JPH05170113A

JPH05170113A - 電動パワーステアリング用制御装置

Info

Publication number: JPH05170113A
Application number: JP16189492A
Authority: JP
Inventors: Dany Desrus; デリュダニー
Original assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Current assignee: Valeo Systemes dEssuyage SAS
Priority date: 1991-05-29
Filing date: 1992-05-29
Publication date: 1993-07-09
Also published as: FR2676982A1; EP0518716A2; EP0518716B1; FR2676982B1; DE69210102T2; ES2086683T3; EP0518716A3; DE69210102D1

Abstract

(57)【要約】【目的】パワ−ステアリングの寸法を小さくするとと
もに、コストを低減させ、かつ高い信頼性を与え、また
故障時の手動操作を可能にする。【構成】ステアリングコラムに連結した電気サーボモ
ーターにより、クラッチを介して、下記要素を有するプ
ロセッサで、電気的に制御する。・始動シグナルを与えるステアリングトルク測定手段86
〜92。・操舵補助停止条件に影響する少なくとも一つのパラメ
−タを測定し、そのシグナルを与える手段79〜85。・制御シグナルに反応してモ−タ−に電気を送る手段6
4。・測定手段からのシグナルに反応して制御シグナルを発
するコンピュ−タを有するマイクロプロセッサ40。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、車両用電動パワーステ
アリング装置に関する。更に詳しくは、駐車時等用の電
動パワーステアリング装置に関する。しかし、それに限
定されるものではない。このような装置は通常、低速運
行時(例えば、３０ｋｐｈ以下)にのみ作動する。

【０００２】

【従来の技術】運転者が自動車のハンドルホイールを回
すと、制御装置がそのシグナルを受けて作動する機械的
動力源を有するパワーステアリング装置は公知である。
これには、油圧式、空気圧式、または最近多くなった電
動式がある。本発明は、動力源を、電動モ−タ、就中、
サ−ボモ−タとしたパワーステアリング装置に関する。

【０００３】この種の装置は、自動車が動いている間中
作動する。それはまた、四輪操舵式の場合、四輪全部に
対して作動する。しかし、後述するように、本発明は、
前輪操舵式の車両に適用したほうが、良い結果を生むこ
とが分った。

【０００４】電動パワーステアリング装置の技術面の発
達は比較的緩慢である。この発達を制約している２つの
要因がある。それは、構成部品の高価格と、高い信頼性
に対する要求とである。例えば、自動車が動いている間
は、いつでも作動するようにした電動パワーステアリン
グ装置では、電動モ−タは常に動いている。そのため、
短期間に、機械的、電気的、熱的な影響を受けて、痛む
おそれがある。従って、本来必要とするよりも、大型モ
−タが必要になる。

【０００５】更に、信頼性に対する要求は、自動車の安
全上不可欠である。非電気的パワーステアリング装置
は、通常、自動車の走行中はいつでも作動するようにな
っていたので、現在出まわっている電気式パワーステア
リング装置も、自動車の走行中はいつでも作動するよう
に設計され、高価となっている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、動力式操舵が最も効果を上げるような運転
状況下で作動するように設計された電動パワーステアリ
ング装置の制御装置を提供することにある。それらの状
況とは、駐車中か、低速運転中か、又はなんらかの理由
で、ごく短時間、ハンドルに相当な力を入れねばならな
い時等である。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的のため、本発明
によると、ステアリングコラムに取付けたハンドルホイ
ールと、パワーステアリングに一体的に設けたプロセッ
サで制御される少なくとも一つの電気モーターを有する
パワーステアリング装置に、変速手段を介して、直接的
又は間接的に連結されたステアリングコラムとを備え、
かつ次のものを備えることを特徴とする電動パワーステ
アリング用制御装置が提供される。・操舵操作を示す少なくとも一つのシグナルを出す、ス
テアリング・トルクの測定装置。・操舵補助のための必要基準、又はそれに先立つ必要基
準(前提条件)の少なくとも一つのパラメータを測定し、
かつ、そのパラメータを表す少なくとも一つのシグナル
を出す装置。・電気サーボモーターに電気を供給し、かつ制御シグナ
ルを受信するようになっている制御された電源。・操舵操作と、補助動力提供と停止に関する前記パラメ
ータを示すシグナルをそれぞれ受信し、パワーステアリ
ング用電気供給手段のため制御シグナルを出すコンピュ
ータ。上記した以外の本発明の特徴と効果は、図示の実施例に
基づく以下の説明により、更に明らかになると思う。

【０００８】

【実施例】図１は、本発明の制御装置を有する電動パワ
ーステアリング装置を示す。これは、ステアリングコラ
ムを有し、ステアリングコラムは、車内(図示せず)に通
常の方法で取りつけられ、かつ一端にハンドルホイール
(２)を有する少なくとも１本のステアリングシャフト
(１)を含んでいる。ステアリングシャフト(１)の他端に
は、ピニオン(３)が取付けられ、ピニオン(３)は、ラッ
ク(４)とかみ合っている。前輪の舵取り上のラック(４)
の作用は、パワステアリングのついてない自動車とたい
して違わないので、詳述しない。

【０００９】電動パワーステアリング装置は、操舵に要
する力を補助する助力装置(９)を有している。それは、
基本的には、変速器付きの電気的サ−ボ機構である。こ
のサ−ボは、電気モ−タを備え、その動力軸(６)は、変
速器を駆動する。

【００１０】変速器は、クラッチ機構(７)と減速機(８)
を有し、減速機(８)の出力軸(110)は、カプリング(11)
を介して、ステアリングコラム、又は(図示していない
他の実施例では)ラック(４)に連絡されている。

【００１１】操舵助力装置(９)も制御装置(12)を有し、
その主要部品は、測定手段(13)、別の測定手段(15)、制
御された電力供給手段(17)、及びコンピュータ(18)であ
る。測定手段(13)は、ステアリングトルクの測定用で、
ステアリングトルクを示す少なくとも一つのシグナル出
すようになっている。

【００１２】測定手段(15)は、操舵補助をするのに必要
な予め決めた基準、つまり前提条件に合致するか否かの
決定要因であるパラメータの少なくとも一つを測定す
る。測定手段(15)は、このようなパラメータを示す少な
くとも１つのシグナル(16)を出すようになっている。

【００１３】電力供給手段(17)は、制御信号(19)を送
り、モ−タ(５)への電力の供給を制御する。コンピュー
タ(18)は、ステアリングトルクシグナル(18)と操舵補助
状態シグナル(16)を受け取り、電力供給手段(17)の制御
信号(19)に、コマンドシグナルを送る。

【００１４】本実施例では、トルク測定手段(13)は、ス
テアリングコラムの上部にあり、運転者がハンドルを回
すと、そのトルクを測定する。図１では、この測定手段
は、ステアリングトルクセンサー(13)を備え、運転者が
車の前輪を回すためにハンドル(２)に加えたトルクを感
知する。

【００１５】図２は、このセンサーの例を示し、ステア
リングコラムの２か所(21)(22)に接続された目盛り付き
ト−ションバ−(20)の周囲に設けられている。例えば、
軸(22)の一端はハンドルホイール(２)が取付けられ、他
の軸(21)の一端にはピニオン(３)が取付けられている。
２本の軸(21)(22)の他端の対向面に設けた各凹部には、
目盛り付きト−ションバ−(20)の両端の頭部が嵌合して
いる。

【００１６】軸(21)(22)の同じ側の端に、それぞれリン
グ(23)(24)が取付けられ、その上にマークが付されてい
る。このマークは、光学的マ−ク又は磁石的マ−クであ
り、リング(23)(24)が読取りヘッド(25)(26)と相対する
位置へくると、直ちにこれを指示する。マ−クが読取り
ヘッドの前へくると、例えば、インクリメントコーダー
と同じようなパルスを発生する。

【００１７】２つの読取りヘッド(25)(26)からの測定シ
グナル(28)(29)は、回路(27)へ転送されて、ハンドルホ
イール(２)を回した時のトルクを測定する。運転者がハ
ンドルホイールに力を加えると、ト−ションバ−(20)が
間にあるため、軸(22)の回転運動は、軸(21)のそれより
先行する。従って、２つの回転運動を表す測定値シグナ
ル間の相違により、ステアリングトルクの値が表示され
る。

【００１８】図３は、操舵補助装置のコンピュータ又は
制御装置の主要構成部品を示す。好ましい実施例では、
これは電子モジュールに組み込まれている。例えば、プ
リント基板上に各種部品を取付け、密閉したハウジング
に収容した集積回路の形態をしている。ハウジングは、
操舵補助装置のケ−スに固着されて、これと一体となっ
ている。このような構成のために、自動車の組み立てと
整備は容易になる。

【００１９】エンジンの低速回転時(特に駐車中)に、操
舵補助用のモ−タの出力を増加させるように設計された
電子モジュールが、例えば、８ビットデータ処理型のマ
イクロプロセッサ(40)の周囲に設置されている。

【００２０】マイクロプロセッサ(40)は、ステアリング
トルクに関するシグナルや、操舵補助の前提条件に影響
を与えるパラメータを受信する。それは、一方で(50)(9
1)(92)，他方で(84)(85)の入力を介して受信する。マイ
クロプロセッサ(40)は、そのメモリーに予め記録したプ
ログラムに従い、パワーステアリングが必要とする制御
シグナルを発信する。

【００２１】これに応答して、マイクロプロセッサ(40)
の出力部(71)ないし(73)は、４つのＭＯＳＦＥＴトラン
ジスターを有するモーター制御アクチュエータ(64)を制
御する。モーター制御アクチュエータ(64)の出力部(65)
(66)は、パワーステアリングのモーターへ電気を供給す
る。

【００２２】マイクロプロセッサ(40)はまた、クラッチ
制御断続器(58)を制御入力手段(59)を介して制御し，そ
の出力(61)(61')は、補助装置と一体になっている電磁
クラッチ(７)の作動部に働く。また、マイクロプロセッ
サ(40)は、主電流断続器(54)を制御する。主電流断続器
(54)は電磁リレ−型が望ましい。

【００２３】このリレ−の出力(56)は、操舵補助装置に
電力を送る。このリレ−は、図３のＡＰＣとＢＡＴの２
つの端子が自動車から受けた電気が、偶発的に直流から
交流に変わって、電子モジュールを損傷するのを防止す
る。

【００２４】クラッチ(７)の作動部は、可動コアを有す
る電磁コイルとするのがよい。この可動コアの一端は、
クラッチの可動部を、出力(61)を介して、第１方向へ、
又は出力(61')を介して、第２方向へ選択的に置き換え
ることができる。

【００２５】マイクロプロセッサ(40)は、操舵補助装置
の作動状態が確かめられた時のみ補助を行わせる。この
目的のため、マイクロプロセッサ(40)は、４つのモニタ
ー手段(45)，(67)ないし(70)，(73)及び(60)を有する。
モニター手段(45)はバッテリーの電圧を監視する。

【００２６】バッテリーの端子は、ケーブル(図示せず)
と車の点火スイッチを介して、ＡＰＣ陽極に接続されて
いる。モニター手段(67)ないし(70)は、モーターの誘導
電流を監視する。モニター手段(73)は、モーターが発す
る熱を監視する。モニター手段(60)は、クラッチの状態
(それが結合しているか否か)を監視する。

【００２７】マイクロプロセッサ(40)の制御出力(51)
は、増幅回路(49)例えばバッテリーから受けた電圧を増
大する手段を制御する。本例では、回路(49)はダブラー
(倍電圧器)である。バッテリーの電圧を上げるためのこ
の種の装置は、電流断続器を制御するのに欠かせない。

【００２８】電流断続器は、ホットポイントでハイサイ
ドなＭＯＳＦＥＴ型電界効果トランジスタからなる。こ
の種の電流断続器は、必要な負荷電圧が最高になるよう
な各ターミナルに設けられている。倍電圧器から得た電
圧は主電流断続器(54)に供給される。後述する倍電圧回
路(49)は、過電圧防止装置(43)の出力に接続されてい
る。

【００２９】過電圧防止装置(43)は、上記の接続を経
て、自動車の点火スイッチとバッテリーの正端子に接続
されている。この配線中には、ＡＰＣプラスと、バッテ
リーのマイナス端子からのＢＡＴマイナスの２つの接点
がある。

【００３０】マイクロプロセッサ(40)は、色々なセンサ
ーから受け取ったシグナルを確認する。それは、プログ
ラム可能なＥＥＰＲＯＭメモリー中の原因分析のための
エラーを記憶する。ＥＥＰＲＯＭメモリーは、整備士の
ための整備日誌の役割をする。双方向伝達手段は、マイ
クロプロセッサ(40)と診断部(図示せず)との間の対話を
許す。そのため、メモリーに記憶された診断用エラーを
読み取ることができる。ある実施例における集積回路で
は、電子モジュールは小型化され、操舵補助装置のハウ
ジングと一体化できる。そのため、容積を小さくし、信
頼性を高め、かつ作動に要する費用を低減しうる。

【００３１】パワステアリング駐車システムの電子制御
モジュールは、２つの大きな機能を有する。その第１
は、電気サーボモーターのアマチュアに電流を流すこと
である。この電流の方向や大きさは、ステアリングトル
クセンサーから受け取るシグナルによって決まる。第２
の機能は車の速度や制御装置自身の状態に基いて受け取
るシグナルに従い、操舵補助を始動させることである。
これは安全機能である。

【００３２】本装置は、少なくとも次の機能を有する。 (１)パワーステアリング機構の過度の使用により、損傷
したり破壊したりしないように、各構成部分を保護す
る。 (２)バッテリーの過度の放電を防止する。 (３)車内の他の電気機器の操作によって障害を受けない
ようにする。 (４)操舵補助装置のハウジングに取付けることができ
る。

【００３３】欠陥部品があったり、バッテリーが放電し
てしまったり、モーターが過熱した場合でも、性能は若
干低下するものの、本装置は作動することができる。こ
の補正操作モ−ドは、パワーステアリングを作動状態に
しておくと達成される。

【００３４】この操舵装置の作動は、手動式のものと同
じである。運転者へ警報を与えながら、補正操作モ−ド
に移行させるようにしてもよい。

【００３５】従って、このパワーステアリング装置は、
ステアリングコラムに恒久的に、また直接的に固着され
ていない。ステアリングコラムとサーボモーターの間に
おいて、操舵補助装置にはクラッチが設けられ、クラッ
チは、制御器(12)がシグナルを発すると始動する。

【００３６】クラッチは、その反対の場合、即ち、制御
装置が停止コマンドを出した時や、故障で始動シグナル
を打ち消した時、非作動状態となる。ハンドルホイール
はステアリングコラムに固着されているので、なんらか
の理由で操舵補助装置が作動しなくなっても、車の操舵
に支障をきたすことはない。

【００３７】マイクロプロセッサ(40)としては、例えば
米国のテキサス・インスツル−メント社製のＴＭＳ３７
０Ｃ８５０型の回路を用いればよい。その回路は、次の
要素を有している。・４Ｋオクテットのメモリー(ＲＯＭ)で、８Ｋオクテッ
ト又は１６Ｋオクテットに拡張可能のもの，・２５６オクテットのメモリー(ＲＡＭ９)，・２５６オクテットのプログラム可能なＥＥＰＲＯＭ、
又は停電時にメモリーの内容がプロテクトされるメモリ
ー(例えばニッケル・カドミウム電池付きのランダム・
アクセス・メモリー)，・５５の入力／出力，・８ビット、８チャネルの１６個のアナログ／デジタル
・コンバータ，・３つの割り込み入力，・モーターを制御するための周波数２０ｋＨｚ，可変循
環率のシグナルを出す２つの１６ビット・タイマー，・使い捨て式の内部タイマー付きの内部監視器，・並列伝達インターフェース(ＳＰＩ)，及び・直列伝達インターフェース(ＳＣＩ)。

【００３８】集積回路は、２０ＭＨｚクロックで動く。
それは、６８ピンＰＬＣＣハウジング内に収容されてい
る。その作動温度は、−４０℃と１２０℃の間である。

【００３９】別の実施例として、表面積とコスト面で有
利で、適用上必要にして十分な適応性がある２８ピンＰ
ＬＣＣハウジングの中に、同系統のマイクロプロセッサ
を収容してもよい。

【００４０】電力供給は、点火スイッチによって電流が
通じるＡＰＣプラス端子に接続することにより得られ
る。この電力供給はすぐに安定し、図面の各所にＲＥＧ
として示すように、トルクセンサーと共に使用される集
積回路や電子回路にとり適当なものとなる。

【００４１】図４に示した実施例では、この安定電力供
給手段は、２つの電路(101)(102)に分けられる。電路(1
01)では、レギュレ−タ(100)が、車の電源に接続された
ＡＰＣプラス端子とＢＡＴマイナス端子との間に接続さ
れている。レギュレ−タ(100)は、調整された出力電圧
＋ＲＥＧを出す。この安定電力供給は、例えばＴＣ７
７０５回路からなっている。

【００４２】電路(101)は、ＡＰＣプラス端子に接続し
ている電線を有する。この電線は、アースされているコ
ンデンサー(103)とダイオード(104)を含む回路に接続さ
れている。コンデンサー(103)とダイオード(104)の共通
点は、ダイオード(105)の陽極に接続されている。ダイ
オード(105)の陽極は、コンデンサー(106)の第１端子
と、集積調整回路(100)の入力に接続されている。コン
デンサー(106)の第２端子は、アースされている。

【００４３】集積回路(100)からの出力は、図４に＋Ｒ
ＥＧとして示した電子モジュールの接点の全てに接続さ
れている。その出力は、アースされているコンデンサー
(107)を通して濾波される。

【００４４】電路(101)は、抵抗器(114)とアースされて
いるコンデンサー(115)とからなる回路(114)ないし(11
6)を有している。抵抗器(114)とコンデンサー(115)との
間の共通点(116)は、電気供給モニター(46)(図３)に接
続されており、電気供給モニター(46)は、図３の(47)で
示したマイクロプロセッサ(40)のＲＥＳＥＴ入力端子に
接続されている。

【００４５】もし電圧＋ＲＥＧが４．５ｖ以下に低下し
たら、モニターは、マイクロプロセッサ(40)を当初の状
態に戻すべく、マイクロプロセッサのリセット手段を作
動させる。

【００４６】安定電力供給手段の２次電路(102)は、Ａ
ＰＣのプラス入力に接続され、自動車の電気供給手段か
ら電流を受け、かつ図４に＋ＲＥＧと示した入力(121)
を介して、電路(101)における調整された電圧を受け
る。車の電源から受けた電圧＋ＡＰＣは、コンデンサー
(118)，ダイオード(119)及び可変抵抗器(108)からなる
並列回路に接続されている。この回路の目的は過電圧を
防ぐことである。この回路からの出力(120)は、特に＋
ＡＰＣの電圧が過大となって、電子モジュールを害さな
いように守る。更に、出力(120)は、抵抗器(109)の一端
に接続され、同じく他端はダイオード(110)の陽極とコ
ンデンサー(112)の間の共通点に接続されている。ダイ
オード(110)の陰極は、＋ＲＥＧの入力に接続されてい
る。

【００４７】コンデンサー(112)は、アースされている
上記の共通点と、同じくアースされている抵抗器(111)
との間に接続されている。電路(102)の出力回路からの
出力(117)は、電気供給モニター処理した後、マイクロ
プロセッサ(40)のアナログ／デジタルコンバータに入
力する。従って電子モジュールは、クラッチ機構と操舵
補助用サーボモーターに電気を供給する。

【００４８】図３に戻り、車の点火スイッチを入れる
と、リレ−の形をしている主電流断続器(54)は、＋ＡＰ
Ｃの電圧を得ることができる。この電圧は、バッテリー
のプラスの端子から得られる。リレ−(54)は、電荷ポン
ピング型の電圧ダブラー(49)により制御される。

【００４９】図５に示した電圧増加器つまりダブラー(4
9)は、マイクロプロセッサ(40)が発信した３．３ｋＨｚ
の周波数をもつシグナルで制御される。図５に示した電
圧増加回路(49)は、マイクロプロセッサ(40)の調整可能
なタイマーに接続している入力(131)を有している。こ
の調整可能なタイマーは、３．３ｋＨｚの周波数で、角
形波のシグナルを出す。このシグナルは、２つの倍電圧
ダイオードを有する電荷ポンピング回路を作動させる。
通常、この種の回路は、トランジスター(133)のベース
に接続された抵抗器(130)を有する入力回路の形態をし
ている。

【００５０】トランジスター(133)のベースは、抵抗器
(129)と並列したコンデンサー(132)を有するフィルター
に接続されている。トランジスター(133)のフィルター
とエミッターは、アースされている。

【００５１】トランジスター(133)のコレクターは、別
のトランジスター(123)のベースに接続されている。ト
ランジスター(123)のベース・コレクター回路は、抵抗
器(122)を周回し、＋ＡＰＣ入力に接続されたコレクタ
ーと抵抗器(122)との間に共通点を有する。

【００５２】トランジスター(123)のコレクター・エミ
ッター回路は、電荷ポンピング回路の一部であるダイオ
ード(126)を有する。ダイオード(126)の陰極は、コンデ
ンサー(125)の一端と、トランジスター(123)のエミッタ
ーの一端に接続されている。

【００５３】トランジスター(123)のベース・エミッタ
ー回路は、ダイオード(124)を周回している。ダイオー
ド(126)とコンデンサー(125)の共通点は、電荷ポンピン
グ回路の２次ダイオード(127)の陽極に接続されてい
る。ダイオード(127)の陰極は、倍電圧を出す出力端子
ＤＯＵＢ、及びコンデンサー(128)の一端に接続されて
いる。コンデンサー(128)の他端はアースされている。

【００５４】出力ＤＯＵＢで出す増幅電圧は、通常＋Ａ
ＰＣ電圧より大きく、この増幅電圧により、モーター制
御アクチュエータ(64)の(ホットポイントで)「ハイサイ
ド」なＭＯＳＦＥＴトランジスターは、モーターに制御
電圧を送ることができる。

【００５５】マイクロプロセッサ(40)は＋ＡＰＣ電圧を
測定し、その電圧が所定範囲外にあると、操舵補助が行
われないようにする。例えば、この電圧が仮に１０ｖと
いった１次限界値以下になったら、バッテリーがあがっ
てしまうおそれがある。同様に、もし１６ｖといった２
次限界値以上になったら、クラッチとモーターが過熱す
るおそれがある。

【００５６】マイクロプロセッサ(40)は、ダブラー(49)
の電圧出力と、電気供給のレベルを制御し、電流断続器
に何か異常がないかを探す。マイクロプロセッサは、更
に、前述のトルクセンサーと交換するシグナルを処理す
るインターフェースを有している。

【００５７】このインターフェースは、図３の(86)及び
図６で示した回路である。それはバッファー回路であ
り、インターフェースのコネクターは、トルクセンサー
に接続されている電子手段に連結するようになってい
る。このコネクターはマルチ・ピン型で、図３と６に示
したＣＯＵ(88)，ＲＥＦ(89)，ＳＹＮＣ(87)の３つの入
力端子を有する。このコネクターは、トルクセンサーと
一体になっているコンディショナー又は処理回路からシ
グナルを発信する。

【００５８】インターフェース(86)は、シヌソイドト
ルクシグナルＣＯＵ，同期化シグナルＳＹＮ，及
びレファレンスシグナルＲＥＦを交換する。

【００５９】マイクロプロセッサ(40)は、アナログ／デ
ジタル変換で、トルク・シグナルの振幅を測定する。同
期化シグナルＳＹＮは、これらのアナログ／デジタル
変換を起こさせ、レファレンスシグナルＲＥＦは、
アナログ／デジタル・コンバータにレファレンスを送
る。

【００６０】シグナルＳＹは、２つの直列インバータ
を有するシェ−ピング回路を経て、マイクロプロセッサ
(40)のアナログ／デジタル・コンバータに入力する。本
発明の好ましい実施例においては、これらのインバータ
は、ＮＯＴ−ＡＮＤゲート(140)(141)からなり、その入
力側は、入力シグナルを受信しうるように接続されてあ
る。

【００６１】マルチ・ピンコネクターは、出力端子
＋ＲＥＧと −ＢＡＴを有し、電子エネルギ−を、マイ
クロプロセッサ(40)の制御下で、トルクセンサーに送
る。

【００６２】回路を保護するため、ダイオード(142)(14
3)(144)は結線(145)の間に設けられ、電子モジュールの
電圧＋ＲＥＧを受け、各線は、ＣＯＵ(88)，ＲＥＦ(8
9)，ＳＹＮＣ(87)の３つの入力端子に接続されている。
更に、ＲＥＦラインは、抵抗器(146)とコンデンサー(14
7)からなる抵抗性−容量性のフィルターによってフィル
ターされる。

【００６３】モーター制御アクチュエータ(64)につい
て、図３，及び更に詳しい図７を参照して説明する。

【００６４】図７は、４つの制御された電流断続器(17
1)ないし(174)を備えるアクチュエータの原理を示して
いる。これらは、制御回路(175)で制御される。制御回
路(175)は、図３の出力(72)(73)(71)から受け取る３つ
のシグナルに応答する。それらは、それぞれ前進方向シ
グナル(176)、逆転方向シグナル(177)、循環率シグナル
(178)である。

【００６５】循環率シグナルは、例えば角形波のシグナ
ルである。その振幅や周期は、操舵補助の使用基準(例
えば操舵補助が要求される状態)により、及び主として
運転者がハンドルホイールを回した時のトルク値の亟数
として定められている。

【００６６】論理回路は、同時に双方向への制御を禁止
する。それは、マイクロプロセッサ(40)の故障の場合
に、ショートの原因になるからである。５／１００秒と
いうごく僅かの遅れも、制御の方向は変わって、過度電
流による短絡のおそれはなくなる。

【００６７】倍変圧器(49)で高めた電圧で、ホットポイ
ントで「ハイサイド」なトランジスターには、不変コマ
ンドが送られる。変調シグナルは、コールドポイントで
「ロ−サイド」トランジスターに送られる。

【００６８】トランジスターの制御グリッドは、後述す
るようにして、マイクロプロセッサ(40)で作られ、図３
の出力(71)ないし(73)を経由して発信される３つのシグ
ナルに応答して、論理回路が作ったシグナルを受ける。
しかし、ブリッジの「ハイ」ブランチの２つのトランジ
スター(171)(172)は高出力であり、ブリッジの「ロー」
ブランチの２つのトランジスター(173)(174)は低出力で
ある。

【００６９】電気モーター(179)は、トランジスター(17
1)ないし(174)を備えるブリッジの共通端子(150)と(18
1)の間に接続されている。従って、電流がトランジスタ
ー(171)と(174)の間に流れるか、トランジスター(172)
と(173)の間に流れるかにより、モーター(179)の回転方
向は変化する。

【００７０】図７には、２つのパワートランジスター(1
73)(174)の中の１つが示されている。一般に、制御可能
ならどんなタイプの電流断続器でも使用可能である。図
８において、電流断続器(150)は制御回路(152)を有し、
制御回路(152)は、電界効果型パワートランジスター(15
3)のグリッドに極性を与える。

【００７１】制御回路は、２つのトランジスター(156)
と(158)を有している。トランジスター(156)のベース
は、抵抗器(154)と(155)からなる電圧分岐ブリッジを経
由して、図１０で後述する論理回路からの制御シグナル
を受信する。トランジスター(156)のエミッターはアー
スされている。

【００７２】トランジスター(156)のコレクターは、ま
ずトランジスター(158)のベースに、そしてダイオード
(151)の陰極に接続されている。ダイオード(151)の陽極
は、トランジスター(158)のエミッター及び抵抗器(159)
とコンデンサー(160)からなる並列回路に接続されてい
る。

【００７３】コンデンサー(160)の他端は、＋ＡＰＣの
プラス電圧に接続されている。トランジスター(158)の
コレクターも、このプラス電圧に接続されている。トラ
ンジスター(158)のコレクターは、抵抗器(163)を経て、
１次ダイオード(160)の陽極と２次ダイオード(162)の陰
極との間の共通点、及びパワートランジスター(153)の
制御入力部つまりグリッドに接続されている。

【００７４】ダイオード(162)の陽極はアースされてい
る。１次ダイオード(160)の陰極は、３次ダイオード(16
1)の陰極に接続されている。その陽極は、パワートラン
ジスター(153)のドレーンに接続されている。トランジ
スター(153)のドレーンは、図８にＭ＋と示した出力で
ある。Ｍ＋は、サーボモーター(179)(図７)の端子の一
つに接続されている。

【００７５】トランジスター(153)のマルチ源は、抵抗
器とコンデンサーからなるフィルター(165)を経由し、
電流テスト回路の一つの端子(166)に接続されている。
これは、モーターを経由して伸びている。これについて
は後述する。

【００７６】アクチュエータの説明の続きを行うが、こ
のアクチュエータ(64)の「ハイ」ブランチの２つの電流
断続器(171)(172)の中の１つを図９で示してある。この
電流断続器は、制御回路(190)を有しており、その入力
部(202)は、図１０を参照して述べる論理回路かコマン
ド・プロセッサーからの制御シグナルを受ける。

【００７７】入力部(202)で受信したシグナルは、抵抗
器(196)を経由し、制御トランジスター(192)のベースへ
送られる。このトランジスターのベース／エミッター回
路は、抵抗器(197)を有している。

【００７８】トランジスター(192)のコレクターは、抵
抗器(195)を経由して、倍電圧器(49)(図３参照)により
高められた電圧で充電される。この入力は、図３の(62)
で示してある。

【００７９】トランジスター(192)の出力は、インバー
テッド・ダイオード(193)とコンデンサー(194)を有する
並列回路を介して、抵抗器(198)に送られる。

【００８０】抵抗器(198)の他端は、２つのダイオード
(199)と(201)の間の共通点を介して、電界効果パワート
ランジスター(191)の制御グリッドに接続されている。
ダイオード(201)の陽極は、トランジスター(191)のソー
スに接続されている。

【００８１】ダイオード(199)の陰極は、ダイオード(20
0)の陰極に接続されている。その陽極は、プラス電圧＋
ＡＰＣ、及びトランジスター(191)のドレーンに接続さ
れている。トランジスター(191)のソースからの出力Ｍ
＋は、サーボモーターに電気を供給する。

【００８２】図１０は、コマンド・プロセッサーつまり
論理回路を示す。これは、次の３つのシグナル、即ち、
逆転シグナル(205)，前進又は直進シグナル(206)及び循
環率シグナル(207)に応答してシグナルを出す。これら
のシグナルは、図３のマイクロプロセッサ(40)の３つの
出力(71)ないし(73)から出る。

【００８３】モーターの方向性入力(205)と(206)は、そ
れぞれダイオード、抵抗器及びコンデンサーからなる回
路を構成している。この回路は、図１０に示すが、符号
は付していない。この回路は、１次ＮＯＴ−ＡＮＤゲー
トに組み込まれていて、ＯＲタイプの論理を形成してい
る。

【００８４】２次ゲート(208)からの出力は、２つのＮ
ＯＴ−ＡＮＤゲート(209)と(210)の１次入力に送られ
る。これらのゲート(209)と(210)の２次入力は、それぞ
れ、制御シグナル(205)(206)を受信できるように接続さ
れている。

【００８５】２つのＮＯＴ−ＡＮＤゲート(209)(210)の
出力は、インバータ(211)(212)に送られる。それらの出
力は、ＮＯＴ−ＡＮＤゲート(213)(214)で循環率シグナ
ル(207)と結合されている。

【００８６】アクチュエータに電圧を加えるコマンド・
プロセッサー論理回路の出力(215)ないし(218)は、それ
ぞれ次の通りである。・逆転制御トランジスターを伝導状態に置くインバータ
(209)からのシグナル。・回転の前進又は直進を制御するトランジスターを伝導
状態に置くインバーター(210)からのシグナル。・パワートランジスター(例えば図７のトランジスター
(171))を伝導状態に置く制御シグナル(217)。・その他のパワートランジスター(例えば図７のトラン
ジスター(172))を伝導状態に置く制御シグナル(218)。

【００８７】次に、モーターの接極子にブリッジされて
いる電流テスト又はモニター回路について説明する。図
８において、電界効果出力パワートランジスター(153)
は、ＭＯＳＦＥＴタイプのＭＯＳトランジスターであ
り、そのソース電極は、左右が逆の鏡像をなす電流アレ
ーを有している。このトランジスターの出力(166)によ
って、このトランジスターに電流が流れた際の、電気モ
ーターにおける電流を正確に測定できる。

【００８８】従って、モーターが正転又は逆転にしてい
るか(例えば図３のマイクロプロセッサ(40)の出力(72)
から発信されているか、又は(73)から発信されるか)に
より、接極子の巻き線に流れている電流をモニターでき
る。

【００８９】このようにして、マイクロプロセッサ(40)
の出力(71)から発信された循環率の調整値により、モー
ターに加えられた電圧がすぐに分かるので、マイクロプ
ロセッサ(40)によって、電気モーターの作動パラメータ
を常時知ることができる。

【００９０】図１１は、テスト回路を示す。図１１の回
路の主要部については後述する。増幅器(220)は、２つ
の入力部(221)(222)を有し、それらは、図８のパワート
ランジスター(153)及びモーター制御アクチュエータ(6
4)の図９のパワートランジスター(191)の２つのソース
電極から受信する。

【００９１】増幅器(220)の出力は、アクチブ・フィル
ター(223)を有する段に接続されている。その出力(224)
は、マイクロプロセッサ(40)のアナログ／デジタル変換
器にシグナルを送る。

【００９２】マイクロプロセッサ(40)による電気モータ
ーのテスト・プログラムには、短絡テストと通電テスト
がある。このテストの結果次第により、マイクロプロセ
ッサ(40)は、クラッチ制御手段と主電流断続器の作動を
停止させる。

【００９３】短絡テストは、回転子が失速する時の電流
より大きな電流を測定したことにより行われる。この値
は、使用される電気モーターに特有のものであり、マイ
クロプロセッサ(40)の内部メモリーに予め記録されてい
る。同様に、通電テストにより、モーターの制御中の電
流の有無を調べる。

【００９４】実施例中における別の安全テストにより、
マイクロプロセッサ(40)がトランジスターの状態をモニ
ターし、そのうちの一つでもショートしていないかが調
べられる。各トランジスターのドレーンとソースの間
に、抵抗器が並列されている。制御シグナルがない時
は、モーターの２つの端子の電圧は、１／２でなければ
ならない。

【００９５】制御手段の少なくとも一つが働いている時
は、端子の一つの電圧値は、＋ＡＰの電圧値に接近し、
他の端子では、アクチュエーター(64)の循環率を生む変
調電圧値となる。制御シグナルが送られる前の短絡、及
びトランジスターの短絡を見つけることができる。これ
らの短絡の場合、マイクロプロセッサ(40)は、主断続器
又は主電流リレ−(54)へ開路のコマンドを送る。

【００９６】図１２は、操舵補助の前提条件に影響を与
えるパラメータのシグナルの一つを生む別のインターフ
ェースを示す。図３の(82)も参照されたい。この操舵補
助に必要な条件は、車の実際の速度を測定することによ
り決められる。

【００９７】図１２のインターフェース(230)は、ギア
ボックスの出力端において、ホール効果型のセンサー
(図示せず)の役をする。それは、マイクロプロセッサ(4
0)の(０ないし５Ｖの)断続入力のシグナルを角形波にす
る。

【００９８】自動車の速度センサーは、インターフェー
ス(230)の入力(231)を介して、電子モジュールに接続さ
れている。電圧は、抵抗器(232)を有する回路を経由し
て、マイクロプロセッサ(40)のアナログ／デジタル転換
入力ＡＮへ送られる。

【００９９】抵抗器(232)を備える回路は、ダイオード
(233)を介して、調整されたプラスの電圧＋ＲＥＧ、及
び抵抗器(234)とコンデンサー(235)を有する並列回路に
接続されている。更に測定電圧(230)は、マイクロプロ
セッサ(40)の別の入力(242)へ送られる。この目的のた
め、電圧(231)は抵抗器(237)を介して送られる。

【０１００】抵抗器(237)は、抵抗器(236)を経由して、
主電流断続器(54)の出力の電圧＋ＡＰに接続され、更に
抵抗器(238)とコンデンサー(239)(それぞれアースされ
ている。)からなる並列回路，及びダイオード(240)の陽
極にも接続している。ダイオード(240)の陰極は、調整
された電圧＋ＲＥＧ．に接続されている。ダイオード(2
40)、並列回路(238)(239)及び抵抗器(237)の共通点は、
変換増幅器(241)の入力に接続されている。その出力は
上述の端子(242)に接続されている。

【０１０１】図１３は、操舵補助に要する条件の時間の
亟数としてのＡＭを示す。それは、自動車の速度により
決められる。自動車の速度センサーからの電圧は(245)
で示してあり、その波形は、約０Ｖと５Ｖの間で、狭間
模様で振幅する。

【０１０２】マイクロプロセッサ(40)は、この波形の低
位で、エラーの許容範囲(248)を、また同じく上位(247)
で、エラーの許容範囲(246)を定めている。しかし、自
動車の速度センサーの回転子が回らなくなった時や、セ
ンサーが切断したら(すなわち、図１３のように直線(25
0)を示したら)代替条件をモニターするよう変更する必
要がある。

【０１０３】予め決めた最大車速限界以上では、操舵補
助が働かないようにするため、自動車の速度情報に対す
る信頼性は絶対でなければならない。そのため、自動車
の速度センサー入力の電圧値を制御して、次のことを行
わせる。・センサー不作動の探知（例えば回路が開いている
か）。アナログ入力が一定のシグナル(＋ＡＰＣの入力
電圧１２ボルトが２．９ボルト)になっていないか。・センサー短絡の探知。アナログ入力が０ボルトになっ
ていないか。・ホール効果センサーが正常な電気状態にあるか否かの
確認。アナログ入力が０ボルトでないか、またセンサー
不作動持の一定レベルとは違う高い電圧を示しているか
否か。・速度センサーの回転部分に何か機械的故障があり、本
当の速度を示す安定した速度シグナルに不規則性がない
か。・操舵補助(受動的な補助)の必要性の限界を越えて、速
度が早くなった時、このシグナルが規則的に得られるか
否か。

【０１０４】速度センサーの回転部分が回転しなくなっ
た時、実際の速度が０でないのに、車の速度は０と測定
される。シグナルは車のエンジンの現状を示すので、エ
ンジンの速度は適当な論理システムでモニターされ。速
度センサーの故障が確認される。

【０１０５】エンジン状態シグナルについて、次に述べ
る。もし、エンジンの状態が、例えば作動モ−ドがスロ
−モ−ドから著しく変わると、操舵補助システムは、速
度シグナルが再び現れるまで停止する。速度シグナル(2
31)がすぐに消えたら、マイクロプロセッサ(40)はセン
サーが故障であるとみなす。

【０１０６】図１４は、エンジン・モ−ドセンサー用
インターフェース(280)を示す。図３の(79)も参照され
たい。点火端子の電圧用センサーは、エンジン点火シス
テムと連係されている。図示していないが、このセンサ
ーは、シュミット・トリガ−により形作られたシグナル
に出力を与える。この出力は、インターフェース(280)
の入力(281)に接続されている。

【０１０７】この入力シグナルは、抵抗器(282)からな
る回路に送られる。抵抗器(282)の他端は、１次ダイオ
ード(284)の陽極と２次ダイオード(283)に接続されてい
る。２次ダイオード(283)の陽極は、アースされてい
る。

【０１０８】１次ダイオード(284)の陰極は、抵抗器(28
6)とコンデンサー(287)の間の共通点に接続され、コン
デンサー(287)の他端は、アースされている。抵抗器(28
6)の他端は、コンデンサー(287)と、抵抗器(288)(289)
からなるブリッジを有する並列回路に接続されている。

【０１０９】ブリッジの中間点は、変換増幅器(290)に
接続されている。変換増幅器(290)の入力も、ダイオー
ド(289)を介してアースされている。変換増幅器(290)の
出力は、端子(292)を経由して、図３のマイクロプロセ
ッサ(40)の断続入力(81)に接続されている。それは、断
続処理ル−チンにより引き続き処理される。抵抗器(29
1)の他端も、出力(292)に接続されている。

【０１１０】図１６は、図３のクラッチ制御断続器回路
(58)の回路図である。この回路は、ＭＯＳトランジスタ
ー(300)を有してる。それは、０．２アンペアの電流に
対して、０．５ボルトの電圧幅に制限している。

【０１１１】この回路は出力(316)を有し、制御と負荷
の現状を示す論理シグナルを送る。このシグナルは、マ
イクロプロセッサ(40)へ送られ、クラッチにコマンド・
シグナルが送られる前に、制御断続器回路(58)の開放回
路又は短絡時の負荷をモニターする。また、コマンドが
出た後の、又は作動中の負荷の短絡をモニターする。

【０１１２】クラッチ制御手段(58)の操作を次表に要約
する。

【０１１３】図１６の回路は、主として変換増幅器(30
2)を示している。それは、入力部(301)において、図３
のマイクロプロセッサ(40)の出力(59)からのクラッチ・
シグナル(301)を受信する。これは、操舵補助提供の状
態を表す。増幅器(302)の出力は、入力抵抗器(303)を介
して、両極トランジスター(304)のベースに送られる。
そのコレクターは、抵抗器(305)を経て、図３の倍電圧
器(49)の倍電圧に接続されている。トランジスター(30
4)のエミッターはアースされている。その入力副回路か
らの出力シグナルは、トランジスター(304)からとら
れ、ＭＯＳトランジスター(300)の制御グリッドへ送ら
れる。そのドレーンは、主電流断続器(54)のプラスの出
力電圧＋ＡＰに接続されている。

【０１１４】クラッチのコマンド・シグナルは、ＭＯＳ
トランジスター(300)のソースから出る。それが働く
時、クラッチの瞬間的に動く電磁石の巻き線(306)を介
し電流が流れる。クラッチは、運転補強装置の変速器の
電気サ−ボ・モーターと減速器の間に挿入されている。

【０１１５】図１６の回路は、上記の短絡と、その他の
故障をモニターするシステムにより完成される。トラン
ジスター(300)のソースからの出力であるコマンド・シ
グナルは、抵抗器(307)と(308)からなる二分ブリッジへ
送られる。

【０１１６】その端子の１つは、主電流断続器(54)の出
力電圧＋ＡＰに接続されている。同じく他端は、ダイオ
ード(309)の陰極に接続されている。ダイオード(309)の
陽極はアースされている。その陰極は、抵抗器(310)と
コンデンサー(311)からなる抵抗性／容量性フィルター
に接続されている。

【０１１７】その出力は、たとえばＴＴＬ論理レベルに
調整する２つのダイオード(312)と(313)との間に接続さ
れている。２つのダイオード(312)(313)の共通点は、抵
抗器(314)と(315)からなる二分ブリッジに接続され、そ
の中間点は、出力端子(316)に接続されている。端子(31
6)は、マイクロプロセッサ(40)に接続され、適当な公知
の手段により、クラッチの状態をモニターする。

【０１１８】図１５は、操舵補助用電気サーボモーター
の過熱を防止する保護回路を示す。図３の循環率シグナ
ル(71)は、過熱防止回路又はインターフェースの入力部
(260)へ送られる。入力部(260)は、増幅器(263)を備え
る形成回路(261)へ連結されている。増幅器(263)の出力
は、抵抗器(264)とコンデンサー(265)からなる抵抗性／
容量性フィルターへ送られる。

【０１１９】形成回路(261)の出力は、抵抗性が熱で変
化する種類の抵抗器(262)の１次端子に接続されてい
る。通常、図１５に示すインターフェースは、電気サー
ボモーターの温度を計測する手段からなっている。

【０１２０】アクチュエーター(64)のパワーブリッジは
冷却手段を有している。それは、感温抵抗器(ＣＴＮ)か
らなるモーター制御手段のための温度制御手段を備えて
いる。感温抵抗器(ＣＴＮ)には、変調シグナルの循環率
に比例した電圧が与えられる。感温抵抗器の温度変化に
対する抵抗性の変化は、制御装置の周囲の温度と、モー
ターの作動する時間の長さと、モーターに流れる電流の
値に因る。

【０１２１】抵抗値が下限に達した時、ヒステレシス比
較器(267)は切り換えられる。マイクロプロセッサ(40)
は、循環率のレベルを減らし、操舵補助の度合いを徐々
に減らすことができる。また、アクチュエーター(64)と
その冷却手段が冷却して比較器(267)が最初の状態に戻
るまで、マイクロプロセッサ(40)は、操舵補助を停止さ
せることができる。

【０１２２】図１７は、図３のインターフェース(77)に
対応した、診断目的データの伝達又は交換用インターフ
ェースを示す。これを用いると、本発明の制御装置と、
車庫に設置される診断器との間でデータを交換でき、制
御装置の修理やメインテナンスができる。診断器と接続
された車載の装置の出力は、図３の(78)で示してある。

【０１２３】診断器は、二股入力(320)を有するコンピ
ュータを備え、それに、図１７のインターフェースが接
続されている。コンピュータへは、対話回路を介して接
続されている。この対話回路は、適当な公知の手段を使
って、色々な作用を遂行できる。

【０１２４】特にこの作用の中には、操舵補助装置の操
作中に記憶した変動値の呼びかけが含まれている。

【０１２５】ヘッディング、ベリファイ、パリティ等一
連のビットからなるメッセ−ジは、分極抵抗器(321)を
含む回路を経由して、インターフェースの出力(329)へ
送られる。抵抗器(321)は、主断続器(54)のプラスの出
力電圧＋ＡＰに接続されている。メッセ−ジは、抵抗器
(324)(325)からなる抵抗ブリッジを介して送られる。そ
の中央点は、いずれか一方のＮＯＴ−ＯＲゲート(32
8)の１次入力に接続されている。

【０１２６】ゲート(328)の２次入力は、電圧調整器の
出力電圧＋ＲＥＧに接続されている。電圧調整器は、
ダイオード(326)に並列され、ダイオード(326)の陰極
は、ゲート(328)の２次入力に、同じく陽極は、１次入
力に接続されている。ゲート(328)の１次入力はまた、
コンデンサー(327)を介しアースされている。ゲート(32
8)の出力は、マイクロプロセッサ(40)の適当なシグナル
入力に接続されている。

【０１２７】マイクロプロセッサ(40)は、出力(330)を
介してメッセ−ジを伝える。この出力(330)は、いずれ
か一方のＮＯＴ−ＯＲゲート(331)の１次入力に接続し
ている。その２次入力はアースして永久に０の論理状態
にする。ゲート(331)の出力は適合トランジスター(333)
のベースに接続している。

【０１２８】トランジスター(333)のエミッターはアー
スされ、作動シグナルを発信する。トランジスター(33
3)のコレクターは、分極抵抗器(232)を介して、コンピ
ュータの入力シグナル(320)に接続されている。また、
上記の抵抗器(321)を介して、電圧＋ＡＰにもつながっ
ている。

【０１２９】次に、本発明の制御装置を備えるパワース
テアリングの好ましい操作要領について説明する。電圧
をかけると、制御装置の回路は開く。操舵補助装置の構
成部分が正常に作動するように、各種のテストをする。
特に電源の出力電圧＋ＡＰＣ、＋ＲＥＧ、及びＤＯＵＢ
が、マイクロプロセッサ(40)に記録した許容範囲内にあ
るか否かを調べる。

【０１３０】主電源断続器(54)の状態を確かめる。これ
らのテストはアナログで行われる。詳しく言うと、マイ
クロプロセッサ(40)のアナログ／デジタル・コンバータ
を使用する。これらのテスト結果が完全であれば、ステ
アリング・トルク・センサー、車の速度センサー(車の
速度０時)、エンジン速度センサー、クラッチ、及びク
ラッチ制御手段(58)の状態が確認できる。

【０１３１】電気サーボモーターに流れる電流を計測、
しそれが０であることを確かめたら、操舵補助を開始さ
せる。ステアリング・トルク・センサーの出力電圧Ｖ_T
と、車の速度センサーの出力電圧Ｖｘを定期的に測定す
る。操舵補助の前提条件を、次の基準でテストする。も
しＶ_Tが、１０〜２０ミリ秒の最初の期間内において一
定で、Ｖ_SがＶｘより小さければ、(Ｖｘは、車の限定速
度に呼応した電圧の限定値であり、それ以下であると、
操舵補助が行われる。)その時クラッチ制御手段は作動
する。

【０１３２】この最初の作動テストが完全であると、次
の基準で更にテストする。Ｖ_SがＶｘより小さく、Ｖ_Tが
変わると、循環率を、Ｖ_Tの瞬間値により選んで、サー
ボモーターを始動させる。マイクロプロセッサ(40)は、
電気サーボモーターの励磁の波形を記憶している。サー
ボモーターは、ステアリングコラムが急激に作動して運
転者に不快感を与えないように、徐々に作動させる。こ
れらの波形は湾曲型であり、モーターの励磁で上り勾配
になり、かつその除勢に向けて下り勾配になる。

【０１３３】これらの波形は、サーボモーターに電気を
供給するアクチュエーター(64)のパワートランジスター
の制御グリッドに与える循環率を徐々に加減して得られ
る。

【０１３４】もし、上記の２つのテストで確証されない
時は、次の基準に従い再確認する。もしＶ_Tが０、モー
ターの電流が０、Ｖ_SがＶｘより大きければ、クラッチ
制御手段(58)は作動する。

【０１３５】更に、電源の電圧＋ＡＰＣを、少なくとも
点火スイッチに通電した後で、正しく機能しているか否
かを、続けてテストし、自動車のバッテリーが完全に放
電しないようにする。センサーとクラッチが正常に機能
しているか、サーボモーターの過熱防止が働くか否かの
テストも行う。

【０１３６】テスト結果の異常は、故障や欠陥を示す
が、前述のごとく、操舵補助装置を急激に作動させない
ように徐々に作動させるべく除勢するか否かをも締め
す。色々テストをすれば、操舵速度のモニターは無用に
なる。このような測定は、サーボモーターの起電力に因
る。その値を正確に測ることは難しい。

【０１３７】

【発明の効果】従来は、操舵補助装置は、常時作動して
いたので、大型モーターを使う必要があり、装置は大型
化するとともに高価になったが、本発明によると、駐車
中や低速時のみ作動するので、パワーステアリングの寸
法を小さくし、かつコストを低減できる。

【０１３８】ステアリングコラムに連結した電気サーボ
モーターを、クラッチを介して、プロセッサで電気的に
制御するので、自動車の操舵に不可欠な高い信頼性が確
保され、また故障時には手動操作をすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパワーステアリング制御装置の第１実
施例の概要斜視図である。

【図２】本発明の第１実施例におけるトルクセンサーの
配線図である。

【図３】図１に示したパワーステアリング制御装置のブ
ロック図である。

【図４】図３に示した制御装置の電源を示すブロック図
である。

【図５】図４に示した電源の回路図である。

【図６】図２のトルクセンサーに接続されるインターフ
ェースの配線図である。

【図７】電気サーボモーター用の電源を示す配線図であ
る。

【図８】図７に示した電気サーボモーター用電源の一部
を示すブロック図である。

【図９】図７に示した電気サーボモーター用電源の別の
部分を示す配線図である。

【図１０】図７に示した電気サーボモーターの電源用コ
マンド・プロセッサーを示す配線図である。

【図１１】モーターの電流テスタ−の配線図である。

【図１２】計測モニター用インターフェースのブロック
図である。

【図１３】図１２に示した回路で測定した結果を示すグ
ラフである。

【図１４】図１２に示したのとは別のインターフェース
の配線図である。

【図１５】過熱防止回路を示すブロック図である。

【図１６】パワーステアリングのクラッチ用制御回路を
示す配線図である。

【図１７】伝達インターフェースを示す配線図である。

【符号の説明】

(１)ステアリングシャフト (２)ハンドル
ホイール (３)ピニオン (４)ラック (５)モータ (６)動力軸 (８)減速機 (９)助力装置 (10)出力軸 (12)制御器 (13)測定手段 (16)操舵補助
シグナル (17)電力供給手段 (18)コンピュ
ータ (19)制御信号 (20)トーショ
ンバー (21)(22)軸 (23)(24)マー
ク

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ステアリングコラムに取付けたハンドル
ホイールと、パワーステアリングに一体的に設けたプロ
セッサで制御される少なくとも一つの電気モーターを有
するパワーステアリング装置に、変速手段を介して、直
接的又は間接的に連結されたステアリングコラムとを備
え、かつ次のものが備えることを特徴とする電動パワー
ステアリング用制御装置。・操舵操作を示す少なくとも一つのシグナルを出す、ス
テアリング・トルクの測定装置。・操舵補助のための必要基準、又はそれに先立つ必要基
準(前提条件)の少なくとも一つのパラメータを測定し、
かつ、そのパラメータを表す少なくとも一つのシグナル
を出す装置。・電気サーボモーターに電気を供給し、かつ制御シグナ
ルを受信するようになっている制御された電源手段。・操舵操作と、補助動力提供と停止に関する前記パラメ
ータを示すシグナルをそれぞれ受信し、パワーステアリ
ング用電気供給手段のため制御シグナルを出すコンピュ
ータ手段
【請求項２】コンピュータが、電子モジュール、例え
ばハウジングに収容したプリント配線回路に構成部分を
設けた集積回路であることを特徴とする請求項１記載の
電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項３】ハウジングをパワーステアリング装置の
ケ−シングに固着してユニットとし、車両の組み立てと
整備を容易にしたことを特徴とする請求項２記載の電動
パワーステアリング用制御装置。
【請求項４】駐車中の操舵補助用電子制御モジュール
をマイクロプロセッサ(40)に周りに設け、その各入力(9
0)，(91)，(92)，及び(84)，(85)が、補強に必要なステ
アリング・トルクと停止条件に関するシグナルを受信
し、同じく出力(71)ないし(74)が、マイクロプロセッサ
(40)のメモリーに予め記録してあるプログラムに従い、
パワーステアリング装置の制御に必要な制御シグナルを
パワーアクチュエータ(64)に発信し、その出力(65)，(6
6)により、パワーステアリング装置の電気モーターに電
気を送るようになっていることを特徴とする請求項２記
載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項５】マイクロプロセッサ(40)の出力(59)が電
流断続器(58)を制御し、その出力(61)により、変速手段
の電気モーター(５)と減速手段(８)の間に設けたパワー
ステアリング装置の電磁クラッチ(７)の作動部に電気を
送るようになっていることを特徴とする請求項４記載の
電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項６】マイクロプロセッサ(40)は電磁リレ−か
らなる主電流断続器(54)を制御し、その出力(56)によ
り、パワーステアリング装置(５)ないし(８)へ電気を送
るようになっていることを特徴とする請求項４記載の電
動パワーステアリング用制御装置。
【請求項７】マイクロプロセッサ(40)が、パワーステ
アリング装置の各作動状態を検証し、それをセンサーが
少なくとも一つの測定シグナルに変えて、マイクロプロ
セッサ(40)の入力へ送り、プログラムに組み込まれた分
析値と照合するようになっていることを特徴とする請求
項４記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項８】マイクロプロセッサ(40)が、バッテリー
の電圧を監視するバッテリー・モニター手段(45)を有
し、その一端を、ケーブルと自動車のスターターを介
し、点火スイッチ用端子(＋ＡＰＣ)に接続してあること
を特徴とする請求項７記載の電動パワーステアリング用
制御装置。
【請求項９】マイクロプロセッサ(40)が、接極子電流
モニター手段(６７ないし７０)を有し、電気モーターの
接極子に電流が流れているか否かを監視するようになっ
ていることを特徴とする請求項７記載の電動パワーステ
アリング用制御装置。
【請求項１０】マイクロプロセッサ(40)が、温度モニ
ター手段(73)を有し、電気モーターの過熱を監視するよ
うになっていることを特徴とする請求項７記載の電動パ
ワーステアリング用制御装置。
【請求項１１】マイクロプロセッサ(40)が、クラッチ
モニター手段(73)を有し、クラッチの状態を監視するよ
うになっていることを特徴とする請求項７記載の電動パ
ワーステアリング用制御装置。
【請求項１２】マイクロプロセッサ(40)の制御出力(5
0)が、倍電圧器(49)のような電圧増幅手段を制御して、
バッテリーの電圧を増幅し、パワーアクチュエータ(64)
の、ホットポイントでハイサイドなＭＯＳＦＥＴ型電界
効果パワートランジスターからなる電流断続器を制御す
るようになっていることを特徴とする請求項４記載の電
動パワーステアリング用制御装置。
【請求項１３】制御電流供給手段が、２つに分かれた
電路(101)，(102)の電源であることを特徴とする請求項
１記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項１４】前記１次電路(101)が、電気供給モニ
ターを有し、＋ＡＰＣと−ＢＡＴの端子間に接続した集
積調整回路(100)が自動車の電源から電力を送り、前記
モニターは、調整出力電圧(＋ＲＥＧ)を出すようになっ
ており、１次電路(101)が電線で端子＋ＡＰＣに接続さ
れ、この電線は、アースした１次コンデンサー(103)と
１次ダイオード(104)を含む回路に接続する。それらの
共通点が２次ダイオード(205)の陽極に、またその陰極
が２次コンデンサー(106)の１次端子及び集積調整回路
(100)の主入力部に接続され、２次コンデンサー(106)の
２次端子はアースされており、集積回路(100)の出力
は、調整出力電圧(＋ＲＥＧ)で電子モジュールの全ポイ
ントに接続され、かつ３次コンデンサー(107)を介して
アースされていることを特徴とする請求項１３又は２記
載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項１５】１次電路(101)が、アースしている１
次抵抗器(114)と、４次コンデンサー(115)かを含む回路
(114)ないし(116)を有し、その共通点(116)が、電気供
給モニター(46)を介してマイクロプロセッサ(40)のリセ
ット手段に接続され、かつこの共通点(116)は、調整出
力電圧(＋ＲＥＧ)が４．５Ｖ以下に落ちたとき、リセッ
ト手段が、マイクロプロセッサを最初の状態に戻すシグ
ナルを出す出力となっていることを特徴とする請求項１
４又は４記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項１６】２次電路(102)は、自動車の電源から
の入力(＋ＡＰＣ)に接続され、入力(121)を介して、１
次電路(101)からの調整電圧(＋ＲＥＧ)を受けるように
なっており、自動車の電源(＋ＡＰＣ)からの入力電圧
は、５次コンデンサー(118)、３次ダイオード(119)及び
可変抵抗器(108)を含む並列回路に接続されて、過電圧
を防止するようになっており、かつての並列回路の出力
(120)は、電圧(＋ＡＰＣ)を生じ、他の電子モジュール
の過電圧を防止するようになっていることを特徴とする
請求項２又は１３記載の電動パワーステアリング用制御
装置。
【請求項１７】並列回路の出力(120)が２次抵抗器(10
9)の１次端子に接続され、その他端は、４次ダイオード
(110)の陽極の共通点に、その陰極は６次コンデンサー
(112)の入力(＋ＲＥＧ)に接続され、その他端はアース
されるとともに、アースされている３次抵抗器(111)に
接続され、電力供給モニターの作動完了時、２次電路(1
02)の出力回路からの出力シグナル(117)はマイクロプロ
セッサ(40)内のアナログ／デジタル・コンバータの入力
へ送られるようになっていることを特徴とする請求項４
又は１６記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項１８】制御された電気供給手段が、電圧増幅
回路(122)ないし(133)を有することを特徴とする請求項
１３〜１６のいずれかに記載の電動パワーステアリング
用制御装置。
【請求項１９】制御された電気供給手段の電圧増幅回
路が、チャ−ジポンプ式で、マイクロプロセッサ(40)の
プログラム可能なタイマー出力に接続された制御入力を
有し、かつプログラム可能なタイマーは、電源の種々に
制御された電圧のモニターされたパラメータの亟数とし
て調整されるようになっていることを特徴とする請求項
１８記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項２０】モーター制御アクチュエータ(64)は、
Ｈ型にブリッジした４つの電流断続器(171)ないし(174)
を有し、その電流断続器のグリッドの制御電極は、制御
論理回路(175)により制御され、制御論理回路は、マイ
クロプロセッサが操舵補助条件の亟数として判断し調整
した循環率シグナルを、マイクロプロセッサ(40)から受
け、かつモーター制御アクチュエータを正転(72)逆転(7
3)させる作動シグナルをも受け、かつ少なくとも２つの
前記電流断続器は、電気モーター(179)の接極子に流れ
る電流を測定する手段(166)を有することを特徴とする
請求項４記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項２１】モーターのアーマチュアに流れる電流
をテストするテスト回路を有することを特徴とする請求
項２０記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項２２】２つの入力(221)，(222)を有する増幅
器の段(220)のテスト回路が、モーター制御アクチュエ
ータ(64)のパワートランジスター(171)，(172)の２つの
ソース電極からシグナルを受け、増幅器(220)の出力は
アクチブフィルター(223)からなる段に接続されてお
り、その出力(224)はシグナルを、マイクロプロセッサ
(40)のアナログ／デジタル転換部へ送るようになってお
り、マイクロプロセッサ(40)は、電気モーターを電流と
電圧でテストするテストプログラムを有し、これを、循
環率の調整手段(71)で行うようになっていることを特徴
とする請求項２１記載の電動パワーステアリング用制御
装置。
【請求項２３】モーターテストは、モーター(179)の
短絡時と通電時の電流測定により行われ、そのテスト結
果に応じて、マイクロプロセッサ(40)が、クラッチ及び
電流断続器の作動制御手段を抑制するようになっている
ことを特徴とする請求項２２記載の電動パワーステアリ
ング用制御装置。
【請求項２４】制御装置が、操舵補助サーボモーター
の励磁電流に対し波形を出し、モーターを漸進させて、
ステアリングコラムの急激な作動を防止するようになっ
ていることを特徴とする請求項１記載の電動パワーステ
アリング用制御装置。
【請求項２５】電圧を与えると制御装置の回路は開い
て、パワーステアリング装置の構成部分をテストし、そ
の結果が正常であれば、ステアリング・トルクセンサー
の状態、自動車の速度センサー、エンジン状態センサ
ー、クラッチ、その制御手段(58)、及び電気モーターの
正常を検証し、かつ自動車の速度が０で、エンジンが始
動してない時に電流を測定し、それが、０であれば、電
気モーターは正常と検証して、パワーステアリング装置
を始動させるようになっていることを特徴とする請求項
２４記載の電動パワーステアリング用制御装置。
【請求項２６】パワーステアリング装置を始動させる
にあたり、出力電圧Ｖ_Tと自動車の速度センサーからの
出力電圧Ｖ_Sを定期的に調べ、もしＶ_Tが最初の１０〜２
０ミリ秒の間一定しており、Ｖ_SがＶｘより小さけれ
ば、クラッチ制御手段は作動し、一定速度以下で操舵補
助は働くが、Ｖｘがその限定速度に対応するという基準
に従って、操舵補助の条件をテストし、操舵補助の作動
テストが正常と検証されたら、更にテストを行い、もし
Ｖ_SがＶｘより小さく、Ｖ_Tが変わると、循環率がＶ_Tの
瞬間値の亟数として選ばれ、モーターが励磁されるよう
になっていることを特徴とする請求項２５記載の電動パ
ワーステアリング用制御装置。
【請求項２７】モーターが励磁する時の波形を記憶し
た電子モジュール(40)が、運転者に不快を与える急激な
作動をステアリングコラムに行わせないよう、徐々に作
動させ、波形は、モーターの励磁で上り勾配になり、か
つモーターの失活で下り勾配になり、モーター制御アク
チュエータ(64)のパワートランジスターの制御グリッド
に、循環率を徐々に加減して、前記波形を得るようにな
っていることを特徴とする請求項２６記載の電動パワー
ステアリング用制御装置。
【請求項２８】前記２つのテストが正常と検証され
ず、再検査をし、それによって、もしＶ_T＝０でモータ
ーに電流が流れず、もしＶ_SがＶｘより大きければ、ク
ラッチの制御手段(58)が励磁するようになっていること
を特徴とする請求項２６記載の電動パワーステアリング
用制御装置。
【請求項２９】装置への電圧(＋ＡＰＣ)が、点火スイ
ッチを入れた時にプラスであるかを継続的に調べて、自
動車のバッテリーのリ−クを防止し、同時にクラッチの
センサー、モーターの過熱防止が正常に作動しているか
否かをテストし、テスト結果が異常(故障又は欠陥)であ
ると、補強装置を徐々に失活させて、ステアリングコラ
ムの急激な作動を防止するようになっていることを特徴
とする請求項２８記載の電動パワーステアリング用制御
装置。