JPH06299Y2 - モ−タ駆動装置 - Google Patents
モ−タ駆動装置Info
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- JPH06299Y2 JPH06299Y2 JP1987051238U JP5123887U JPH06299Y2 JP H06299 Y2 JPH06299 Y2 JP H06299Y2 JP 1987051238 U JP1987051238 U JP 1987051238U JP 5123887 U JP5123887 U JP 5123887U JP H06299 Y2 JPH06299 Y2 JP H06299Y2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- steering
- output
- switching element
- switching
- circuit
- Prior art date
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- Control Of Direct Current Motors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔考案の分野〕 本考案は車両のステアリングハンドルをステアリングモ
ータによって駆動するパワーステアリングのモータ駆動
装置に関するものである。
ータによって駆動するパワーステアリングのモータ駆動
装置に関するものである。
（従来技術） 従来電動式パワーステアリングのモータ駆動装置は、特
開昭59-156863号に示されているように、左右方向への
操舵時に夫々導通する第１，第２及び第３，第４のトラ
ンジスタ等の制御素子を用いてステアリングモータを中
心としてブリッジ回路として接続されている。そして右
操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第１，第２のト
ランジスタを同時に導通させてモータに正方向の駆動電
流を流し、左操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第
３，第４のトランジスタを同時に導通させてモータに逆
方向の駆動電流を流して制御している。そしてこのよう
なモータの駆動では、ハンドルがロックした場合に強い
操舵力が加わるとステアリングの負荷が大きいため、モ
ータに過大電流が流れる。従ってモータが焼損したりス
イッチング素子が破損したりする恐れがあるという欠点
があった。
開昭59-156863号に示されているように、左右方向への
操舵時に夫々導通する第１，第２及び第３，第４のトラ
ンジスタ等の制御素子を用いてステアリングモータを中
心としてブリッジ回路として接続されている。そして右
操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第１，第２のト
ランジスタを同時に導通させてモータに正方向の駆動電
流を流し、左操舵時には操舵トルクの検出に基づいて第
３，第４のトランジスタを同時に導通させてモータに逆
方向の駆動電流を流して制御している。そしてこのよう
なモータの駆動では、ハンドルがロックした場合に強い
操舵力が加わるとステアリングの負荷が大きいため、モ
ータに過大電流が流れる。従ってモータが焼損したりス
イッチング素子が破損したりする恐れがあるという欠点
があった。
一般的には例えば数十Ａ程度の比較的大きな電流をスイ
ッチング素子で制御し、その電流を検出するために第６
図に示すようにＦＥＴ等のスイッチング素子に直列に電
流検出用抵抗Ｒ０を接続し、その両端の電圧に基づいて
駆動電流を検出することが広く行われている。
ッチング素子で制御し、その電流を検出するために第６
図に示すようにＦＥＴ等のスイッチング素子に直列に電
流検出用抵抗Ｒ０を接続し、その両端の電圧に基づいて
駆動電流を検出することが広く行われている。
（考案が解決しようとする問題点） 従ってステアリングモータに直列に抵抗を接続し、その
抵抗値の変化によってモータに流れる電流を検出してモ
ータに過大電流が流れることを防止することが考えられ
る。しかしながらスイッチング素子に直列に接続された
抵抗の電圧変化に基づいて電流を検出しようとすれば、
大電流が流れると抵抗の両端に電圧降下が生じる。車両
では電源電圧が例えば12Ｖに限られているため、ステア
リングモータ等の制御に用いると負荷に供給される電圧
が低くなるという欠点がある。又抵抗に生じる電圧降下
によって発熱することとなり、電力損失が大きくなると
いう問題点もあった。又モータに流れる過大電流を放置
した場合には、モータが焼損したりスイッチング素子が
破損することがあるという問題点があった。
抵抗値の変化によってモータに流れる電流を検出してモ
ータに過大電流が流れることを防止することが考えられ
る。しかしながらスイッチング素子に直列に接続された
抵抗の電圧変化に基づいて電流を検出しようとすれば、
大電流が流れると抵抗の両端に電圧降下が生じる。車両
では電源電圧が例えば12Ｖに限られているため、ステア
リングモータ等の制御に用いると負荷に供給される電圧
が低くなるという欠点がある。又抵抗に生じる電圧降下
によって発熱することとなり、電力損失が大きくなると
いう問題点もあった。又モータに流れる過大電流を放置
した場合には、モータが焼損したりスイッチング素子が
破損することがあるという問題点があった。
本考案はこのようなモータ駆動装置の問題点に鑑みてな
されたものであって、モータの駆動電流を直列抵抗を用
いず電圧降下や発熱等を生じさせることなく検出し、モ
ータやスイッチング素子の損傷を防止すると共に過負荷
時には可聴周波数で警報を与えるようにすることを技術
的課題とする。
されたものであって、モータの駆動電流を直列抵抗を用
いず電圧降下や発熱等を生じさせることなく検出し、モ
ータやスイッチング素子の損傷を防止すると共に過負荷
時には可聴周波数で警報を与えるようにすることを技術
的課題とする。
〔考案の構成と効果〕 （問題点を解決するための手段） 本考案はステアリング軸に接続されその回転トルクを検
出するトルクセンサと、ステアリングを回動させるステ
アリングモータと、を有する電動式パワーステアリング
のモータ駆動装置であって、第１図及び第３図に示すよ
うに、右操舵導通保持用の第１のスイッチング素子、右
操舵高速スイッチング用の第２のスイッチング素子をス
テアリングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保
持用の第３のスイッチング素子、左操舵高速スイッチン
グ用の第４のスイッチング素子をステアリングモータに
対して対称に接続して構成されたブリッジ回路と、トル
クセンサより得られる左右の操舵トルクの検出に基づい
て第１又は第３のスイッチング素子を択一的に導通させ
る導通保持制御部と、トルクセンサからの出力に基づい
てその出力レベルに対応したパルス幅の信号を第２又は
第４のスイッチング素子に選択的に与える高速スイッチ
ング制御部と、第１，第３のスイッチング素子と、第
２，第４のスイッチング素子とのいずれか一方に択一的
に並列接続され、並列接続されたスイッチング素子と同
時に駆動される第５，第６のスイッチング素子、及び該
第５，第６のスイッチング素子に夫々直列に接続され並
列接続されている第１，第３又は第２，第４のスイッチ
ング素子を流れる電流を検出する電流検出用抵抗を有す
る一対の電流検出手段と、一対の電流検出手段の出力が
与えられた時定数回路と、時定数回路の出力によって動
作し前記高速スイッチング制御部の出力を可聴周波数で
断続する比較手段と、を有することを特徴とするもので
ある。
出するトルクセンサと、ステアリングを回動させるステ
アリングモータと、を有する電動式パワーステアリング
のモータ駆動装置であって、第１図及び第３図に示すよ
うに、右操舵導通保持用の第１のスイッチング素子、右
操舵高速スイッチング用の第２のスイッチング素子をス
テアリングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保
持用の第３のスイッチング素子、左操舵高速スイッチン
グ用の第４のスイッチング素子をステアリングモータに
対して対称に接続して構成されたブリッジ回路と、トル
クセンサより得られる左右の操舵トルクの検出に基づい
て第１又は第３のスイッチング素子を択一的に導通させ
る導通保持制御部と、トルクセンサからの出力に基づい
てその出力レベルに対応したパルス幅の信号を第２又は
第４のスイッチング素子に選択的に与える高速スイッチ
ング制御部と、第１，第３のスイッチング素子と、第
２，第４のスイッチング素子とのいずれか一方に択一的
に並列接続され、並列接続されたスイッチング素子と同
時に駆動される第５，第６のスイッチング素子、及び該
第５，第６のスイッチング素子に夫々直列に接続され並
列接続されている第１，第３又は第２，第４のスイッチ
ング素子を流れる電流を検出する電流検出用抵抗を有す
る一対の電流検出手段と、一対の電流検出手段の出力が
与えられた時定数回路と、時定数回路の出力によって動
作し前記高速スイッチング制御部の出力を可聴周波数で
断続する比較手段と、を有することを特徴とするもので
ある。
（作用） このような特徴を有する本考案によれば、ステアリング
モータに直列に接続される電力制御用の第１，第３又は
第２，第４のスイッチング素子に夫々並列に第５，第６
のスイッチング素子と電流検出用抵抗を設け、これらの
スイッチング素子の駆動時に電流検出が必要となるので
第５，第６のスイッチング素子を同時に閉成するように
している。そうすれば電力制御用のスイッチング素子に
流れる電流に応じてその両端の電圧が変化する。従って
負荷電流は電流検出用抵抗の両端の電圧変化として検出
されて時定数回路に与えられる。そして時定数回路の出
力電圧が上昇するため、比較手段の閾値レベルを越えれ
ば高速スイッチング制御部の出力が遮断されモータへの
通電が停止される。従って時定数回路の出力電圧は低下
し比較手段の出力によって再びトルクセンサの出力レベ
ルに対応したパルス信号がスイッチング素子に加えられ
る。従って一定の時定数でモータへの通電が断続される
こととなる。そしてこの断続の周波数を可聴周波数に選
択しておくことによってモータから一定の周波数の音が
発生することとなる。
モータに直列に接続される電力制御用の第１，第３又は
第２，第４のスイッチング素子に夫々並列に第５，第６
のスイッチング素子と電流検出用抵抗を設け、これらの
スイッチング素子の駆動時に電流検出が必要となるので
第５，第６のスイッチング素子を同時に閉成するように
している。そうすれば電力制御用のスイッチング素子に
流れる電流に応じてその両端の電圧が変化する。従って
負荷電流は電流検出用抵抗の両端の電圧変化として検出
されて時定数回路に与えられる。そして時定数回路の出
力電圧が上昇するため、比較手段の閾値レベルを越えれ
ば高速スイッチング制御部の出力が遮断されモータへの
通電が停止される。従って時定数回路の出力電圧は低下
し比較手段の出力によって再びトルクセンサの出力レベ
ルに対応したパルス信号がスイッチング素子に加えられ
る。従って一定の時定数でモータへの通電が断続される
こととなる。そしてこの断続の周波数を可聴周波数に選
択しておくことによってモータから一定の周波数の音が
発生することとなる。
（考案の効果） そのため本考案によれば、抵抗をステアリングモータや
電力制御用スイッチング素子に直列に接続する必要はな
く、ステアリングモータに流れる電流を検出することが
できる。そして過電流が流れている場合にはモータへの
通電が断続されモータの焼損を防止することができる。
このとき同時にモータから一定周波数の音が発生するた
め、これを警報音とすることができる。従ってブザー等
の警報表示器を用いることなく運転者に過負荷の報知を
行うことができる。
電力制御用スイッチング素子に直列に接続する必要はな
く、ステアリングモータに流れる電流を検出することが
できる。そして過電流が流れている場合にはモータへの
通電が断続されモータの焼損を防止することができる。
このとき同時にモータから一定周波数の音が発生するた
め、これを警報音とすることができる。従ってブザー等
の警報表示器を用いることなく運転者に過負荷の報知を
行うことができる。
（実施例の構成） 第２図は本考案が適用されるパワーステアリング機構の
概略図であり、第１図はそのモータ駆動回路の全体構成
を示すブロック図である。第２図においてステアリング
ハンドル１にはトルクセンサ２及びステアリングハンド
ル１からの操舵力を伝える伝動機構３が接続される。ト
ルクセンサ２はステアリングハンドル１の左右方向のト
ルクを検出するものであって、その出力はモータ駆動回
路４に与えられている。モータ駆動回路４は車両のバッ
テリー５が接続されており、トルクセンサ２から与えら
れる左右方向のトルク信号に対応して左右方向に駆動す
るステアリングモータ６を制御するものであって、伝動
機構３と共に操舵輪７を左右方向に所定角度回動させる
ものである。
概略図であり、第１図はそのモータ駆動回路の全体構成
を示すブロック図である。第２図においてステアリング
ハンドル１にはトルクセンサ２及びステアリングハンド
ル１からの操舵力を伝える伝動機構３が接続される。ト
ルクセンサ２はステアリングハンドル１の左右方向のト
ルクを検出するものであって、その出力はモータ駆動回
路４に与えられている。モータ駆動回路４は車両のバッ
テリー５が接続されており、トルクセンサ２から与えら
れる左右方向のトルク信号に対応して左右方向に駆動す
るステアリングモータ６を制御するものであって、伝動
機構３と共に操舵輪７を左右方向に所定角度回動させる
ものである。
次にモータ駆動回路４の構成を第１図を参照しつつ説明
する。本図において、トルクセンサ２からのトルク検出
信号は右方向への回転時に正、左方向への回転時に負と
なるトルクに対応したレベルの信号であって、入力端子
１１を介して出力は全波整流回路１２及び極性判定回路
１３に伝えられる。全波整流回路１２は入力信号を全波
整流して電圧比較回路１４に与える。又このモータ駆動
回路４は可聴周波数より高い一定の周波数、例えば20KH
zの方形波を発振する発振回路１５が設けられており、
その出力は積分回路１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ１７
に与えられる。積分回路１６はこの方形波の信号を積分
して三角波に変換するものであって、その出力を電圧比
較回路１４に基準電圧として与える。電圧比較回路１４
は三角波を基準電圧として全波整流回路１２の出力を比
較するため、トルクセンサ２のレベル変化をデューティ
が変化するパルス信号として出力するものであり、その
出力はドライブロジック回路１８に与えられる。ドライ
ブロジック回路１８には又極性判定回路１３の極性判定
出力が与えられている。ドライブロジック回路１８はア
ンド回路１８ａ，１８ｂを有しており、正又は負の極性
判定出力に基づいて電圧比較回路１４から得られるパル
ス幅変調された信号を＋側ロアＦＥＴドライバ１９又は
−側ロアＦＥＴドライバ２０に選択的に与えるものであ
る。又極性判定回路１３は正又は負の極性判定によりア
ンド回路１８ａ，１８ｂ及びフォトカップラ２１，２２
に選択的に信号を与えるものである。フォトカップラ２
１，２２は駆動時に夫々＋側アッパＦＥＴドライバ２
３，−側アッパＦＥＴドライバ２４に与えられている。
ＦＥＴドライバ２３，２４はフォトカップラ２１又は２
２からの出力に基づいて右側及び左側のアッパＦＥＴ２
５及び２６を夫々駆動するものであり、ＦＥＴドライバ
１９，２０は夫々右側及び左側のロアＦＥＴ２７，２８
を駆動するものである。ここで「アッパ」とはモータ駆
動回路４の電源端子に近い側を、「ロア」とは電源端子
から遠い方のＦＥＴを示している。又ＦＥＴドライバ１
９，２０，２３，２４に示される「＋」，「−」は極性
判定回路１３によって判定された正電圧又は負電圧に対
応している。ＦＥＴ２５〜２８はパワーＭＯＳＦＥＴに
よって構成されたスイッチング素子であって、ＦＥＴ２
５，２７は右方向の操作時に導通する第１及び第２のス
イッチング素子を構成しており、ＦＥＴ２６及び２８は
左方向への操作時に導通する第３及び第４のスイッチン
グ素子を構成している。そしてこれらのＦＥＴはブリッ
ジ回路接続されその中間に端子４ａ，４ｂを介してステ
アリングモータ６が接続される。そしてロアＦＥＴ２
７，２８には導通時にその電流を検出する電流検出回路
２９，３０が接続されており、その出力は時定数回路３
１に与えられる。時定数回路３１は抵抗とコンデンサか
ら成る回路であって、その出力は一定のヒステリシスを
有する比較手段である比較器３２に与えられる。比較器
３２は所定の閾値レベルで時定数回路の信号を弁別する
ものであって、その出力は電圧比較回路１４の出力と共
にドライブロジック回路１８に与えられている。ここで
ＤＣ−ＤＣコンバータ１７と極性判定回路１３及びフォ
トカップラ２１，＋側及び−側アッパＦＥＴドライバ２
３，２４は、トルクセンサ２による得られる左右の操舵
トルクの検出に基づいて第１又は第３のスイッチング素
子を択一的に導通させる導通保持部３３を構成してい
る。又全波整流回路１２，電圧比較回路１４，方形波発
振回路１５，積分回路１６とドライブロジック回路１
８，＋側及び−側ロアＦＥＴドライバ１９，２０は、ト
ルクセンサ２からの出力に基づいてその出力レベルに対
応したパルス幅の信号を第１又は第３のスイッチング素
子に選択的に与える高速スイッチング制御部３４を構成
している。
する。本図において、トルクセンサ２からのトルク検出
信号は右方向への回転時に正、左方向への回転時に負と
なるトルクに対応したレベルの信号であって、入力端子
１１を介して出力は全波整流回路１２及び極性判定回路
１３に伝えられる。全波整流回路１２は入力信号を全波
整流して電圧比較回路１４に与える。又このモータ駆動
回路４は可聴周波数より高い一定の周波数、例えば20KH
zの方形波を発振する発振回路１５が設けられており、
その出力は積分回路１６及びＤＣ−ＤＣコンバータ１７
に与えられる。積分回路１６はこの方形波の信号を積分
して三角波に変換するものであって、その出力を電圧比
較回路１４に基準電圧として与える。電圧比較回路１４
は三角波を基準電圧として全波整流回路１２の出力を比
較するため、トルクセンサ２のレベル変化をデューティ
が変化するパルス信号として出力するものであり、その
出力はドライブロジック回路１８に与えられる。ドライ
ブロジック回路１８には又極性判定回路１３の極性判定
出力が与えられている。ドライブロジック回路１８はア
ンド回路１８ａ，１８ｂを有しており、正又は負の極性
判定出力に基づいて電圧比較回路１４から得られるパル
ス幅変調された信号を＋側ロアＦＥＴドライバ１９又は
−側ロアＦＥＴドライバ２０に選択的に与えるものであ
る。又極性判定回路１３は正又は負の極性判定によりア
ンド回路１８ａ，１８ｂ及びフォトカップラ２１，２２
に選択的に信号を与えるものである。フォトカップラ２
１，２２は駆動時に夫々＋側アッパＦＥＴドライバ２
３，−側アッパＦＥＴドライバ２４に与えられている。
ＦＥＴドライバ２３，２４はフォトカップラ２１又は２
２からの出力に基づいて右側及び左側のアッパＦＥＴ２
５及び２６を夫々駆動するものであり、ＦＥＴドライバ
１９，２０は夫々右側及び左側のロアＦＥＴ２７，２８
を駆動するものである。ここで「アッパ」とはモータ駆
動回路４の電源端子に近い側を、「ロア」とは電源端子
から遠い方のＦＥＴを示している。又ＦＥＴドライバ１
９，２０，２３，２４に示される「＋」，「−」は極性
判定回路１３によって判定された正電圧又は負電圧に対
応している。ＦＥＴ２５〜２８はパワーＭＯＳＦＥＴに
よって構成されたスイッチング素子であって、ＦＥＴ２
５，２７は右方向の操作時に導通する第１及び第２のス
イッチング素子を構成しており、ＦＥＴ２６及び２８は
左方向への操作時に導通する第３及び第４のスイッチン
グ素子を構成している。そしてこれらのＦＥＴはブリッ
ジ回路接続されその中間に端子４ａ，４ｂを介してステ
アリングモータ６が接続される。そしてロアＦＥＴ２
７，２８には導通時にその電流を検出する電流検出回路
２９，３０が接続されており、その出力は時定数回路３
１に与えられる。時定数回路３１は抵抗とコンデンサか
ら成る回路であって、その出力は一定のヒステリシスを
有する比較手段である比較器３２に与えられる。比較器
３２は所定の閾値レベルで時定数回路の信号を弁別する
ものであって、その出力は電圧比較回路１４の出力と共
にドライブロジック回路１８に与えられている。ここで
ＤＣ−ＤＣコンバータ１７と極性判定回路１３及びフォ
トカップラ２１，＋側及び−側アッパＦＥＴドライバ２
３，２４は、トルクセンサ２による得られる左右の操舵
トルクの検出に基づいて第１又は第３のスイッチング素
子を択一的に導通させる導通保持部３３を構成してい
る。又全波整流回路１２，電圧比較回路１４，方形波発
振回路１５，積分回路１６とドライブロジック回路１
８，＋側及び−側ロアＦＥＴドライバ１９，２０は、ト
ルクセンサ２からの出力に基づいてその出力レベルに対
応したパルス幅の信号を第１又は第３のスイッチング素
子に選択的に与える高速スイッチング制御部３４を構成
している。
次に４つのＦＥＴがブリッジ接続されたＦＥＴブリッジ
及び時定数回路３１と比較器３２の回路構成について第
３図を参照しつつ説明する。ここでＦＥＴ２５，２６の
ドレインはリレー回路を介してバッテリー５の正極端に
接続されており、そのソース端は夫々ＦＥＴ２８及び２
７のドレインに接続される。又ＦＥＴ２５，２８の共通
接続端とＦＥＴ２６，２７の共通接続端にはモータ接続
端子４ａ，４ｂを介してステアリングモータ６が接続さ
れ、ＦＥＴ２７，２８のソース端は接地されている。本
図において各ＦＥＴ２５〜２８のドレイン・ゲート間に
はダイオード及びツェナダイオードから成るサージ吸収
回路が接続され、ドレイン・ソース間にはフライホイル
ダイオードが接続されている。
及び時定数回路３１と比較器３２の回路構成について第
３図を参照しつつ説明する。ここでＦＥＴ２５，２６の
ドレインはリレー回路を介してバッテリー５の正極端に
接続されており、そのソース端は夫々ＦＥＴ２８及び２
７のドレインに接続される。又ＦＥＴ２５，２８の共通
接続端とＦＥＴ２６，２７の共通接続端にはモータ接続
端子４ａ，４ｂを介してステアリングモータ６が接続さ
れ、ＦＥＴ２７，２８のソース端は接地されている。本
図において各ＦＥＴ２５〜２８のドレイン・ゲート間に
はダイオード及びツェナダイオードから成るサージ吸収
回路が接続され、ドレイン・ソース間にはフライホイル
ダイオードが接続されている。
ＦＥＴ２７，２８に接続される電流検出回路２９，３０
は夫々トランジスタTr1と抵抗Ｒ１及びトランジスタTr2
と抵抗Ｒ２から構成されている。トランジスタTr1，Tr2
はコレクタ端がＦＥＴ２７，２８のドレインに、ベース
抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して＋側及び−側ロアＦＥＴドライ
バ１９，２０の制御入力端に制御される。そしてエミッ
タには同一の抵抗値を有するエミッタ抵抗Ｒ１，Ｒ２が
夫々接続されており、更に時定数回路３１に与えられ
る。時定数回路３１は夫々のエミッタに接続された抵抗
Ｒ５，Ｒ６とその共通接続端とアース間に接続されるコ
ンデンサＣ１から成り立っている。そしてコンデンサＣ
１の端子電圧は比較器３２を構成する演算増幅器３２ａ
の反転入力端に与えられる。演算増幅器３２ａの非反転
入力端子は抵抗Ｒ７，Ｒ８によって分圧された所定の閾
値が設定されており、その出力端と反転入力端子間に抵
抗Ｒ９が接続されて一定のヒステリシスを有するものと
なっている。そしてその出力はダイオードＤ１を介して
電圧比較回路１４の出力端と共通接続されてドライブロ
ジック回路１８の入力端に接続されている。
は夫々トランジスタTr1と抵抗Ｒ１及びトランジスタTr2
と抵抗Ｒ２から構成されている。トランジスタTr1，Tr2
はコレクタ端がＦＥＴ２７，２８のドレインに、ベース
抵抗Ｒ３，Ｒ４を介して＋側及び−側ロアＦＥＴドライ
バ１９，２０の制御入力端に制御される。そしてエミッ
タには同一の抵抗値を有するエミッタ抵抗Ｒ１，Ｒ２が
夫々接続されており、更に時定数回路３１に与えられ
る。時定数回路３１は夫々のエミッタに接続された抵抗
Ｒ５，Ｒ６とその共通接続端とアース間に接続されるコ
ンデンサＣ１から成り立っている。そしてコンデンサＣ
１の端子電圧は比較器３２を構成する演算増幅器３２ａ
の反転入力端に与えられる。演算増幅器３２ａの非反転
入力端子は抵抗Ｒ７，Ｒ８によって分圧された所定の閾
値が設定されており、その出力端と反転入力端子間に抵
抗Ｒ９が接続されて一定のヒステリシスを有するものと
なっている。そしてその出力はダイオードＤ１を介して
電圧比較回路１４の出力端と共通接続されてドライブロ
ジック回路１８の入力端に接続されている。
（実施例の動作） 次に本実施例の動作について第４図及び第５図の波形図
を参照しつつ説明する。まず電源が投入されるとアッパ
ＦＥＴ２５，２６に電源が供給される。又方形波発振回
路１５は例えば20KHzの方形波の信号を発振している。
ここで運転者がステアリングハンドル１を操作すると、
そのトルクの変化がトルクセンサ２によって検出されて
モータ駆動回路４に与えられる。第４図はモータ駆動回
路４の各部の波形を示す波形図である。第４図(a)に示
すようなトルクセンサ２からの信号が伝えられると、全
波整流回路１２によって第４図(b)に示すように全波整
流されて電圧比較回路１４に与えられる。又方形波発振
器１５の方形波信号は積分回路１６を介して三角波に変
換されて電圧比較回路１４に伝えられるため、電圧比較
回路１４よりその電圧レベルに対応したパルス幅の信号
が生じることとなってパルス幅変調される。ここで時刻
t1〜t2に示すようにトルクセンサ２より＋側の入力信号
が与えられた場合には、極性判定回路１３によってその
極性が判定されてドライブロジック回路１８のアンド回
路１８ａに“Ｈ”レベルの信号が伝わる。従ってアンド
回路１８ａを介して＋側ロアＦＥＴドライバ１９にこの
パルス信号が伝えらえる。同様にしてフォトカップラ２
１を介して＋側アッパＦＥＴドライバ２３が連続的に駆
動される。従って第４図(c)，(d)に示すようにＦＥＴ２
５が連続してオン状態となり、ＦＥＴ２７はパルス駆動
される。従って第４図(g)に示すようにステアリングモ
ータ６がパルス駆動されることとなる。
を参照しつつ説明する。まず電源が投入されるとアッパ
ＦＥＴ２５，２６に電源が供給される。又方形波発振回
路１５は例えば20KHzの方形波の信号を発振している。
ここで運転者がステアリングハンドル１を操作すると、
そのトルクの変化がトルクセンサ２によって検出されて
モータ駆動回路４に与えられる。第４図はモータ駆動回
路４の各部の波形を示す波形図である。第４図(a)に示
すようなトルクセンサ２からの信号が伝えられると、全
波整流回路１２によって第４図(b)に示すように全波整
流されて電圧比較回路１４に与えられる。又方形波発振
器１５の方形波信号は積分回路１６を介して三角波に変
換されて電圧比較回路１４に伝えられるため、電圧比較
回路１４よりその電圧レベルに対応したパルス幅の信号
が生じることとなってパルス幅変調される。ここで時刻
t1〜t2に示すようにトルクセンサ２より＋側の入力信号
が与えられた場合には、極性判定回路１３によってその
極性が判定されてドライブロジック回路１８のアンド回
路１８ａに“Ｈ”レベルの信号が伝わる。従ってアンド
回路１８ａを介して＋側ロアＦＥＴドライバ１９にこの
パルス信号が伝えらえる。同様にしてフォトカップラ２
１を介して＋側アッパＦＥＴドライバ２３が連続的に駆
動される。従って第４図(c)，(d)に示すようにＦＥＴ２
５が連続してオン状態となり、ＦＥＴ２７はパルス駆動
される。従って第４図(g)に示すようにステアリングモ
ータ６がパルス駆動されることとなる。
時刻t3〜t4に示すようにトルクセンサ２からの出力が負
側である場合には、同様にして−側ロアＦＥＴドライバ
２０によってＦＥＴ２６が連続的に導通し−側アッパＦ
ＥＴドライバ２４によってロアＦＥＴ２８がパルス駆動
される。従ってステアリングモータ６には第４図(g)に
示すような電流が供給される。ここでＦＥＴ２７，２８
のパルス駆動時には同時に＋側及び−側ロアＦＥＴドラ
イバ１９，２０によってトランジスタTr1又はTr2が同様
にパルス駆動される。そしてＦＥＴ２７又は２８の両端
の電圧は夫々のＦＥＴに流れる電流変化に対応するた
め、抵抗Ｒ１又はＲ２の両端の電圧変化を読取ることに
よってＦＥＴ２７，２８に流れる電流を検出することが
できる。この電流に対応する検出信号は時定数回路３１
に与えられている。
側である場合には、同様にして−側ロアＦＥＴドライバ
２０によってＦＥＴ２６が連続的に導通し−側アッパＦ
ＥＴドライバ２４によってロアＦＥＴ２８がパルス駆動
される。従ってステアリングモータ６には第４図(g)に
示すような電流が供給される。ここでＦＥＴ２７，２８
のパルス駆動時には同時に＋側及び−側ロアＦＥＴドラ
イバ１９，２０によってトランジスタTr1又はTr2が同様
にパルス駆動される。そしてＦＥＴ２７又は２８の両端
の電圧は夫々のＦＥＴに流れる電流変化に対応するた
め、抵抗Ｒ１又はＲ２の両端の電圧変化を読取ることに
よってＦＥＴ２７，２８に流れる電流を検出することが
できる。この電流に対応する検出信号は時定数回路３１
に与えられている。
さて第５図に示すように何からの事故で時刻t5以後にハ
ンドルがロックしてＦＥＴ２５，２７に大電流、例えば
数十Ａ程度の大電流が流れる場合がある。その場合に電
流値が電圧の変化として検出されるため、第５図(d)に
示すように電流に対応した信号が時定数回路３１を介し
て比較器３２の演算増幅器３２ａに与えられる。従って
コンデンサＣ１の端子電圧は第５図(e)に示すように上
昇し、その端子電圧が比較器３２の閾値レベルVreflを
越える時刻t6には比較器３２が第５図(f)に示すように
反転して、“Ｌ”レベルとなる。従ってドライブロジッ
ク回路１８のアンド回路１８ａ，１８ｂの入力端はいず
れも“Ｌ”レベルとなるため、トルクセンサ２の出力の
極性の如何にかかわらずパルス幅変調された信号がＦＥ
Ｔドライバ１９，２０に与えられなくなり、第５図(c)
に示すようにＦＥＴ２７、又はＦＥＴ２８の駆動が停止
される。そうするとステアリングモータ６には電流が流
れず、コンデンサＣ１は抵抗Ｒ５，Ｒ６及びＲ１，Ｒ２
を介して放電するため、比較器３２の入力電圧は第５図
(e)に示すように徐々に低下する。そしてその端子電圧
がVref2以下となる時刻t7には第５図(f)に示すように比
較器３２は反転して再び“Ｈ”レベルとなり、再び電圧
比較回路１４の出力がドライブロジック回路１８を介し
ていずれかのＦＥＴドライバ１９，２０に伝えられるこ
ととなる。従って第５図(c)，(d)に示すように再びＦＥ
Ｔ２７（又はＦＥＴ２８）が駆動され、ステアリングモ
ータ６に電流が流れる。このような動作はコンデンサＣ
１の端子電圧がVref1を越える毎に繰り返されることと
なる。そしてこの繰り返し周波数を可聴周波数、例えば
１ＫHz程度となるように時定数回路３１の定数と比較器
３２の閾値を定めておくものとする。そうすればステア
リングモータ６が断続的に駆動されるため、モータ６か
ら１ＫHzの周波数の音が生じ運転者に警報を与えること
ができる。そして時刻t8以後に示すようにステアリング
モータ６に流れる電流が低下し、コンデンサＣ１の端子
電圧が閾値レベルVref1を越えなくなれば元の動作に復
帰する。従って特別なブザー等の警報装置を用いること
なくステアリングモータ６の過負荷を操作者に報知する
ことができる。
ンドルがロックしてＦＥＴ２５，２７に大電流、例えば
数十Ａ程度の大電流が流れる場合がある。その場合に電
流値が電圧の変化として検出されるため、第５図(d)に
示すように電流に対応した信号が時定数回路３１を介し
て比較器３２の演算増幅器３２ａに与えられる。従って
コンデンサＣ１の端子電圧は第５図(e)に示すように上
昇し、その端子電圧が比較器３２の閾値レベルVreflを
越える時刻t6には比較器３２が第５図(f)に示すように
反転して、“Ｌ”レベルとなる。従ってドライブロジッ
ク回路１８のアンド回路１８ａ，１８ｂの入力端はいず
れも“Ｌ”レベルとなるため、トルクセンサ２の出力の
極性の如何にかかわらずパルス幅変調された信号がＦＥ
Ｔドライバ１９，２０に与えられなくなり、第５図(c)
に示すようにＦＥＴ２７、又はＦＥＴ２８の駆動が停止
される。そうするとステアリングモータ６には電流が流
れず、コンデンサＣ１は抵抗Ｒ５，Ｒ６及びＲ１，Ｒ２
を介して放電するため、比較器３２の入力電圧は第５図
(e)に示すように徐々に低下する。そしてその端子電圧
がVref2以下となる時刻t7には第５図(f)に示すように比
較器３２は反転して再び“Ｈ”レベルとなり、再び電圧
比較回路１４の出力がドライブロジック回路１８を介し
ていずれかのＦＥＴドライバ１９，２０に伝えられるこ
ととなる。従って第５図(c)，(d)に示すように再びＦＥ
Ｔ２７（又はＦＥＴ２８）が駆動され、ステアリングモ
ータ６に電流が流れる。このような動作はコンデンサＣ
１の端子電圧がVref1を越える毎に繰り返されることと
なる。そしてこの繰り返し周波数を可聴周波数、例えば
１ＫHz程度となるように時定数回路３１の定数と比較器
３２の閾値を定めておくものとする。そうすればステア
リングモータ６が断続的に駆動されるため、モータ６か
ら１ＫHzの周波数の音が生じ運転者に警報を与えること
ができる。そして時刻t8以後に示すようにステアリング
モータ６に流れる電流が低下し、コンデンサＣ１の端子
電圧が閾値レベルVref1を越えなくなれば元の動作に復
帰する。従って特別なブザー等の警報装置を用いること
なくステアリングモータ６の過負荷を操作者に報知する
ことができる。
尚本実施例は連続駆動及びパルス駆動される対のＦＥＴ
から成るブリッジ回路のうちパルス駆動されるＦＥＴに
並列に電流検出回路を設け、そこを流れる電流を測定す
るようにしているが、連続的に駆動されるＦＥＴ、本実
施例ではＦＥＴ２５，２６に並列に同様の電流検出回路
を接続してもよいことはいうまでもない。又スイッチン
グ素子としてＦＥＴに限らずパワートランジスタ等の電
力制御素子を用いてもよい。更に電力制御用スイッチン
グ素子に並列に接続される電流検出回路のスイッチング
素子としても、本実施例に示したトランジスタの他にＦ
ＥＴ等のスイッチング素子を用いてもよい。この場合も
併設される電力制御用スイッチング素子と同時に開閉す
ることによってその電流を測定することが可能である。
から成るブリッジ回路のうちパルス駆動されるＦＥＴに
並列に電流検出回路を設け、そこを流れる電流を測定す
るようにしているが、連続的に駆動されるＦＥＴ、本実
施例ではＦＥＴ２５，２６に並列に同様の電流検出回路
を接続してもよいことはいうまでもない。又スイッチン
グ素子としてＦＥＴに限らずパワートランジスタ等の電
力制御素子を用いてもよい。更に電力制御用スイッチン
グ素子に並列に接続される電流検出回路のスイッチング
素子としても、本実施例に示したトランジスタの他にＦ
ＥＴ等のスイッチング素子を用いてもよい。この場合も
併設される電力制御用スイッチング素子と同時に開閉す
ることによってその電流を測定することが可能である。
又本実施例は比較器の出力によってドライブロジック回
路への出力を停止するようにしているが、比較器の出力
に基づいて全波整流回路への出力又は入力を零レベルに
固定するようにしてもよい。
路への出力を停止するようにしているが、比較器の出力
に基づいて全波整流回路への出力又は入力を零レベルに
固定するようにしてもよい。
第１図は本考案の一実施例によるモータ駆動回路の構成
を示すブロック図、第２図は本実施例によるモータ駆動
装置が適用される電動式パワーステアリング機構の概略
構成図、第３図は本考案の一実施例によるモータ駆動回
路のブリッジ回路部及び時定数回路と比較器の構成を示
す回路図、第４図は通常の動作時の各部の波形を示す波
形図、第５図はハンドルがロックした場合の各部の波形
を示す波形図、第６図は従来の電力制御用素子とその電
流を測定するために挿入される電流検出抵抗を示す回路
図である。 １……ステアリングハンドル ２……トルクセンサ
３……伝動機構 ４……モータ駆動回路 ６……
ステアリングモータ １１……トルク入力端子 １
８……ドライブロジック回路 １９，２０，２３，２
４……ＦＥＴドライバ ２５……アッパＦＥＴ（第１
のスイッチング素子） ２６……アッパＦＥＴ（第３のスイッチング素子） ２７……ロアＦＥＴ（第２のスイッチング素子） ２８……ロアＦＥＴ（第４のスイッチング素子） ２９，３０……電流検出回路 ３１……時定数回路
３２……比較器 ３３……導通保持制御部 ３４
……高速スイッチング制御部 Tr1……スイッチング
トランジスタ（第５のスイッチング素子） Tr2……
スイッチングトランジスタ（第６のスイッチング素子）
を示すブロック図、第２図は本実施例によるモータ駆動
装置が適用される電動式パワーステアリング機構の概略
構成図、第３図は本考案の一実施例によるモータ駆動回
路のブリッジ回路部及び時定数回路と比較器の構成を示
す回路図、第４図は通常の動作時の各部の波形を示す波
形図、第５図はハンドルがロックした場合の各部の波形
を示す波形図、第６図は従来の電力制御用素子とその電
流を測定するために挿入される電流検出抵抗を示す回路
図である。 １……ステアリングハンドル ２……トルクセンサ
３……伝動機構 ４……モータ駆動回路 ６……
ステアリングモータ １１……トルク入力端子 １
８……ドライブロジック回路 １９，２０，２３，２
４……ＦＥＴドライバ ２５……アッパＦＥＴ（第１
のスイッチング素子） ２６……アッパＦＥＴ（第３のスイッチング素子） ２７……ロアＦＥＴ（第２のスイッチング素子） ２８……ロアＦＥＴ（第４のスイッチング素子） ２９，３０……電流検出回路 ３１……時定数回路
３２……比較器 ３３……導通保持制御部 ３４
……高速スイッチング制御部 Tr1……スイッチング
トランジスタ（第５のスイッチング素子） Tr2……
スイッチングトランジスタ（第６のスイッチング素子）
Claims (1)
- 【請求項１】ステアリング軸に接続されその回転トルク
を検出するトルクセンサと、ステアリングを回動させる
ステアリングモータと、を有する電動式パワーステアリ
ングのモータ駆動装置であって、 右操舵導通保持用の第１のスイッチング素子、右操舵高
速スイッチング用の第２のスイッチング素子を前記ステ
アリングモータに対して対称に接続し、左操舵導通保持
用の第３のスイッチング素子、左操舵高速スイッチング
用の第４のスイッチング素子を前記ステアリングモータ
に対して対称に接続して構成されたブリッジ回路と、 前記トルクセンサより得られる左右の操舵トルクの検出
に基づいて前記第１又は第３のスイッチング素子を択一
的に導通させる導通保持制御部と、 前記トルクセンサからの出力に基づいてその出力レベル
に対応したパルス幅の信号を前記第２又は第４のスイッ
チング素子に選択的に与える高速スイッチング制御部
と、 前記第１，第３のスイッチング素子と、前記第２，第４
のスイッチング素子とのいずれか一方に択一的に並列接
続され、前記並列接続されたスイッチング素子と同時に
駆動される第５，第６のスイッチング素子、及び該第
５，第６のスイッチング素子に夫々直列に接続され並列
接続されている前記第１，第３又は第２，第４のスイッ
チング素子を流れる電流を検出する電流検出用抵抗を有
する一対の電流検出手段と、 前記一対の電流検出手段の出力が与えられた時定数回路
と、 前記時定数回路の出力によって動作し前記高速スイッチ
ング制御部の出力を可聴周波数で断続する比較手段と、
を有することを特徴とするモータ駆動装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987051238U JPH06299Y2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | モ−タ駆動装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1987051238U JPH06299Y2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | モ−タ駆動装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63158472U JPS63158472U (ja) | 1988-10-18 |
| JPH06299Y2 true JPH06299Y2 (ja) | 1994-01-05 |
Family
ID=30875312
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1987051238U Expired - Lifetime JPH06299Y2 (ja) | 1987-04-03 | 1987-04-03 | モ−タ駆動装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06299Y2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100678624B1 (ko) * | 2002-07-16 | 2007-02-05 | 주식회사 만도 | 전자제어장치의 전원 단속회로 |
| JPWO2019138698A1 (ja) * | 2018-01-10 | 2021-01-21 | 日本電産株式会社 | 電力変換装置、モータモジュールおよび電動パワーステアリング装置 |
-
1987
- 1987-04-03 JP JP1987051238U patent/JPH06299Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63158472U (ja) | 1988-10-18 |
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