JPH07251749A - 電動パワーステアリング制御装置 - Google Patents
電動パワーステアリング制御装置Info
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- JPH07251749A JPH07251749A JP6046021A JP4602194A JPH07251749A JP H07251749 A JPH07251749 A JP H07251749A JP 6046021 A JP6046021 A JP 6046021A JP 4602194 A JP4602194 A JP 4602194A JP H07251749 A JPH07251749 A JP H07251749A
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- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02P—CONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
- H02P1/00—Arrangements for starting electric motors or dynamo-electric converters
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B62—LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
- B62D—MOTOR VEHICLES; TRAILERS
- B62D5/00—Power-assisted or power-driven steering
- B62D5/04—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear
- B62D5/0457—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such
- B62D5/0481—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures
- B62D5/0493—Power-assisted or power-driven steering electrical, e.g. using an electric servo-motor connected to, or forming part of, the steering gear characterised by control features of the drive means as such monitoring the steering system, e.g. failures detecting processor errors, e.g. plausibility of steering direction
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- H02P7/00—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors
- H02P7/06—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current
- H02P7/18—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power
- H02P7/24—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices
- H02P7/28—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices
- H02P7/285—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only
- H02P7/29—Arrangements for regulating or controlling the speed or torque of electric DC motors for regulating or controlling an individual dc dynamo-electric motor by varying field or armature current by master control with auxiliary power using discharge tubes or semiconductor devices using semiconductor devices controlling armature supply only using pulse modulation
Abstract
(57)【要約】
【目的】 モータの地絡異常だけでなく、モータ駆動手
段に異常にも対処することができ、しかも装置のコスト
ダウンを図ることができる電動パワーステアリング制御
装置を提供する。 【構成】 モータ１０の両端電圧Ｖ1，Ｖ2を検出し、こ
れら両端電圧Ｖ1，Ｖ2が共にほぼ零のときにＨレベルの
電圧Ｖ3を生成した後、このＨレベル電圧Ｖ3に基づいて
Ｌレベルのフェイールセーフ電圧Ｖ5を発生するモータ
電圧検出回路７０と、モータ電圧検出回路７０から取り
込んだフェイールセーフ電圧Ｖ5がＬレベルの電圧であ
るときにリレー６０を断状態にしてモータ１０及びクラ
ッチ制御回路への電源供給を遮断する中央処理装置２１
とを備える。
段に異常にも対処することができ、しかも装置のコスト
ダウンを図ることができる電動パワーステアリング制御
装置を提供する。 【構成】 モータ１０の両端電圧Ｖ1，Ｖ2を検出し、こ
れら両端電圧Ｖ1，Ｖ2が共にほぼ零のときにＨレベルの
電圧Ｖ3を生成した後、このＨレベル電圧Ｖ3に基づいて
Ｌレベルのフェイールセーフ電圧Ｖ5を発生するモータ
電圧検出回路７０と、モータ電圧検出回路７０から取り
込んだフェイールセーフ電圧Ｖ5がＬレベルの電圧であ
るときにリレー６０を断状態にしてモータ１０及びクラ
ッチ制御回路への電源供給を遮断する中央処理装置２１
とを備える。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、自動車の操舵系をモー
タの回転力で補助付勢する電動パワーステアリング制御
装置に関し、特に、フェールセーフ手段を備えた電動パ
ワーステアリング制御装置関する。
タの回転力で補助付勢する電動パワーステアリング制御
装置に関し、特に、フェールセーフ手段を備えた電動パ
ワーステアリング制御装置関する。
【０００２】
【従来の技術】電動パワーステアリング制御装置は、ト
ルク検出器によって操舵トルクを検出し、モータからこ
のトルク検出器の出力に略比例した補助トルクをステア
リングシャフトに供給して、操舵力の補助を行うことに
より、ハンドル操作力を軽減するものである。ところ
で、モータに電流が流れているときに、モータに地絡故
障が発生すると、モータに大電流が流れ、運転手が意図
する以上の補助トルクが働き、危険な操舵状態となる。
従って、一般に、電動パワーステアリング制御装置は、
モータを駆動させるモータ駆動回路への給電を断って上
記大電流の通電を防止するフェールセーフ手段を備えて
いる。
ルク検出器によって操舵トルクを検出し、モータからこ
のトルク検出器の出力に略比例した補助トルクをステア
リングシャフトに供給して、操舵力の補助を行うことに
より、ハンドル操作力を軽減するものである。ところ
で、モータに電流が流れているときに、モータに地絡故
障が発生すると、モータに大電流が流れ、運転手が意図
する以上の補助トルクが働き、危険な操舵状態となる。
従って、一般に、電動パワーステアリング制御装置は、
モータを駆動させるモータ駆動回路への給電を断って上
記大電流の通電を防止するフェールセーフ手段を備えて
いる。
【０００３】従来、この種の電動パワーステアリング制
御装置としては、例えば、特開平４−２５１５９６号公
報及び実開平５−２０９７６号公報に記載の装置があ
る。図８は、特開平４−２５１５９６号公報記載の電動
パワーステアリング制御装置を示すブロック図である。
この電動パワーステアリング制御装置は、中央処理装置
（ＣＰＵ）１００と、駆動制御回路１０１と、ＰＷＭ信
号を出力するゲート駆動回路１０２と、モータ１０４を
正転、逆転させるスイッチング駆動手段としてのＨブリ
ッジ回路構成のアシスト・モータ制御回路１０３とを備
え、ゲート駆動回路１０２を中央処理装置１００で制御
することで、アシスト・モータ制御回路１０３をスイッ
チング駆動することにより、モータ１０４を正転、逆転
駆動させるようになっている。駆動制御回路１０１及び
ゲート駆動回路１０２は、アシスト・モータ制御回路１
０３を切替駆動するモータ駆動手段を構成する。
御装置としては、例えば、特開平４−２５１５９６号公
報及び実開平５−２０９７６号公報に記載の装置があ
る。図８は、特開平４−２５１５９６号公報記載の電動
パワーステアリング制御装置を示すブロック図である。
この電動パワーステアリング制御装置は、中央処理装置
（ＣＰＵ）１００と、駆動制御回路１０１と、ＰＷＭ信
号を出力するゲート駆動回路１０２と、モータ１０４を
正転、逆転させるスイッチング駆動手段としてのＨブリ
ッジ回路構成のアシスト・モータ制御回路１０３とを備
え、ゲート駆動回路１０２を中央処理装置１００で制御
することで、アシスト・モータ制御回路１０３をスイッ
チング駆動することにより、モータ１０４を正転、逆転
駆動させるようになっている。駆動制御回路１０１及び
ゲート駆動回路１０２は、アシスト・モータ制御回路１
０３を切替駆動するモータ駆動手段を構成する。
【０００４】さらに、この電動パワーステアリング制御
装置には、図に示すように、シャント抵抗１０７と、モ
ータ電流検出回路１０８と、過電流検出回路１０９とで
構成されるフェールセーフ手段が設けられている。すな
わち、モータ制御回路１０３に電圧を供給する電源１０
６にリレー１０５が接続され、このリレー１０５とアシ
スト・モータ制御回路１０３との間にシャント抵抗１０
７が接続されている。そして、このシャント抵抗１０７
にモータ電流検出回路１０８が接続されており、このモ
ータ電流検出回路１０８によって、シャント抵抗１０７
の両端の電圧からモータ１０４に流れる電流が検出され
るようになっている。さらに、このモータ電流検出回路
１０８には過電流検出回路１０９が接続され、この過電
流検出回路１０９によって、電流検出値から過電流が流
れているか否かが検出されるようになっている。これに
より、モータ１０４に電流が流れているときに、モータ
１０４に地絡故障が発生して、モータ１０４に大電流が
流れると、この大電流をモータ電流検出回路１０８で検
出する。そして、過電流検出回路１０９がこの検出値か
ら過電流が流れていることを検出して、その情報を中央
処理装置１００に送り、中央処理装置１００がリレー１
０５を断にして、電源１０６からアシスト・モータ制御
回路１０３への給電を断つようにしている。
装置には、図に示すように、シャント抵抗１０７と、モ
ータ電流検出回路１０８と、過電流検出回路１０９とで
構成されるフェールセーフ手段が設けられている。すな
わち、モータ制御回路１０３に電圧を供給する電源１０
６にリレー１０５が接続され、このリレー１０５とアシ
スト・モータ制御回路１０３との間にシャント抵抗１０
７が接続されている。そして、このシャント抵抗１０７
にモータ電流検出回路１０８が接続されており、このモ
ータ電流検出回路１０８によって、シャント抵抗１０７
の両端の電圧からモータ１０４に流れる電流が検出され
るようになっている。さらに、このモータ電流検出回路
１０８には過電流検出回路１０９が接続され、この過電
流検出回路１０９によって、電流検出値から過電流が流
れているか否かが検出されるようになっている。これに
より、モータ１０４に電流が流れているときに、モータ
１０４に地絡故障が発生して、モータ１０４に大電流が
流れると、この大電流をモータ電流検出回路１０８で検
出する。そして、過電流検出回路１０９がこの検出値か
ら過電流が流れていることを検出して、その情報を中央
処理装置１００に送り、中央処理装置１００がリレー１
０５を断にして、電源１０６からアシスト・モータ制御
回路１０３への給電を断つようにしている。
【０００５】一方、実開平５−２０９７６号公報に記載
の電動パワーステアリング制御装置は、図９に示すよう
な構造になっている。この電動パワーステアリング制御
装置は、制御部２００と、Ｈブリッジ回路のモータ駆動
回路２０１とを備え、制御部２００からＰＷＭ信号でモ
ータ駆動回路２０１をスイッチング駆動することによ
り、モータ２０２を正転、逆転駆動させるようになって
いる。そして、モータ２０２の上流及び下流に第１及び
第２電流検出回路２０３、２０４が各々接続され、モー
タ駆動回路２０１と電源２０５との間にフェールセーフ
リレー回路２０６が介設されて、フェールセーフ手段が
構成されている。これにより、第１電流検出回路２０３
によってモータ２０２に流入する電流を求めると共に第
２電流検出回路２０４によってモータ２０２に流出する
電流を求め、制御部２００によってこれら流入電流と流
出電流との差を求め、この差が所定電流値以上のとき
に、フェールセーフリレー回路２０６のリレー接点を断
にして、モータ駆動回路２０１への給電を強制的に停止
させていた。
の電動パワーステアリング制御装置は、図９に示すよう
な構造になっている。この電動パワーステアリング制御
装置は、制御部２００と、Ｈブリッジ回路のモータ駆動
回路２０１とを備え、制御部２００からＰＷＭ信号でモ
ータ駆動回路２０１をスイッチング駆動することによ
り、モータ２０２を正転、逆転駆動させるようになって
いる。そして、モータ２０２の上流及び下流に第１及び
第２電流検出回路２０３、２０４が各々接続され、モー
タ駆動回路２０１と電源２０５との間にフェールセーフ
リレー回路２０６が介設されて、フェールセーフ手段が
構成されている。これにより、第１電流検出回路２０３
によってモータ２０２に流入する電流を求めると共に第
２電流検出回路２０４によってモータ２０２に流出する
電流を求め、制御部２００によってこれら流入電流と流
出電流との差を求め、この差が所定電流値以上のとき
に、フェールセーフリレー回路２０６のリレー接点を断
にして、モータ駆動回路２０１への給電を強制的に停止
させていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開
平４−２５１５９６号公報記載の電動パワーステアリン
グ制御装置においては、フェールセーフ手段に、シャン
ト抵抗１０７の両端の電圧からモータ１０４に流れる電
流を検出するモータ電流検出回路１０８が１つしか設け
られていないので、モータ１０４の異常検出能力に限界
がある。すなわち、１つのモータ電流検出回路１０８で
は、モータ１０８の配線の地絡異常は検出することがで
きるが、駆動制御回路１０１及びゲート駆動回路１０２
よりなるモータ駆動手段の異常は検出することが困難で
ある。
平４−２５１５９６号公報記載の電動パワーステアリン
グ制御装置においては、フェールセーフ手段に、シャン
ト抵抗１０７の両端の電圧からモータ１０４に流れる電
流を検出するモータ電流検出回路１０８が１つしか設け
られていないので、モータ１０４の異常検出能力に限界
がある。すなわち、１つのモータ電流検出回路１０８で
は、モータ１０８の配線の地絡異常は検出することがで
きるが、駆動制御回路１０１及びゲート駆動回路１０２
よりなるモータ駆動手段の異常は検出することが困難で
ある。
【０００７】これに対して、２つの第１及び第２電流検
出回路２０３、２０４を備えた実開平５−２０９７６号
公報に記載の電動パワーステアリング制御装置において
は、上記の問題はないが、２つの第１及び第２電流検出
回路２０３、２０４を必要不可欠要素としているので、
装置の製造コストがアップし、また、装置が大型化して
しまうという問題がある。また、上記特開平４−２５１
５９６号公報及び実開平５−２０９７６号公報に記載の
いずれの電動パワーステアリング制御装置においても、
電流検出によってフェールセーフ制御する構造になって
いるので、モータ１０４、２０２を駆動して初めて異常
を検出することができる。従って、これらの装置では、
ゲート駆動回路１０２や制御部２００の異常によって、
ＰＷＭ信号が出力されていない場合には、ゲート駆動回
路１０２や制御部２００によるモータ１０４、２０２の
異常を検出することができないという問題があった。
出回路２０３、２０４を備えた実開平５−２０９７６号
公報に記載の電動パワーステアリング制御装置において
は、上記の問題はないが、２つの第１及び第２電流検出
回路２０３、２０４を必要不可欠要素としているので、
装置の製造コストがアップし、また、装置が大型化して
しまうという問題がある。また、上記特開平４−２５１
５９６号公報及び実開平５−２０９７６号公報に記載の
いずれの電動パワーステアリング制御装置においても、
電流検出によってフェールセーフ制御する構造になって
いるので、モータ１０４、２０２を駆動して初めて異常
を検出することができる。従って、これらの装置では、
ゲート駆動回路１０２や制御部２００の異常によって、
ＰＷＭ信号が出力されていない場合には、ゲート駆動回
路１０２や制御部２００によるモータ１０４、２０２の
異常を検出することができないという問題があった。
【０００８】この発明は上記のような問題点を解消する
ためになされたもので、モータの地絡異常だけでなく、
モータ駆動手段の異常にも対処することができ、しかも
装置のコストダウンを図ることができる電動パワーステ
アリング制御装置を提供することを目的とする。
ためになされたもので、モータの地絡異常だけでなく、
モータ駆動手段の異常にも対処することができ、しかも
装置のコストダウンを図ることができる電動パワーステ
アリング制御装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１記載の発明の電動パワーステアリング制御
装置は、モータの両端電圧が共に略零のときにＨレベル
の電圧を生成した後、このＨレベル電圧に基づいてＬレ
ベルのフェールセーフ電圧を発生し、また、両端電圧が
共に略零でないときにＬレベルの電圧を生成した後、こ
のＬレベル電圧に基づいてＨレベルのフェールセーフ電
圧を発生するモータ電圧検出手段と、スイッチング駆動
手段及びクラッチ制御手段とこれらの電源との間を接、
断する切替手段と、モータ電圧検出手段のフェールセー
フ電圧がＬレベルの電圧であるときに切替手段を断状態
にしてモータ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給
を遮断する制御手段とを設けた。
め、請求項１記載の発明の電動パワーステアリング制御
装置は、モータの両端電圧が共に略零のときにＨレベル
の電圧を生成した後、このＨレベル電圧に基づいてＬレ
ベルのフェールセーフ電圧を発生し、また、両端電圧が
共に略零でないときにＬレベルの電圧を生成した後、こ
のＬレベル電圧に基づいてＨレベルのフェールセーフ電
圧を発生するモータ電圧検出手段と、スイッチング駆動
手段及びクラッチ制御手段とこれらの電源との間を接、
断する切替手段と、モータ電圧検出手段のフェールセー
フ電圧がＬレベルの電圧であるときに切替手段を断状態
にしてモータ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給
を遮断する制御手段とを設けた。
【００１０】請求項２記載の電動パワーステアリング制
御装置は、モータ電圧検出手段に、Ｈレベル部分を取り
除いてＬレベルの電圧を生成する濾波手段を設けた。請
求項３記載の電動パワーステアリング制御装置は、モー
タ電流検出用のシャント抵抗と、シャント抵抗の両端の
電圧を検出して、モータ電流を検出するモータ電流検出
手段とを設けた。請求項４記載の電動パワーステアリン
グ制御装置は、モータ電圧検出手段からのＬレベルのフ
ェールセーフ電圧を所定時間以上取り込んだときに、電
源電圧の供給を遮断する。
御装置は、モータ電圧検出手段に、Ｈレベル部分を取り
除いてＬレベルの電圧を生成する濾波手段を設けた。請
求項３記載の電動パワーステアリング制御装置は、モー
タ電流検出用のシャント抵抗と、シャント抵抗の両端の
電圧を検出して、モータ電流を検出するモータ電流検出
手段とを設けた。請求項４記載の電動パワーステアリン
グ制御装置は、モータ電圧検出手段からのＬレベルのフ
ェールセーフ電圧を所定時間以上取り込んだときに、電
源電圧の供給を遮断する。
【００１１】
【作用】請求項１記載の電動パワーステアリング制御装
置によれば、モータ駆動手段によりスイッチング駆動手
段がスイッチング駆動されて、モータが正転、逆転す
る。このとき、クラッチ制御手段によって電磁クラッチ
の連結力を制御することで、操舵系に伝達するモータ回
転力を制御することができる。ところで、モータの地絡
異常やモータ駆動手段の異常が生じたときには、モータ
両端電圧が略零になり、この電圧はモータ電圧検出手段
によって検出される。これにより、モータ電圧検出手段
が、Ｈレベルの電圧を生成した後、Ｌレベルのフェール
セーフ電圧を発生する。そして、中央処理装手段がこの
フェールセーフ電圧を取り込み、切替手段を断状態にし
てモータ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給を遮
断する。
置によれば、モータ駆動手段によりスイッチング駆動手
段がスイッチング駆動されて、モータが正転、逆転す
る。このとき、クラッチ制御手段によって電磁クラッチ
の連結力を制御することで、操舵系に伝達するモータ回
転力を制御することができる。ところで、モータの地絡
異常やモータ駆動手段の異常が生じたときには、モータ
両端電圧が略零になり、この電圧はモータ電圧検出手段
によって検出される。これにより、モータ電圧検出手段
が、Ｈレベルの電圧を生成した後、Ｌレベルのフェール
セーフ電圧を発生する。そして、中央処理装手段がこの
フェールセーフ電圧を取り込み、切替手段を断状態にし
てモータ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給を遮
断する。
【００１２】請求項２記載の電動パワーステアリング制
御装置によれば、モータ電圧検出手段において、モータ
の両端電圧が共に略零でないにも拘らずＨレベルを含む
電圧が発生した場合には、濾波手段によって、このＨレ
ベル部分が取り除かれ、Ｌレベルの電圧が生成される。
請求項３記載の電動パワーステアリング制御装置によれ
ば、モータ電流検出手段によって、シャント抵抗の両端
の電圧が検出され、その電圧からモータに流れる電流が
検出される。請求項４記載の電動パワーステアリング制
御装置によれば、モータ電圧検出手段からのＬレベルの
フェールセーフ電圧が所定時間以上取り込まれたとき
に、制御手段によって、切替手段が断状態にされ、モー
タ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給が遮断され
る。
御装置によれば、モータ電圧検出手段において、モータ
の両端電圧が共に略零でないにも拘らずＨレベルを含む
電圧が発生した場合には、濾波手段によって、このＨレ
ベル部分が取り除かれ、Ｌレベルの電圧が生成される。
請求項３記載の電動パワーステアリング制御装置によれ
ば、モータ電流検出手段によって、シャント抵抗の両端
の電圧が検出され、その電圧からモータに流れる電流が
検出される。請求項４記載の電動パワーステアリング制
御装置によれば、モータ電圧検出手段からのＬレベルの
フェールセーフ電圧が所定時間以上取り込まれたとき
に、制御手段によって、切替手段が断状態にされ、モー
タ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給が遮断され
る。
【００１３】
【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。 実施例１．図１は、本発明の一実施例に係る電動パワー
ステアリング制御装置を示す概略全体図である。図１に
おいて、符号１はハンドルであり、このハンドル１の回
転力は、ユニバーサルジョイント３によって連結された
複数のステアリングシャフト２によって伝達されるよう
になっている。そして、このステアリングシャフト２の
下端部にはピニヨン軸４が取り付けられ、一方端部でピ
ニヨン軸４と噛み合うラック５のスライドによってステ
アリングシャフト２全体が回転するようになっている。
そして、このラック５の他方端部に、ピニオン軸６、ピ
ニオン軸６に固着されたウオームホィール７、ウオーム
ホィール７に噛み合うウオーム軸８、及び電磁クラッチ
９を介してモータ１０が連結されている。これにより、
電磁クラッチ９を連結状態にして、モータ１０を回転さ
せると、ウオーム軸８が回転し、ウオームホィール７が
図１の左右方向に移動して、ピニオン軸６が回転し、ラ
ック５が左右方向に移動して、ピニヨン軸４が回転す
る。このようにして、モータ１０の回転力、即ち補助ト
ルクをステアリングシャフト２に伝えることにより、運
転者によるハンドル１の操作を容易にしている。このよ
うな補助トルクをステアリングシャフト２に与えるモー
タ１０の制御は、制御ユニット２０によって行われるよ
うになっており、制御ユニット２０は、車速センサ１１
で検出された車速Ｖとトルクセンサ１２で検出された操
舵トルクＴとを情報として、モータ１０を制御する。な
お、符号１３はバッテリーであり、符号１４はキースイ
ッチである。
て説明する。 実施例１．図１は、本発明の一実施例に係る電動パワー
ステアリング制御装置を示す概略全体図である。図１に
おいて、符号１はハンドルであり、このハンドル１の回
転力は、ユニバーサルジョイント３によって連結された
複数のステアリングシャフト２によって伝達されるよう
になっている。そして、このステアリングシャフト２の
下端部にはピニヨン軸４が取り付けられ、一方端部でピ
ニヨン軸４と噛み合うラック５のスライドによってステ
アリングシャフト２全体が回転するようになっている。
そして、このラック５の他方端部に、ピニオン軸６、ピ
ニオン軸６に固着されたウオームホィール７、ウオーム
ホィール７に噛み合うウオーム軸８、及び電磁クラッチ
９を介してモータ１０が連結されている。これにより、
電磁クラッチ９を連結状態にして、モータ１０を回転さ
せると、ウオーム軸８が回転し、ウオームホィール７が
図１の左右方向に移動して、ピニオン軸６が回転し、ラ
ック５が左右方向に移動して、ピニヨン軸４が回転す
る。このようにして、モータ１０の回転力、即ち補助ト
ルクをステアリングシャフト２に伝えることにより、運
転者によるハンドル１の操作を容易にしている。このよ
うな補助トルクをステアリングシャフト２に与えるモー
タ１０の制御は、制御ユニット２０によって行われるよ
うになっており、制御ユニット２０は、車速センサ１１
で検出された車速Ｖとトルクセンサ１２で検出された操
舵トルクＴとを情報として、モータ１０を制御する。な
お、符号１３はバッテリーであり、符号１４はキースイ
ッチである。
【００１４】この制御ユニット２０を具体的に説明す
る。図２は、この制御ユニット２０を示すブロック図で
ある。図に示すように、制御ユニット２０は、車速セン
サ１１からの車速Ｖとトルクセンサ１２からの操舵トル
クＴを入力インターフェース回路２２を介して入力する
制御手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）２１を備えて
いる。この中央処理装置２１は、バッテリー１３に接続
された電源回路２３から電源が供給されるようになって
いる。そして、中央処理装置２１の出力側には、中央処
理装置２１からのモータ駆動信号に基づいてＰＷＭ信号
Ｓを出力するモータ駆動手段としてのモータ駆動回路２
４が接続され、このモータ駆動回路２４に、ＰＷＭ信号
Ｓに基づいてモータ１０をスイッチング駆動するスイッ
チング駆動手段としてのＨ型ブリッジ回路３０が接続さ
れている。Ｈ型ブリッジ回路３０は、ゲートにＰＷＭ信
号Ｓを入力する４つのＦＥＴ３１〜３４で構成されてお
り、ＦＥＴ３１及びＦＥＴ３４の直列回路と、ＦＥＴ３
２及びＦＥＴ３３の直列回路とが並列に接続され、各直
列回路の間にモータ１０の両端子が各々接続されてい
る。そして、モータ１０の一方端には、バイアス用の抵
抗３５と、アノード側が電源回路２３に接続されたダイ
オード３６とが直列接続されている。一方、モータ１０
の他方端には、接地された抵抗３７とモータ端子電圧検
出回路３８とが接続されており、モータ端子電圧検出回
路３８で検出されたモータ１０の端子電圧を示す情報が
モータ端子電圧検出回路３８から中央処理装置２１に入
力されるようになっている。
る。図２は、この制御ユニット２０を示すブロック図で
ある。図に示すように、制御ユニット２０は、車速セン
サ１１からの車速Ｖとトルクセンサ１２からの操舵トル
クＴを入力インターフェース回路２２を介して入力する
制御手段としての中央処理装置（ＣＰＵ）２１を備えて
いる。この中央処理装置２１は、バッテリー１３に接続
された電源回路２３から電源が供給されるようになって
いる。そして、中央処理装置２１の出力側には、中央処
理装置２１からのモータ駆動信号に基づいてＰＷＭ信号
Ｓを出力するモータ駆動手段としてのモータ駆動回路２
４が接続され、このモータ駆動回路２４に、ＰＷＭ信号
Ｓに基づいてモータ１０をスイッチング駆動するスイッ
チング駆動手段としてのＨ型ブリッジ回路３０が接続さ
れている。Ｈ型ブリッジ回路３０は、ゲートにＰＷＭ信
号Ｓを入力する４つのＦＥＴ３１〜３４で構成されてお
り、ＦＥＴ３１及びＦＥＴ３４の直列回路と、ＦＥＴ３
２及びＦＥＴ３３の直列回路とが並列に接続され、各直
列回路の間にモータ１０の両端子が各々接続されてい
る。そして、モータ１０の一方端には、バイアス用の抵
抗３５と、アノード側が電源回路２３に接続されたダイ
オード３６とが直列接続されている。一方、モータ１０
の他方端には、接地された抵抗３７とモータ端子電圧検
出回路３８とが接続されており、モータ端子電圧検出回
路３８で検出されたモータ１０の端子電圧を示す情報が
モータ端子電圧検出回路３８から中央処理装置２１に入
力されるようになっている。
【００１５】また、Ｈ型ブリッジ回路３０の高電位側
は、電源用バッテリー１３に接続され、バッテリー１３
から所定の電圧が供給されるようになっており、この供
給電圧は電源電圧検出回路３９によって監視されてい
る。一方、Ｈ型ブリッジ回路３０の低電位側は、接地さ
れたモータ電流検出用のシャント抵抗４０に接続されて
おり、このシャント抵抗４０の両端にモータ電流検出手
段としてのモータ電流検出回路４１が接続されている。
このモータ電流検出回路４１は、シャント抵抗４０の両
端の電圧を検出して、増幅、整流し、その検出電圧から
モータ１０に流れる電流を検出して、その電流値を示す
信号を中央処理装置２１に出力する機能を有している。
電磁クラッチ９は、このモータ電流検出回路４１からの
モータ電流信号に基づいて中央処理装置２１により制御
されるクラッチ制御手段としてのクラッチ制御回路５０
を介して、中央処理装置２１に接続されており、バッテ
リー１３から電源電圧の供給を受けるようになってい
る。すなわち、中央処理装置２１は、車速センサ１１か
らの車速Ｖとトルクセンサ１２からの操舵トルクＴとモ
ータ電流検出回路４１からの信号とに基づいて、クラッ
チ制御回路５０を制御し、電磁クラッチ９はこのクラッ
チ制御回路５０からのクラッチ信号Ｃに基づいてオン、
オフ動作を行うようになっている。
は、電源用バッテリー１３に接続され、バッテリー１３
から所定の電圧が供給されるようになっており、この供
給電圧は電源電圧検出回路３９によって監視されてい
る。一方、Ｈ型ブリッジ回路３０の低電位側は、接地さ
れたモータ電流検出用のシャント抵抗４０に接続されて
おり、このシャント抵抗４０の両端にモータ電流検出手
段としてのモータ電流検出回路４１が接続されている。
このモータ電流検出回路４１は、シャント抵抗４０の両
端の電圧を検出して、増幅、整流し、その検出電圧から
モータ１０に流れる電流を検出して、その電流値を示す
信号を中央処理装置２１に出力する機能を有している。
電磁クラッチ９は、このモータ電流検出回路４１からの
モータ電流信号に基づいて中央処理装置２１により制御
されるクラッチ制御手段としてのクラッチ制御回路５０
を介して、中央処理装置２１に接続されており、バッテ
リー１３から電源電圧の供給を受けるようになってい
る。すなわち、中央処理装置２１は、車速センサ１１か
らの車速Ｖとトルクセンサ１２からの操舵トルクＴとモ
ータ電流検出回路４１からの信号とに基づいて、クラッ
チ制御回路５０を制御し、電磁クラッチ９はこのクラッ
チ制御回路５０からのクラッチ信号Ｃに基づいてオン、
オフ動作を行うようになっている。
【００１６】このような制御ユニット２０には、図に示
すように、切替手段としてのリレー６０とモータ電圧検
出手段としてのモータ電圧検出回路７０とで構成される
フェールセーフ手段が設けられている。リレー６０は、
バッテリー１３とＨ型ブリッジ回路３０及びクラッチ制
御回路５０との間に介設されており、中央処理装置２１
の制御によって、異常時にＨ型ブリッジ回路３０及びク
ラッチ制御回路５０への給電を遮断するようになってい
る。モータ電圧検出回路７０は、モータ１０の両端の電
圧を検出して、所定の電圧を示すフェールセーフ信号Ｆ
を中央処理装置２１に出力するための回路であり、詳し
くは図３に示す回路構造になっている。すなわち、ダイ
オード７１のアノードとダイオード７４のカソードとの
接続点にモータ１０の一方端Ｐが接続され、ダイオード
７３のアノードとダイオード７２のカソードとの接続点
にモータ１０の他方端Ｑが接続されている。また、ダイ
オード７１、７３のカソード接続点にはトランジスター
７５のベースが接続され、ダイオード７２、７４のアノ
ード接続点にはトランジスター７５のエミッタが接続さ
れている。そして、トランジスター７５のコレクタは濾
波手段としてのフィルタ回路８０に接続されている。
すように、切替手段としてのリレー６０とモータ電圧検
出手段としてのモータ電圧検出回路７０とで構成される
フェールセーフ手段が設けられている。リレー６０は、
バッテリー１３とＨ型ブリッジ回路３０及びクラッチ制
御回路５０との間に介設されており、中央処理装置２１
の制御によって、異常時にＨ型ブリッジ回路３０及びク
ラッチ制御回路５０への給電を遮断するようになってい
る。モータ電圧検出回路７０は、モータ１０の両端の電
圧を検出して、所定の電圧を示すフェールセーフ信号Ｆ
を中央処理装置２１に出力するための回路であり、詳し
くは図３に示す回路構造になっている。すなわち、ダイ
オード７１のアノードとダイオード７４のカソードとの
接続点にモータ１０の一方端Ｐが接続され、ダイオード
７３のアノードとダイオード７２のカソードとの接続点
にモータ１０の他方端Ｑが接続されている。また、ダイ
オード７１、７３のカソード接続点にはトランジスター
７５のベースが接続され、ダイオード７２、７４のアノ
ード接続点にはトランジスター７５のエミッタが接続さ
れている。そして、トランジスター７５のコレクタは濾
波手段としてのフィルタ回路８０に接続されている。
【００１７】フィルタ回路８０は、ＲＣフィルタ回路で
あり、入力端Ｒがトランジスター７５のコレクタに接続
された抵抗８１と、一方端がこの抵抗８１の出力端に接
続され他方端が接地されたコンデンサ８２とで構成され
ている。このフィルタ回路８０の抵抗８１とコンデンサ
８２との接続点Ｘには、電源回路２３に接続された抵抗
８３と、トランジスタ９０のベース側とが接続されてい
る。トランジスタ９０は、エミッタ側が接地されると共
に、コレクタ側が電源回路２３に接続された抵抗９１に
接続され、この抵抗９１の接続点Ｙにおいて、中央処理
装置２１と接続されている。かかる接続構成により、ト
ランジスタ９０がオンのときにフェールセーフ電圧とし
ての点Ｙの電位Ｖ5が低電位になり、オフのときに点Ｙ
の電位Ｖ5が高電位になる。そして、かかる電位を示す
フェールセーフ信号Ｆがトランジスタ９０から中央処理
装置２１へと入力されるようになっている。中央処理装
置２１では、図示しないタイマーによって、低電位を示
すフェールセーフ信号Ｆの入力時間を計測し、低電位を
示すフェールセーフ信号Ｆが所定時間ｔ0を超えて入力
されたときに、モータ駆動回路２４とクラッチ制御回路
５０とを停止させる停止信号Ｓ24、Ｓ50を出力すると共
に、リレー６０を断状態にする停止信号Ｓ60を出力する
ようになっている（図２参照）。
あり、入力端Ｒがトランジスター７５のコレクタに接続
された抵抗８１と、一方端がこの抵抗８１の出力端に接
続され他方端が接地されたコンデンサ８２とで構成され
ている。このフィルタ回路８０の抵抗８１とコンデンサ
８２との接続点Ｘには、電源回路２３に接続された抵抗
８３と、トランジスタ９０のベース側とが接続されてい
る。トランジスタ９０は、エミッタ側が接地されると共
に、コレクタ側が電源回路２３に接続された抵抗９１に
接続され、この抵抗９１の接続点Ｙにおいて、中央処理
装置２１と接続されている。かかる接続構成により、ト
ランジスタ９０がオンのときにフェールセーフ電圧とし
ての点Ｙの電位Ｖ5が低電位になり、オフのときに点Ｙ
の電位Ｖ5が高電位になる。そして、かかる電位を示す
フェールセーフ信号Ｆがトランジスタ９０から中央処理
装置２１へと入力されるようになっている。中央処理装
置２１では、図示しないタイマーによって、低電位を示
すフェールセーフ信号Ｆの入力時間を計測し、低電位を
示すフェールセーフ信号Ｆが所定時間ｔ0を超えて入力
されたときに、モータ駆動回路２４とクラッチ制御回路
５０とを停止させる停止信号Ｓ24、Ｓ50を出力すると共
に、リレー６０を断状態にする停止信号Ｓ60を出力する
ようになっている（図２参照）。
【００１８】次に、本実施例の電動パワーステアリング
制御装置が行うフェールセーフ動作について説明する。
図４は正常時のときの各点の電圧を示す波形図であり、
図５はフィルタ回路がないときの各点の電圧を示す波形
図であり、図６は異常時のときの各点の電圧を示すであ
り、図７はフェールセーフ動作のフローチャート図であ
る。まず、中央処理装置２１において、モータ端子電圧
検出回路３８、モータ電流検出回路４１等の出力からモ
ータ１０が駆動しているか否かが判定される（図７のス
テップＳ１）。モータ１０が駆動中でなければ、図示し
ないタイマーがリセットされ、再度、モータ１０の駆動
の有無が判定される（図７のステップＳ１のＮＯ、ステ
ップＳ６、Ｓ１）。
制御装置が行うフェールセーフ動作について説明する。
図４は正常時のときの各点の電圧を示す波形図であり、
図５はフィルタ回路がないときの各点の電圧を示す波形
図であり、図６は異常時のときの各点の電圧を示すであ
り、図７はフェールセーフ動作のフローチャート図であ
る。まず、中央処理装置２１において、モータ端子電圧
検出回路３８、モータ電流検出回路４１等の出力からモ
ータ１０が駆動しているか否かが判定される（図７のス
テップＳ１）。モータ１０が駆動中でなければ、図示し
ないタイマーがリセットされ、再度、モータ１０の駆動
の有無が判定される（図７のステップＳ１のＮＯ、ステ
ップＳ６、Ｓ１）。
【００１９】逆に、モータ１０が駆動中である場合に
は、以下の処理動作が行われる（図７のステップＳ１の
ＹＥＳ）。モータ１０が正常に正転している場合には、
モータ駆動回路２４のＰＷＭ信号Ｓによって、Ｈ型ブリ
ッジ回路３０のＦＥＴ３１とＦＥＴ３２とがＰＷＭスイ
ッチング駆動される。このＰＷＭスイッチング駆動によ
り、Ｐ点の電圧Ｖ1の電圧波形は図４の（ａ）に示すよ
うに変化する。すなわち、ＦＥＴ３１、３２がオン状態
のときには、図４の（ａ）の区間Ａに示すように、Ｐ点
の電圧Ｖ1はバッテリー１３の電圧ＶBを保ち、ＦＥＴ３
１、３２がオフ状態のときには、モータ１０の誘導起電
圧によって、図４の（ａ）の区間Ｂに示すように、Ｐ点
の電圧Ｖ1は略零になる。そして、電圧の立ち上がり時
には、図４の（ａ）の区間Ｃに示すように、直状に立ち
上がらず、多少の勾配を持って立ち上がる。
は、以下の処理動作が行われる（図７のステップＳ１の
ＹＥＳ）。モータ１０が正常に正転している場合には、
モータ駆動回路２４のＰＷＭ信号Ｓによって、Ｈ型ブリ
ッジ回路３０のＦＥＴ３１とＦＥＴ３２とがＰＷＭスイ
ッチング駆動される。このＰＷＭスイッチング駆動によ
り、Ｐ点の電圧Ｖ1の電圧波形は図４の（ａ）に示すよ
うに変化する。すなわち、ＦＥＴ３１、３２がオン状態
のときには、図４の（ａ）の区間Ａに示すように、Ｐ点
の電圧Ｖ1はバッテリー１３の電圧ＶBを保ち、ＦＥＴ３
１、３２がオフ状態のときには、モータ１０の誘導起電
圧によって、図４の（ａ）の区間Ｂに示すように、Ｐ点
の電圧Ｖ1は略零になる。そして、電圧の立ち上がり時
には、図４の（ａ）の区間Ｃに示すように、直状に立ち
上がらず、多少の勾配を持って立ち上がる。
【００２０】従って、ＦＥＴ３１、３２がオン状態（区
間Ａ）のときには、Ｐ点の電圧Ｖ1が電圧ＶBであるの
で、Ｑ点の電圧Ｖ2は、図４の（ｂ）に示すように、略
零となる。この結果、図３において、電流がダイオード
７１、トランジスター７５、ダイオード７２の経路で流
れ、トランジスター７５がオンして、トランジスター７
５のコレクタ電圧、即ちＲ点の電圧Ｖ3が、図４の
（ｃ）に示すように、低電位（Ｌ）になる。このため、
点Ｘの電圧Ｖ4が、図４の（ｄ）に示すように、低電位
（Ｌ）になって、トランジスタ９０がオフ状態になり、
そのコレクタ電圧、即ちＹ点の電圧Ｖ5は、図４の
（ｅ）に示すように、高電位（Ｈ）となる。
間Ａ）のときには、Ｐ点の電圧Ｖ1が電圧ＶBであるの
で、Ｑ点の電圧Ｖ2は、図４の（ｂ）に示すように、略
零となる。この結果、図３において、電流がダイオード
７１、トランジスター７５、ダイオード７２の経路で流
れ、トランジスター７５がオンして、トランジスター７
５のコレクタ電圧、即ちＲ点の電圧Ｖ3が、図４の
（ｃ）に示すように、低電位（Ｌ）になる。このため、
点Ｘの電圧Ｖ4が、図４の（ｄ）に示すように、低電位
（Ｌ）になって、トランジスタ９０がオフ状態になり、
そのコレクタ電圧、即ちＹ点の電圧Ｖ5は、図４の
（ｅ）に示すように、高電位（Ｈ）となる。
【００２１】また、ＦＥＴ３１、３２がオフ状態（区間
Ｂ）になると、Ｐ点の電圧Ｖ1が略零になるので、Ｑ点
の電圧Ｖ2は、図４の（ｂ）に示すように、電源電圧ＶB
に相当した電圧となる。この結果、電流がダイオード７
３、トランジスター７５、ダイオード７４の経路で流
れ、トランジスター７５がオンして、トランジスター７
５のコレクタ電圧、即ちＲ点の電圧Ｖ3は、図４の
（ｃ）に示すように、上記と同様に低電位（Ｌ）にな
る。このため、点Ｘの電圧Ｖ4が、図４の（ｄ）に示す
ように、低電位（Ｌ）になって、トランジスタ９０がオ
フ状態になり、Ｙ点の電圧Ｖ5は、図４の（ｅ）に示す
ように、高電位（Ｈ）となる。
Ｂ）になると、Ｐ点の電圧Ｖ1が略零になるので、Ｑ点
の電圧Ｖ2は、図４の（ｂ）に示すように、電源電圧ＶB
に相当した電圧となる。この結果、電流がダイオード７
３、トランジスター７５、ダイオード７４の経路で流
れ、トランジスター７５がオンして、トランジスター７
５のコレクタ電圧、即ちＲ点の電圧Ｖ3は、図４の
（ｃ）に示すように、上記と同様に低電位（Ｌ）にな
る。このため、点Ｘの電圧Ｖ4が、図４の（ｄ）に示す
ように、低電位（Ｌ）になって、トランジスタ９０がオ
フ状態になり、Ｙ点の電圧Ｖ5は、図４の（ｅ）に示す
ように、高電位（Ｈ）となる。
【００２２】さらに、ＦＥＴ３１、３２のオン時の立ち
上がりが、図４の（ａ）の区間Ｃに示すように、多少の
勾配を持って立ち上がる場合、即ち、ＦＥＴ３１、３２
のスイッチング時間が長い場合には、図４の（ａ）及び
（ｂ）に示すように、Ｐ点の電圧Ｖ1とＱ点の電圧Ｖ2と
が一瞬同レベルになるときがあるので、トランジスター
７５が一瞬オフ状態となる。この結果、Ｒ点の電圧Ｖ3
が、図４の（ｃ）の区間Ｃにおいて、一時高電位にな
る。しかし、この高電位部分は、フィルタ回路８０によ
って濾波されて、点Ｘの電圧Ｖ4が、図４の（ｄ）に示
すように、低電位（Ｌ）になるので、トランジスタ９０
がオフ状態になり、Ｙ点の電圧Ｖ5は、図４の（ｅ）に
示すように、高電位（Ｈ）となる。
上がりが、図４の（ａ）の区間Ｃに示すように、多少の
勾配を持って立ち上がる場合、即ち、ＦＥＴ３１、３２
のスイッチング時間が長い場合には、図４の（ａ）及び
（ｂ）に示すように、Ｐ点の電圧Ｖ1とＱ点の電圧Ｖ2と
が一瞬同レベルになるときがあるので、トランジスター
７５が一瞬オフ状態となる。この結果、Ｒ点の電圧Ｖ3
が、図４の（ｃ）の区間Ｃにおいて、一時高電位にな
る。しかし、この高電位部分は、フィルタ回路８０によ
って濾波されて、点Ｘの電圧Ｖ4が、図４の（ｄ）に示
すように、低電位（Ｌ）になるので、トランジスタ９０
がオフ状態になり、Ｙ点の電圧Ｖ5は、図４の（ｅ）に
示すように、高電位（Ｈ）となる。
【００２３】なお、ＦＥＴ３１がＰＷＭスイッチング駆
動し、ＦＥＴ３２がオンに駆動した場合には、Ｐ点の電
圧Ｖ1、Ｑ点の電圧Ｖ2、Ｒ点の電圧Ｖ3は、図５の
（ａ）〜（ｃ）のようになり、この場合も、フィルタ回
路８０によって、点Ｘの電圧Ｖ4が低電位に継続するの
で、Ｙ点の電圧Ｖ5が高電位になる。また、モータ１０
が正常に逆転している場合には、Ｈ型ブリッジ回路３０
のＦＥＴ３３とＦＥＴ３４とがＰＷＭスイッチング駆動
し、上記正転動作のときと同様にして、Ｙ点の電圧Ｖ5
が高電位（Ｈ）となる。
動し、ＦＥＴ３２がオンに駆動した場合には、Ｐ点の電
圧Ｖ1、Ｑ点の電圧Ｖ2、Ｒ点の電圧Ｖ3は、図５の
（ａ）〜（ｃ）のようになり、この場合も、フィルタ回
路８０によって、点Ｘの電圧Ｖ4が低電位に継続するの
で、Ｙ点の電圧Ｖ5が高電位になる。また、モータ１０
が正常に逆転している場合には、Ｈ型ブリッジ回路３０
のＦＥＴ３３とＦＥＴ３４とがＰＷＭスイッチング駆動
し、上記正転動作のときと同様にして、Ｙ点の電圧Ｖ5
が高電位（Ｈ）となる。
【００２４】ところで、モータ１０の電源側が地絡した
り、モータ駆動回路２４の異常によりＰＷＭ信号Ｓが出
力されていない場合には、図６の（ａ）及び（ｂ）に示
すように、Ｐ点の電圧Ｖ1とＱ点の電圧Ｖ2は共に略零と
なる。このため、トランジスター７５がオフ状態にな
り、Ｒ点の電圧Ｖ3は、図６の（ｃ）に示すように、高
電位（Ｈ）になる。この結果、点Ｘの電圧Ｖ4が、図６
の（ｄ）に示すように、高電位（Ｈ）になって、トラン
ジスタ９０がオン状態になり、Ｙ点の電圧Ｖ5は、図６
の（ｅ）に示すように、低電位（Ｌ）となる。
り、モータ駆動回路２４の異常によりＰＷＭ信号Ｓが出
力されていない場合には、図６の（ａ）及び（ｂ）に示
すように、Ｐ点の電圧Ｖ1とＱ点の電圧Ｖ2は共に略零と
なる。このため、トランジスター７５がオフ状態にな
り、Ｒ点の電圧Ｖ3は、図６の（ｃ）に示すように、高
電位（Ｈ）になる。この結果、点Ｘの電圧Ｖ4が、図６
の（ｄ）に示すように、高電位（Ｈ）になって、トラン
ジスタ９０がオン状態になり、Ｙ点の電圧Ｖ5は、図６
の（ｅ）に示すように、低電位（Ｌ）となる。
【００２５】以上のようモータ電圧検出回路７０で検出
されたＹ点の電圧Ｖ5はフェールセーフ信号Ｆとして、
中央処理装置２１に取り込まれ、中央処理装置２１にお
いて、フェールセーフ信号Ｆが低電圧を示しているか否
かが判定される（図７のステップＳ２、Ｓ３）。中央処
理装置２１において、フェールセーフ信号Ｆが高電位を
示していると判定された場合には、上記タイマーがリセ
ットされ、再度、モータ１０の駆動の有無が判定される
（図７のステップＳ３のＮＯ、ステップＳ６、Ｓ１）。
逆に、フェールセーフ信号Ｆが低電位を示していると判
定された場合には、上記タイマーによって、フェールセ
ーフ信号Ｆの入力持続時間ｔが測定され、この持続時間
ｔと所定時間ｔ0との比較が行われる（図７のステップ
Ｓ４、Ｓ５）。
されたＹ点の電圧Ｖ5はフェールセーフ信号Ｆとして、
中央処理装置２１に取り込まれ、中央処理装置２１にお
いて、フェールセーフ信号Ｆが低電圧を示しているか否
かが判定される（図７のステップＳ２、Ｓ３）。中央処
理装置２１において、フェールセーフ信号Ｆが高電位を
示していると判定された場合には、上記タイマーがリセ
ットされ、再度、モータ１０の駆動の有無が判定される
（図７のステップＳ３のＮＯ、ステップＳ６、Ｓ１）。
逆に、フェールセーフ信号Ｆが低電位を示していると判
定された場合には、上記タイマーによって、フェールセ
ーフ信号Ｆの入力持続時間ｔが測定され、この持続時間
ｔと所定時間ｔ0との比較が行われる（図７のステップ
Ｓ４、Ｓ５）。
【００２６】そして、フェールセーフ信号Ｆの持続時間
ｔが所定時間ｔ0よりも小さい場合には、再度、モータ
１０の駆動の有無が判定される（ステップＳ５のＮＯ、
ステップＳ１）。逆に、フェールセーフ信号Ｆの持続時
間ｔが所定時間ｔ0よりも大きい場合には、中央処理装
置２１から、モータ駆動回路２４とクラッチ制御回路５
０に対して停止信号Ｓ24、Ｓ50が出力されて、モータ駆
動回路２４とクラッチ制御回路５０の動作が停止される
と共に、リレー６０に停止信号Ｓ60が出力されて、リレ
ー６０が断状態にされる（図７のステップＳ５のＮＯ、
ステップＳ７）。すなわち、モータ１０の電源側が地絡
したり、モータ駆動回路２４に異常がある場合には、直
ちにモータ駆動回路２４とクラッチ制御回路５０との動
作が停止されると共に、リレー６０を断状態にして、Ｈ
型ブリッジ回路３０とクラッチ制御回路５０への電源電
圧の供給を遮断する。
ｔが所定時間ｔ0よりも小さい場合には、再度、モータ
１０の駆動の有無が判定される（ステップＳ５のＮＯ、
ステップＳ１）。逆に、フェールセーフ信号Ｆの持続時
間ｔが所定時間ｔ0よりも大きい場合には、中央処理装
置２１から、モータ駆動回路２４とクラッチ制御回路５
０に対して停止信号Ｓ24、Ｓ50が出力されて、モータ駆
動回路２４とクラッチ制御回路５０の動作が停止される
と共に、リレー６０に停止信号Ｓ60が出力されて、リレ
ー６０が断状態にされる（図７のステップＳ５のＮＯ、
ステップＳ７）。すなわち、モータ１０の電源側が地絡
したり、モータ駆動回路２４に異常がある場合には、直
ちにモータ駆動回路２４とクラッチ制御回路５０との動
作が停止されると共に、リレー６０を断状態にして、Ｈ
型ブリッジ回路３０とクラッチ制御回路５０への電源電
圧の供給を遮断する。
【００２７】以上のように、本実施例の電動パワーステ
アリング制御装置によれば、電圧検出に基づいてフェー
ルセーフ制御を行うので、モータ１０の地絡異常だけで
なく、モータ駆動回路２４の異常にも対処することがで
き、しかも、モータ電流検出回路４１を複数必要としな
いので、装置のコストダウンを図ることができる。な
お、本実施例ではフィルタ回路８０を設けたがこれに限
るものではない。すなわち、ＦＥＴ３１〜３４のスイッ
チング時間を短くして、つまり、図４の（ａ）の区間Ｃ
に示すＰ点の電圧Ｖ1の立ち上がりの勾配を急にして、
トランジスター７５がオフ状態とならないように設定す
れば、フィルタ回路８０は不必要となる。また、ＦＥＴ
３１（ＦＥＴ３３）ＰＷＭ駆動中のオン時（図４の区間
Ａ）のタイミングで、中央処理装置２１がフェールセー
フ信号Ｆを取り込むようした場合においても、フィルタ
回路８０は不必要となる。すなわち、フィルタ回路８０
がない場合には、図５の（ｃ）及び（ｄ）に示すよう
に、Ｒ点の電圧Ｖ3及び点Ｘの電圧Ｖ4の区間Ｂに二点鎖
線で示すような波形が生じ、点Ｙの電位Ｖ5がこの区間
で低電圧になるが、上記のタイミングでフェールセーフ
信号Ｆを取り込むことにより、電位Ｖ5の高電位区間Ａ
のみを示すフェールセーフ信号Ｆを取り込むことができ
るので、モータ１０やモータ駆動回路２４の正常時に誤
判定をすることはない。なお、モータ１０やモータ駆動
回路２４の異常時には、図６に示すように、点Ｙの電位
Ｖ5は全ての区間で低電圧になるので、かかる異常の判
定を誤ることはない。
アリング制御装置によれば、電圧検出に基づいてフェー
ルセーフ制御を行うので、モータ１０の地絡異常だけで
なく、モータ駆動回路２４の異常にも対処することがで
き、しかも、モータ電流検出回路４１を複数必要としな
いので、装置のコストダウンを図ることができる。な
お、本実施例ではフィルタ回路８０を設けたがこれに限
るものではない。すなわち、ＦＥＴ３１〜３４のスイッ
チング時間を短くして、つまり、図４の（ａ）の区間Ｃ
に示すＰ点の電圧Ｖ1の立ち上がりの勾配を急にして、
トランジスター７５がオフ状態とならないように設定す
れば、フィルタ回路８０は不必要となる。また、ＦＥＴ
３１（ＦＥＴ３３）ＰＷＭ駆動中のオン時（図４の区間
Ａ）のタイミングで、中央処理装置２１がフェールセー
フ信号Ｆを取り込むようした場合においても、フィルタ
回路８０は不必要となる。すなわち、フィルタ回路８０
がない場合には、図５の（ｃ）及び（ｄ）に示すよう
に、Ｒ点の電圧Ｖ3及び点Ｘの電圧Ｖ4の区間Ｂに二点鎖
線で示すような波形が生じ、点Ｙの電位Ｖ5がこの区間
で低電圧になるが、上記のタイミングでフェールセーフ
信号Ｆを取り込むことにより、電位Ｖ5の高電位区間Ａ
のみを示すフェールセーフ信号Ｆを取り込むことができ
るので、モータ１０やモータ駆動回路２４の正常時に誤
判定をすることはない。なお、モータ１０やモータ駆動
回路２４の異常時には、図６に示すように、点Ｙの電位
Ｖ5は全ての区間で低電圧になるので、かかる異常の判
定を誤ることはない。
【００２８】
【発明の効果】以上のように請求項１記載の発明に係る
電動パワーステアリング制御装置によれば、ＰＷＭ信号
を出力するモータ駆動手段と、上記ＰＷＭ信号によりス
イッチング駆動して、上記モータを正転、逆転させるス
イッチング駆動手段と、上記モータと操舵系とを連結す
る電磁クラッチを制御するクラッチ制御手段と、上記モ
ータの両端電圧を検出し、これら両端電圧が共に略零の
ときにＨレベルの電圧を生成した後、このＨレベル電圧
に基づいてＬレベルのフェールセーフ電圧を発生し、ま
た、両端電圧が共に略零でないときにＬレベルの電圧を
生成した後、このＬレベル電圧に基づいてＨレベルのフ
ェールセーフ電圧を発生するモータ電圧検出手段と、上
記スイッチング駆動手段及びクラッチ制御手段とこれら
の電源との間を接、断する切替手段と、上記モータ電圧
検出手段のフェールセーフ電圧を取り込み、このフェー
ルセーフ電圧が上記Ｌレベルの電圧であるときに上記切
替手段を断状態にして上記モータ及びクラッチ制御手段
への電源電圧の供給を遮断する制御手段とを備えるの
で、モータの地絡異常やモータ駆動手段の異常が生じた
時には、必ずＬレベルのフェールセーフ電圧が発生し、
このモータのフェールセーフ電圧に基づいて、切替手段
を断状態にしてモータ及びクラッチ制御手段への電源電
圧の供給を遮断することができ、この結果、モータの地
絡異常だけでなく、モータ駆動手段の異常にも対処可能
なフェールセーフ制御を行うことができる。
電動パワーステアリング制御装置によれば、ＰＷＭ信号
を出力するモータ駆動手段と、上記ＰＷＭ信号によりス
イッチング駆動して、上記モータを正転、逆転させるス
イッチング駆動手段と、上記モータと操舵系とを連結す
る電磁クラッチを制御するクラッチ制御手段と、上記モ
ータの両端電圧を検出し、これら両端電圧が共に略零の
ときにＨレベルの電圧を生成した後、このＨレベル電圧
に基づいてＬレベルのフェールセーフ電圧を発生し、ま
た、両端電圧が共に略零でないときにＬレベルの電圧を
生成した後、このＬレベル電圧に基づいてＨレベルのフ
ェールセーフ電圧を発生するモータ電圧検出手段と、上
記スイッチング駆動手段及びクラッチ制御手段とこれら
の電源との間を接、断する切替手段と、上記モータ電圧
検出手段のフェールセーフ電圧を取り込み、このフェー
ルセーフ電圧が上記Ｌレベルの電圧であるときに上記切
替手段を断状態にして上記モータ及びクラッチ制御手段
への電源電圧の供給を遮断する制御手段とを備えるの
で、モータの地絡異常やモータ駆動手段の異常が生じた
時には、必ずＬレベルのフェールセーフ電圧が発生し、
このモータのフェールセーフ電圧に基づいて、切替手段
を断状態にしてモータ及びクラッチ制御手段への電源電
圧の供給を遮断することができ、この結果、モータの地
絡異常だけでなく、モータ駆動手段の異常にも対処可能
なフェールセーフ制御を行うことができる。
【００２９】請求項２記載の発明に係る電動パワーステ
アリング制御装置は、請求項１に記載の発明おいて、上
記モータ電圧検出手段に、上記モータの両端電圧が共に
略零でないにも拘らずＨレベルを含む電圧を生成した場
合に、このＨレベル部分を取り除いてＬレベルの電圧を
生成する濾波手段を設けたので、モータが異常でないに
も拘わらず、モータ電圧検出手段において、Ｈレベルを
含む電圧が発生した場合には、炉波手段によってこのＨ
レベル部分を取り除き、Ｌレベルの信号を生成して、正
常なフェールセーフ制御を行うことができ、この結果、
誤動作のない高精度のフェールセーフ制御を行うことが
できる。請求項３記載の発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明に
おいて、上記スイッチング駆動手段の低電位側に接続さ
れたモータ電流検出用のシャント抵抗と、このシャント
抵抗の両端の電圧を検出し、その電圧からモータに流れ
る電流を検出するモータ電流検出手段とを設けたので、
１つのモータ電流検出手段によって、モータ電流を検出
することができ、この結果、装置のコストダウンを図る
ことができる。請求項４記載の発明に係る電動パワース
テアリング制御装置は、上記制御手段は、上記モータ電
圧検出手段からのＬレベルのフェールセーフ電圧を所定
時間以上取り込んだときに、上記切替手段を断状態にし
て上記モータ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給
を遮断するので、高精度なフェールセーフの誤制御を防
止することができる。
アリング制御装置は、請求項１に記載の発明おいて、上
記モータ電圧検出手段に、上記モータの両端電圧が共に
略零でないにも拘らずＨレベルを含む電圧を生成した場
合に、このＨレベル部分を取り除いてＬレベルの電圧を
生成する濾波手段を設けたので、モータが異常でないに
も拘わらず、モータ電圧検出手段において、Ｈレベルを
含む電圧が発生した場合には、炉波手段によってこのＨ
レベル部分を取り除き、Ｌレベルの信号を生成して、正
常なフェールセーフ制御を行うことができ、この結果、
誤動作のない高精度のフェールセーフ制御を行うことが
できる。請求項３記載の発明に係る電動パワーステアリ
ング制御装置は、請求項１又は請求項２に記載の発明に
おいて、上記スイッチング駆動手段の低電位側に接続さ
れたモータ電流検出用のシャント抵抗と、このシャント
抵抗の両端の電圧を検出し、その電圧からモータに流れ
る電流を検出するモータ電流検出手段とを設けたので、
１つのモータ電流検出手段によって、モータ電流を検出
することができ、この結果、装置のコストダウンを図る
ことができる。請求項４記載の発明に係る電動パワース
テアリング制御装置は、上記制御手段は、上記モータ電
圧検出手段からのＬレベルのフェールセーフ電圧を所定
時間以上取り込んだときに、上記切替手段を断状態にし
て上記モータ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給
を遮断するので、高精度なフェールセーフの誤制御を防
止することができる。
【図１】本発明の一実施例に係る電動パワーステアリン
グ制御装置を示す概略全体図である。
グ制御装置を示す概略全体図である。
【図２】制御ユニットを示すブロック図である。
【図３】モータ電圧検出回路を示すブロック図である。
【図４】図４は正常時のときの各点の電圧を示す波形図
であり、図４の（ａ）はＰ点の電圧Ｖ1を示し、図４の
（ｂ）はＱ点の電圧Ｖ2を示し、図４の（ｃ）はＲ点の
電圧Ｖ3を示し、図４の（ｄ）は点Ｘの電圧Ｖ4を示し、
図４の（ｅ）はＹ点の電圧Ｖ5を示す。
であり、図４の（ａ）はＰ点の電圧Ｖ1を示し、図４の
（ｂ）はＱ点の電圧Ｖ2を示し、図４の（ｃ）はＲ点の
電圧Ｖ3を示し、図４の（ｄ）は点Ｘの電圧Ｖ4を示し、
図４の（ｅ）はＹ点の電圧Ｖ5を示す。
【図５】図５はフィルタ回路がないときの各点の電圧を
示す波形図であり、図５の（ａ）はＰ点の電圧Ｖ1を示
し、図５の（ｂ）はＱ点の電圧Ｖ2を示し、図５の
（ｃ）はＲ点の電圧Ｖ3を示し、図５の（ｄ）は点Ｘの
電圧Ｖ4を示し、図５の（ｅ）はＹ点の電圧Ｖ5を示す。
示す波形図であり、図５の（ａ）はＰ点の電圧Ｖ1を示
し、図５の（ｂ）はＱ点の電圧Ｖ2を示し、図５の
（ｃ）はＲ点の電圧Ｖ3を示し、図５の（ｄ）は点Ｘの
電圧Ｖ4を示し、図５の（ｅ）はＹ点の電圧Ｖ5を示す。
【図６】図６は異常時のときの各点の電圧を示すであ
り、図６の（ａ）はＰ点の電圧Ｖ1を示し、図６の
（ｂ）はＱ点の電圧Ｖ2を示し、図６の（ｃ）はＲ点の
電圧Ｖ3を示し、図６の（ｄ）は点Ｘの電圧Ｖ4を示し、
図６の（ｅ）はＹ点の電圧Ｖ5を示す。
り、図６の（ａ）はＰ点の電圧Ｖ1を示し、図６の
（ｂ）はＱ点の電圧Ｖ2を示し、図６の（ｃ）はＲ点の
電圧Ｖ3を示し、図６の（ｄ）は点Ｘの電圧Ｖ4を示し、
図６の（ｅ）はＹ点の電圧Ｖ5を示す。
【図７】図７はフェールセーフ動作のフローチャート図
である。
である。
【図８】従来例に係る電動パワーステアリング制御装置
を示すブロック図である。
を示すブロック図である。
【図９】他の従来例に係る電動パワーステアリング制御
装置を示すブロック図である。
装置を示すブロック図である。
９ 電磁クラッチ １０ モータ １３ バッテリー（電源） ２１ 中央処理装置（制御手段） ２４ モータ駆動回路（モータ駆動手段） ３０ Ｈ型ブリッジ回路（スイッチング駆動手段） ５０ クラッチ制御回路（クラッチ制御手段） ６０ リレー（切替手段） ７０ モータ電圧検出回路（モータ電圧検出手段）
Claims (4)
- 【請求項１】 電磁クラッチを介して操舵系に接続され
るモータと、 モータ駆動手段と、 上記モータ駆動手段によりスイッチング駆動されて、上
記モータを正転、逆転させるスイッチング駆動手段と、 上記電磁クラッチを制御するクラッチ制御手段と、 上記モータの両端電圧を検出し、これら両端電圧が共に
略零のときにＨレベルの電圧を生成した後、このＨレベ
ル電圧に基づいてＬレベルのフェールセーフ電圧を発生
し、また、両端電圧が共に略零でないときにＬレベルの
電圧を生成した後、このＬレベル電圧に基づいてＨレベ
ルのフェールセーフ電圧を発生するモータ電圧検出手段
と、 上記スイッチング駆動手段及びクラッチ制御手段とこれ
らの電源との間を接、断する切替手段と、 上記モータ電圧検出手段のフェールセーフ電圧を取り込
み、このフェールセーフ電圧が上記Ｌレベルの電圧であ
るときに上記切替手段を断状態にして上記モータ及びク
ラッチ制御手段への電源電圧の供給を遮断する制御手段
と、 を備えることを特徴とする電動パワーステアリング制御
装置。 - 【請求項２】 上記モータ電圧検出手段に、上記モータ
の両端電圧が共に略零でないにも拘らずＨレベルを含む
電圧を生成した場合に、このＨレベル部分を取り除いて
Ｌレベルの電圧を生成する濾波手段を設けたことを特徴
とする請求項１に記載の電動パワーステアリング制御装
置。 - 【請求項３】 上記スイッチング駆動手段の低電位側に
接続されたモータ電流検出用のシャント抵抗と、 このシャント抵抗の両端の電圧を検出し、その電圧から
モータに流れる電流を検出するモータ電流検出手段と、 を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２のいず
れかに記載の電動パワーステアリング制御装置。 - 【請求項４】 上記制御手段は、上記モータ電圧検出手
段からのＬレベルのフェールセーフ電圧を所定時間以上
取り込んだときに、上記切替手段を断状態にして上記モ
ータ及びクラッチ制御手段への電源電圧の供給を遮断す
ることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに
記載の電動パワーステアリング制御装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046021A JPH07251749A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 電動パワーステアリング制御装置 |
| US08/281,635 US5552684A (en) | 1994-03-16 | 1994-07-28 | Control apparatus for reversible motor and motor-driven power steering system for motor vehicle using the same |
| DE4429331A DE4429331A1 (de) | 1994-03-16 | 1994-08-18 | Steuervorrichtung für reversiblen Motor und motorangetriebenes Servolenkungssystem für Motorfahrzeug unter Benutzung derselben |
| KR1019940023293A KR0145630B1 (ko) | 1994-03-16 | 1994-09-15 | 역전가능 모터 제어장치 및 이를 이용한 차량 모터 구동 동력 조향 시스템 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6046021A JPH07251749A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07251749A true JPH07251749A (ja) | 1995-10-03 |
Family
ID=12735402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6046021A Pending JPH07251749A (ja) | 1994-03-16 | 1994-03-16 | 電動パワーステアリング制御装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5552684A (ja) |
| JP (1) | JPH07251749A (ja) |
| KR (1) | KR0145630B1 (ja) |
| DE (1) | DE4429331A1 (ja) |
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