JPH0537903Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この考案は、自動車の動力舵取装置におけるセ
ンサ異常時の動作保護を行なう動力舵取装置の保
護回路に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、動力舵取装置は操舵センサによつて検
出される操舵信号に応じて操舵力のアシストを行
なつている。そして、操舵センサは断線などの故
障をおこすと最大出力信号を送出する構成となつ
ているものが多く、このときは操舵力が急変して
非常に危険な状態となる。このため、特開昭58−
188751号公報、特開昭60−209365号公報、実開昭
60−182279号公報に示すように、操舵センサの出
力信号が所定値を越えたときは操舵力のアシスト
を停止させるようにしたものが提案されている。

〔考案が解決しようとする問題点〕

しかしながら、操舵センサの出力信号は位相補
償回路など、遅れ要素の時定数を有する回路を介
して取込むのが常であり、またこの信号が正常動
作の範囲を越えた後に保護が行なわれるので、そ
のときの操舵力は非常に小さなものとなつてい
る。そして、異常が検出され操舵力のアシストを
停止させると今度は非常に大きな操舵力が必要と
なり、このようにセンサの異常時は操舵力が２重
に急変して危険であるという問題を有していた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題を解決するためこの考案は、操
舵信号の異常を動力操舵が行なわれる回路の応動
時間より早く検出し、異常の継続する時間に応じ
て操舵アシスト力を小さくするようにしたもので
ある。

〔作用〕

操舵センサの異常時は操舵アシスト力が徐々に
小さくなる。

〔実施例〕

第１図はこの考案の一実施例を示す回路図であ
る。同図において１は操舵センサ、抵抗２ａ，２
ｂで構成される回路は分圧回路、３はバツフアア
ンプ、抵抗４ａ，４ｂおよびコンデンサ４ｃ，４
ｄで構成される記号４の回路は位相補償回路、抵
抗５ａおよびコンデンサ５ｂで構成される記号５
の回路は位相補償回路４よりも十分時定数の小さ
な積分回路、６は動力操舵を行なうための制御回
路、７ａ〜７ｄはトランジスタ、８はモータであ
る。

制御回路６は端子６ａに供給される信号に応じ
て操舵力のアシストが行なわれ、端子６ｂに供給
される信号が所定値を越える異常状態になるとそ
の越えた時間に応じてアシスト力を漸減させ、異
常状態が所定時間以上継続したときはアシスト力
の漸減量を急速に増加させるようになつている。
この制御回路６はＡ／Ｄコンバータ６０ａ，６０
ｂ、上限値コンパレータ６１ａ、下限値コンパレ
ータ６１ｂ、中央値コンパレータ６１ｃ、パター
ンメモリ６２ａ，６２ｂ、ナンド回路６３、アン
ド回路６４ａ〜６４ｅ、カウンタ６５、乗算器６
６、タイマ６７、インバータ６８ａ，６８ｂ、オ
ア回路６９から構成されている。上限値コンパレ
ータ６１ａはＡ／Ｄコンバータ６０ａから供給さ
れる信号があらかじめ供給されている上限値より
小さいときは「１」レベル、大きいときは「０」
レベルの信号を送出するようになつている。下限
値コンパレータ６１ｂはＡ／Ｄコンバータ６０ａ
から供給される信号があらかじめ供給されている
下限値よりも大きければ「１」レベル、小さけれ
ば「０」レベルの信号を送出するようになつてい
る。中央値コンパレータ６１ｃはＡ／Ｄコンバー
タ６０ｂから供給される信号が中央値（トルクゼ
ロすなわち非操舵時）であれば端子ａから「０」
レベルを出力するがそれ以外のとき、すなわち、
操舵時は端子ａから「１」レベルの信号を送出す
るようになつている。また中央値コンパレータ６
１ｃの端子ｂは、Ａ／Ｄコンバータ６０ｂから供
給される信号が中央値以上のときは「０」レベル
の信号を、中央値未満のときは「１」レベルの信
号を送出するようになつている。端子ｂから送出
される信号は「０」レベルでモータを左回転させ
る信号、「１」レベルで右回転させるための信号
である。

このように構成された装置の動作は次のとおり
である。正常時における操舵センサ１の出力信号
は第２図ａの記号Ａの範囲で示すように、所定値
＋τ_Eまたは−τ_Eを越えないので、上限値コンパレ
ータ６１ａおよび下限値コンパレータ６１ｂはい
ずれも「１」レベルの信号を送出している。この
ためアンド回路６３は「０」レベルの信号を送出
しており、カウンタ６５にクロツク信号を供給し
ない。このカウンタ６５は端子CLRが「０」レ
ベルのとき、リセツトされるようになつており、
このため正常時、カウンタ６５はリセツトされて
いる。パターンメモリ６２ｂは第３図に示すよう
に、カウンタ６５の値に対応した漸減率が書込ま
れており、ある所定値N1まではカウンタ６５の
カウント結果の増加量に応じて漸減率は微減し、
所定値N1を越えると漸減率が急速に小さな値を
とるようになつている。このため、正常時すなわ
ち、カウンタ６５のデータが零のときはデータ
1.0を送出している。

一方、操舵センサ１の出力はバツフアアンプ
３、位相補償回路４、Ａ／Ｄコンバータ６０ｂを
介してパターンメモリ６２ａに供給されている。
パターンメモリ６２ａは第４図に示すように、入
力トルクに応じてモータ８に供給する電流のデユ
ーテイ比を支配する値が書込まれている。このた
め、Ａ／Ｄコンバータ６０ｂの出力データに対応
して決まる値がパターンメモリ６２ａから読出さ
れる。パターンメモリ６２ａから読出されたデー
タは乗算器６６において、パターンメモリ６２ａ
から読出されたデータと掛合わされて出力される
が、正常時はパターンメモリ６２ｂから読出され
たデータは1.0であるから、パターンメモリ６２
ａから読出されたデータがそのまま出力され、タ
イマ６７を駆動する。

一方、Ａ／Ｄコンバータ６０ｂの出力は中央値
コンパレータ６１ｃで判定され、非操舵時は端子
ａから「０」レベルの信号が送出されるので、ア
ンド回路６４ｂ，６４ｃはともにオフとなり、モ
ータ８に電流が供給されない。操舵時は中央値コ
ンパレータ６１ｃは端子ａから「１」レベル、端
子ｂからは操舵方向に応じて「１」または「０」
レベルの信号が送出される。カウンタ６５はオー
バフローしたとき端子carから「１」レベルの信
号を送出するが、オーバーフローしていなときは
「０」レベルの信号を送出するようになつている。
このため、インバータ６８ａは「１」レベルの信
号を送出しており、アンド回路６４ｂ，６４ｃは
中央値コンパレータ６１ｃの端子ｂから送出され
る「１」または「０」レベルの信号に応じた方の
素子から「１」レベルの信号を発生し、モータ８
を回転させる。このモータ８の回転はパターンメ
モリ６２ａから読出され乗算器６６で決定された
デユーテイ比で決まる電流がモータ８に流れるこ
とによつて回転量すなわちアシスト量が決まる。

次に第２図の時間ｔ１において操舵センサ１が
故障し、その出力がプラス側の所定値τ_Eより大き
くなる異常状態になると、端子６ａに供給される
信号は時定数の大きい位相補償回路の影響により
第２図ｂのようにゆつくり立上るが、端子６ｂに
供給される信号は時定数の小さい積分回路５を介
しているので、第２図ｃのように早く立上る。上
限値コンパレータ６１ａに供給される上限値をτ_E
に設定しておけば、時点ｔ２以後は上限値コンパ
レータ６１ａの出力信号が「０」レベルとなり、
ナンド回路６３は「１」レベルの信号を送出する
ようになる。この結果、アンド回路６４ａを介し
てカウンタ６５にクロツク信号が供給され、カウ
ンタ６５はカウントアツプする。

カウンタ６５の出力はパターンメモリ６２ｂに
供給されているので、パターンメモリ６２ｂはカ
ウント結果に応じて第３図に示す漸減率を読み出
す。読み出された値はカウント結果がN1になる
までは徐々に小さくなるものであり、これが乗算
器６６においてパターンメモリ６２ａから読出さ
れる正常時の動力操舵を行なう値と乗算される。

この結果、時点t2を過ぎると実際に動力操舵さ
れる値は第２図ｄに実線で示すように、上昇の度
合が時間の経過とともに小さくなる。第２図ｄに
おいて一点鎖線はこの発明を適用しない場合に動
力操舵される値である。カウント結果がN1を越
えるとパターンメモリ６２ｂから読出される漸減
率は第３図に示すようにカウント結果が増加する
につれ、急に小さな値となる。このため動力操舵
される値は第２図ｄに示すように時点t3から減少
していく。なお、この例ではカウンタ６５のカウ
ント結果がN1に達する時点をt3としている。そ
して、時点t4になるとカウンタ６５がオーバーフ
ローをおこし、キヤリー端子carから「１」レベ
ルのキヤリー信号が発生し、オア回路６９が自己
保持状態になる。この結果、アンド回路６４ｂ，
６４ｃがオフとなりモータ８が停止する。

このように、操舵センサ１が異常になつても動
力操舵される値は増加量が徐々に小さくなり、カ
ウント結果がN1を越えると今度は動力操舵され
る値が減少されるので、操舵センサが急に故障し
たときでも、従来のように操舵量が急変すること
がなく、徐々に変化する。

第５図はこの装置をマイクロコンピユータで実
現するときの手順を示すフローチヤートである。
同図においてステツプ100はＡ／Ｄコンバータ６
０ｂ、ステツプ１０１はパターンメモリ６２ａ、
ステツプ102はＡ／Ｄコンバータ６０ａ、ステツ
プ103，104は上限値コンパレータ６１ａ、下限値
コンパレータ６１ｂ、ステツプ105〜107はカウン
タ６５、ステツプ109はパターンメモリ６２ｂ、
ステツプ110は乗算器６６、ステツプ111はタイマ
６７、ステツプ112はアンド回路６４ｂ，６４ｃ
のそれぞれの回路動作に相当する処理である。

〔考案の効果〕

以上説明したようにこの考案は、操舵センサの
出力信号を、通常時に動力操舵が行なわれる回路
の応動時間より十分早く応動する回路により検出
し、その検出結果が異常と判定されたとき、異常
の継続時間が長くなるほど操舵アシスト力を減ら
すようにしたので、従来のように操舵センサが故
障したとき操舵力が急変せず、操舵力が徐々に変
化するので、安全な運転が行なえるという効果を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案の一実施例を示すブロツク
図、第２図は操舵センサ故障時の動作を示すグラ
フ、第３図はパターンメモリに記憶されている漸
減率の特性を示すグラフ、第４図は入力トルクと
アシスト力の関係を示すグラフ、第５図は第１図
の装置をマイクロコンピユータで実現するときの
手順を示すフローチヤートである。 １……操舵センサ、４……位相補償回路、５…
…積分回路、６０ａ，６０ｂ……Ａ／Ｄコンバー
タ、６１ａ……上限値コンパレータ、６１ｂ……
下限値コンパレータ、６２ａ，６２ｂ……パター
ンメモリ、６５……カウンタ、６６……乗算器、
６７……タイマ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 操舵センサの出力信号に応じて動力操舵を行な
   う動力舵取装置に用いられ操舵センサ異常時の動
   作保護を行なう動力舵取装置の保護回路におい
   て、動力舵取装置の応動時間より十分短かい応動
   時間で操舵センサの出力信号の異常を検出する操
   舵センサ異常検出手段と、操舵センサの異常時に
   おける異常継続時間が長くなるほど小さくなる値
   を表わす漸減率信号を発生する漸減率発生手段
   と、漸減率信号に応じて動力操舵量を決定する動
   力操舵量決定手段とを備えたことを特徴とする動
   力舵取装置の保護回路。