JPH07115642B2 - 自動車用電動式パワステアリング装置の安全装置 - Google Patents

自動車用電動式パワステアリング装置の安全装置

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JPH07115642B2
JPH07115642B2 JP15108485A JP15108485A JPH07115642B2 JP H07115642 B2 JPH07115642 B2 JP H07115642B2 JP 15108485 A JP15108485 A JP 15108485A JP 15108485 A JP15108485 A JP 15108485A JP H07115642 B2 JPH07115642 B2 JP H07115642B2
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signal
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steering
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亮悟 黒川
宰一郎 大下
豊彦 毛利
努 高橋
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Subaru Corp
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Fuji Jukogyo KK
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は自動車用電動式パワステアリング装置の安全装
置に関するものである。
従来の技術 自動車において、転舵時のハンドル操作の軽減をはかる
ために、転舵操作時の操作トルクを検出するトルクセン
サを設け、該トルクセンサにより検出した操舵トルクを
電機量に変換して、該電気量の変化に応じて電動モータ
の出力を可変的に制御し、該電動モータにて操舵トルク
に応じた操舵方向へのパワアシストを行うと共に、車速
を検出する車速センサを設け、該車速センサの信号によ
り電動モータの出力を小さくし高速走行時のハンドルの
切り過ぎを防ぐようにした電動式パワステアリング装置
は既に開発されている(例えば特公昭49−1808号公報参
照)。
発明が解決しようとする問題点 上記のような電動式パワステアリング装置は、転舵操作
時は電動モータの駆動によるパワアシストにて転舵方向
への操舵力は軽減されるが、トルクセンサ或いは制御回
路の故障等により過大なパワアシストが与えられてハン
ドルがとられたりするような問題を生ずることがある。
本発明はこのような問題に対処することを目的とするも
のである。
問題点を解決するための手段 本発明は、ステアリングシヤフトの捩りトルクに応じて
電動モータへの電流制御を行い該電動モータの回転によ
り転舵方向へのパワアシストを行うと共に、車速センサ
からの車速信号が大となるに従つて転舵方向へのパワア
シストを次第に小となるようにした電動式パワステアリ
ング装置において、車速センサからの車速信号が所定値
以上となつたとき信号を発する車速判別部と、電動モー
タの電機子電流を検出する電機子電流検出部の該電機子
電流が所定値以上となつたとき信号を発するモータ電流
判別部と、該モータ電流判別部及び上記車速判別部の双
方から信号が発せられたときモータ電流異常信号を発す
るモータ電流異常判別部とを設けると共に、上記捩りト
ルクセンサからの捩りトルク信号が所定値以上となった
とき信号を発する捩りトルク判別部と、該捩りトルク判
別部及び上記車速判別部の双方から信号が発せられたと
き操舵トルク異常信号を発する操舵トルク異常判別部と
を設け、該操舵トルク異常判別部から操舵トルク異常信
号が発せられるか或いは上記モータ電流異常判別部から
モータ電流異常信号が発せられたとき電動式パワステア
リング装置のシステム遮断機構及び警告装置を作動させ
るよう構成したことを特徴とするものである。
作 用 本発明は上記の構成を採ることにより、制御回路の故障
等により走行時において異常に大きな電機子電流が発生
したとき、或いは走行中に捩りトルクセンサの故障等で
異常に大きな捩りトルク信号が発生したときに、的確に
異常を検出して即座に電動式パワステアリング装置のシ
ステム遮断機構を作動させ、マニュアル操舵に切替える
と共に、警告装置を作動させて乗員に異常事態の発生に
つき警告を与えることができ、電動式パワステアリング
装置の安全性の向上をはかることができる。
実施例 本発明の実施例を附図を参照して説明する。
第1図において、1はモータ電流指示部であり、該モー
タ電流指示部1は、ステアリングシヤフトの捩りトルク
を検出し捩りトルクに比例する捩りトルク信号VTを発す
る捩りトルクセンサ11と、該捩りトルクセンサ11の捩り
トルク信号VTに応じて例えば第2図の実線Lで示すよう
な関数に基づきモータ電流指令値iを発する出力トルク
値指示関数部12と、車速を検出して車速に比例する車速
信号Sを発する車速センサ13と、停止時には1で車速が
大となるに従つて1より次第に小となる例えば1−k′
Sで表わされるような車速係数信号kを発し該車速係数
信号kを上記出力トルク値指示関数部12のモータ電流指
令値iに乗算させる車速係数演算部14とからなり、該モ
ータ電流指示部1の出力信号kiにて制御回路2を介して
電動モータ3を駆動し、操舵機構4にパワアシストを与
えるようになつている。
制御回路2は、前記モータ電流指示部1の出力信号kiの
正負を判別する正負判別部21と、該出力信号kiの絶対値
|ki|を採る絶対値変換部23と、該正負判別部21の信号に
て電動モータの回転方向を決定すると共に全体値変換部
23の電流指令値にて電動モータ3を駆動させる電動モー
タ駆動部22と、電機子電流検出部25にて検出した電動モ
ータの電機子電流と上記絶対値変換部23の電流指令値と
を比較しデユーテイ制御を行うデユーテイ制御部24とか
らなる。
上記において、捩りトルク信号VTに対するモータ電流指
令値iの変化特性は第2図に示すように停止時には車速
係数信号kが1となるため実線示Lとなり車速信号Sが
大となるに従つて1より次第に小となるので鎖線示Mを
経て点線示Hへと推移し、走行速度が増加するに従つて
パワアシストを次第に減少させ適度の操舵反力を与えハ
ンドルの切過ぎ等を防止することができる。
上記のような従来の電動式パワステアリング装置におい
て本発明は、第1図に示すように車速センサ13からの車
速信号Sが所定値S0(停止時における最大のパワアシス
トが与えられても支障とならない低車速例えば5Km/h)
以上となつたときオン信号を発する車速判別部51と、制
御回路2の電機子電流検出部25にて検出した電機子電流
Iの起動電流のようなピーク値を吸収する例えば単一の
電気容量素子を用いた低域波器のような一次遅れフイ
ルタ52と、該一次遅れフイルタ52を通過しピーク値を除
去された電機子電流がI0(上記所定車速時の適正な電機
子電流値を若干上まわる値例えば最大電流の1/2)以上
となつたときオン信号を発するモータ電流判別部53と、
上記車速判別部51及びモータ電流判別部53の双方からオ
ン信号が発せられたとき電動式パワステアリング装置の
システム遮断機構6及び警告装置7を作動させるモータ
電流異常信号を発するモータ電流異常判別部54とからな
る安全回路5を設けている。
上記において、電機子電流検出部25にて検出した電機子
電流Iの大きさは車速Sに対し第3図に示すように変化
する。即ち、車輪の旋回反力としては静止時にはタイヤ
接地面中心での摩擦による回転トルクが主となるため最
大値となり従つてパワアシストを与える電機子電流Iも
最大となる。又走行時の車輪の旋回反力としては上記の
タイヤ接地面中心での摩擦による回転トルクは大きく減
少し前車軸の各アライメント(特にキヤスタ、キングピ
ン傾斜による復原性)による復原トルクが働くので車速
Sが大となるに従つて次第に小となりこの結果パワアシ
ストを与える電機子電流Iも次第に小となる。
車速センサ13が発する車速S信号が所定値S0(例えば5K
m/h)以上となり、電機子電流検出部25にて検出され一
次遅れフイルタ52によりピーク値を除去された電機子電
流Iが所定値I0(例えば最大電流の1/2)以上となり第
2図においてハツチングを施したAゾーンに含まれる状
況が発生したときは車速判別部51及びモータ電流判別部
53が発する両オン信号によりモータ電流異常判別部54は
モータ電流異常信号を発し電動式パワステアリング装置
の電源回路をオフとするシステム遮断機構6を作動させ
てマニユアル操舵に切替えると共に警告装置7を作動さ
せて乗員に警告を与えることにより電動式パワステアリ
ング装置の安全性を高めるようにしたものである。
尚電機子電流検出部25にて検出した電機子電流Iのピー
ク値による誤動作を防ぐために一次遅れフイルタ52を用
いたが、二次遅れフイルタを用いてもよいことは勿論で
ある。
又電動モータ3及び操舵機構4間にクラツチ機構が設け
られている場合にはシステム遮断機構6として電動式パ
ワステアリング装置の電源回路をオフする代りにクラツ
チ機構をオフさせてもよく或いは電源回路とクラツチ機
構の双方をオフさせてもよい。
さらに本発明では、捩りトルクセンサ11が発するトルク
信号VTの異常値を検出する装置を設け、該装置の出力信
号にて電動式パワステアリング装置のシステム遮断機構
6及び警告装置7を作動させるようにした構成を付加す
ることにより、電動式パワステアリング装置の安全性を
更に一層向上させるものである。
即ち、捩りトルクセンサ11の捩りトルク信号VTのピーク
値を吸収する例えば単一の電気容量素子を用いた低域
波器のような一次遅れフイルタ81と、該一次遅れフイル
タ81を通過しピーク値を除去された捩りトルク信号の絶
対値|VT|を採る絶対値変換部85と、該絶対値変換部82の
出力|VT|が所定値VT0(例えば80Kgf−cm)以上となつた
ときオン信号を発する捩りトルク判別部83とを設けると
共に、該捩りトルク判別部83及び前記車速判別部51の双
方からオン信号が発せられたとき電動式パワステアリン
グ装置のシステム遮断機構6及び警告装置7を作動させ
る操舵トルク異常信号を発する操舵トルク異常判別部84
を設けたものである。
上記において、捩りトルクセンサ11が発する捩りトルク
信号VTの大きさは車速6に対し第4図に示すように変化
する。即ち、静止時に最大である車輪の旋回反力は走行
時には種々の復原力が働くので車速Sが大となるに従つ
て次第に小となりこの結果捩りトルク信号VTも次第に小
となる。
車速センサ13が発する車速S信号が所定値S0(停止時の
最大パワアシストが与えられても支障とはならない低車
速例えば5Km/h)以上となり、捩りトルクセンサ11が発
する捩りトルク信号の絶対値|VT|が所定値VT0(上記所
定車速時の捩りトルク信号値を若干上まわる値例えば80
Kgf−cm)以上となり第4図においてハツチングを施し
たBゾーンに含まれる状況が発生したとき車速判別部51
及び捩りトルク判別部83が発する両オン信号により操舵
トルク異常判別部84が操舵トルク異常信号を発し電動式
パワステアリング装置の電源回路をオフとするシステム
遮断機構6を作動させてマニアル操舵に切換えると共に
警告装置7を作動させて乗員に警告を与えることにより
電動式パワステアリング装置の安全性をさらに高めるよ
うにしたものである。
発明の効果 上記のように本発明によれば、車速が大となるに従つて
転舵方向へのパワアシストを次第に小となるようにした
電動式パワステアリング装置において、車速センサから
の車速信号が所定値以上で且つ電機子電流検出部からの
電機子電流が所値以上のとき電動式パワステアリング装
置のシステム遮断機構及び警告装置を作動させる安全装
置と、車速センサからの車速信号が所定値以上で且つ捩
りトルクセンサからの捩りトルク信号が所定値以上とな
ったとき電動パワステアリング装置のシステム遮断機構
及び警告装置を作動させる安全装置とを設けたことによ
り、制御装置の故障等により走行中に過大なパワアシス
トが与えられることによるハンドルの切り過ぎなどの不
具合の発生を防止できるもので実用上多大の効果をもた
らし得るものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示すブロツクダイヤグラ
ム、第2図は捩りトルク信号に対するモータ電流指令値
特性図、第3図は安全装置が作動する範囲を示した車速
に対する電機子電流特性図、第4図は安全装置が作動す
る範囲を示した車速に対する捩りトルク信号特性図であ
る。 1……モータ電流指示部、2……制御回路、3……電動
モータ、4……操舵機構、5……安全装置、51……車速
判別部、52……一次遅れフイルタ、53……モータ電流判
別部、54……モータ電流異常判別部、6……システム遮
断機構、7……警告装置、81……一次遅れフイルタ、82
……絶対値変換部、83……捩りトルク判別部、84……操
舵トルク異常判別部。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭50−38228(JP,A) 特開 昭59−137255(JP,A) 特開 昭59−130780(JP,A) 特開 昭58−8467(JP,A) 特開 昭60−209365(JP,A) 特開 昭59−156863(JP,A) 特開 昭59−77966(JP,A)

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】ステアリングシャフトの捩りトルクを検出
    する捩りトルクセンサの捩りトルク信号に応じて電動モ
    ータへの電流制御を行ない該電動モータの回転により転
    舵方向へのパワアシストを行なうと共に、車速センサか
    らの車速信号が大となるに従って転舵方向へのパワアシ
    ストを次第に小となるようにした電動式パワステアリン
    グ装置において、車速センサからの車速信号が所定値以
    上となったとき信号を発する車速判別部と、電動モータ
    の電機子電流を検出する電機子電流検出部の該電機子電
    流が所定値以上となったとき信号を発するモータ電流判
    別部と、該モータ電流判別部及び上記車速判別部の双方
    から信号が発せられたときモータ電流異常信号を発する
    モータ電流異常判別部とを設けると共に、上記捩りトル
    クセンサからの捩りトルク信号が所定値以上となったと
    き信号を発する捩りトルク判別部と、該捩りトルク判別
    部及び上記車速判別部の双方から信号が発せられたとき
    操舵トルク異常信号を発する操舵トルク異常判別部とを
    設け、該操舵トルク異常判別部から操舵トルク異常信号
    が発せられるか或いは上記モータ電流異常判別部からモ
    ータ電流異常信号が発せられたとき電動式パワステアリ
    ング装置のシステム遮断機構及び警告装置を作動させる
    よう構成したことを特徴とする自動車用電動式パワステ
    アリング装置の安全装置。
JP15108485A 1985-07-09 1985-07-09 自動車用電動式パワステアリング装置の安全装置 Expired - Lifetime JPH07115642B2 (ja)

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JPS6212460A JPS6212460A (ja) 1987-01-21
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