動機33、減速装置
50および、電磁クラツチ63と、操舵回転セン
サ20および操舵トルクセンサ24からの各検出
信号に基づき電動機33および電磁クラツチ63
を駆動制御する制御装置75とを備えた構成であ
る。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the electromagnetic booster of this embodiment bent at 90°. In Fig. 2, 1 is a steering column, 2 is a stator,
3 is a case, and 4 and 7 are an input shaft and an output shaft coaxially arranged with each other. In the electric power steering device of this embodiment, the inner end of the input shaft 4 is loosely fitted into the inner end of the output shaft 7, and these inner ends are connected by a torsion bar 8, so that the input shaft 4 is connected to the bearing 9. , 10, the output shaft 7 is connected to the bearing 1
1, 12, and 13, each of which is rotatably supported. Further, a steering rotation sensor 20 disposed around the input shaft 4, a steering torque sensor 24 disposed around the fitting portion of the input/output shafts 4 and 7, and a steering torque sensor 24 disposed around the output shaft 7. The electric motor 33 and the electromagnetic clutch 63 are activated based on detection signals from the electric motor 33, the reduction gear device 50, the electromagnetic clutch 63, the steering rotation sensor 20, and the steering torque sensor 24.
This configuration includes a control device 75 that drives and controls the.

更に詳述すると、上記入力軸4は第1軸5と筒
状の第2軸6に分割され、第1軸5の外端側(図
中右端側)にはハンドルであるステアリングホイ
ールが固着され、内端側には振動伝達防止用のゴ
ムブツシユ14を介して円筒状の第2軸6が連結
されている。このゴムブツシユ14は金属製の内
筒14aおよび外筒14bと、これらの間に介装
された弾性部材14cとからなり、内筒14aが
第1軸5に、外筒14bが第2軸6にそれぞれ固
着されている。また、第3図に示すように、第1
軸5には、放射方向に突設された突起15aを有
する環状部材15が環装され、突起15aが第2
軸6の一端側(図中右端側)に形成された切欠溝
6aに適切な隙間を有して挿入されている。した
がつて、第1軸5と第2軸6とはゴムブツシユ1
4により弾性的に連結されるとともに、前記隙間
により所定角度捩れた後に第1軸5と第2軸6が
係合し、捩り方向には弾性部材14cに所定トル
ク以上の負荷が加わらない構造となつている。
尚、16は抜け防止用のサークリツプである。
More specifically, the input shaft 4 is divided into a first shaft 5 and a cylindrical second shaft 6, and a steering wheel, which is a handle, is fixed to the outer end side of the first shaft 5 (the right end side in the figure). A cylindrical second shaft 6 is connected to the inner end via a rubber bush 14 for preventing vibration transmission. This rubber bushing 14 consists of an inner cylinder 14a and an outer cylinder 14b made of metal, and an elastic member 14c interposed between them.The inner cylinder 14a is connected to the first shaft 5, and the outer cylinder 14b is connected to the second shaft 6. Each is fixed. In addition, as shown in Figure 3, the first
An annular member 15 having a protrusion 15a protruding in the radial direction is mounted on the shaft 5, and the protrusion 15a is attached to a second
It is inserted into a notched groove 6a formed on one end side of the shaft 6 (right end side in the figure) with an appropriate gap. Therefore, the first shaft 5 and the second shaft 6 are connected to the rubber bush 1.
4, the first shaft 5 and the second shaft 6 are engaged after being twisted by a predetermined angle due to the gap, and the structure is such that a load of more than a predetermined torque is not applied to the elastic member 14c in the torsional direction. It's summery.
Incidentally, 16 is a circlip for preventing it from coming off.

また、第2軸6の他端側(図中左端側)には、
第4図a〜cに示すように、軸方向に沿う溝17
が180°間隔で形成され、拡径された出力軸7の内
端側から前記溝17に対応するよう軸方向に突設
された突片7aが各溝17内に所定間隔を有して
挿入されており、第2軸6の他端側に形成された
小径部が軸受11を介して出力軸7の拡径部内に
支承されている。さらに、第2軸6と出力軸7の
内端側に形成された孔内にはトーシヨンバー8が
軸心に沿い配設され、このトーシヨンバー8の一
端側(右端側)がピン18により第2軸6に固着
される一方、トーシヨンバー8の他端側がピン1
9により出力軸7に固着されている。出力軸7の
外端側はこれに形成されたスプラインにより負荷
側の他軸と連結されている。したがつて、ハンド
ルにより入力軸4に付与される操舵トルクは、ト
ーシヨンバー8の捩れを通じて出力軸7および負
荷側へ伝達される。尚、上記ゴムブツシユ14の
剛性はトーシヨンバー8に比べ高く形成されてい
る。
In addition, on the other end side of the second shaft 6 (left end side in the figure),
As shown in FIGS. 4a to 4c, grooves 17 along the axial direction
are formed at 180° intervals, and projecting pieces 7a that protrude in the axial direction from the inner end side of the output shaft 7 whose diameter has been enlarged to correspond to the grooves 17 are inserted into each groove 17 at predetermined intervals. A small diameter portion formed on the other end side of the second shaft 6 is supported within the enlarged diameter portion of the output shaft 7 via a bearing 11. Furthermore, a torsion bar 8 is disposed along the axis in the hole formed on the inner end side of the second shaft 6 and the output shaft 7, and one end side (right end side) of the torsion bar 8 is connected to the second shaft by a pin 18. 6, while the other end of the torsion bar 8 is fixed to pin 1.
9 is fixed to the output shaft 7. The outer end of the output shaft 7 is connected to another shaft on the load side by a spline formed therein. Therefore, the steering torque applied to the input shaft 4 by the handle is transmitted to the output shaft 7 and the load side through the torsion of the torsion bar 8. The rigidity of the rubber bush 14 is higher than that of the torsion bar 8.

上記操舵回転センサ20は、第5図に示すよう
に、第2軸6の外周に放射方向に向け等間隔に突
設された複数の突起21と、この突起21を挟む
ようにステアリングコラム1に取付けられたフオ
トカプラ(光電ピツクアツプ)22とにより構成
されており、突起21により断続される透過光を
受光し、この受光をパルス状の電気信号に変換し
て出力する。
As shown in FIG. 5, the steering rotation sensor 20 includes a plurality of protrusions 21 protruding from the outer periphery of the second shaft 6 at equal intervals in the radial direction, and a plurality of protrusions 21 attached to the steering column 1 so as to sandwich the protrusions 21. It is composed of an attached photocoupler (photoelectric pickup) 22, receives transmitted light interrupted by the protrusion 21, converts the received light into a pulsed electric signal, and outputs it.

上記操舵トルクセンサ24は、第2軸6と出力
軸7との嵌合部外周に軸方向変位可能に設けられ
た筒状の可動鉄心25と、ステアリングコラム1
内周に固着されたコイル部28とからなる差動変
圧器により構成されている。可動鉄心25は、第
4図a〜cに示すように、出力軸7の各突片7a
に突設されたピン26と、これらのピン26に対
し90°ずらして第2軸6に突設されたピン27と
にそれぞれ係合する長孔25aと25bを備えて
いる。長孔25aは軸心方向に沿い形成される一
方、長孔25bは軸心方向に対し所要の角度に傾
斜して形成されている。したがつて、第2軸6と
出力軸7との間で周方向に角度差が生ずると、長
孔25bとピン26および長孔25aとピン27
の係合関係により、可動鉄心25が軸心方向に移
動することとなり、第2軸6に付与される操舵ト
ルクに対応して可動鉄心25が変位する。
The steering torque sensor 24 includes a cylindrical movable iron core 25 provided on the outer periphery of a fitting portion between the second shaft 6 and the output shaft 7 so as to be displaceable in the axial direction, and a steering column 1.
It is constituted by a differential transformer consisting of a coil portion 28 fixed to the inner circumference. The movable iron core 25 is connected to each projecting piece 7a of the output shaft 7, as shown in FIGS.
Elongated holes 25a and 25b are provided to engage with pins 26 protruding from the second shaft 6, and pins 27 protruding from the second shaft 6 at an angle of 90 degrees with respect to these pins 26, respectively. The elongated hole 25a is formed along the axial direction, while the elongated hole 25b is formed inclined at a predetermined angle with respect to the axial direction. Therefore, when an angle difference occurs between the second shaft 6 and the output shaft 7 in the circumferential direction, the long hole 25b and the pin 26 and the long hole 25a and the pin 27
Due to the engagement relationship, the movable core 25 moves in the axial direction, and the movable core 25 is displaced in response to the steering torque applied to the second shaft 6.

また、可動鉄心25の周囲に設けられるコイル
部28は、パルス信号が入力される一次コイル2
9と、可動鉄心25の変位に対応した出力信号を
出力する一次コイル29の両側に同軸心状に配設
された一対の二次コイル30,31とからなる。
したがつて、トーシヨンバー8の捩れに伴なつて
第2軸6と出力軸7との間に角度差が生ずると、
可動鉄心25の軸方向変位が電気信号に変換され
て出力される。
Further, a coil section 28 provided around the movable iron core 25 is connected to a primary coil 2 to which a pulse signal is input.
9, and a pair of secondary coils 30 and 31 disposed coaxially on both sides of a primary coil 29 that outputs an output signal corresponding to the displacement of the movable iron core 25.
Therefore, when an angular difference occurs between the second shaft 6 and the output shaft 7 due to the twisting of the torsion bar 8,
The axial displacement of the movable iron core 25 is converted into an electrical signal and output.

次に、上記電動機33は、ボルト34によりス
テアリングコラム1およびケース3に一体的に固
着された筒状のステータ2と、このステータ2の
内面に固着された少なくとも一対の磁石36と、
出力軸7の周囲に回転可能に配設された回転子3
7とからなる。回転子37は、軸受12および1
3を介して出力軸7に回動可能に環装されるとと
もに軸受11Aおよび13Aを介してステータ2
とケース3に支承される筒軸38を備え、この筒
軸38の外周にはスキユー溝を有する鉄心39、
第1の多重巻線40、第2の多重巻線41が順次
一体的に環装され、前記磁石36と第2の多重巻
線41との間には微小なエアギヤツプが設けられ
ている。また、筒軸38には、第1の多重巻線4
0に接続する第1整流子42および第2の多重巻
線41に接続する第2整流子43を備えている。
さらに、第1整流子42に圧接するブラシ44が
ステータ2に固着されたブラシホルダ45に、第
2整流子43に圧接するブラシ46がケースに固
着されたブラシホルダ47にそれぞれ収納され、
各ブラシ44および46に接続されるリード線が
非磁性体のパイプを通じてステータ2の外部に取
出されている。なお、磁石36、第1の多重巻線
40、第1整流子42およびブラシ44により回
転子37の回転数を検出する発電機(電動機回転
速度センサ)48を構成し、この発電機48から
は回転子37の回転数に比例した直流電圧が出力
される。他方磁石36、第2の多重巻線41、第
2整流子43およびブラシ46により補助トルク
を発生する電動機33を構成している。
Next, the electric motor 33 includes a cylindrical stator 2 that is integrally fixed to the steering column 1 and the case 3 by bolts 34, and at least one pair of magnets 36 that are fixed to the inner surface of the stator 2.
A rotor 3 rotatably arranged around an output shaft 7
It consists of 7. The rotor 37 has bearings 12 and 1
The stator 2 is rotatably mounted on the output shaft 7 via the bearings 11A and 13A.
and a cylindrical shaft 38 supported by the case 3, an iron core 39 having a skew groove on the outer periphery of the cylindrical shaft 38,
A first multiplex winding 40 and a second multiplex winding 41 are integrally encased one after another, and a minute air gap is provided between the magnet 36 and the second multiplex winding 41. Further, the cylindrical shaft 38 has a first multiplex winding 4.
0 and a second commutator 43 connected to the second multiplex winding 41.
Furthermore, a brush 44 that comes into pressure contact with the first commutator 42 is housed in a brush holder 45 that is fixed to the stator 2, and a brush 46 that comes into pressure contact with the second commutator 43 is housed in a brush holder 47 that is fixed to the case.
Lead wires connected to each of the brushes 44 and 46 are taken out to the outside of the stator 2 through non-magnetic pipes. The magnet 36, the first multiplex winding 40, the first commutator 42, and the brush 44 constitute a generator (motor rotation speed sensor) 48 that detects the rotation speed of the rotor 37. A DC voltage proportional to the rotation speed of the rotor 37 is output. On the other hand, the magnet 36, the second multiplex winding 41, the second commutator 43, and the brush 46 constitute an electric motor 33 that generates auxiliary torque.

上記減速装置50は、出力軸7の周囲に配設さ
れた2段の遊星歯車機構51と52とからなる。
前段の遊星歯車機構51は、ケース3の内周面に
形成された共用の内歯車53と、前記筒軸38の
他端側(図中左端側)外周に形成された太陽歯車
38aと、これらに噛合される3個の遊星歯車5
4と、遊星歯車54を枢支する第1キヤリヤ部材
55とからなる。後段の遊星歯車機構52は、前
記共用の内歯車53と、出力軸7の周囲に環装さ
れ前記第1キヤリヤ部材55に一体的に連結され
た筒体56の外周に形成された太陽歯車56a
と、これらに噛合する3個の遊星歯車57と、こ
れらの遊星歯車57を枢支する第2キヤリヤ部材
58とからなる。また、この第2キヤリヤ部材5
8の内縁側には軸受59を介して出力軸7に支承
される筒体60が一体的に連結される一方、その
外縁部にはケース3内周に沿う筒体61が一体的
に連結され、この筒体61の内周面には周方向に
内歯61aが形成されている。したがつて、電動
機33の回転子37が回転すると、回転子37の
回転が筒軸38、遊星歯車54、第1キヤリヤ部
材55、遊星歯車57、第2キヤリヤ部材58を
介して筒体61に減速されながら伝達される。
The speed reduction device 50 includes a two-stage planetary gear mechanism 51 and 52 arranged around the output shaft 7.
The planetary gear mechanism 51 at the front stage includes a common internal gear 53 formed on the inner peripheral surface of the case 3, a sun gear 38a formed on the outer periphery of the other end side (the left end side in the figure) of the cylinder shaft 38, and these. Three planetary gears 5 meshed with
4, and a first carrier member 55 that pivotally supports the planetary gear 54. The planetary gear mechanism 52 in the latter stage includes the common internal gear 53 and a sun gear 56a formed on the outer periphery of a cylinder 56 that is encircled around the output shaft 7 and integrally connected to the first carrier member 55.
, three planetary gears 57 that mesh with these, and a second carrier member 58 that pivotally supports these planetary gears 57. Moreover, this second carrier member 5
A cylindrical body 60 supported by the output shaft 7 is integrally connected to the inner edge of the case 8 via a bearing 59, while a cylindrical body 61 along the inner circumference of the case 3 is integrally connected to the outer edge thereof. , internal teeth 61a are formed in the circumferential direction on the inner circumferential surface of this cylindrical body 61. Therefore, when the rotor 37 of the electric motor 33 rotates, the rotation of the rotor 37 is transferred to the cylinder 61 via the cylinder shaft 38, the planetary gear 54, the first carrier member 55, the planetary gear 57, and the second carrier member 58. It is transmitted while being decelerated.

上記電磁クラツチ63は、そのロータ64が、
出力軸7の外周にスプライン結合した環体65に
軸受66を介して回動可能に支承される一方、捩
り振動を吸収する環状の弾性部材67を介して出
力軸7に固着されている。また、ロータ64は筒
状に形成され、前記第2キヤリヤ部材58の筒体
60の周囲まで延在し、この延在部の内面から出
力軸7の外周に向け放射状に突出する一対の突起
64aが突設されている。これらの突起64a
は、第6図に示すように、前記環体65に形成さ
れた切欠溝65aに円周方向で所要の間隙を有し
て挿入されており、周方向において環体65と係
合関係を有している。したがつて、ロータ64と
出力軸7とは、前記間隙内、すなわち、ロータ6
4の突起64aと環体65が係合するまでの間で
は弾性的に連結された状態となる。また、ロータ
64の延在部の外周には、外歯64bが形成され
ており、この延在部の前記第2キヤリヤ部材58
と反対側の位置には円板状の支持板64cが突設
されている。この支持板64cと第2キヤリヤ部
材58との間には、前記筒体61の内歯61aに
噛合する溝を外周に有する円板状のプレート68
と、ロータ64の外歯64bに噛合する溝を内周
に有する円板状のプレート69とが、交互に配設
され、多板クラツチ機構を構成している。なお、
図中70はプレート69のストツパである。さら
に、ケース3には縦断面コ字状の枠体71が固着
され、この枠体71内に環状の励磁コイル72が
収納されており、励磁コイル72がリード線を通
じて制御装置75に接続されている。したがつ
て、励磁コイル72の通電に伴ない発生する電磁
力により、プレート69および68が励磁コイル
72側へ吸引されるため、減速装置50を介して
伝達される電動機33の回転トルクが多板クラツ
チ機構をおよびロータ64の突起64aを通じて
出力軸7へ伝達される。
The electromagnetic clutch 63 has a rotor 64 that
It is rotatably supported via a bearing 66 by an annular body 65 spline-coupled to the outer periphery of the output shaft 7, and is fixed to the output shaft 7 via an annular elastic member 67 that absorbs torsional vibrations. Further, the rotor 64 is formed in a cylindrical shape, and extends to the periphery of the cylindrical body 60 of the second carrier member 58, and has a pair of projections 64a that protrude radially from the inner surface of this extending portion toward the outer periphery of the output shaft 7. is installed protrudingly. These protrusions 64a
As shown in FIG. 6, the groove 65a is inserted into a cutout groove 65a formed in the annular body 65 with a required gap in the circumferential direction, and has an engaging relationship with the annular body 65 in the circumferential direction. are doing. Therefore, the rotor 64 and the output shaft 7 are located within the gap, that is, the rotor 6
Until the projection 64a of No. 4 and the ring body 65 are engaged, they are in an elastically connected state. Further, external teeth 64b are formed on the outer periphery of the extending portion of the rotor 64, and the second carrier member 58 of this extending portion
A disk-shaped support plate 64c is provided in a protruding manner on the opposite side. Between this support plate 64c and the second carrier member 58, a disc-shaped plate 68 having a groove on its outer periphery that engages with the internal teeth 61a of the cylindrical body 61 is provided.
and disk-shaped plates 69 having grooves on their inner peripheries that mesh with the external teeth 64b of the rotor 64 are arranged alternately to constitute a multi-plate clutch mechanism. In addition,
In the figure, 70 is a stopper for the plate 69. Further, a frame body 71 having a U-shaped longitudinal section is fixed to the case 3, and a ring-shaped excitation coil 72 is housed within the frame body 71. The excitation coil 72 is connected to a control device 75 through a lead wire. There is. Therefore, the electromagnetic force generated as the excitation coil 72 is energized attracts the plates 69 and 68 toward the excitation coil 72, so that the rotational torque of the electric motor 33 transmitted via the reduction gear device 50 is multi-plate. It is transmitted to the output shaft 7 through the clutch mechanism and the protrusion 64a of the rotor 64.

さらに、上記制御装置75について第7図に基
づき説明する。
Furthermore, the control device 75 will be explained based on FIG. 7.

第7図において、76はマイクロコンピユータ
であり、マイクロコンピユータ76には操舵トル
ク検出手段77、操舵回転検出手段82、車速検
出手段86、電動機回転速度検出手段120およ
び異常検出手段114からの各検出信号S1〜S7
入力されている。
In FIG. 7, 76 is a microcomputer, and the microcomputer 76 receives detection signals from a steering torque detection means 77, a steering rotation detection means 82, a vehicle speed detection means 86, an electric motor rotation speed detection means 120, and an abnormality detection means 114. S1 to S7 are input.

操舵トルク検出手段77は、前記操舵トルクセ
ンサ24と、この操舵トルクセンサ24の一次コ
イル29へマイクロコンピユータ76内部のクロ
ツクパルスT1を分周して出力するドライブユニ
ツト78と、可動鉄心25の変位に対応して二次
コイル30と31から得られた各アナログ電気信
号をそれぞれ整流する整流回路79A,79Bお
よび高周波分を除去するローパスフイルタ80
A,80Bと、このローパスフイルタ80A,8
0Bからの各アナログ電気信号をデイジタル信号
に変換し操舵トルク検出信号S1,S2としてマイク
ロコンピユータ76に入力するA/Dコンバータ
81とから構成されている。電動機回転速度検出
手段120は、電動機回転速度センサ48と、こ
のアナログ出力電圧の高周波分を除去するローパ
スフイルタ121とからなり、A/Dコンバータ
81においてデイジタル信号に変換した後、電機
子37の回転数NMに対応した回転速度検出信号
S3として出力する。操舵回転検出手段82は、前
記操舵回転センサ20と、この操舵回転センサ2
0のフオトカプラ22の発光部に電源を供給して
受光部により出力される電気信号を適切なパルス
信号に変換して出力するパルス変換回路83と、
この出力信号を整形する波形整形回路84と、こ
の波形整形回路84から出力されるパルス信号と
マイクロコンピユータ76のクロツクパルスに基
づいて操舵速度を演算して操舵速度検出信号S4
出力するとともに、パルス信号のパルス数を計数
して操舵角度信号S5を出力するドライブユニツト
85と、から構成されている。また、車速検出手
段86は、例えば、スピードメータケーブルとと
もに回転する磁石87とこの磁石の回転に伴ない
断続するリードスイツチ88とからなる車速セン
サ89と、リードスイツチ88に電源を供給しリ
ードスイツチ88の断続をパルス信号として出力
するパルス変換回路90と、この出力信号を整形
して出力する波形整形回路91と、波形整形回路
91からの出力信号とマイクロコンピユータ76
のクロツクパルスに基づいて車速を演算して車速
検出信号S6を出力するドライブユニツト91A
と、により構成されている。
The steering torque detection means 77 includes the steering torque sensor 24, a drive unit 78 that divides and outputs the clock pulse T1 inside the microcomputer 76 to the primary coil 29 of the steering torque sensor 24, and Rectifier circuits 79A and 79B that rectify the analog electrical signals obtained from the secondary coils 30 and 31, respectively, and a low-pass filter 80 that removes high frequency components.
A, 80B and this low pass filter 80A, 8
It is comprised of an A/D converter 81 that converts each analog electrical signal from 0B into a digital signal and inputs it to the microcomputer 76 as steering torque detection signals S 1 and S 2 . The motor rotation speed detection means 120 consists of a motor rotation speed sensor 48 and a low-pass filter 121 that removes high frequency components of this analog output voltage. Rotation speed detection signal compatible with several N M
Output as S3 . The steering rotation detection means 82 includes the steering rotation sensor 20 and the steering rotation sensor 2.
a pulse conversion circuit 83 that supplies power to the light emitting part of the photocoupler 22 of No. 0 and converts the electric signal outputted by the light receiving part into an appropriate pulse signal and outputs the pulse signal;
A waveform shaping circuit 84 that shapes this output signal calculates the steering speed based on the pulse signal output from the waveform shaping circuit 84 and the clock pulse of the microcomputer 76, and outputs the steering speed detection signal S4 . A drive unit 85 counts the number of signal pulses and outputs a steering angle signal S5 . Further, the vehicle speed detection means 86 includes, for example, a vehicle speed sensor 89 consisting of a magnet 87 that rotates together with the speedometer cable and a reed switch 88 that is turned on and off as the magnet rotates, and a reed switch 88 that supplies power to the reed switch 88. a pulse conversion circuit 90 that outputs the intermittent signal as a pulse signal, a waveform shaping circuit 91 that shapes and outputs this output signal, and an output signal from the waveform shaping circuit 91 and a microcomputer 76.
A drive unit 91A calculates the vehicle speed based on the clock pulse of the vehicle and outputs a vehicle speed detection signal S6 .
It is composed of.

マイクロコンピユータ76は、I/Oポート、
メモリ、演算部および制御部により構成されてい
る。また、マイクロコピユータ76等を駆動する
電源回路92は、車載のバツテリ93の+端子に
イグニツシヨンキーのキースイツチ94、ヒユー
ズ95を介して接続されるリレー回路96と、リ
レー回路96の出力側に接続された定電圧回路9
7とから構成され、リレー回路96の出力側のA
端子からは後述する電動機駆動手段100および
電磁クラツチ駆動手段108に電源が供給され、
定電圧回路97のB端子からはマイクロコンピユ
ータ76やその他の制御ユニツトに電源が供給さ
れる。したがつて、キースイツチ94が投入され
ると、マイクロコンピユータ76は、入力される
各検出信号S1〜S7をメモリに書き込まれたプログ
ラムに従つて処理し、電動機を駆動する制御信号
T3・T4,T5、および電磁クラツチを駆動する電
流制御信号T6を、電動機駆動手段100および
電磁クラツチ駆動手段108にそれぞれ出力し、
電動機33および電磁クラツチ63を駆動制御す
る。尚、T3,T4は操舵方向に対応した電動機3
3の右回転方向信号および左回転方向信号、T5
は電機子電圧を決定する電動機制御信号である。
The microcomputer 76 has an I/O port,
It is composed of a memory, a calculation section, and a control section. The power supply circuit 92 that drives the microcopy computer 76 and the like has a relay circuit 96 connected to the + terminal of an on-vehicle battery 93 via a key switch 94 of an ignition key and a fuse 95, and an output side of the relay circuit 96. constant voltage circuit 9 connected to
A on the output side of the relay circuit 96
Power is supplied from the terminal to a motor drive means 100 and an electromagnetic clutch drive means 108, which will be described later.
Power is supplied from the B terminal of the constant voltage circuit 97 to the microcomputer 76 and other control units. Therefore, when the key switch 94 is turned on, the microcomputer 76 processes each of the input detection signals S 1 to S 7 according to the program written in the memory, and generates a control signal for driving the electric motor.
output T 3 , T 4 , T 5 and a current control signal T 6 for driving the electromagnetic clutch to the motor drive means 100 and the electromagnetic clutch drive means 108, respectively;
The electric motor 33 and the electromagnetic clutch 63 are driven and controlled. In addition, T 3 and T 4 are electric motors 3 corresponding to the steering direction.
3 clockwise rotation direction signal and left rotation direction signal, T 5
is the motor control signal that determines the armature voltage.

電動機駆動手段100は、ドライブユニツト1
01とリレー102,103およびトランジスタ
104,105からなるブリツジ回路により構成
されている。ブリツジ回路はリレー102と10
3の接続部が電源回路92のA端子に接続され、
トランジスタ104と105の各エミツタが抵抗
106を介してコモン側(アース)に接続されて
いる。各リレー102,103の励磁コイルおよ
びトランジスタ104,105のベースはドライ
ブユニツト101の出力側に接続され、ブリツジ
回路の出力側である各トランジスタ104と10
5のコレクタ間には前記電動機33の電機子巻線
(第2の多重巻線)41が接続されている。前記
ドライブユニツト101は、マイクロコンピユー
タ76からの回転方向信号T3・T4に基づいてリ
レー102又は103、トランジスタ105又は
104を駆動させるとともに、電動機制御信号
T5に基づきパルス幅変換(PWM変調)したパル
ス信号をトランジスタ104,105のどちらか
一方のベースに出力する。したがつて、電動機駆
動手段100においては、一方のリレー102と
トランジスタ105への通電、又は他方のリレー
103とトランジスタ104への通電により電動
機33の回転方向を制御するとともに、各トラン
ジスタ104,105のベースに印加されるパル
ス信号によつてトランジスタ104,105の通
電時間制御が行われる。そして、電動機33に
は、通電時間制御に応じた電機子電圧VAが印加
され、ステアリングホイールに加えられる操舵ト
ルクに対応した補助トルクを発生するように電動
機33が制御される。
The motor drive means 100 includes a drive unit 1
01, relays 102 and 103, and transistors 104 and 105. The bridge circuit consists of relays 102 and 10.
3 is connected to the A terminal of the power supply circuit 92,
The emitters of transistors 104 and 105 are connected to the common side (ground) via a resistor 106. The excitation coils of each relay 102, 103 and the bases of transistors 104, 105 are connected to the output side of the drive unit 101.
An armature winding (second multiple winding) 41 of the electric motor 33 is connected between the collectors of the motor 5. The drive unit 101 drives the relay 102 or 103 and the transistor 105 or 104 based on the rotation direction signals T 3 and T 4 from the microcomputer 76, and also drives the motor control signal.
A pulse signal subjected to pulse width conversion (PWM modulation) based on T 5 is output to the base of either transistor 104 or 105. Therefore, in the motor driving means 100, the direction of rotation of the motor 33 is controlled by energizing one relay 102 and transistor 105, or the other relay 103 and transistor 104, and the rotation direction of each transistor 104, 105 is controlled. The energization time of the transistors 104 and 105 is controlled by a pulse signal applied to the base. An armature voltage V A corresponding to the energization time control is applied to the electric motor 33, and the electric motor 33 is controlled to generate an auxiliary torque corresponding to the steering torque applied to the steering wheel.

電磁クラツチ駆動手段108は、ドライブユニ
ツト109とトランジスタ110とからなる。ト
ランジスタ110のコレクタと前記電源回路92
のA端子間には電磁クラツチ63の励磁コイル7
2が接続されている。トランジスタ110のエミ
ツタは抵抗111を通じてコモン側に接続され、
ベースはドライブユニツト109の出力側に接続
されている。また、ドライブユニツト109にお
いては制御信号T6に基づきパルス幅変換したパ
ルス信号をトランジスタ110に出力する。した
がつて、電磁クラツチ駆動手段108において
は、マイクロコンピユータ76からの電流制御信
号T6に基づいてドライブユニツト109により
トランジスタ110の通電制御が行われ、これに
伴なつて電磁クラツチ63のトルク結合力が制御
される。
The electromagnetic clutch driving means 108 consists of a drive unit 109 and a transistor 110. The collector of the transistor 110 and the power supply circuit 92
The excitation coil 7 of the electromagnetic clutch 63 is connected between the A terminals of the
2 are connected. The emitter of the transistor 110 is connected to the common side through a resistor 111,
The base is connected to the output side of the drive unit 109. Furthermore, the drive unit 109 outputs a pulse signal whose pulse width has been converted based on the control signal T 6 to the transistor 110 . Therefore, in the electromagnetic clutch driving means 108, the drive unit 109 controls the energization of the transistor 110 based on the current control signal T6 from the microcomputer 76, and accordingly, the torque coupling force of the electromagnetic clutch 63 is reduced. is controlled.

また、本実施例においては、電動機33および
電磁クラツチ63の異常を検出する異常検出手段
114を備えている。この異常検出手段114
は、抵抗106の端子電圧を増巾する増巾器11
5Aと、抵抗111の端子電圧を増巾する増巾器
115Bと、それぞれ高周波分を除去するローパ
スフイルタ116A,116Bと、これらの検出
電圧をデイジタル信号S7に変換してマイクロコン
ピユータ76に入力するA/Dコンバータ117
とにより構成されている。この異常検出手段11
4は、例えば、電動機33や電磁クラツチ63の
異常を各抵抗106と111の端子電圧により検
知し、異常の場合には前記電源回路92のリレー
回路96にリレー制御信号T2を出力し電源回路
92からの電源の供給を停止させる異常診断等に
用いられる。
Further, in this embodiment, abnormality detection means 114 for detecting abnormalities in the electric motor 33 and the electromagnetic clutch 63 is provided. This abnormality detection means 114
is an amplifier 11 that amplifies the terminal voltage of the resistor 106.
5A, an amplifier 115B that amplifies the terminal voltage of the resistor 111, low-pass filters 116A and 116B that remove high frequency components, and these detected voltages are converted into a digital signal S7 and input to the microcomputer 76. A/D converter 117
It is composed of. This abnormality detection means 11
4 detects, for example, an abnormality in the electric motor 33 or the electromagnetic clutch 63 by the terminal voltage of each resistor 106 and 111, and in the case of an abnormality, outputs a relay control signal T2 to the relay circuit 96 of the power supply circuit 92, It is used for abnormality diagnosis and the like to stop the power supply from 92.

次に作用を説明する。 Next, the action will be explained.

第8図はマイクロコンピユータ76における制
御処理の概略を示すフローチヤートであり、図中
のP1〜P13はフローチヤートの各ステツプを示す。
FIG. 8 is a flowchart showing an outline of the control processing in the microcomputer 76, and P 1 to P 13 in the figure indicate each step of the flowchart.

イグニツシヨンキーのキースイツチ94がON
に投入されると、マイクロコンピユータ76や他
の回路に電源が供給され制御が開始される。ま
ず、マイクロコンピユータ76においては、各検
出手段77,82,86,114,120からの
検出信号S1〜S7が読込まれ、ステツプT1におい
て検出信号(S1〜S7)が適正かどうかの故障診断
がサブルーチンにおいて行われる。異常の場合に
はマイクロコンピユータ76からリレー制御信号
T2がリレー回路96に出力され電源回路92か
らの電源の供給が遮断され、電動式パワーステア
リング装置の駆動が停止し、マニユアル操作によ
る操舵操作が行われる。各検出信号S1〜S7が正常
の場合には、ステツプP2において、車速検出信
号S6に基づいて車速nが所定速度n0よりも小さい
かどうか判断される。車速nが所定速度よりも大
きい場合には、他の制御パターン1に移行し、例
えば電動機33の電機子電圧および電磁クラツチ
63の励磁電流を次第に減少した後、これらの動
作を停止させる制御が行われる。
Ignition key switch 94 is ON
When the power is turned on, power is supplied to the microcomputer 76 and other circuits, and control begins. First, the microcomputer 76 reads the detection signals S 1 to S 7 from each detection means 77, 82, 86, 114, and 120, and determines whether the detection signals (S 1 to S 7 ) are appropriate in step T 1 . Fault diagnosis is performed in a subroutine. In case of an abnormality, a relay control signal is sent from the microcomputer 76.
T 2 is output to the relay circuit 96, the power supply from the power supply circuit 92 is cut off, the drive of the electric power steering device is stopped, and a manual steering operation is performed. If each of the detection signals S1 to S7 is normal, it is determined in step P2 whether the vehicle speed n is smaller than a predetermined speed n0 based on the vehicle speed detection signal S6 . If the vehicle speed n is higher than a predetermined speed, the control pattern 1 shifts to another control pattern 1, in which, for example, after gradually reducing the armature voltage of the motor 33 and the excitation current of the electromagnetic clutch 63, control is performed to stop these operations. be exposed.

車速nが所定速度n0以下の場合には、ステツプ
P3において操舵トルク検出手段77からの操舵
トルク検出信号S1とS2の大きさを比較し、ステア
リングホイールの操舵方向が右方向か左方向かを
判別し、右回転方向信号T3か左回転方向信号T4
かの決定が行われる。そして、ステツプP4にお
いて、操舵トルク検出信号S1とS2に基づいてD=
|S1−S2|が演算される。次に、ステツプP5
おいてはアンロード制御が行われる。すなわち、
操舵角信号S5に基づいて操舵角が所定値Cよりも
大きいときには、ステアリングホイールがステア
リングエンドに近くなつたと判断し、D=D−X
の補正演算を行う。
If the vehicle speed n is less than the predetermined speed n0 , the step
At P3 , the magnitudes of the steering torque detection signals S1 and S2 from the steering torque detection means 77 are compared to determine whether the steering direction of the steering wheel is rightward or leftward, and whether the steering direction signal T3 is rightward or leftward is determined. Rotation direction signal T 4
A decision will be made. Then, in step P4 , based on the steering torque detection signals S1 and S2, D=
|S 1 −S 2 | is calculated. Next, in step P5 , unload control is performed. That is,
When the steering angle is larger than the predetermined value C based on the steering angle signal S5 , it is determined that the steering wheel is close to the steering end, and D=D−X
Performs correction calculations.

ステツプP6においては、操舵回転検出手段8
2からの操舵速度検出信号S4により操舵速度NS
を求め、この操舵速度NSと前記演算値Dとによ
り予めメモリに記憶された電機子電圧VAのアド
レス指定が行われる。つまり、操舵速度検出信号
S4を電動機回転速度NMとして用いたのは、電動
機33が減速装置50および電磁クラツチ63を
介して出力軸7に連結されるので、操舵速度と電
動機回転速度とが基本的に比例し、操舵速度を電
動機回転速度NMと見なすことができるためであ
り、またメモリには、第9図および第10図によ
り示すような電動機回転数NMと演算値Dとのア
ドレス指定により決定できる各電機子電圧V1
Voが記憶されており、これらの演算値Dと操舵
速度NSのアドレス指定によつて電機子V1〜Vo
相応した電動機制御信号T5を決定することがで
きる。したがつて、操舵トルク検出信号S1・S2
操舵速度検出信号S3に基づいてアドレス指定によ
り電機子電圧VAが決定されるため、マイクロコ
ンピユータ76においても制御速度を高めること
ができる。
In step P6 , the steering rotation detection means 8
The steering speed N S is determined by the steering speed detection signal S4 from 2.
The steering speed N S and the calculated value D are used to specify the address of the armature voltage V A previously stored in the memory. In other words, the steering speed detection signal
S4 is used as the motor rotation speed N M because the electric motor 33 is connected to the output shaft 7 via the reduction gear 50 and the electromagnetic clutch 63, so the steering speed and the motor rotation speed are basically proportional. This is because the steering speed can be regarded as the motor rotation speed NM , and the memory stores various values that can be determined by addressing the motor rotation speed NM and the calculated value D as shown in FIGS. 9 and 10. Armature voltage V 1 ~
V o is stored, and by addressing these calculated values D and steering speed N S , a motor control signal T 5 corresponding to the armatures V 1 to V o can be determined. Therefore, since the armature voltage V A is determined by addressing based on the steering torque detection signals S 1 and S 2 and the steering speed detection signal S 3 , the control speed can also be increased in the microcomputer 76 .

また、電磁クラツチ63の制御信号T6におい
ても、ステツプP7において上記同様に前記演算
値Dに対応したクラツチ電流Icのアドレス指定が
行われる。この場合の演算値Dとクラツチ電流Ic
との関係は、第9図および第11図に示される。
そして、演算値Dに基づくアドレス指定によりク
ラツチ電流Icに相応する電磁クラツチ制御信号
T6が決定される。なお、第11図中、IC0は摩擦
力等を吸収できる予圧分に相当する電流値であ
る。
Also, in the control signal T6 of the electromagnetic clutch 63, the address of the clutch current Ic corresponding to the calculated value D is specified in step P7 in the same manner as described above. Calculated value D and clutch current Ic in this case
The relationship with is shown in FIGS. 9 and 11.
Then, an electromagnetic clutch control signal corresponding to the clutch current Ic is generated by addressing based on the calculated value D.
T 6 is determined. In FIG. 11, I C0 is a current value corresponding to a preload that can absorb frictional force and the like.

次にステツプP8において、操舵回転検出手段
82からの操舵速度検出S4により得られる操舵回
転速度NSと、電動機回転速度検出手段120か
らの電動機回転速度検出信号S3により得られる電
動機回転速度NMとの偏差Mが求められる。この
偏差Mは、例えば、操舵回転速度NSと減速装置
50の減速比を乗じた電動機回転数NMとの比に
よつても求められる。ステツプP9においては、
偏差Mの大きさの判別が行われ、偏差Mが所定値
(許容範囲内)M0より小さい場合には電動機制御
信号T5および電磁クラツチ制御信号T6を補正せ
ずにそのままステツプP13において各制御信号
T3・T4,T5,T6が出力される。偏差Mが所定値
M0よりも大きい場合には、ステツプP10において
NSとNMの比較判別が行われる。NS>NMの場合
には、ステツプP11において電動機33の電機子
電圧VAを増大して回転数NMを上昇させるよう制
御信号T5の上昇補正が行われるとともに、これ
に対応して電磁クラツチ制御信号T6の上昇補正
が行われる。これに対してNS<NMの場合には、
ステツプP12において電動機33のNMを低減する
よう制御信号T5およびT6の減少補正が行われ、
ステツプP13に進む。これらの制御信号T5および
T6の補正により、電動機33の微小変動や、減
速装置50および電磁クラツチ63のフリクシヨ
ン要素による微小変動に伴なう操舵フイーリング
の変動が低減される。
Next, in step P8 , the steering rotation speed N S obtained by the steering speed detection S 4 from the steering rotation detection means 82 and the motor rotation speed obtained from the motor rotation speed detection signal S 3 from the motor rotation speed detection means 120 are determined. The deviation M from N M is calculated. This deviation M can also be determined, for example, by the ratio of the steering rotational speed N S and the motor rotational speed N M multiplied by the reduction ratio of the reduction gear device 50 . In step P9 ,
The magnitude of the deviation M is determined, and if the deviation M is smaller than a predetermined value (within an allowable range) M0 , the motor control signal T5 and the electromagnetic clutch control signal T6 are directly processed at step P13 without being corrected. Each control signal
T 3・T 4 , T 5 , and T 6 are output. Deviation M is a predetermined value
If M is greater than 0 , in step P 10
A comparative judgment is made between N S and N M. If N S > N M , the control signal T 5 is corrected to increase in step P 11 so as to increase the armature voltage V A of the motor 33 and increase the rotational speed N M. Then, the electromagnetic clutch control signal T6 is corrected to increase. On the other hand, if N S <N M ,
In step P12 , the control signals T5 and T6 are corrected to reduce N M of the electric motor 33,
Proceed to step P13 . These control signals T 5 and
By correcting T 6 , fluctuations in the steering feel due to minute fluctuations in the electric motor 33 or due to the friction elements of the speed reducer 50 and the electromagnetic clutch 63 are reduced.

ステツプP13においては、回転方向信号T3・T4
および、補正された電動機制御信号T5が電動機
駆動手段100に、電磁クラツチ制御信号T6
電磁クラツチ駆動手段108に出力される。電動
機駆動手段100においては、回転方向信号
T3・T4および制御信号T5に基づいて電動機33
の電機子電圧VAのPWM制御が行われる。これと
ともに、電磁クラツチ駆動手段108において
は、制御信号T6に基づいて電磁クラツチ63の
クラツチ電流IcのPWM制御が行われ、電磁クラ
ツチ63のトルク結合が電機子電流Ia、すなわち
電動機33の回転トルクに比例して付与されるこ
ととなり、電磁クラツチ63における余分な駆動
電流の消費を防止できる。
In step P 13 , the rotation direction signals T 3 and T 4
Then, the corrected motor control signal T 5 is output to the motor drive means 100 and the electromagnetic clutch control signal T 6 is output to the electromagnetic clutch drive means 108 . In the motor drive means 100, the rotation direction signal
Electric motor 33 based on T 3 and T 4 and control signal T 5
PWM control of the armature voltage V A is performed. At the same time, in the electromagnetic clutch driving means 108, PWM control of the clutch current Ic of the electromagnetic clutch 63 is performed based on the control signal T6 , so that the torque coupling of the electromagnetic clutch 63 becomes the armature current Ia, that is, the rotational torque of the electric motor 33. This will prevent the electromagnetic clutch 63 from consuming excessive drive current.

これらの結果、出力軸7に付与される負荷トル
クと入力軸4に付与される操舵トルクとの関係が
第12図に示す特性として得られる。つまり、入
力軸4に付与される操舵トルクは、lで示すマニ
ユアル操作時に対してLで示す曲線として得ら
れ、負荷トルクの小さいA領域ではマニユアル操
作時と略同等となり、負荷トルクの増大するB領
域では略一定値を保ち、大きい負荷トルクの場合
に操舵トルクを適切に軽減することができる。
As a result, the relationship between the load torque applied to the output shaft 7 and the steering torque applied to the input shaft 4 is obtained as a characteristic shown in FIG. 12. In other words, the steering torque applied to the input shaft 4 is obtained as a curve indicated by L with respect to the time of manual operation indicated by l, and in the A region where the load torque is small, it is approximately the same as that during manual operation, and in the region A where the load torque is increased, it is obtained as a curve indicated by L. It maintains a substantially constant value in the range, and the steering torque can be appropriately reduced in the case of a large load torque.

(発明の効果) 以上、説明したように本発明によれば、操舵ト
ルク検出信号と操舵速度検出信号に基づきマイク
ロコンピユータにおいて電機子電圧が決定される
ので、電動機の制御速度を高めることが可能とな
り、ステアリング装置の動作に充分対応でき操舵
フイーリングの向上を図ることが可能となる。
(Effects of the Invention) As explained above, according to the present invention, the armature voltage is determined by the microcomputer based on the steering torque detection signal and the steering speed detection signal, so it is possible to increase the control speed of the electric motor. , it is possible to sufficiently cope with the operation of the steering device and to improve the steering feeling.

また、操舵速度検出信号および電動機回転速度
検出信号とに基づき、電動機回転数の微調整を行
うことにより、電動機の出力特性の微小変動や、
減速装置、電磁クラツチおよび軸受等による微小
変動に伴なう影響を低減できるため、さらに操舵
フイーリングを向上することができる。さらに上
記実施例においては、メモリに予め記憶された電
機子電圧がアドレス指定により出力されるので、
電動機の制御速度を更に高めることができる。
In addition, by finely adjusting the motor rotation speed based on the steering speed detection signal and the motor rotation speed detection signal, minute fluctuations in the output characteristics of the motor can be prevented.
Since the influence of minute fluctuations caused by the reduction gear, electromagnetic clutch, bearing, etc. can be reduced, the steering feeling can be further improved. Furthermore, in the above embodiment, since the armature voltage previously stored in the memory is output by addressing,
The control speed of the electric motor can be further increased.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の全体構成図、第2図〜第12
図は本発明の電動式パワーステアリング装置の一
実施例に係り、第2図はその電磁型倍力装置を
90°切断面で折曲させて示す縦断面図、第3図は
第2図中の−矢視断面図、第4図aは第2図
の−矢視断面図、第4図b,cは可動鉄片の
平面図および側面図、第5図は第2図中の−
矢視断面図、第6図は第2図中の−矢視断面
図、第7図は制御装置の全体構成図、第8図は制
御処理の概略を示すフローチヤート、第9図はト
ルク信号と電機子電流との関係を示す図、第10
図は電機子電流と電動機回転数、電動機トルクと
の関係を示す図、第11図は電機子電流とクラツ
チ電流との関係を示す図、第12図は操舵トルク
と負荷トルクとの関係を示す図である。 図面中、33……電動機、77……操舵トルク
検出手段、82……操舵回転検出手段、100…
…電動機駆動信号、120……電動機回転速度検
出手段、S1,S2……操舵トルク検出手段、S3……
電動機回転速度検出信号、S4……操舵速度検出信
号、T3・T4,T5……電動機制御信号である。
Figure 1 is an overall configuration diagram of the present invention, Figures 2 to 12
The figure shows an embodiment of the electric power steering device of the present invention, and FIG. 2 shows the electromagnetic booster.
A vertical cross-sectional view shown by bending at a 90° cutting plane, FIG. 3 is a cross-sectional view taken in the direction of the − arrow in FIG. 2, FIG. 4 a is a cross-sectional view taken in the − arrow direction of FIG. 2, and FIGS. 4 b, c are the plan view and side view of the movable iron piece, and Figure 5 is - in Figure 2.
6 is a sectional view taken along the - arrow in FIG. 2, FIG. 7 is an overall configuration diagram of the control device, FIG. 8 is a flowchart showing an outline of control processing, and FIG. 9 is a torque signal. Diagram showing the relationship between and armature current, No. 10
The figure shows the relationship between armature current, motor rotation speed, and motor torque. Figure 11 shows the relationship between armature current and clutch current. Figure 12 shows the relationship between steering torque and load torque. It is a diagram. In the drawings, 33... electric motor, 77... steering torque detection means, 82... steering rotation detection means, 100...
...Electric motor drive signal, 120...Motor rotation speed detection means, S1 , S2 ...Steering torque detection means, S3 ...
Motor rotation speed detection signal, S 4 ... Steering speed detection signal, T 3 , T 4 , T 5 ... Motor control signal.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 ステアリング系の操舵トルクに対応する補助
トルクを発生する電動機を備えた電動式パワース
テアリング装置において、ステアリング系の操舵
トルクを検出する操舵トルク検出手段と、ステア
リング系の回転速度を検出する操舵回転検出手段
と、前記電動機の回転速度を検出する電動機回転
速度検出手段と、前記操舵トルク検出手段からの
検出信号と操舵回転検出手段からの検出信号に基
づき電動機の電動機制御信号を決定し出力する電
動機制御信号発生手段と、前記操舵回転検出手段
および電動機回転速度検出手段からの各検出信号
に基づいて操舵回転速度と電動機回転速度とを比
較しその偏差が所定範囲を超えたときに補正信号
を出力する回転速度比較判別手段と、この回転速
度比較判別手段からの補正信号により前記電動機
制御信号を補正する制御信号補正手段と、この制
御信号補正手段からの出力信号に基づき電動機を
駆動する電動機駆動手段と、を備えたことを特徴
とする電動式パワーステアリング装置。
1. In an electric power steering device equipped with an electric motor that generates an auxiliary torque corresponding to the steering torque of the steering system, a steering torque detection means for detecting the steering torque of the steering system and a steering rotation detection means for detecting the rotation speed of the steering system a motor rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the electric motor; and a motor control for determining and outputting a motor control signal for the electric motor based on a detection signal from the steering torque detection means and a detection signal from the steering rotation detection means. The signal generating means compares the steering rotation speed and the motor rotation speed based on detection signals from the steering rotation detection means and the motor rotation speed detection means, and outputs a correction signal when the deviation exceeds a predetermined range. A rotational speed comparison and determination means, a control signal correction means for correcting the motor control signal using a correction signal from the rotational speed comparison and determination means, and a motor drive means for driving the electric motor based on an output signal from the control signal correction means. An electric power steering device characterized by comprising:
JP60009545A 1985-01-22 1985-01-22 Motor-driven type power steering device Granted JPS61169367A (en)

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US06/820,347 US4715461A (en) 1985-01-22 1986-01-21 Electric power steering system for vehicles
GB08601488A GB2170157B (en) 1985-01-22 1986-01-22 Electric power steering system for vehicles
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