JPH0464911B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、パワーステアリング機構の油圧系に
介挿された電磁弁の開度を、リニアソレノイドに
よつて調節する制御装置に関し、特に、給電線の
地絡等の異常から、給電回路を保護する制御装置
に関する。

［従来技術］ 従来、油圧機構により補助操舵力を発生するパ
ワーステアリング装置が提供されている。ここ
に、パワーステアリング該装置における前記補助
操舵力の調節は、油圧系に電磁バルブを介挿し、
リニアソレノイドを用いて該バルブの開度を電気
的に調節することによつて行なつている。しか
し、上記した従来のパワーステアリング装置にお
いては、一般に、コントロール部は車内にあり、
一方、電磁弁の開度を調節するリニアソレノイド
はエンジンルームにある。故に、両者の接続に
は、長い配線を必要とする。このため、該配線が
車体に地絡して大電流が流れ、給電回路が破壊す
るおそれがある。

又、リニアソレノイドの巻線が、エンジンルー
ム内の熱作用によつて絶縁不良となり、巻線がシ
ヨートし、同様に給電回路の破壊がおこる可能性
がある。

従来このような異常に対し、例えば、特開昭56
−146473号の発明に示すように、リニアソレノイ
ドを流れる電流を制御部にフイードバツクし、該
フイードバツク信号の異常、又は、該フイードバ
ツク信号と基準値との差の異常を検出し、保護回
路を作動させることが行なわれている。

しかし、前記フイードバツク信号を基礎として
地絡等の異常を検出して保護回路を作動させる方
法は、間接的な方法であり、時間遅れを伴いがち
である。

［発明の解決しようとする問題点］ 本発明は、上記のような事情に鑑み、発明者が
鋭意研究の結果、完成したものである。即ち、地
絡等の異常を直接的に検出する事によつて誤動作
の少ない速応性ある保護回路を有するパワーステ
アリング制御装置を提供するものである。

［問題点を解決するための技術的手段］ 第１図は、本発明の概念を示したブロツクダイ
ヤグラムである。

即ち本発明は、 パワーステアリング機構の油圧系に介挿された
電磁弁の開度を、通電電流に応じて調節するリニ
アソレノイドと、 前記リニアソレノイド１に給電する給電回路３
と、 少なくともパワーステアリング強度指令信号に
応じて前記給電回路３に制御信号を出力し、前記
リニアソレノイド１へ給電される給電電流を制御
する制御部４と、 前記リニアソレノイド１の前記給電回路３側の
電位を検出し、該電位が基準値以上であることを
条件として、許容信号を出力する電位検出手段２
と、 前記制御部４と前記給電回路３との間に介挿さ
れ、前記許容信号が出力されない場合に前記給電
回路３への前記制御信号の出力を禁止する禁止部
５とを備えることを特徴とするパワーステアリン
グ制御装置である。

リニアソレノイド１は、従来あるタイプのもの
と同様のものを用いることができ、通電電流に応
じて、電磁弁の開度を変化させる。これにより補
助操舵力が変化する。

電位検出手段２は、リニアソレノイドの給電回
路側の電位を検出するセンサ２１と、該センサ２
１からの信号を処理して許容信号に変換する信号
処理回路とを有する。許容信号とは、リニアソレ
ノイド１を流れる電流が正常状態であることに対
応する信号である。許容信号は、禁止部５へ出力
される。なお、前記センサ２１の検出信号を、そ
のまま許容信号として用い得る場合は、前記信号
処理回路は不要であり、省略される。

なお、リニアソレノイド１の正端子側の電位を
検出すると、前記した長い給電線の地絡故障の検
出に有効である。該検出されたリニアソレノイド
１の給電回路３側の電位が許容範囲内であるとき
は、許容信号が出力されつづける。一方、該リニ
アソレノイド１の給電回路３側の電位が許容範囲
を逸脱するとき、即ち、地絡等の異常が発生した
ときは、許容信号の出力は停止される。許容範囲
は、いかなる異常を、いかなるポイントで、いか
なるリニアソレノイド１の給電回路３側の電位に
よつて検出するかで定まる。また、給電回路３及
びリニアソレノイド１の抵抗値、あるいは、電源
電圧によつても異なる。尚、該リニアソレノイド
１の給電回路３側の電位は、一定の境界値を定
め、その上下の値を、それぞれ異常及び正常を表
す２値状態としてデイジタル的に検出してもよ
い。

給電回路３は、リニアソレノイド１に直列に接
続され、制御部４から入力した制御信号に対応し
てリニアソレノイド１への通電電流を調節する。

制御部４は、アナログ電子回路、及び／又は、
デジタルコンピユータにより構成され、パワース
テアリング強度指令信号に応じて給電回路３にデ
ユーテイ制御信号を付与するものである。パワー
ステアリング強度指令信号としては、車速、手動
ステアリング操作力等を採用できる。又、前記デ
ユーテイ制御信号の形成要素としてソレノイド１
を流れる電流からのフイードバツク信号を採用し
てもよい。

禁止部５は、給電回路３と制御部４との間に介
挿された出力禁止ゲート又はデジタルコンピユー
タで構成され、制御部４の前記デユーテイ制御信
号がそのまま給電回路３に出力される事を、一定
の条件下で禁止する。これは、制御部４から出力
されるデユーテイ制御信号を作動要素とし、前記
物理量検出手段２から出力される許容信号を該作
動の解除要素とする。尚、該許容信号の停止が一
定期間継続する場合に禁止部５を作動させるよう
にしてもよい。

［発明の作用］ 本発明に係るパワーステアリング制御装置によ
ると給電回路又はリニアソレノイドを流れる電流
に地絡等による異常が発生した場合には、電位検
出手段２が、リニアソレノイド１の給電回路３側
の電位の所定量以上の低下により該異常を検出し
て許容信号を出力することを停止する。許容信号
の出力が停止された事に伴い、禁止部は、制御部
から出力される制御信号に同期して以後の制御信
号が給電回路に入力される事を制限する。よつ
て、リニアソレノイドへの給電は、前記異常が回
復するまで停止する。

［実施例］ 本発明の１実施例を示す第２図において、符号
９１は、車速に比例したパルスを発生する車速セ
ンサである。９２は、車速パルスをアナログ電圧
に変換するＦ／Ｖ変換器である。９１，９２によ
つて検出された車速によつて、ステアリング機構
に付与すべき補助操縦力の大きさが決定づけられ
る。４１は、誤差増幅回路であり、車速信号とフ
イードバツク信号（抵抗４４で検出され、増幅器
４５で増幅される）を入力して、両者の誤差に対
応したレベルの誤差信号を出力する。４２は、比
較回路であつて誤差増幅回路４１から入力した誤
差信号と、三角波発振回路４３からの信号とを比
較し、その大小に応じてON−OFFのデユーテイ
制御信号を出力する。以上４１〜４３の回路によ
り制御部４が構成されている。

３は、給電回路であつて、図示しない車載バツ
テリー電源とリニアソレノイド１の間に直列に介
挿され、リニアソレノイド１に負荷電流を供給す
る。該負荷電流の大きさの調節は、前記デユーテ
イ制御信号に応じてパワートランジスタ３１を
ON−OFFさせることにより行なう。

１は、リニアソレノイドであつて、従来あるタ
イプのものと同様に、供給される電流に対応して
電磁力を変化し、もつて、弁の開度を変化させる
ことによつて、図示しないポンプからパワーステ
アリンゲギヤボツクスへの油圧経路に形成された
バイパス路の流量を変化させて、補助操縦力を加
減する。

４４は、抵抗であり、リニアソレノイド１の負
端子側と車体アースとの間に直列に介挿される。
抵抗４４によつて前記フイードバツク信号が検出
される。４５は、増幅回路であり、フイードバツ
ク信号を増幅する。

いま、車速は、車速センサ９１で検出され、
Ｆ／Ｖ変換器９２によつてアナログ電圧に変換さ
れた後、車速信号として誤差増幅回路４１に入力
される。一方、リニアソレノイド１の通電電流
は、抵抗４４により電圧レベルで検出され、増幅
回路４５を介して、フイードバツク信号として、
誤差増幅回路４１に入力される。

誤差増幅回路４１は、低速において、リニアソ
レノイド１の通電電流値が小となり、高速におい
て該電流値が大となるように、車速信号とフイー
ドバツク信号とのレベル差に対応したレベルの電
圧信号を比較回路４２に出力する。

比較回路４２においては、誤差増幅回路４１の
出力電圧信号と発振回路４３の三角波電圧信号と
のレベルが比較され、その大小に応じたデユーテ
イ比率のパルス列信号（デイーテイ制御信号）が
出力される。このパルス列信号が出力禁止ゲート
５１を介して給電回路３に付与される。

ここで、出力禁止ゲート５１が作動していない
ものとすると、給電回路３は、比較回路４２から
出力されたパルス列信号のオン、オフに一致して
リニアソレノイド１への通電電流を断続して、該
電流値の平均値を決める。

以上のように、操舵補助力は、通常は、車速に
対応して、制御される。

次に、本発明の特徴を示す出力禁止ゲート５１
は、符号５２〜５４、及び２１〜２３に示す回路
によつて制御され、リニアソレノイド１の正端子
側の地絡が検出されたときに作動して、比較回路
４２から出力する制御信号を禁止する働きをな
す。

ここで５２はRSフリツプフロツプ回路であり、
比較回路４２が出力する制御信号を分岐して、そ
のセツト信号としている。

２２は、リニアソレノイド１及び抵抗４４に並
列に接続された抵抗２１によつて得られた電圧信
号（該信号はリニアソレノイド１の正端子側の電
位を表す）と比較すべき基準電圧信号を発生する
基準電圧発生回路であり、分圧抵抗などにより構
成される。該基準電圧の大きさは、異常状態を表
す値に対応するように予め設定されている。即
ち、比較回路２３において前記基準電圧信号のレ
ベルと抵抗２１によつて得られた電圧信号のレベ
ルが比較され、基準電圧信号レベルの方が大きい
とき（地絡故障等により、リニアソレノイド１の
正端子側の電位が低下したとき）はRSフリツプ
フロツプ回路５２にリセツト信号を出力せず、抵
抗２１によつて得られた電圧信号レベルの方が大
きいとき（前記正端子側の電位が正常な大きさに
あるとき）は、リセツト信号を出力する。

次に、RSフリツプフロツプ回路５２の動作を
説明すると、まず、正常時には、比較回路２３か
らリセツト信号が入力され、又、比較回路４２か
らは前記デユーテイ制御信号に同期して、セツト
信号が入力される。したがつて、RSフリツプフ
ロツプ回路５２のＱ出力には、細いパルスが出力
される。今、給電回路３から、リニアソレノイド
１の正側端子までの間に地絡故障が生じたとする
と、抵抗２１によつて得られる電圧レベルは、基
準電圧値よりも小さくなり比較回路２３はRSフ
リツプフロツプ回路５２にリセツト信号を出力す
る事を停止する。従つて、比較回路４２からのオ
ン信号（セツト信号）の入力により、再びリセツ
ト信号が入力されるまで、RSフリツプフロツプ
回路５２のＱ出力はオン信号を出力しつづける事
となる。５３はマスク回路であり、RSフリツプ
フロツプ回路５２のＱ出力が一定時間以上続くと
き、発振器５４をオンさせる回路である。

第３図は発振器５４がオンした場合における出
力波形を示す図である。なお、発振器５４はオフ
状態においては高レベル信号を連続的に出力し、
出力禁止ゲート５１を非作動状態としている。図
示のように発振器５４の出力波形は一定周期のパ
ルス波形であり、長周期（低レベル状態）におい
て出力禁止ゲート５１を作動させ、前記デユーテ
イ制御信号の給電回路３への出力を禁止し、短周
期（高レベル状態）において該禁止を解除する。
換言すれば、該短周期によつて、給電線が地絡し
た場合においても、所定サイクルで瞬間的に禁止
は解除されている。これが、故障が回復した際に
おけるフリツプフロツプ５２のリセツト信号とな
り、再び正常な動作が再開される。

なお８は警告ランプであり、前記マスク回路５
３のオン信号により点灯され、異常を警告する。

また３２は保護抵抗であり、給電回路３を過大
電流から保護する。

第４図は、RSフリツプフロツプ回路５２及び
マスク回路５３の回路動作をマイクロコンピユー
タのCPU内で処理する場合の処理手順を示すフ
ローチヤートである。以下、第４図に従つて説明
する。

まず第４図ｂの割込みルーチンは、ステツプ
S20において、比較回路４２が給電回路３に出力
するオン信号により、実行スタートする。ステツ
プS21においては、オン信号を確認するため、一
定の時間まちを行い、次にステツプS22において
リセツト信号が入力されているかを判断する。リ
セツト信号が入力されているときは、ステツプ
S23に入り、タイマフラグをオフする。一方リセ
ツト信号が入力されていないときは、ステツプ
S24に入り、タイマフラグをオンする。次のステ
ツプS25ではこのルーチンを終了し、メインルー
チンへリターンする。

次に、第４図ａのメインルーチンを説明する。
電源が入ると、まずステツプS1で初期状態のセ
ツトを行う。ステツプS2においては、リニアソ
レノイド１に供給する負荷電流を車速に対応し
て、フイードバツク制御するための種々の演算及
び入出力の処理を行う。次にステツプS3におい
てｂ図における割込み処理の結果、タイマフラグ
がオンしているかどうかを判断する。タイマフラ
グがオフのときは、ステツプS4S5S6に入り、タ
イマがリセツトさされるとともに、オーバフロー
フラグをリセツトし、さらに発振器５４をオフさ
せる。これにより発振器５４は高いレベル信号を
出力し、出力禁止ゲート５１は非作動状態とな
る。

又、タイマフラグがオンであるときは、ステツ
プS7に入る。ステツプS7において、オーバーフ
ローフラグがセツトされていないとき、即ち、タ
イマオフ時にステツプS8に入り、タイマがスタ
ートする。又、ステツプS7においてオーバーフ
ローフラグがセツトされているときは、発振器５
４は、作動中であるのでそのままS2に戻る。つ
ぎに、ステツプ９においては、タイマがタイムア
ツプしたかを判断し、タイムアツプしたときはス
テツプS10においてオーバーフローフラグをセツ
トした後ステツプS11に入り、発振器５４をオン
する。これにより発振器５４は低レベル信号を出
力し、出力禁止ゲート５１が作動し、制御信号の
給電回路３への出力は禁止される。タイマがタイ
ムアツプしない間はステツプS2へ飛び、同一の
処理を制御終了まで繰り返し実行する。

以上のCPUによる処理の１例で示されるよう
に、マスク回路５３は、発振器５４へオン又はオ
フ信号を出力し、発振器５４はオン信号により第
３図に示すようなパルスを発振し、また、オフ信
号によりパルス発振を停止して連続的に高いレベ
ル信号を出力する。

次にこの装置の作用を要約的に説明する。今、
リニアソレノイド１に流れる電流を車速に対応し
てフイードバツグ制御するために、抵抗４４、増
幅回路４５によつてフイードバツク信号を得てい
る。フイードバツク制御中において、給電回路３
と、リニアソレノイド１の正側端子の間で地絡が
生じると地絡によつて抵抗４４、増幅回路４５に
よるフイードバツク信号レベルは零レベルとなる
から、誤差増幅回路４１の出力電圧信号は、給電
電流を増加させる方向に変化し比較回路４２は、
駆動回路３に対してリニアソレノイド１に大電流
を供給するような信号、即ち、オン信号を送りつ
づけようとする。一方、地絡により、抵抗２１に
よつて得られる電圧信号レベルは、設定レベルよ
り小さくなり（ほとんど０となり）、比較回路２
３によりリセツト信号が停止され、フリツプフロ
ツプ５２は、比較回路４２のオン信号によりオン
状態を保持する。マスク回路５３は、入力信号の
一定期間のオン状態により発振器５４をオンさ
せ、出力禁止ゲート５１を動作させる。

そして、出力禁止ゲート５１によつて、負荷駆
動回路３に出力されるパルス列信号は、発振器５
４の高レベル信号と比較回路２のオン信号の論理
積によつて得られる細いパルス信号となる。

さらに抵抗３２により、駆動回路３に流れる電
流は、制限され又、ウオーニングランプ８をとり
つけたときは、略出力禁止ゲートの作動とともに
点灯する。

以上説明した実施例の装置により、特にリニア
ソレノイド１に供給する電流を断続するパワート
ランジスタなどのスイツチング電力素子を保護す
る事ができる。なお、上記の実施例では、パワー
ステアリング強度指令信号として車両の速度信号
を用いているが、手動のステアリング操作の強度
を現わす信号、あるいはステアリングの角度信
号、又は、これらの組合せを用いてもよい。

［発明の効果］ 上記詳述したように、本発明に係るパワーステ
アリング制御装置によると、地絡等の異常による
リニアソレノイドの正端子側の電位の低下から直
接に、地絡等の装置の異常を検出するから、誤動
作が少ない。

又、異常を検出すれば、制御信号のオン信号に
同期して禁止部がただちに作動するから、作動遅
れを小さくできるという効果がある。

又、地絡等の異常が解消すれば、そのまま元の
状態に復帰することができる。

以上のように、本発明によつて、リニアソレノ
イド正端子側の地絡等の異常によつて生じる給電
回路の破壊を、安定確実に防止することができる
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の概念を示したブロツクダイ
ヤグラムである。第２図は本発明の具体的な実施
例に掛るパワーステアリング制御装置の構成を示
したブロツクダイヤグラムである。第３図は、発
振器の出力波形図である。第４図は、同実施例の
一部のコンピユータによる処理を示したフローチ
ヤートである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パワーステアリング機構の油圧系に介挿され
   た電磁弁の開度を、通電電流に応じて調節するリ
   ニアソレノイドと、 前記リニアソレノイドに給電する給電回路と、 少なくともパワーステアリング強度指令信号に
   応じて前記給電回路に制御信号を出力し、前記リ
   ニアソレノイドへ給電される給電電流を制御する
   制御部と、 前記リニアソレノイドの前記給電回路側の電位
   を検出し、該電位が基準値以上であることを条件
   として、許容信号を出力する電位検出手段と、 前記制御部と前記給電回路との間に介挿され、
   前記許容信号が出力されない場合に前記給電回路
   への前記制御信号の出力を禁止する禁止部とを備
   えることを特徴とするパワーステアリング制御装
   置。