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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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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