JPH0585371A - パワーステアリング制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 イグニッションスイッチをオン状態とした瞬
間にも、誤って通電電流を検出する経路が接地したと判
定することなく、通常の閉ループ制御を開始することが
可能なパワーステアリング制御装置を提供すること。 【構成】 増幅回路９の入力側には、ある一定の時定数
をもつ微分回路を備えた初期電圧回路１４が接続されて
おり、イグニッションスイッチ１８がオン状態となる
と、初期電圧回路１４内の微分回路には定電圧ダイオー
ド１７にて定まる一定電圧信号Ｖ_A が供給される。初期
電圧回路１４からの出力電圧は増幅回路９を介して増幅
され、誤差増幅回路３に出力される。電圧信号Ｖ_A と車
速が零のときの調整電圧値を誤差増幅回路３にて誤差増
幅した値は参照電圧を越えないので、比較回路１１は選
択回路１２をバックアップ回路１３からの入力に切り換
えることはなく、車速に応じた閉ループ制御が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、リニアソレノイドを用
いて操舵補助力を調節するパワーステアリング制御装置
に関し、特に故障対策のための回路を備えたパワーステ
アリング制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば車速感応型パワーステアリング制
御装置では、補助操舵力が車速に応じた値となるよう
に、補助操舵力を調節するリニアソレノイドの通電電流
が閉ループ制御される。すなわち、車速信号とリニアソ
レノイドの通電電流検出信号とから誤差信号を出力し、
この誤差信号が零となるように、リニアソレノイドへの
通電電流を制御する。

【０００３】上記制御回路においては、通電電流を検出
する経路の配線が接地すると、正確な通電電流検出信号
を検出できないので、誤った誤差信号により操舵補助力
が急激に変動してしまう場合があるという問題が生じ
る。

【０００４】そこで、上記問題を解決するために、特開
昭６０−２３４０７０号公報に開示される装置が提案さ
れている。この装置は、通電電流を検出する経路の配線
が接地したときには、通電電流検出信号が零となって上
記誤差信号が非常に大きくなることに注目している。つ
まり、制御回路内で誤差信号と参照値を比較して、誤差
信号が参照値よりも大きくなった時に通電電流を検出す
る経路の配線が接地したと判定し、バックアップ回路を
作動して、閉ループ制御から開ループ制御へと切り換え
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる公知の装置にお
いては、イグニッションスイッチをオン状態とした瞬間
は、負荷駆動回路オフ及び過渡現象により即座にリニア
ソレノイドに電流が流れないので通電電流検出信号は零
であり、通電電流を検出する経路の配線が接地していな
いにもかかわらず、誤ってバックアップ回路が作動して
開ループ制御が行われるという問題がある。また、開ル
ープ制御となりある程度時間が経過すればリニアソレノ
イドに電流が流れ通電電流検出信号は検出されるが、バ
ッテリ電圧やリニアソレノイドのインダクタンスの変化
に伴って通電電流検出信号が変化する。従って、車速信
号と通電電流検出信号が一致せず、誤差信号が参照値以
下にならずに開ループ制御が続き、補助操舵力が車速に
応じた適性値とならない可能性がある。

【０００６】そこで本発明は上記問題に鑑みてなされて
ものであって、イグニッションスイッチをオン状態とし
た瞬間にも、誤って通電電流を検出する経路が接地した
と判定することなく、通常の閉ループ制御を開始するこ
とが可能な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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のパワーステアリング制御装置は、ステアリ
ングの操舵補助力を調節するリニアソレノイドと、前記
リニアソレノイドによって調節された実際の操舵補助力
に対応した検出信号を出力する検出信号出力手段と、車
両の走行状態に応じて、目標とする前記ステアリングの
操舵補助力に対応した目標信号を出力する目標信号出力
手段と、前記目標信号と前記検出信号との誤差に基づい
て、実際の補助操舵力が目標とする補助操舵力に近づく
ように制御信号を出力する制御信号出力手段と、前記制
御信号出力手段によって出力された制御信号を参照値と
比較する制御信号比較手段と、前記制御信号比較手段に
よって前記制御信号が参照値よりも大きいときには、前
記検出信号に係わらず、前記目標信号のみに基づいて制
御信号を出力するバックアップ手段と、イグニッション
スイッチをオン状態とした直後に前記検出信号を昇圧す
る昇圧手段と、を備えることをその要旨とする。

【０００８】

【作用】上記構成によれば、イグニッションスイッチを
オン状態とした直後に、昇圧手段が、検出信号出力手段
によって出力された検出信号を一時的に昇圧するので、
制御信号出力手段によって出力される制御信号は小さ
く、参照値よりも大きいことはない。従って、イグニッ
ションスイッチをオン状態とした直後に、誤って通電電
流を検出する経路が接地したと判定することなく、通常
の閉ループ制御が開始される。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例について付図を参照しな
がら説明する。本発明の第１実施例を示す図１におい
て、符号１はセンサ、２は基準電圧特性発生回路であ
る。センサ１は例えば車速センサであり、基準電圧特性
発生回路２は車速に応じて変化する調整電圧を発生す
る。

【００１０】３は誤差増幅回路、４は比較回路、５は三
角波発振回路である。比較回路４の出力に現れる制御信
号は選択回路１２を介して負荷駆動回路６に付与され
る。負荷駆動回路６は車載バッテリと接続されており、
補助力発生部材としてのリニアソレノイド７に選択回路
１２からの制御信号に対応した大きさの電流を供給す
る。リニアソレノイド７は、公知のあるタイプのものと
同様に、図示しないポンプからパワステアリングギヤボ
ックスへの供給流量をバイパスさせることで変化させる
弁の開度を、供給電流の大きさに対応して変化させ、そ
れにより操舵補助力を加減する。

【００１１】リニアソレノイド７の接地側は電流ケーブ
ルを介して車体アースに接続されるが、その線路中に電
流−電圧変化のための抵抗（電圧効果素子）８が挿入接
続され、抵抗８に生じる電圧信号は増幅回路９を介して
増幅され、測定電圧として誤差増幅回路３に与えられ
る。

【００１２】また、増幅回路９の入力側には、初期電圧
回路１４が接続されている。初期電圧回路１４の構成図
を図２に示す。初期電圧回路１４は、ある一定の時定数
をもつ微分回路を備えており、微分回路を構成するコン
デンサ１５と抵抗１６に供給される電圧が一定となるよ
うに、定電圧ダイオード１７がコンデンサ１５および抵
抗１６と並列に接続されている。また、入力側は、イグ
ニッションスイッチ１８を介してバッテリに接続されて
いる。

【００１３】しかして、イグニッションスイッチ１８が
オン状態となると、微分回路には定電圧ダイオード１７
にて定まる一定電圧信号Ｖ_A が供給される。そして、微
分回路からの出力電圧波形は図３に示すようになる。図
３から明らかなように、出力電圧は、イグニッションス
イッチ１８がオン状態となった瞬間は、出力電圧＝Ｖ _A
であるが、微分回路の特性のため時間とともに減少し、
ある一定時間経過すると略零となる。なお、電圧信号Ｖ
_A と車速が零のときの調整電圧値を誤差増幅回路３にて
誤差増幅した値が参照電圧を越えないように電圧信号Ｖ
_A は設定される。

【００１４】選択回路１２は通常は比較回路４の出力信
号を負荷駆動回路６に付与するように入力を選択する状
態にある。このとき、誤差増幅回路３，比較回路４，発
振回路５，給電回路６，抵抗８、および増幅回路９は、
車速の増加に対応して補助力を減少させるべくリニアソ
レノイド７の供給電流を減少させる。しかして、その供
給電流が車速に対応する値になるべく（測定された供給
電流の増加により供給電流を減少させ、測定された供給
電流の減少により供給電流を減少させるように）帰還制
御を行う。

【００１５】詳述すると、誤差増幅回路３の出力電圧
は、車速の増加により調節信号と測定信号との相対差を
増加する方向（例えば大きい値になるように）に変化
し、それに伴ってリニアソレノイド７への給電電流が増
し、測定信号が増加すると誤差増幅回路３の出力電圧は
相対差が減少する方向に変化し、適当な釣り合い状態に
て安定する。

【００１６】比較回路４において、誤差増幅回路３の出
力電圧と発振回路５の三角波電圧とが比較される。三角
波電圧は一定周期，一定波高をもつものであって、比較
回路４の出力には誤差増幅回路３の出力電圧の大きさに
対応したデューティ比率のパルス列信号が現れる。

【００１７】このパルス列信号が選択回路１２を介して
負荷駆動回路６に付与されると、負荷駆動回路６はパル
ス列信号のオンオフに一致してリニアソレノイド７への
通電を断続する。リニアソレノイド７は断続的に通電さ
れるが、前記三角波電圧の周期が充分に短く選ばれてい
るため、供給電流の平均値に対応するように前記弁の開
度が調整される。かくして、操舵補助力は車速などの調
節信号に対応して正確に制御される。

【００１８】本発明に従って、選択回路１２は符号１
０，１１に示す異常を検出するための回路によって制御
され、異常が検出されたときに入力を比較回路４から遮
断して符号１３に示すバックアップ用の回路と接続す
る。

【００１９】１０は誤差増幅回路３の出力電圧の参照電
圧を発生する基準電圧発生回路で、分圧抵抗などにより
構成される。参照電圧の大きさは、出力電圧が表す調整
信号と測定信号との相対差が、異常状態を表す最低の値
に対応するように予め設定されている。実施例では参照
電圧の大きさが、調整信号に所定の値を加えた値に設定
される。

【００２０】参照電圧は、比較回路１１において誤差増
幅回路３の実際の出力電圧と比較され、出力電圧が参照
電圧を越えるときに、選択回路１２に指令信号を与え
て、バックアップ回路１３を入力に接続させる。このた
め、選択回路１２は例えば図４に示すように、相補的に
開かれる２つのゲート１２Ａ，１２Ｂより構成されてい
る。

【００２１】バックアップ回路１３は、基準電圧特性発
生回路２の調整電圧と、三角波発振回路５の三角波電圧
とを比較する比較回路として構成されている。このた
め、バックアップ回路１３の出力には、デューティ比率
が調整電圧のみに対応し測定電圧には依存しないパルス
列信号が現れる。

【００２２】しかして、選択回路１２において、バック
アップ回路１３が選択された場合は、リニアソレノイド
７への供給電流は、調整電圧に対応して変化する。この
装置の作用を要約的に説明すると、まず、リニアソレノ
イド７に流れる電流が車速に対応して正常な値にフィー
ドバック制御されていると、誤差増幅回路３の出力電圧
は、調整信号と測定信号との相対差の異常を示すことが
ないため、比較回路１１によって選択回路１２は比較回
路４の出力を入力に選択した状態を維持する。

【００２３】フィードバック制御中において、リニアソ
レノイド７の接地側線路が抵抗８を介さずに地落する
と、増幅回路９が生じる測定電圧は、リニアソレノイド
７の供給電流が零である場合に等しい値となる。このた
め、誤差増幅回路３の出力電圧は、供給電流を増加させ
る方向に変化し、その結果リニアソレノイド７には最大
電流が供給されつづけようとする。

【００２４】本発明に従う比較回路１１は、このとき
に、選択回路１２をバックアップ回路１３からの入力に
切り換えるため、この時点でフィードバック制御は停止
される。代わって、バックアップ回路１３は、基準電圧
特性発生回路２からの調整電圧に対応してリニアソレノ
イド７への供給電流を決定するように働く。かくして、
装置は閉ループ制御から開ループ制御へと切り換えら
れ、操舵補助力は急激に変動することなく車速などの条
件に従って制御されつづける。

【００２５】今、図１において、イグニッションスイッ
チ１８をオン状態とした瞬間の作動を考えてみると、負
荷駆動回路６からリニアソレノイド７に電流が供給され
ても、過渡現象により即座にリニアソレノイド７に電流
が流れないので、抵抗８にはすぐには電圧は発生せず、
抵抗８から増幅回路９には、電圧信号は入力されない。
従って、リニアソレノイド７の接地側線路が抵抗８を介
さずに地落してなくとも増幅回路９からは測定電圧は出
力されない。

【００２６】一方、初期電圧回路１４内の微分回路には
電圧信号Ｖ_A が供給され、その電圧信号Ｖ_A は、増幅回
路９を介して増幅され、誤差増幅回路３に出力される。
電圧信号Ｖ_A と車速が零のときの調整電圧値を誤差増幅
回路３にて誤差増幅した値は参照電圧を越えないので、
比較回路１１は選択回路１２をバックアップ回路１３か
らの入力に切り換えることはなく、車速に応じた閉ルー
プ制御が行われる。

【００２７】なお、実際にリニアソレノイド７の接地側
線路が抵抗８を介さずに地落しているときでも、初期電
圧回路１４が電圧を出力している時間は数十ミリ秒であ
るので、イグニッションスイッチ１８をオン状態として
数十ミリ秒後には、比較回路１１が選択回路１２をバッ
クアップ回路１３からの入力に切り換えて、開ループ制
御が行うことができる。

【００２８】なお、本実施例においては、抵抗８が検出
信号出力手段に相当し、基準電圧特性発生回路２が目標
信号出力手段に相当し、誤差増幅回路３が制御信号出力
手段に相当し、バックアップ回路１３がバックアップ手
段に相当し、初期電圧回路１４が昇圧手段に相当する。

【００２９】以上説明した実施例の装置において、回路
手段の細部を本発明の要旨の範囲無いにおいて変形する
ことは容易である。例えば、図５および図６に示す第２
の実施例においては、選択回路１２の位置と役割の細部
が変えられている。すなわち、選択回路１２は誤差増幅
回路３の出力と比較回路４の入力との間に配置され、誤
差増幅回路１２の出力電圧と基準電圧特性発生回路２の
調整電圧とを選択する。このため、回路は例えば２つの
アナログゲート１２Ｃ，１２Ｄを用いて構成される。

【００３０】さらに、上記第１，第２の実施例において
付加的に、比較回路１１の異常の検出を表す信号を基準
電圧特性発生回路２に導き、異常が検出されたときの調
整電圧を補正するようにしてもよい。

【００３１】補正は、例えば図７に示すように、比較回
路１１からの検出信号に応動する常閉スイッチを分圧低
圧の１つと並列に接続することにより、調整電圧を一定
比率で減少方向に補正することができる。

【００３２】また、初期電圧発生回路１４は、増幅回路
９と誤差増幅回路３の間に設けても上記実施例と同様の
効果を奏することができる。なお、本発明の実施に際し
ては、上記実施例の説明の中で述べた態様に限らず、特
許請求の範囲の趣旨の範囲内で、必要により発明の構成
の概要の説明の中で述べた示唆事項を参照して、実施態
様を変形することが可能である。

【００３３】さらに、基準電圧特性発生回路２に車速セ
ンサ以外の例えば操舵角センサを組合せて、調整電圧が
操舵角等によっても変化されるようにすることは自由で
ある。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明のパワーステ
アリング制御装置では、イグニッションスイッチをオン
状態とした直後に実際の操舵補助力に対応した検出信号
を昇圧する昇圧手段を設けている。従って、バックアッ
プ手段が誤作動して、イグニッションスイッチをオン状
態とした直後に開ループ制御が行われることはななく、
イグニッションスイッチを入れた直後から閉ループ制御
を行うことができるという優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を示すブロック図である。

【図２】初期電圧発生回路１４の構成図である。

【図３】初期電圧発生回路１４からの出力電圧波形であ
る。

【図４】図１の要部の詳細を示す電気結線図である。

【図５】本発明の第２実施例を示すブロック図である。

【図６】図５の要部の詳細を示す電気結線図である。

【図７】第１または第２の実施例における付加的変形を
示す電気結線図である。

【符号の説明】 ２ 基準電圧特性発生回路 ３ 誤差増幅回路 ７ リニアソレノド ８ 抵抗 １１ 比較回路 １３ バックアップ回路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ステアリングの操舵補助力を調節するリ
   ニアソレノイドと、 前記リニアソレノイドによって調節された実際の操舵補
   助力に対応した検出信号を出力する検出信号出力手段
   と、 車両の走行状態に応じて、目標とする前記ステアリング
   の操舵補助力に対応した目標信号を出力する目標信号出
   力手段と、 前記目標信号と前記検出信号との誤差に基づいて、実際
   の補助操舵力が目標とする補助操舵力に近づくように制
   御信号を出力する制御信号出力手段と、 前記制御信号出力手段によって出力された制御信号を参
   照値と比較する制御信号比較手段と、 前記制御信号比較手段によって前記制御信号が参照値よ
   りも大きいときには、前記検出信号に係わらず、前記目
   標信号のみに基づいて制御信号を出力するバックアップ
   手段と、 イグニッションスイッチをオン状態とした直後に前記検
   出信号を昇圧する昇圧手段と、 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。