JPH08310413A - 電動式パワーステアリング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切替信号が通る信号ハーネスの短絡・復帰の
繰り返しに対し、マニュアル操舵とアシスト力の制御と
が繰り返されないようにする。 【構成】 シグナルコントローラ４に排他的論理和回路
１０４を設ける。出力端子Ｐ２およびＰ４に生じる切替
信号Ｓ２およびＳ４を排他的論理和回路１０４への２入
力とする。排他的論理和回路１０４の出力ＳＯは、切替
信号Ｓ２とＳ４のレベルが等しい時（Ｓ２＝Ｓ４＝
「０」レベル、Ｓ２＝Ｓ４＝「１」レベル）、「０」レ
ベルとなる。この排他的論理和回路１０４の出力ＳＯを
ＣＰＵ１００へ与える。ＣＰＵ１００は、アシスト力の
制御中の排他的論理和回路１０４からの「０」レベルの
出力ＳＯを「異常」として認識し、以降のアシスト力の
制御を禁止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、ステアリングモータ
への供給電流を調整することによってハンドル操舵時の
アシスト力を制御する電動式パワーステアリング装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の電動式パワーステア
リング装置では、いわゆるＨブリッジ回路を用いてステ
アリングモータを駆動するようにしている。図３に従来
のＨブリッジ回路を示す。Ｈブリッジ回路は、第１〜第
４トランジスタＱ１〜Ｑ４がＨ形に接続されて形成され
る。第１トランジスタＱ１と第２トランジスタＱ２との
接続点と、第３トランジスタＱ３と第４トランジスタＱ
４との接続点との間に、ステアリングモータ１が接続さ
れている。第１トランジスタＱ１と第２トランジスタＱ
２および第３トランジスタＱ３と第４トランジスタＱ４
の各直列回路は＋Ｂ電源とＧＮＤ間に並列に接続されて
いる。ステアリングモータ１の駆動に際しては、第１ト
ランジスタＱ１と第４トランジスタＱ４、第３トランジ
スタＱ３と第２トランジスタＱ２の組み合わせでオン・
オフ制御される。

【０００３】すなわち、左操舵時には、制御回路２から
の制御信号Ｓ１および切替信号Ｓ４によって、第１トラ
ンジスタＱ１を必要なアシスト力に応じたデューティ比
でオン・オフ制御すると共に第４トランジスタＱ４を連
続的にオンとし、ステアリングモータ１へ逆転方向（図
示Ｌ方向）への電流を流す。右操舵時には、制御回路２
からの制御信号Ｓ３および切替信号Ｓ２によって、第３
トランジスタＱ３を必要なアシスト力に応じたデューテ
ィ比でオン・オフ制御すると共に第２トランジスタＱ２
を連続的にオンとし、ステアリングモータ１へ正転方向
（図示Ｒ方向）への電流を流す。これにより、ステアリ
ングモータ１が正逆方向へ適当なトルクで回転し、ハン
ドル操舵時のアシスト力が制御される。

【０００４】このＨブリッジ回路では、第１トランジス
タＱ１と第２トランジスタＱ２あるいは第３トランジス
タＱ３と第４トランジスタＱ４が同時にオンとなった場
合、短絡状態が生ずる虞れがある。そこで、制御回路２
中にロジック回路を設けて、第１トランジスタＱ１と第
２トランジスタＱ２あるいは第３トランジスタＱ３と第
４トランジスタＱ４が同時にオン状態となるのを防止し
ている。すなわち、切替信号Ｓ２とＳ４とについて言え
ば、切替信号Ｓ２を「１」レベルとした場合には切替信
号Ｓ４を必ず「０」レベルとし、切替信号Ｓ４を「１」
レベルとした場合には切替信号Ｓ２を必ず「０」レベル
とするようにしている。

【０００５】また、トランジスタＱ１〜Ｑ４はパワーコ
ントローラ３に収容され、制御回路２はシグナルコント
ローラ４に収容され、パワーコントローラ３とシグナル
コントローラ４とは信号ハーネス５により相互に接続さ
れている。信号ハーネス５にはシグナルコントローラ４
側とパワーコントローラ３側とを切り離すことができる
ようにコネクタ６が設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の電動式パワーステアリング装置によると、切
替信号Ｓ２，Ｓ４が通る信号ハーネス５が短絡（地絡，
ショート）・復帰を繰り返すと、アシスト力の制御がオ
ン／オフし、操舵力が変化するため、運転者に不安を与
える。例えば、切替信号Ｓ２が通る信号ハーネス５が地
絡すると、それまで「１」レベルとされていた切替信号
Ｓ２は「０」レベルとなる。この場合、トランジスタＱ
２はオフとなるので、マニュアル操舵となる。しかし、
切替信号Ｓ２が通る信号ハーネス５の地絡状態が復帰す
ると、切替信号Ｓ２が「１」レベルとなるため、突然ア
シスト力の制御が行われるようになる。切替信号Ｓ２が
通る信号ハーネス５の地絡・復帰が繰り返されると、マ
ニュアル操舵とアシスト力の制御とが繰り返されること
になり、運転者に不安を与える。

【０００７】本発明はこのような課題を解決するために
なされたもので、その目的とするところは、切替信号が
通る信号ハーネスの短絡・復帰の繰り返しに対し、マニ
ュアル操舵とアシスト力の制御とが繰り返されないよう
にして、運転者の安全を確保することのできる電動式パ
ワーステアリング装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために、本発明は、上述した電動式パワーステアリン
グ装置において、第２のスイッチング素子（トランジス
タＱ２）のオン／オフを指示する制御手段（制御回路
２）からの切替信号（Ｓ２）のレベルと第４のスイッチ
ング素子（トランジスタＱ４）のオン／オフを指示する
制御手段（制御回路２）からの切替信号（Ｓ４）のレベ
ルとに基づき、アシスト力の制御中その双方の切替信号
のレベルが等しい時を異常として検出し、以降のアシス
ト力の制御を禁止するようにしたものである。

【０００９】

【作用】したがってこの発明によれば、アシスト力の制
御中に制御手段からの切替信号Ｓ２のレベルと切替信号
Ｓ４のレベルとが等しくなると（Ｓ２＝Ｓ４＝「０」レ
ベル、Ｓ２＝Ｓ４＝「１」レベル）、「異常」として直
ちにアシスト力の制御が禁止される。アシスト力の制御
が禁止されると、切替信号Ｓ２，Ｓ４が正常な状態に復
帰しても、アシスト力の制御は行われない。

【００１０】

【実施例】以下、本発明を実施例に基づき詳細に説明す
る。図１は本発明に係る電動式パワーステアリング装置
の一実施例の要部を示す図である。同図において、図３
と同一符号は同一或いは同等構成要素を示し、その説明
は省略する。

【００１１】本実施例において、制御回路２’は、ＣＰ
Ｕ１００と、アシスト方向判別部１０１と、インバータ
１０２と、駆動部１０３Ｒおよび１０３Ｌとを有してい
る。アシスト方向判別部１０１は、ＣＰＵ１００からの
指令値と操舵角速度とに基づきアシスト方向を判別し、
右操舵方向であれば「０」レベルを出力し、左操舵方向
であれば「１」レベルを出力する。アシスト方向判別部
１０１からの出力は、インバータ１０２を介して駆動部
１０３Ｒへ、またダイレクトに駆動部１０３Ｌへ与えら
れる。

【００１２】駆動部１０３Ｒはインバータ１０２を介し
て与えられるアシスト方向判別部１０１からの出力を切
替信号Ｓ２として出力端子Ｐ２に生じさせる。また、駆
動部１０３Ｌはダイレクトに与えられるアシスト方向判
別部１０１からの出力を切替信号Ｓ４として出力端子Ｐ
４に生じさせる。出力端子Ｐ２に生じる切替信号Ｓ２は
信号ハーネス５を介して第２のトランジスタＱ２のベー
スへ与えられる。出力端子Ｐ４に生じる切替信号Ｓ４は
信号ハーネス５を介して第４のトランジスタＱ４のベー
スへ与えられる。

【００１３】ここで、本実施例においては、シグナルコ
ントローラ４内に排他的論理和回路（ＥＸＯＲ）１０４
を設け、出力端子Ｐ２に生じる切替信号Ｓ２および出力
端子Ｐ４に生じる切替信号Ｓ４をこの排他的論理和回路
１０４への２入力とし、排他的論理和回路１０４の出力
ＳＯをＣＰＵ１００へ与えるようにしている。排他的論
理和回路１０４の出力ＳＯは、切替信号Ｓ２とＳ４のレ
ベルが等しい時（Ｓ２＝Ｓ４＝「０」レベル、Ｓ２＝Ｓ
４＝「１」レベル）、「０」レベルとなる。

【００１４】ＣＰＵ１００はアシスト力の制御中の排他
的論理和回路１０４からの「０」レベルの出力ＳＯは
「異常」として認識する。「異常」と認識すると、ＣＰ
Ｕ１００は、図２において、電磁クラッチ７をオフとす
ることによって、アシスト力の制御を禁止する。アシス
ト力の制御を一旦禁止すると、ＣＰＵ１００は、排他的
論理和回路１０４からの出力Ｓ０が「１」レベルへ戻っ
ても、そのアシスト力の制御の禁止状態を解除しない。

【００１５】図２において、８は車載バッテリ、９は車
速センサ、１０は操舵角センサ、１１はトルクセンサ、
１２はハンドル、１３はハンドル軸、１４はユニバーサ
ルジョイント、１５はステアリングシリンダ本体、１
６，１７は図示しないナックルアームに連結されたタイ
ロッド、１８はイグニッションスイッチである。

【００１６】ステアリング系において、ハンドル１２を
回動させることにより生じた操舵トルク（実操舵トル
ク）Ｔ_d は、ハンドル軸１３，ユニバーサルジョイント
１４を介して舵取り歯車機構６に伝達される。操舵トル
クＴ_d は、舵取り歯車機構６によりその作用方向が変換
され、タイロッド１６，１７を動かし、タイヤの方向転
換を行わせる。

【００１７】上記ステアリング系には、動力倍力装置と
なるステアリングモータ１が電磁クラッチ７を介して連
結されている。シグナルコントローラ４およびパワーコ
ントローラ３はバッテリ８から電源の供給を受ける。ト
ルクセンサ１１は舵取り歯車機構６内に取り付けられ、
操舵トルクＴ_d に応じた出力電圧Ｖ_T を出力する。操舵
角センサ１０は舵取り歯車機構６に取り付けられ舵角θ
_H を出力する。

【００１８】トルクセンサ１１からの出力電圧Ｖ_T 、操
舵角センサ１０からの舵角θ_H 、車速センサ９からの車
速Ｖ_v は、シグナルコントローラ４へ送られる。シグナ
ルコントローラ４は、トルクセンサ１１からの出力電圧
Ｖ_T 、操舵角センサ１０からの舵角θ_H 、車速センサ９
からの車速Ｖ_v に基づいて制御信号Ｓ１，Ｓ３および切
替信号Ｓ２，Ｓ４を生成し、この生成した制御信号Ｓ
１，Ｓ３および切替信号Ｓ２，Ｓ４をパワーコントロー
ラ３へ送る。パワーコントローラ３は、シグナルコント
ローラ４からの制御信号Ｓ１，Ｓ３および切替信号Ｓ
２，Ｓ４に応じ、車載バッテリ８からのステアリングモ
ータ１への供給電流の大きさおよび方向を調整する。

【００１９】例えば今、図１において、切替信号Ｓ２が
通る信号ハーネス５が地絡したとする。この場合、切替
信号Ｓ２は「０」レベルとなる。ここで、切替信号Ｓ４
が「０」レベルとなっていれば、すなわち切替信号Ｓ２
を「１」レベルとして右操舵方向へのアシスト力の制御
中であれば、排他的論理和回路１０４への入力Ｓ２，Ｓ
４は共に「０」レベルとなる。これにより、排他的論理
和回路１０４の出力ＳＯが「０」レベルとなり、ＣＰＵ
１００はアシスト力の制御を禁止する。このアシスト力
の制御の禁止状態は排他的論理和回路１０４からの出力
Ｓ０が「１」レベルへ戻っても解除されない。したがっ
て、切替信号Ｓ２が通る信号ハーネス５の地絡状態が復
帰してもアシスト力の制御が行われることがなく、すな
わちマニュアル操舵とアシスト力の制御とが繰り返され
ることがなく、切替信号Ｓ２が通る信号ハーネス５の地
絡・復帰の繰り返しに対し、運転者の安全を確保するこ
とができる。

【００２０】なお、切替信号Ｓ２が通る信号ハーネス５
が地絡し、切替信号Ｓ２が「０」レベルとなったとき、
切替信号Ｓ４が「１」レベルとなっていれば、排他的論
理和回路１０４への入力Ｓ２は「０」レベル，Ｓ４は
「１」レベルとなる。このため、排他的論理和回路１０
４の出力ＳＯは「１」レベルを維持し、ＣＰＵ１００に
おいて「異常」は検出されない。しかし、この場合、左
操舵方向へのアシスト力の制御中であるので、すなわち
切替信号Ｓ２は元々「０」レベルであるので、問題は生
じない。

【００２１】また、上述においては、切替信号Ｓ２が通
る信号ハーネス５が地絡した場合について述べたが、切
替信号Ｓ４が通る信号ハーネス５が地絡した場合につい
ても同様にして、切替信号Ｓ４が通る信号ハーネス５の
地絡・復帰の繰り返しに対し、マニュアル操舵とアシス
ト力の制御とが繰り返されないようにして、運転者の安
全を確保することができる。

【００２２】また、上述においては、切替信号Ｓ２やＳ
４が通る信号ハーネス５が地絡した場合について述べた
が、ショートした場合についても同様にして、切替信号
Ｓ２およびＳ４が通る信号ハーネス５のショート・復帰
の繰り返しに対し、マニュアル操舵とアシスト力の制御
とが繰り返されないようにして、運転者の安全を確保す
ることができる。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したことから明らかなように本
発明によれば、アシスト力の制御中に制御手段からの切
替信号Ｓ２のレベルと切替信号Ｓ４のレベルとが等しく
なると、「異常」として以降のアシスト力の制御が禁止
されるものとなり、切替信号が通る信号ハーネスの短絡
・復帰の繰り返しに対し、マニュアル操舵とアシスト力
の制御とが繰り返されないようにして、運転者の安全を
確保することができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係る電動式パワーステアリング装置
の一実施例の要部を示す図である。

【図２】 この電動式パワーステアリング装置の概略構
成図である。

【図３】 従来の電動式パワーステアリング装置の要部
を示す図である。

【符号の説明】

Ｑ１〜Ｑ４…第１〜第４トランジスタ、１…ステアリン
グモータ、２’…制御回路、３…パワーコントローラ、
４…シグナルコントローラ、５…信号ハーネス、６…コ
ネクタ、１００…ＣＰＵ、１０１…アシスト方向判別
部、１０２…インバータ、１０３Ｒ，１０３Ｌ…駆動
部、１０４…排他的論理和回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 正負電源間に直列接続された第１および
   第２のスイッチング素子と、同様に正負電源間に直列接
   続された第３および第４のスイッチング素子と、前記第
   １のスイッチング素子と前記第２のスイッチング素子と
   の接続点と前記第３のスイッチング素子と前記第４のス
   イッチング素子との接続点との間に接続されたステアリ
   ングモータと、前記第１のスイッチング素子を必要なア
   シスト力に応じたデューティ比でオン・オフ制御すると
   共に前記第４のスイッチング素子を連続的にオンとする
   ことによって前記ステアリングモータへ逆転方向への電
   流を流す一方、前記第３のスイッチング素子を必要なア
   シスト力に応じたデューティ比でオン・オフ制御すると
   共に前記第２のスイッチング素子を連続的にオンとする
   ことによって前記ステアリングモータへ正転方向への電
   流を流す制御手段とを備えた電動式パワーステアリング
   装置において、 前記第２のスイッチング素子のオン／オフを指示する前
   記制御手段からの切替信号のレベルと前記第４のスイッ
   チング素子のオン／オフを指示する前記制御手段からの
   切替信号のレベルとに基づき、アシスト力の制御中その
   双方の切替信号のレベルが等しい時を異常として検出
   し、以降のアシスト力の制御を禁止する異常検出手段を
   備えたことを特徴とする電動式パワーステアリング装
   置。